Zelfverdichtend beton, vezelbeton, ultra-hogesterktebeton, het zijn materialen die nauwelijks nog geheimen hebben voor Steffen Grünewald. Zijn kennis komt voort uit zowel onderzoek als praktijk. Die combinatie – hij werkt deels bij Hurks prefabbeton en deels bij de TU Delft – leidt soms tot een spagaat. Toch is Grünewald gelukkig met deze situatie. “De verbinding tussen onderzoek en toepassing zou nog veel beter moeten worden benut.”
Steffen Gr?newald6201258interviewinterviewSteffenGr?newaldVerbinding tussenonderzoek en praktijkCVAl in zijn vroege jeugd komt Steffen Gr?newald in aanrakingmet het materiaal beton. Letterlijk. Bij de verbouwing van zijnouderlijk huis ? hij is dan acht of negen jaar oud ? gaat hij zelfaan de slag met het mengen van beton. Dat hij techniek gaatstuderen staat al snel vast. Dat het iets met beton zou wordennog niet. Hij twijfelt immers nog tussen civiele techniek enmachinebouw. Een stage in dat laatste vakgebied geeft de door-slag. "Ik kwam erachter dat ik het niet zo interessant vond metmachines te werken. Het gaat in dat vak om een te kleineschaal. Ook ben je er niet zoveel met materialen bezig, terwijl ikbetontechnologie nou juist zo interessant vond." In 1992 beginthij met een studie aan de Technische Universit?t Darmstadt.Als hij zijn propedeuse heeft afgerond, heeft hij behoefte zijnblikveld te verbreden. Hij gaat als uitwisselingsstudent naar deTU Delft, de universiteit die nauwe contacten heeft met Darm-stadt. Hij prefereert Delft boven bijvoorbeeld Athene en Rome."Ik zag het niet zitten in korte tijd Grieks of Italiaans te gaanleren en TU Delft stond bovendien hoog aangeschreven." InNederland volgt hij een jaar lang verschillende vakken, nietalleen op betongebied maar ook over staal. Weer terug inDarmstadt vervolgt hij zijn studie. Maar op het moment dat hijmoet gaan afstuderen, kiest hij weer voor Delft. Hij studeert afin zowel Betonconstructies als in Constructiemanagement.1 Steffen Gr?newald in hetStevinlab op de TU Delftfoto: Hans StakelbeekZelfverdichtend beton, vezelbeton, ultra-hoge-sterktebeton, het zijn materialen die nauwelijks noggeheimen hebben voor Steffen Gr?newald. Zijnkennis komt voort uit zowel onderzoek als praktijk.Die combinatie ? hij werkt deels bij Hurks prefab-beton en deels bij de TU Delft ? leidt soms tot eenspagaat. Toch is Gr?newald gelukkig met deze situ-atie. "De verbinding tussen onderzoek en toepassingzou nog veel beter moeten worden benut."naam Dr.-Ing. Steffen Gr?newaldleeftijd 41opleiding TU Darmstadt, TU Delftwerkgevers TU Delft, HurksprefabbetonSteffen Gr?newald6201260interview2 In Scheveningen zijn ongeveer 1200gebogen en 2000 rechte balustrade-elementen geplaatst3 Voor een casestudie is 9 mm dik UHSBontwikkeld voor pijpen die aan elkaarkonden worden gelijmdgaat hij op zoek naar een nieuwe werkgever. Hij richt zichdaarbij vooral op een bedrijf waar hij zijn kennis in de praktijkkan brengen. Hij kan bij Hurks beton aan de slag als hoofdkwaliteitsdienst en materiaalontwikkeling.Het combineren van de baan bij Hurks en de TU Delft is nietaltijd eenvoudig. Het zijn uiteenlopende werkzaamheden. "Deene keer ben je mengsels aan het beproeven, de andere keereen handboek aan het schrijven voor een certificatietraject.Het komt neer op vaak en snel schakelen. Het tijdspad is ookanders. Het is in de prefab-betonindustrie nodig snel met eenoplossing te komen als er een vraag komt. Je hebt geen tijd omonderzoek uit te voeren. Dat kan ver gaan, bijvoorbeeld bij eencertificatievraag vanuit het buitenland. Dan moet ineens alleswijken. Je merkt het ook aan het inplannen van afspraken. Opde TU doe ik dat meestal minimaal vier weken vooraf. BijHurks werkt dat niet. Je leeft daar veel meer van dag tot dag.Het is daardoor van belang flexibel te zijn. Gelukkig wordt dieflexibiliteit door de TU en Hurks geboden."OnderzoekE?n dag in de week is Gr?newald dus actief op de TU Delft."Ongeveer de helft van die tijd steek ik in het schrijven vanartikelen. Ook besteed ik veel tijd aan het schrijven van onder-zoeksvoorstellen voor afstudeerders en promovendi. Er komenvaak vragen vanuit andere onderzoeken bij mij terecht. Ook zitik in diverse commissies en ben ik actief op internationalecongressen. Door al deze activiteiten is 20% erg krap. Lesgeven is in elk geval niet mogelijk. En soms wil ik het liefstlang achter elkaar met iets bezig zijn om het af te ronden, maarals ik dat zou doen, zouden ze me vervolgens maanden nietVoor zijn afstudeerscriptie verdiept hij zich bij Ballast Nedamin het versterken van brugpijlers in aardbevingsgebieden doormiddel van prefab-bouwelementen aangestort met vloeibaarbeton. Dit onder begeleiding van professor Joost Walraven.Het is hard aanpoten. "Het werkt in Duitsland anders dan inNederland. Je krijgt een envelop met je opdracht en acht wekenlater moet je klaar zijn."PromotieAls Gr?newald klaar is met studeren, gaat hij gelijk door meteen promotieonderzoek. Er dient zich op dat moment eeninteressant onderwerp aan op het gebied van zelfverdichtendvezelbeton: Performance-based design of self-compacting fibrereinforced concrete. "Het was in die tijd een zeer innovatiefproduct; er was nog weinig over bekend. Dat sprak mij enormaan. Bovendien had ik mij tijdens mijn studie verdiept in hetvak Betontechnologie, onder andere door het volgen van eenaantal keuzevakken." In die periode komt zelfverdichtendbeton op in Nederland. Er wordt een CUR-commissie (B79)opgestart waarvan hij secretaris wordt. Zo wordt hij sneldeskundig op het vakgebied, ook dankzij veel contact met hetbuitenland en het bedrijfsleven. In 2001 wordt hij project-manager van een Europees onderzoeksproject naar testmetho-den van zelfverdichtend beton.Na vijf jaar rondt hij zijn promotieonderzoek af. Hij moet zichdaarbij behoorlijk beperken en kan niet alles tot op de bodemuitzoeken. "Mijn studie heeft veel dingen naar voren gebrachtdie nog steeds onderwerp van onderzoek zijn. Bij veel van dieonderzoeken ben ik nog steeds betrokken. Zo ben ik interna-tionaal begeleider van een Noors onderzoek dat ook deels overvloeisimulatie en mengseloptimalisatie van vezelbeton gaat."Na de promotieAan het eind van zijn promotiestudie doet Gr?newald nog eenpost-doctoraal onderzoek naar de invloed van stabilisatoren inzelfverdichtend beton [1]. Daarna, na zes jaar onderzoek, is hettijd voor wat anders. Op dat moment is er plek voor 0,2 fte opde TU Delft. Omdat Gr?newald zijn kennis graag verder door-ontwikkelt en de wetenschappelijke wereld niet volledig achterzich wil laten, gaat hij in op dat aanbod. Voor de overige 0,8 ftefoto:HansStakelbeek2Steffen Gr?newald 62012 61combinaties met traditionele wapening. Voor de een gaat hetom een zo dun mogelijk element, voor de ander gaat het omrobuustheid. Een oplossing zou zijn de norm verder op te split-sen, maar dat vinden we niet wenselijk."De ontwikkeling van nieuwe regelgeving is erg belangrijk,want voor bepaalde gebieden is die er nog niet. Zo gaat deEurocode voor beton tot sterkten van 105 N/mm2. De Franserichtlijn AFGC/Setra begint vanaf 150 N/mm2en gaat uit vanhoge vezelgehalten. "Door die beperking was het in Frankrijkeenvoudiger de norm te realiseren. Er was immers mindermeer zien. Dat is natuurlijk niet de bedoeling. Wat dat betreftzou 40% beter zijn. Zeker als je grote onderzoeksprojectenvoor bijvoorbeeld de Europese Unie wil doen."Gr?newald benadrukt het belang van fundamenteel onderzoek,hoewel de trend is, ook vanuit Europa, om vooral op het resul-taat te focussen. "Maar als je teveel focust, mis je de kans eenafslag te missen waar iets heel interessants uit zou kunnenkomen. De overheid en de Europese Unie moeten oppassen nietalles in te zetten op een beperkt aantal (grote) projecten. Hetrisico is dat bepaalde vakgebieden daardoor ondersneeuwen."Onderzoek moet dus weliswaar marktgericht zijn, maar een deelmoet fundamenteel blijven. Al tijdens zijn promotieonderzoek ishij hiervan overtuigd. E?n van zijn stellingen luidt dan ook:"[...] Onderzoek dat zich alleen richt op een gewenste toepas-sing mist de kans om grenzen te verleggen, vertrouwen tewinnen en heeft daardoor uiteindelijk voor de industrie eenbeperkte betekenis." Toch heeft hij gedurende zijn promotie ookal veel aandacht besteed aan de toepasbaarheid in de praktijk.Uiteindelijk kwamen uit dat deel de meeste vragen.Waar onderzoek zich steeds meer richt op een specifiekprobleem, worden de studenten steeds breder opgeleid, meerals generalist dan als specialist. "Daar moet je mee om kunnengaan. Ik ken studenten die zelf op zoek gaan naar specialismen.Juist die mensen zijn erg gewild in de arbeidsmarkt. Maar veelstudenten doen dat niet. Voor hen is deze ontwikkeling in mijnogen gevaarlijk. Deze trend wordt door veel bedrijven onder-vangen door een eigen opleiding. Maar ik weet niet of dat perse een goede ontwikkeling is."UHPCIn zijn baan op de TU richt Gr?newald zich op alle aspectenvan vloeibaar beton: sterkte, verwerkbaarheid, productie,uitvoering, vezelori?ntatie en stabiliteit van het mengsel.Tegenwoordig krijgt ook ultra-hogesterktebeton zijn aandacht.Zo is hij lid van fib Task Group 8.6 `Ultra-high strength fibrereinforced concrete'. Ook is hij voorzitter van fib Task Group8.8 `Structural design with flowable conrete' en lid van deRILEM-Technical Committee `Mechanical properties of self-compacting concrete'. Hij is dan ook nauw betrokken bij deontwikkeling van regelgeving van ultra high performanceconcrete (UHPC), een bijzonder lastig traject. "Qua gedragwijkt vezelbeton erg af van traditioneel beton. Er is weliswaarveel over bekend, maar het probleem is dat die kennis erg isversnipperd. Iedereen zit op een deelgebied. Bovendien heeftiedereen een andere betonsamenstelling voor ogen. Voor deeen is bijvoorbeeld een nascheurgedrag met oplopende sterk-ten van belang. Voor de ander is dat niet nodig, omdat diegraag zo goedkoop mogelijk wil produceren. Voor de een gaathet om combinaties met voorspanning, voor de ander om"Als je teveel focust, mis je de kans eenafslag te missen waar iets heelinteressants uit zou kunnen komen"3Steffen Gr?newald6201262interviewonderzoek nodig. Wij zoeken toch meer het optimum tussenvezels en wapening en hebben andere wensen met betrekkingtot het nascheurgedrag." In Japan is er een richtlijn voor betonmet een hoog vezelgehalte en relatief lage druksterkte. "Het isnu dus zaak die leemten op te vullen ([2], red.). We beschikkendaarbij over een hoop informatie, bijvoorbeeld de recenteresultaten uit een belangrijk Duits onderzoek. Daarbij geldtwel: hoe meer informatie er binnenkomt, des te lastiger het is."Er zijn al behoorlijk wat succesvolle toepassingen van UHPC.Vooral in Frankrijk, waar bijvoorbeeld met het product Ductalmooie projecten zijn gerealiseerd. Maar ook in Nederland zijner aardige voorbeelden te zien. "Voor een succesvolle toepas-sing is het vooral van belang dat alle betrokken partijen hetecht willen en er energie in willen stoppen. Niet in het minstde opdrachtgever. Die moet er ruimte voor geven in hetproces. Bijvoorbeeld als het gaat om goedkeuring. Het is nieteen kwestie van een certificaat uit een la trekken.""Het product is behoorlijk complex. Betontechnologisch zittenwe tegen de grens aan van wat mogelijk is. Bovendien wordthet aantal knoppen waaraan je kunt draaien steeds groter. Datkomt onder meer door de komst van nieuwe hulp- en vulstof-fen. De rol daarvan wordt steeds belangrijker. Er zijn op datgebied veel nieuwe ontwikkelingen. Maar lang niet voor alles iseen certificaat beschikbaar. Er wordt veel ge?xperimenteerdmet mengsels die nog niet mogen worden toegepast. Je kuntimmers alleen onder certificaat leveren als alle componentenook een certificaat hebben. Maar als er geen concrete vraag is,steken we ook geen energie in de certificatie."Behalve nieuwe grondstoffen wordt volgens Gr?newald ook deinteractie met andere producten, zoals staal en kunststoffen,steeds belangrijker. Maar ook de samenwerking tussenverschillende betonsoorten, zodat je beton kunt inzetten waarhet het beste tot zijn recht komt. "UHPC is een kostbaar mate-riaal, je moet het dus effectief inzetten. Dan heeft het eenenorme potentie."HurksBij Hurks prefabbeton ? sinds 1 maart 2012 de nieuwe naamvoor het gecombineerde Hurks beton uit Veldhoven en HurksOosthoek Kemper uit Tilburg ? is Gr?newald in Veldhovenhoofd van de afdeling kwaliteitsdienst en materiaalontwikke-ling. "Dat is bij ons ??n afdeling. Soms werkt dat lastig. Jebedenkt nieuwe producten die je zelf moet controleren. Maarde afdeling is klein; opsplitsen is niet wenselijk." In zijn afde-ling zijn ze met heel verschillende dingen bezig. Veel energiewordt in certificatietrajecten gestoken. Niet alleen voor nieuwebetonsoorten of leveringen aan het buitenland, maar ook voorwapening. "Wij zijn nu bezig een vlechtmachine en staal-constructies te certificeren, zodat we aan externen kunnenleveren. Dat zijn lange trajecten."Hurks is een interessant bedrijf als het gaat om technologischeontwikkelingen. "Het is erg leuk om specifieke kennis tegebruiken die je voor normale toepassingen niet direct nodighebt. Wij gaan wel doorgaans uit van een vraag uit de marktwaarvoor we een oplossing bedenken. Het is niet zo dat we eentoepassing bij een nieuw mengsel zoeken. Toch zou dieomgekeerde werkwijze wel een goede volgende stap kunnenzijn. Ik denk dat daar interessante nieuwe toepassingen uitvoort kunnen komen. Ook nu al passen we regelmatig specialebetonsoorten toe. Op dit moment gaat het weliswaar nog omkleine hoeveelheden. Maar uit nieuwe ontwikkelingen leer jeook veel en dat kun je weer gebruiken bij het gewone werk.Bovendien komen mensen vaak naar ons toe als ze ietsspeciaals nodig hebben.""Het is niet een kwestie van eencertificaat uit een la trekken"45Steffen Gr?newald 62012 634 Voor een tuintafel met plantenbakkenwerd beton met kunststofvezels in eenhoge dosering toegepast (sterkteklasseC90/105)foto: Pieter Kers5 UHPC brugliggers in Pont Pinel6 Prefab metselwerk in de woon- en kan-toortoren Symphony in AmsterdamDe ontwikkelingen bij Hurks blijven doorgaan, ondanks dezwakke marktomstandigheden. Er wordt zelfs aan fundamen-teel onderzoek gedaan dat losstaat van vragen uit de markt."Dat zijn vragen die we voor onszelf formuleren. De uitwer-king financieren we grotendeels zelf. Soms werken we daarbijook samen met de TU Delft of de TU Eindhoven, bijvoorbeeldop het gebied van prefab metselwerk."E?n van de meest recente voorbeelden van ontwikkelingen opbetongebied is de Parkbrug in Voorstonden, naar aanleidingvan een UHSB-casestudie [3]. "Het dunste element daar is12 mm. Met een normaal vezelmengsel gaat dat niet. Het gaatom de juiste vezelori?ntatie. Daar kun je met de mengselsa-menstelling invloed op uitoefenen." Bij een eerdere casestudieis 9 mm dik beton ontwikkeld voor pijpen die aan elkaarkonden worden gelijmd, naar een ontwerp van GeraldLindner, cc-studio (foto 3).Maar er zijn ook voldoende voorbeelden die daadwerkelijk inde praktijk zijn gebracht, zoals het balustrade-elementen inScheveningen (foto 2). Het gaat hier om elementen die met een3D-machine zijn gepolijst. "De elementen moesten het uiter-lijk krijgen van UHSB, maar mochten veel minder kosten. Hetmengsel moest heel stabiel zijn. Door de speciale eisen aan hetbeton, samen met de grote hoeveelheid ? het ging om ongeveer1200 gebogen en 2000 rechte elementen ? was dit eenuitdagende klus."Een ander praktijkvoorbeeld is een tuintafel met plantenbak-ken, ontworpen door Anouk Vogel landscape architecture insamenwerking met Studio Bart Guldemond (foto 4). Hier werdbeton met kunststofvezels in een hoge dosering toegepast(sterkteklasse C90/105). Dit moest voorkomen dat er water-voerende scheuren zouden ontstaan, ondanks de sterkewortels. De vorm van de elementen, met overstekken op dehoeken, gaf extra constructieve eisen.Bekend zijn ook de brugliggers voor Pont Pinel (2008, foto 5)en Pont Sarcelles. In het ontwerp was uitgegaan van stalenliggers met een overspanning van 28 m. Om de constructie-hoogte te handhaven, zijn ze geproduceerd in UHPC. "Er zatenorm veel voorspanning in, met slechts 30 mm tussen destrengen. Door deze voorspanning gingen de liggers enormopbuigen. De elementen waren zo elastisch dat ze inveerdenals je erop sprong."IdeaalbeeldGr?newald kan erg enthousiast worden van al deze praktijk-toepassingen. Toch blijft hij ook een wetenschapper. Die kantwil hij niet loslaten. Het is dus niet zo dat zijn voorkeur uitgaatnaar de praktijk of de wetenschap. Hij is juist gelukkig met depositie waarin hij nu zit. "De verbinding tussen onderzoek entoepassing is erg belangrijk en zou continu aanwezig moetenzijn. Het ideaalbeeld is: nooit meer gebrek aan tijd voor hetopzoeken van oplossingen."Hij voelt zich bovendien erg thuis in Nederland, heeft een heer-lijk plekje aan de kust en mist de bergen niet. "De bergen zijn zohoog als de hi?rarchie. Duitsland heeft hogere bergen!" Jacques Linssen"UHPC is een kostbaar materiaal,je moet het dus effectief inzetten.Dan heeft het een enorme potentie" Literatuur1 Gr?newald, S., Stabiliseerders in zelfverdichtend beton. Cement 2006/1.2 Walraven, J.C., UHSB op weg naar regelgeving. Cement 2012/6.3 Gr?newald, S. et al., Filigraine UHSB Parkbrug. Cement 2012/6.6
Reacties