Scriptiebank overzicht

De bouwindustrie staat voor verschillende milieuproblemen, en cementalternatieven zouden wel eens een deel van de oplossing kunnen zijn. Het toevoegen van bouwafval aan cementalternatieven, zoals geopolymeren, kan niet alleen de CO2-uitstoot verminderen, maar ook een positief effect hebben op de schaarste aan grondstoffen en afvalstroom. Deze masterproef onderzoekt, door middel van een literatuurstudie, labonderzoek en kritische analyse, de hoeveelheid bouwafval die in geopolymeren toegevoegd kan worden, en welk zandpercentage en -soort daarbij optimaal is. Op deze manier wordt een stap in de juiste richting gezet om geopolymeren in de praktijk te gebruiken.

Deze masterproef onderzoekt hoe vezelversterking het broze karakter van alkalisch geactiveerde materialen (AAM) kan verbeteren. AAM wordt beschouwd als een duurzaam alternatief voor Portlandcement, dat verantwoordelijk is voor een aanzienlijke CO₂-uitstoot. In lijn met de Europese Green Deal wordt nagegaan in hoeverre AAM cement deels kan vervangen in bouwtoepassingen.

Geopolymeren worden gemaakt van gesimuleerde in situ grondstoffen die voldoen aan de extreme condities van de planeet Mars. De ontwerpparameters worden geoptimaliseerd om het bouwen op de planeet Mars mogelijk te maken.

Het cyclische gedrag van staalvezelbeton is onderzocht op twee verschillende methodes. Ten eerste is akoestische emissie toegepast op trektesten om schade op te sporen. Ten tweede is een analytisch model ontwikkeld dat het cyclische gedrag voorspelt.

Zand is een zeer belangrijk basismateriaal binnen de bouwkunde. Het wordt al een lange tijd
intensief ontgonnen en verwerkt in bouwkundige toepassingen. Er wordt ook steeds meer en
meer gebouwd, dus de vraag naar zand stijgt. Dit zorgt ervoor dat er nu een tekort aan zand
zit aan te komen. De uitdaging van nu is het vinden van een zandvervanger die voldoet aan
de kwaliteiten die zand ons levert.
Wegenbouwbedrijf Viabuild, ging deze uitdaging aan en belandde bij een site te Sambreville
waar 200 000 m³ zandvliegasmengsel ligt opgeslagen. Deze site werd aangekocht met als
doel het afvalmateriaal te verwerken als zandvervanger. Dit thesisonderwerp werd in 2017-
2018 opgestart door Viabuild. Hanna Debruyne en Sinitha Ferier gingen op zoek naar het
meest interessante bouwproduct om het zandvliegasmengsel in te verwerken. Zij hebben
besloten dat de toepassing van het zandvliegasmengsel het meest voordelig kan worden
gebruikt in zandcement. In 2018-2019 gingen Ewout Vanden Bussche en Thibaut Vansteelant
op zoek naar een zo economisch mogelijk mengsel, binnen de toepassing zandcement, met
partiële zandvervanging door het zandvliegasmengsel. Finaal werden twee
mengselontwerpen met een financieel voordeel naar voor geschoven.
Deze thesis zet de zoektocht naar het meest interessante mengselontwerp verder. Het doel
van deze thesis is het oplossen van enkele cruciale vragen zoals: “Waarom wordt een hogere
druksterkte behaald bij verwerking van het zandvliegasmengsel?” en “Waarom wordt
nalevering in druksterkte als gevolg van deze verwerking waargenomen?”. Theoretisch
onderzoek en in mindere mate praktische testen zullen deze vragen moeten oplossen. De
antwoorden op de vragen zullen leiden naar het vinden van belangrijke parameters die
aangepast kunnen worden met als doel de mengsels te optimaliseren.
Het theoretisch onderzoek heeft geleid tot zeer relevante en interessante conclusies. In het
onderzoek werden de belangrijkste chemische aspecten van het puzzolaan vliegas
bestudeerd. Dit zijn de hydratatiereacties, de puzzolane reacties en het effect van de
zuurtegraad. Door bestudering van de puzzolane reacties werd geconcludeerd dat deze niet
optimaal worden gebruikt, omdat er niet genoeg calciumhydroxide wordt aangeboden aan de
vliegas. Dit heeft geleid tot het ontwerp van enkele mengselontwerpen met een toevoeging
van een bepaalde hoeveelheid calciumhydroxide. Deze mengsels werden ontworpen op basis
van een financiële analyse. De toevoeging van calciumhydroxide is dus een eerste
optimalisatievoorstel.
Het theoretisch onderzoek rond de zuurtegraad of pH-waarde heeft uitgewezen dat de
puzzolane werking van de vliegas optimaal wordt benut bij een zeer hoge pH-waarde (>13).
De kans bestaat dat de mengsels deze pH-waarde nooit halen en de puzzolane werking dus
niet optimaal wordt benut. Een mogelijke oplossing hiervoor is het toevoegen van een zeer
sterke base aan het mengsel, zoals NaOH. Dit is een tweede optimalisatievoorstel.
De twee optimalisatiemogelijkheden dienen nog gefundeerd te worden op experimentele data.
Ook dienen ze getest te worden op hun financiële maakbaarheid. Volgens ons hebben deze
twee optimalisatievoorstellen een goede kans van slagen. Vanuit ons perspectief en het
uitgevoerde theoretisch onderzoek betwijfelen we dat er naast deze voorstellen nog andere
parameters zijn die aangepast kunnen worden om de mengsels te optimaliseren.

3D printbaarheid van cementhoudende materialen. Onderzoek naar het effect van toevoeging van superabsorberende polymeren aan het betonmengsel op de mechanische eigenschappen (trek en druk) evenals op krimp in 7 dagen.

Primaire grondstoffen, zoals zand en grind, kunnen niet eindeloos onttrokken worden aan de bodem, daarom wordt er steeds meer beroep gedaan op secundaire grondstoffen zoals gerecycleerd betongranulaat. Het Tetraproject “Hoogwaardig betongranulaat voor duurzame wegenbouw” van Hogeschool PXL en Uhasselt onderzoekt de toepassingsmogelijkheden van dit materiaal.
Mijn onderzoek kadert binnen dit project, en geeft antwoord op de onderzoeksvraag: “Bevindt er zich nog ongehydrateerd cement in betongranulaat en gaat dit nog actief meewerken?”

Zelfhelend beton is een biologisch geïnspireerde techniek om scheuren in beton te herstellen zonder enige interventie na het scheuren. De techniek is echter nog niet klaar voor massaproductie, waardoor optimalisatie een noodzaak is. In deze scriptie worden enkele nadelen van het gebruik van een vasculair systeem aangehaald en een mogelijke oplossing wordt besproken.

Deze scriptie handelt over zelf-helend beton door de toevoeging van superabsorberende polymeren (SAPs). Naast de zelf-heling wordt ook de invloed van de toegevoegde SAPs op de chloride-indringing en carbonatieweerstand van het beton getest.

Samenvatting masterproef “Studie naar de toepasbaarheid van herstelmortels en scheurinjectiesystemen in de wegenbouw”Om een herstelling duurzaam te kunnen uitvoeren, is een goede materiaalkeuze cruciaal. Een voorstudie die de schadeoorzaak aan het licht brengt dient uitgevoerd te worden. Een duurzame herstelling is het resultaat van een grondige analyse van de schade, de keuze van het juiste product, aangepast aan de situatie en een goede uitvoering.De masterproef gaat in op de verschillende schadegevallen die kunnen optreden bij platenbeton.