[00:00] Onderhoud op basis van de werkelijke conditie
Roel van Gils: Welkom bij weer een nieuwe aflevering van Beton en Staalbouw, de podcast. Nederland beschikt over duizenden bruggen, viaducten en andere kunstwerken die iedere dag intensief worden gebruikt. Veel daarvan stammen uit de jaren 60 en 70 van de vorige eeuw. Ze bereiken langzaam een leeftijd waarop onderhoud steeds belangrijker wordt. Tegelijkertijd staan beheerders voor een enorme uitdaging. Er is meer infrastructuur dan ooit, onderhoud wordt duurder, buitendienststellingen zijn schaars en de maatschappelijke impact van storingen neemt alleen maar toe. Wanneer kunnen we stoppen met onderhoud op basis van een vaste planning en overstappen naar onderhoud dat wordt uitgevoerd op basis van de daadwerkelijke conditie van een object? Daarover gaan we vandaag in gesprek met Jo van Montfort van Bjond Innovation en Jos Kronemeijer van ProRail. Welkom allebei.
Jo van Montfort: Dankjewel.
Roel van Gils: Misschien kun je jezelf eerst even kort voorstellen, dan weten we wie aan tafel zit.
[00:55] Jo van Montfort en Bjond Innovation
Jo van Montfort: Jo van Montfort. Ik ben de eigenaar en oprichter van Bjond Innovation en wij zijn een expertisebureau op het gebied van staal en beton. Wij houden ons voornamelijk bezig met moeilijke vraagstukken, daar waar het gaat over het levensduur verlengen van die materialen, dan wel aantasting van die materialen, arbitragegevallen. En dat is eigenlijk kort waar onze aandacht dagelijks naartoe gaat.
Roel van Gils: Kijk aan, daar komen we vast later nog even op terug. Mooie voorbeelden. Dankjewel. Jos?
[01:28] Jos Kronemeijer en assetmanagement bij ProRail
Jos Kronemeijer: Ik ben werkzaam bij ProRail, domein Asset Management, als systeemspecialist. Dus ik mag ontwerpvoorschriften, specificaties, richtlijnen van materialen die we gebruiken voor kunstwerken, bruggen, viaducten, tunnels, helpen opstellen. Onderhouds- en beheervraagstukken liggen op mijn bordje. Ik ben een materiaaltechnoloog. Ik heb Materials Engineering gedaan en ik zit in de wereld van de cementitious composites, dus cement, grouts, mortels, beton, coatings, enzovoort.
Roel van Gils: Ik denk het wel.
Jos Kronemeijer: Ja.
Roel van Gils: Kijk. Nogmaals welkom. Ik wil eigenlijk beginnen bij ProRail. Veel mensen zien natuurlijk de treinen rijden, maar realiseren zich niet over hoeveel kunstwerken ze onderdoor of overheen rijden. Kun je een globaal beeld schetsen van hoe groot die onderhoudsopgave is?
[02:24] De omvang van het spoorareaal
Jos Kronemeijer: Er ligt zo’n 7.000 kilometer aan spoorlijn in Nederland. En om de zoveel kilometer ligt daar een duiker.
Roel van Gils: Dat is enorm, ja. En in staal, in beton, in allerlei soorten materialen uiteraard.
Jos Kronemeijer: Yes.
Roel van Gils: En wat maakt een spoorbrug anders dan bijvoorbeeld een provinciale brug?
Jos Kronemeijer: Het feit dat er een trein overheen rijdt, in Nederland met een hele hoge frequentie, dus een enorme gebruiksintensiteit. Een belangrijk verschil in de gebruiksbelasting is dat er op spoorviaducten en bruggen bijvoorbeeld niet met zout gestrooid wordt. De objecten die wij bouwen zijn anders en met name vermoeiing, langetermijngedrag in termen van vermoeiing, is bij ons heel belangrijk. En daar zit ook een harde link met de onderhoudssystemen die we hanteren, maar ook de producten die we erop zetten, zoals coatings waar we het later over gaan hebben. Die trekken een harde correlatie met onder andere vermoeiing.
[03:32] Preventief onderhoud en RAMSHEEP
Roel van Gils: Ja. En als we dan kijken naar de manier waarop onderhoud traditioneel plaatsvindt vandaag de dag, hoe werkt dat?
Jos Kronemeijer: Zoals bij alle grote publieke assetbeheerders maken we gebruik van onder andere de RAMSHEEP-methode. Een soort risico- en prestatieanalyse-instrument. Waarbij je moet denken bij de afkorting RAMS: Reliability, dus betrouwbaarheid van het systeem. Availability, ze moeten beschikbaar zijn. Maintainability, onderhoudbaarheid. En dat is het centrale thema waar we nu aandacht aan besteden. Safety, veiligheid voor de omgeving, voor de gebruikers. En daaromheen natuurlijk de interactie met de omgeving.
Roel van Gils: Ja, maar werk je dan grotendeels volgens een vaste planning?
Jos Kronemeijer: Ja, we moeten wel. We kunnen dat niet, laten we zeggen, storingsafhankelijk maken. Dan zijn we te laat. Dan is het een grote chaos als we dat niet zouden doen.
Roel van Gils: Maar wel preventief wellicht?
Jos Kronemeijer: Ja, op grote schaal.
Roel van Gils: Ja, dat gebeurt wel. Dus niet alleen volgens een vaste kalender?
Jos Kronemeijer: Combinaties.
Roel van Gils: Combinaties, ja. Oké. Want kijken alleen is niet meer voldoende natuurlijk. Jo, daar sluit jullie werkwijze naadloos op aan.
Jo van Montfort: Absoluut.
[04:57] Waarom visuele inspectie niet voldoende is
Roel van Gils: Waarom is kijken alleen niet meer voldoende?
Jo van Montfort: Nou, zoals Jos zei, als we naar coatings kijken: als een coating faalt, dan kun je dat natuurlijk zien. Dat kan iedereen zien. Maar dan heb je een mate van degradatie waarbij je dus in het zogenaamde correctieve onderhoud terecht gaat komen. Voor de meeste opdrachtgevers, zoals en met name ProRail, is dat een gigantisch probleem, omdat de treinvrije periodes heel kort zijn. Dat wil zeggen: alleen gedurende de nacht kan er vaak wat herstel plaatsvinden. Of een heel spoortraject moet afgezet worden, met alle gevolgen van dien, waarbij dus het hele vervoer wat daarover gaat omgeleid moet worden met alle toestanden die daarbij komen kijken. Dus dat is niet wenselijk. Er moet gezocht worden naar oplossingen waarbij de levensduur van de bestaande conservering of bescherming van het object zo lang mogelijk opgerekt wordt. En daarom wil je weten: wanneer treedt dat falen dan op? Dus je wil datagestuurd naar die coating kijken en niet alleen kijken.
Roel van Gils: Dus het kijken is te beperkt, want een coating kan er prima uitzien van buitenaf terwijl het aftakelproces al is begonnen?
Jo van Montfort: Absoluut. Een mens kan er perfect gezond uitzien, maar diezelfde middag op de spoeddienst opgenomen worden met een hartaanval. Of kijk naar cariës in je tanden. Dat gaat heel lang goed en dat gaatje zit er al. Maar op een gegeven moment breekt het gaatje door en dan raakt die aantasting je zenuw. En dan voel je het, dan ben je te laat. Dus daarvoor ga je preventief naar de tandarts. Als die gaat kijken van: hé, dat glazuur begint een beetje te slijten en te verweren. Met coatings is dat niet anders. Die kan het ook een beetje meten. Maar we zijn wat dat betreft wat verder in coatingland. Dus we hebben technieken ontwikkeld om ook de degradatie, de mate van degradatie, zeg maar de gezondheid van de coating, verder te kunnen meten. En niet-destructief.
[07:07] Elektrochemische Impedantie Spectroscopie
Roel van Gils: Hoe heet zo’n techniek?
Jo van Montfort: Dat is Elektrochemische Impedantie Spectroscopie, met een mooi woord.
Roel van Gils: Een term die in de wereld veel gebruikt wordt. Klinkt behoorlijk ingewikkeld. Maar wat doe je dan eigenlijk? Leg eens uit.
Jo van Montfort: Nou, het is een niet-destructieve methode. Wat ik al zei: je zet eigenlijk twee elektroden op het oppervlak van je staal. Daar laat je een wisselstroom doorlopen, waarvan je de frequentie verandert. Nou, om het niet te technisch te maken: je meet eigenlijk de weerstandseigenschappen, de barrière-eigenschappen. Dat is uiteindelijk wat eruit komt, de barrière-eigenschappen. Je moet je voorstellen: zo’n coating, wat veel mensen zich niet realiseren, is 300 micrometer dik, zoiets. Nog niet eens een halve millimeter. En er wordt zelfs voorgeschreven op 350 micrometer. Dat zijn dan de eisen. Dat betekent: dat is ongeveer de dikte van een haar op je hoofd. En dat zijn dan vaak drie laagjes of vier laagjes. En dat moet dat staal gedurende 20, 30 jaar gaan beschermen. Daar zitten we aan te meten. We meten eigenlijk aan dat dunne laagje. En zo moet je het je een beetje voorstellen. En de uitkomst daarvan is eigenlijk een procentuele afname in conditie. Is het groen, oranje of rood? Dat is eigenlijk wat eruit komt.
[08:29] Natuurlijke veroudering van materialen
Jos Kronemeijer: Misschien een leuke aanvulling op jou. Alles wat we bouwen veroudert met de tijd. Natuurlijke degradatie, blootstelling aan UV, weer, wind, noem maar op. En waar specialisten als Jo dan onder andere naar kijken, en wij uiteraard als assetbeheerders, zijn chemische invloeden van buitenaf. Die maken dat die materialen letterlijk verouderen. Ja, hoe eerder je daarbij bent… Dat is een stukje preventief onderhoud. Dus periodiek inspecteren, dat zit in de preventiekant. En als er wat optreedt wat tussen die preventieve controlemomenten valt, ga je zogenaamd curatief onderhoud doen. Dan ga je ermee aan de slag.
Roel van Gils: En hoe bepaal je die posities waar je meet?
[09:12] EIS toegankelijk maken voor inspecteurs
Jo van Montfort: Dat is ook kennis van het materiaal waar je naar kijkt. Dus dat komt er natuurlijk wel bij kijken. We zijn nu bezig om dat eigenlijk verder te gaan normeren, protocolleren, omdat het nu nog steeds het werk is van echte experts, van specialisten. We willen het eigenlijk brengen naar een niveau zoals nu ook een laagdiktemeting aan een coating. Een laagdiktemeting aan een coating deden we in de jaren tachtig met een kras in de verf zetten en met een loepje kijken hoe dik die laag was. En toen kwam er een magneetje en die man is voor gek verklaard, maar uiteindelijk heeft hij gelijk gekregen. En alle metingen aan verfsystemen doen we nu niet-destructief met een spoel en een magneet. En dat gaat tot op de micrometer nauwkeurig. In die fase zitten we nu met het EIS-gebeuren eigenlijk ook. Dus we willen een techniek die er nu is en die bestaat gaan protocolleren, waarbij eigenlijk in 80 tot 90 procent van de gevallen iedereen die een standaardopleiding coatinginspectie gedaan heeft die meting ook kan doen en zelfs ook zou kunnen interpreteren. Daar blijft natuurlijk 10 à 15 procent over wat echt moeilijk wordt. Maar ja, daarmee heeft Bjond ook nog steeds een bestaansrecht.
Roel van Gils: Ja, maar is die EIS-methode door jullie, door Bjond ontwikkeld?
[10:31] Samenwerking met C-Cube International
Jo van Montfort: Die is niet door Bjond ontwikkeld. Dat is een methode die al in de jaren 70, 80 ontwikkeld is in het laboratorium door Amerikanen, met name, en is overgenomen door Europese laboratoria en daar verder doorontwikkeld. Een firma als C-Cube bijvoorbeeld in Delft, die is een spin-off van universiteiten. Die hebben daar een werkbaar systeem van gemaakt, waar wij ook heel nauw mee samenwerken. Ja, die coating… Sorry, het meetsysteem wat zij ontwikkeld hebben, is zeer robuust, zeer handzaam en ook zeer betrouwbaar. En dat hebben we uiteraard wel zelf getest, omdat we willen weten waar we mee werken. Ja, in het buitenmilieu, dus in het veld.
Roel van Gils: Maar dat fixeer je dan op het kunstwerk?
Jo van Montfort: Ja. Dus hoe werkt het? Je zet eigenlijk eerst een aantal sponsjes onder een magneetje op je kunstwerk, dus op je coating, om die coating even te laten wennen aan de omgeving. Dus je moet een geleidend medium hebben. Dus je moet hem een beetje vochtig maken. En dat laat je een weekje zitten. En na een week kom je terug. Dan zet je je meetelektroden erop en je meet binnen twee minuten op die plek waar je de eigenschappen wil weten. Per punt duurt een meting ongeveer één tot twee minuten. Dus binnen een paar uur weet jij precies wat de conditie is van die coating: onderkant, bovenkant, zijkant, binnenkant, waar dan ook.
[11:59] Een vergelijking met een hartfilmpje
Jos Kronemeijer: Ja. Misschien wel een leuke analogie met het voorbeeld wat Jo net gaf. Als je een hartfilmpje maakt, plak je ook elektrodes op je borstkas en die moeten goed contact maken. Ja, zo moeten deze sensoren ook goed contact maken.
Jo van Montfort: Analogieën, ja. Dat klopt.
Roel van Gils: Je reikt het al aan. Maar hoe lang is die frequentie van dat meten?
[12:29] Een nulmeting bij nieuwe coatings
Jo van Montfort: Die meetfrequentie… Dus je doet op een moment nul. Dat kies je. Liefst doe je dat bij de nieuwbouw.
Roel van Gils: Dus bij de nieuw aangebrachte coating?
Jo van Montfort: Ja. Het systeem is ook zo krachtig dat je ook kunt bepalen wat de kwaliteit van een nieuw aangebrachte coating is. Wat ik vaak zeg: zo’n coating is heel dun, maar is ook heel moeilijk om aan te brengen. Het verven van een stalen constructie, daar komt best wel wat bij kijken. Je omstandigheden moeten goed zijn. De temperatuur moet goed zijn. De vochtigheid moet goed zijn. De ondergrond moet rein zijn. Er zijn heel veel eisen.
Roel van Gils: Wat je wilt zeggen: daar kan ook al iets misgaan?
Jo van Montfort: Daar gaat al heel veel mis, heel vaak in de praktijk. En zeker als je dan nog een treinvrije periode hebt bij de ProRail-projecten.
Roel van Gils: Het moet snel natuurlijk.
Jo van Montfort: Het moet snel. Dus je moet speciale producten onder moeilijke omstandigheden aanbrengen en het moet dan toch allemaal uitharden. Je hebt hier te maken met een uithardingsproces en materialen die met elkaar reageren. Als de temperatuur niet goed is, wat we in Nederland bijna nooit hebben… Vorige week was het veel te warm en daarvoor was het veel te koud, of het is veel te nat. Het is nooit goed, dus het is nooit ideaal. Die producten zijn ook niet ideaal, dus het is altijd een compromis van een aantal zaken. Maar je wil eigenlijk weten hoe goed het dan is wat eruit komt.
[13:41] De uitgangsconditie vastleggen
Jos Kronemeijer: Ja, onderhoud begint letterlijk net als met een auto die uit de fabriek komt. Op het moment dat hij eruit rolt, daar begint het al. Je meet de toestand om daarna, zeg maar, de degradatie in de tijd te kunnen meten.
Jo van Montfort: Ja, exact. En je kunt het ook gebruiken om je nulkwaliteit, als je die goed kunt vaststellen. Dan kun je ook duidelijke afspraken maken met je aannemers, waarbij je zegt: kijk, nu wordt de afspraak gemaakt: ja, het ziet er best wel mooi uit. De kleur zal goed zijn. De dikte is dik genoeg en hij hecht ook nog goed. En bij die hechting ben ik destructief bezig, want dan maak ik de coating kapot, wat je eigenlijk niet wil. Dus dan moet ik weer repareren. Met deze techniek ben je niet-destructief bezig. Dan kun je bij de uitgangsconditie zeggen: hij is 80%, of heb je echt die 90% gehaald die je moet halen?
Roel van Gils: Dat vind ik nogal weinig eigenlijk. Je zou verwachten: je haalt 100%. Maar dat is dus nooit 100%?
Jo van Montfort: Dat zei ik net. Zo complex is het aanbrengen dat we die 100% theoretisch in het laboratorium zouden kunnen halen. Daar wordt zo’n verfsysteem ook op getest. Dus er worden laboratoriumtesten gedaan. Nou, ik zeg altijd heel oneerbiedig: die testen worden op vlakke plaatjes gedaan. Maar een object… Kijk maar op de hoeken, de naden, de lassen.
Roel van Gils: Waar de dekking eigenlijk gering is.
Jo van Montfort: Ja. En hoekjes en naden waar je moeilijk aan kan en waar de omstandigheden ongunstig zijn voor het uiteindelijk kunnen presteren van zo’n coating. Het gaat om de prestatie van zo’n coating. En die wil je in het begin van de hele cyclus weten: wat is het beginniveau waar ik zit?
[15:15] Niet-destructief meten en schaarse expertise
Jos Kronemeijer: Misschien nog een leuke aanvulling. Om die te bepalen op een manier die niet, zoals in het verleden bijna uitsluitend, destructief is. Je veroorzaakt met het bepalen van de conditietoestand soms een beetje schade. En dan moet je weer herstellen. Daar heb je weer werk van. En op het moment dat je monitoringsystemen hebt die je letterlijk alleen maar op hoeft te plakken om ze daarna weer te verwijderen, waarbij er niets beschadigt, dus non-destructief, dan is het een groot voordeel. Je hebt ook, laten we zeggen, de deskundigheid die nodig is om dat in het veld allemaal te realiseren. Slimheid in die zin in de monitoringsystemen, en die behoefte neemt toe. De hoeveelheid gekwalificeerde technici met die specialistische kennis om dat in te vullen neemt dramatisch af. Daar moeten we ook in voorzien.
Roel van Gils: Er spelen een aantal zaken tegelijk en die komen eigenlijk allemaal samen in dit soort nieuwe technieken.
[16:10] Van meetdata naar voorspellende modellen
Jo van Montfort: Ja. Je krijgt dus enorm veel gegevens uit dat object. En die gegevens zeggen je iets, maar die moet je ook nog kunnen interpreteren. Er zit een expert tussen die, zeg maar, het prognostische, voorspellende model gaat invullen. En zoals ik net al zei, daar zijn we dus mee bezig om dat zoveel mogelijk te gaan standaardiseren. Het blijkt ook dat het mogelijk is om dat te gaan standaardiseren. Heel veel verfsystemen die je ziet op de objecten om je heen – de bruggen, de sluisdeuren, de keringen, noem het allemaal maar op, maar ook chemische installaties, tanks enzovoorts – hebben vergelijkbare systemen. En dat komt omdat de verfleveranciers lekker bij elkaar over de muurtjes zitten te kijken en lekker bij elkaar zitten over te nemen hoe het dan gaat. Dus de basisbindmiddelen zijn vaak hetzelfde, dus het basisgedrag is ook vaak hetzelfde, vergelijkbaar. Waardoor het straks makkelijker is – makkelijker tussen aanhalingstekens – om een goed voorspellend model te kunnen maken.
[17:22] Meetintervallen en de eisen aan een verfsysteem
Roel van Gils: Jo, je vertelt: in een ideale wereld moet je eigenlijk al een nulmeting doen. Hoe zit het dan qua intervallen van die metingen? Zijn die in het begin of in de eerste periode wat langer en daarna wat kleiner?
Jo van Montfort: Ja, dat hangt er een beetje van af. Hangt van een aantal zaken af. Dat hangt ervan af wat de uiteindelijke eis is die de klant stelt aan het verfsysteem. OGOS, je hebt een organisatie van grote opdrachtgevers in Nederland die zich daar ook mee bezighouden met deze technologie. Het is misschien ook wel goed om die even te noemen. En dan binnen OGOS heb je dus een aantal leden. Dat zijn Tata Steel, Provincie Zuid-Holland, ProRail, Defensie, de Vlaamse Overheid, Gemeente Rotterdam, Gasunie en uiteraard Rijkswaterstaat.
Roel van Gils: En wat doen zij dan?
Jo van Montfort: Overleg met elkaar, waarbij ze eigenlijk deze kennis met elkaar delen en ook projecten initiëren om de betrouwbaarheid en de reproduceerbaarheid van dit soort technieken te gaan toetsen in de praktijk. Omdat zij ook zien dat dit enorme voordelen biedt ten opzichte van alleen maar kijken naar verf.
[18:43] Van praktijktoepassing naar standaardisatie
Roel van Gils: Want gebeurt dat nu alleen nog in pilots dan?
Jo van Montfort: Nee, het gebeurt. Maar om het echt standaard te krijgen, goed standaardiseren, zodat die 80-20-regel of die 90-10-regel in de wereld gaat komen. En dat ondersteunen wij natuurlijk ook ten volle, dat dat gaat gebeuren.
Jos Kronemeijer: Misschien nog een deelantwoord op je vraag. De kennisbundeling die daar plaatsvindt, maakt dat in een heel breed spectrum aan toepassingsbereiken ervaring ontstaat met de verschillende coatingsystemen. En dat helpt bij kalibratie van je systeem aan de voorkant. Een toepassing bij ProRail, een toepassing bij Rijkswaterstaat of waar dan ook. Dat men vanuit het productsysteem zegt van: dan kunnen wij al inschatten wat de inspectie-intervallen moeten zijn. En daar regel je met het kalibreren van de systemen aan de voorkant, op T0 bij ingebruikname, regel je hem in. En dan is het, laten we zeggen, het expertsysteem en de ervaring die maken: oké, we kiezen die intervallen. We weten dat als we ze op dat moment inplannen, we er op tijd mee zijn.
Jo van Montfort: Zoals nu vaak wel te laat.
Roel van Gils: Inderdaad.
Jo van Montfort: Ja. Maar aan de andere kant ook te vroeg.
[20:04] Te vroeg onderhoud is ook verspilling
Roel van Gils: Dat komt ook voor? Dat is op zich beter toch?
Jo van Montfort: Ja, alleen is dat natuurlijk een enorme materiaalverspilling. Het drijft de kosten op.
Roel van Gils: Hoe bedoel je? Te vroeg meten of te vroeg…
Jo van Montfort: Te vroeg onderhoud. Op basis van een beetje roest wordt beslist van: nou, de coating is niet goed, omdat men het gewoon niet weet. Ja, als je niet meet, weet je het niet. Dan kan het best zo zijn, wat we ook met die EIS-meting duidelijk aantonen, dat delen van een object, bijvoorbeeld de onderkant van een brug, dat die coating daar sneller degradeert dan aan de bovenkant. Zou je niet verwachten, toch is dat vaak zo, omdat die daar langer vochtig blijft, meer vuil blijft hangen. Voor de ProRail-bruggen is dat wat minder, maar vooral voor de normale bruggen, waar die aan zoutbelasting blootgesteld worden, daar zie je dat wel. Voor verfsystemen zijn dat ook dingen die uit dit onderzoek naar voren komen. Dus we hebben duidelijke voorbeelden waar we zien dat eigenlijk aan de onderkant een ander systeem gekozen had moeten worden dan aan de bovenkant.
Roel van Gils: En nu is alles hetzelfde?
Jo van Montfort: Of verkeerd om zelfs, omdat de verkeerde aannames gedaan worden.
[21:12] Het optimale onderhoudsmoment
Roel van Gils: Ja. Dan zit je weer met die kennis, wat je ook al aangaf.
Jos Kronemeijer: Ja. En je kunt het ook met andere vakgebieden vergelijken. Als je je auto een servicebeurt moet geven, moet die nieuwe olie hebben. Dan ben je wel op tijd en dat is goed voor het instrument, maar het betekent ook een buitengebruikstelling en daarmee verminderde beschikbaarheid. En als je te laat bent, heb je schade. Dus het vinden van dat optimale moment hangt ook van het gebruik af en van de gebruikscondities. Een auto zal, laten we zeggen, in de woestijn een hogere olieconsumptie tonen dan, laten we zeggen, in een koud gebied, noem maar op.
Roel van Gils: Zo kijk je dus naar elk kunstwerk anders, of individueel?
Jo van Montfort: Absoluut. Zoals ik net al zei, de eisen van het kunstwerk wat betreft levensduur en gebruik zijn heel erg belangrijk. De omgeving waarin die staat: staat die bij de kust of in een chemische omgeving, chemisch belaste omgeving? Dat bepaalt heel erg. Ook de complexiteit van de constructie. Hoe is die samengesteld? Als je een mooi strakke constructie hebt, of je hebt nog heel veel vakwerkconstructies met klinknagelverbindingen. Die ga je conserveren. Daar zitten vaak nog hele oude conserveringslagen op.
[22:24] Oude conserveringslagen behouden
Jo van Montfort: Nou ja, Jos weet trouwens… Daar wordt ook vaak van gezegd: ja, die moeten er dan af. Als we daaraan gaan meten, dan is dat niet altijd zo’n goede beslissing.
Roel van Gils: Het moet eraf?
Jo van Montfort: Dus we hebben ook samen met ProRail een aantal projecten bekeken waar gezegd is: oké, als je het bijwerkt, dan kan het misschien nog best 50 jaar mee. Terwijl oude conserveringssystemen waarvan in eerste instantie gedacht wordt: haal ze er maar af… De conserveringssystemen die dan nieuw aangebracht worden, falen binnen 15 jaar. En die andere zitten er gewoon 50, 60 jaar op. Daar zit dan een nadeel aan in arbo-technische zin. Dus op het moment dat je het eraf zou moeten halen, kom je natuurlijk elementen tegen zoals lood en chroom-6.
Roel van Gils: O, dan heb je weer andere problemen, uitdagingen.
Jo van Montfort: Maar zolang je het laat zitten en het loogt niet uit naar het milieu, is het op zich geen probleem voor mens en milieu. Maar het biedt wel een extra bescherming voor je oude constructie. En dat kun je met deze techniek ook al heel goed monitoren. Nou goed, het is natuurlijk aan de opdrachtgever of hij dat wil of niet. Er zijn opdrachtgevers die zeggen: ik wil het niet, ik wil het er gewoon af en ik wil helemaal clean beginnen.
[23:43] Stralen, primers en nieuwe reinigingstechnieken
Jo van Montfort: En dan komen we op het moment, als je clean gaat beginnen – om daar even op door te gaan als het mag.
Roel van Gils: Ja, ga gewoon door.
Jo van Montfort: Dan zeg je: nou, we gaan stralen. We gaan het allemaal eraf stralen met een hoop stof en een hoop gedoe. En we gaan er een primer op zetten en dan gaan we het verflaagje weer opnieuw opbouwen. Ja, er zijn nu ook bewegingen waar ze zeggen: nou, we gaan het niet eraf stralen met straalmiddel. Want als je met straalmiddel iets doet, dat is een actieve methode waarmee je dus deeltjes op het staal werpt. Je gooit er iets op en daardoor komt er iets af. Ja, je kunt je voorstellen dat er stof en ook deeltjes in dat oppervlak achterblijven. Die primer moet ervoor zorgen dat daarna het verfsysteem eigenlijk goed blijft zitten. Als ik dan nu in staat zou zijn om dat perfect schoon te krijgen, dan hoeft dat eigenlijk niet. Dan kun je die primer al weglaten. Materiaalbesparing, maar ook een betere hechting. Daar zijn nu nieuwe reinigingstechnieken op basis van laser voor. Die zijn volop in ontwikkeling. Die waren tot voor kort te beperkt, omdat ze te langzaam waren, werd dan gezegd. Straalmiddel moet je aanvoeren. Straalmiddel moet je erop gooien. Het straalmiddel met de verontreinigingen erin moet je weer afvoeren. En de belasting van je steigers, waar dan honderdduizenden kilo’s in zitten.
Roel van Gils: Je moet natuurlijk alles inpakken.
Jo van Montfort: Alles inpakken, stofbelasting. Als je dat allemaal meecalculeert… Een lasercleaner, je werpt er licht op.
Roel van Gils: Letterlijk.
Jo van Montfort: Letterlijk. Die coating verdampt. Alleen dat dunne laagje, die haardikke coating, die verdampt. Die zou ik met een stofzuigertje opzuigen, zodat het niet in het milieu en niet in mijn longen terechtkomt. Dan kun je natuurlijk veel schoner werken.
[25:31] Laserreiniging als alternatief voor stralen
Roel van Gils: Maar hoever staat die techniek?
Jo van Montfort: Die staat heel ver op dit moment. In de Verenigde Staten wordt dat volop toegepast. Ook omdat daar op heel veel projecten wordt verboden om stof te produceren. In Europa lopen we daar helaas, en zeker hier in het Westen, behoorlijk achter. En mijn pleidooi is toch echt wel om daar eens goed naar te gaan kijken. Dat is echt wel een techniek die heel veel toekomst biedt. Zeker waar je stralen helemaal niet kan. Maar je zou dit gewoon grootschalig kunnen toepassen, ook op belangrijke objecten. Zeker als je het hebt over preventief onderhoud, waarbij je dus een perfecte ondergrond krijgt. En als je een perfecte ondergrond krijgt, kun je je voorstellen: dan heb ik ook een perfect conserveringssysteem.
Roel van Gils: Een conserveringssysteem uiteindelijk.
Jo van Montfort: En dat kan ik mooi monitoren met EIS, of het inderdaad zo is. Dus of het waar wordt wat ik nu zeg, kun je heel mooi monitoren met zo’n systeem.
[26:26] Restlevensduur en vervangingsopgave
Roel van Gils: Ja, oké. Hoe kijkt ProRail dan naar dit soort oplossingen?
Jos Kronemeijer: Heel kort door de bocht: op dezelfde manier. Misschien een handvat, want ik hoor Jo een hele hoop herkenbare dingen zeggen. Op het moment dat je nieuwe objecten bouwt – bruggen, viaducten, tunnels, noem ze maar op – dan heb je aan de voorkant vanuit het ontwerp een gebruikslevensduurgedachte. Kort door de bocht: ontwerplevensduur. En die gebruikslevensduur is in de praktijk soms korter. Maar we leven in een tijd dat grootschalige vervanging… Daar zijn vaak geen budgetten meer voor. Op het moment dat je die vervanging moet uitstellen, is het monitoren van de conditie uiteraard nog belangrijker. Monitoring staat toe dat je vaststelt hoe die degradatie verloopt, waardoor je uit ervaring kunt zeggen: oké, daar ontstaat over twee, drie jaar een gevaarlijk knikpunt. Op het moment dat je zo’n monitoringslag doet en als je dat continu doet, heb je daar een scherper beeld bij. Dan worden het geen snapshots meer, maar dan wordt het eigenlijk een aaneengesloten filmpje, waardoor je makkelijker kunt extrapoleren naar de toekomst van: oké, de helling is ingezet. Hoe beter we kunnen voorspellen waar dat punt ligt, des te beter kun je daarmee de restlevensduur bepalen. En restlevensduur staat natuurlijk toe dat je weet wanneer je grootschalige reparaties of desnoods vervanging zou moeten plegen. En als je dat weet, kun je budgetteren en dan wordt het een beheersbaar vraagstuk. Daar zit in essentie de noodzaak en de wens bij assetbeheerders om met monitoringsystemen meer slimheid in het systeem te verpakken en daarmee die beheersing qua kosten: niet te vroeg en niet onnodig, maar zeker niet te laat. Omdat die vervangingsvraag de komende jaren gewoon niet grootschalig gebudgetteerd kan worden.
[28:05] Technology Readiness Levels
Roel van Gils: Maar ga je dan breder dan alleen het conserveringssysteem, ook qua monitoring?
Jos Kronemeijer: Ja, zeker. Je vroeg ook net: is die technologie nieuw? Nou, misschien een leuk handvat. Nieuwe technologieën die in de markt komen, innovatieve technologieën, die hebben als nadeel dat er vaak nog geen historische trackrecord over betrouwbaarheid is. Dat betekent dat de nieuwe technologieën, de bedenkers daarvan, zullen moeten bewijzen dat ze daar in het veld iets mee kunnen. Ze hebben die techniek ontwikkeld tenslotte. Nou, er wordt wel een systeem aangehouden dat ze daarnaast ontwikkeld hebben. Dat noemen ze Technology Readiness Levels. En bij een nieuwe technologie of een nieuwe innovatie kun je de Technology Readiness Levels indelen van heel laag, één: een idee in je hoofd en getest aan de keukentafel. Technology Level twee: getest in de garage, op je eigen werkbankje. Tot en met nummer acht, laten we zeggen dat die in het vakgebied bekend is. En nummer negen: op elke straathoek verkrijgbaar, regelgeving. In die niveaus moet je dus eigenlijk ook schakelen. En de technieken waar je over praat, die zitten in het bereik acht à negen.
Roel van Gils: O, die zijn al zover gegaan?
Jos Kronemeijer: Ja. En dat maakt ze voor de beheerders natuurlijk interessant, omdat daarmee een groot deel van de kinderziekten, maar ook de beperkingen en de kracht van die systemen veel helderder zijn. En een nieuwe technologie is altijd nuttig en belangrijk, daar moet je altijd naar kijken. Al was het maar omdat je daarmee toekomstige of bestaande problemen beter oplost. Als je die wil toepassen, dan is het voor de assetbeheerders interessant om te weten op welk niveau die nieuwe technologie staat.
[29:36] Permanente monitoring met EIS
Jo van Montfort: We hadden het net over het meten van de conditie met een handheldmethode, wat ik net ook uitgelegd heb. Ja, en waar dit verhaal eigenlijk over gaat. We kunnen er misschien nog aan toevoegen dat we ook binnen die hele wereld een methodiek hebben ontwikkeld om permanent de conditie van de coating te volgen. Een pilotproject bij het Philips Stadion. Dus een van de pylonen die daar staat, 40, 45 meter hoog. En er zit dus een mantel van aluminium omheen. Dus er is een stalen pyloon. Daar hangt het hele dak aan. Er zitten acht van die pylonen. En eentje hebben we eruit gekozen waar we relatief makkelijk bij konden. Dus je moet dan met een hoogwerker 14 meter omhoog om je sensoren erin te hangen. En die zijn vervolgens met een kastje en een draadloze verbinding verbonden. Dus daarmee kun je een constructie waar je eigenlijk niet bij kan, die niet inspecteerbaar is… Daar zijn tig voorbeelden van. Denk aan hoogbouw, denk aan bruggen die moeilijk toegankelijk zijn, denk aan sluisdeuren, denk aan whatever. Offshore, daar worden ook behoorlijk wat projecten gedaan. Dus offshore wind. Om een soort alertsysteem te maken. Het is niet zo dat die de hele constructie gaat dekken. Net zoals in je auto: als het olielevel te laag dreigt te worden, dan gaat een lampje aan. Dat zie je eigenlijk ook. Dus als het level qua conditie beneden een bepaald percentage dreigt te komen, dan krijgen we een alert. Dan weet je: oké, er is iets aan de hand. Daarnaast kun je ook het microklimaat in die pyloon heel mooi monitoren. Tegelijkertijd.
Roel van Gils: Dus ga je een stapje verder eigenlijk?
Jo van Montfort: Ja. Je krijgt die extra data erbij. Wat we nu niet weten: je krijgt daar depositie van vuil, je krijgt daar temperatuurveranderingen. Dat heeft allemaal effect op de levensduur van die coating. Al die data krijgen we erbij en stoppen we eigenlijk in het model, waar we het misschien straks over kunnen hebben, zodat je die voorspelling steeds beter en makkelijker maakt.
[31:45] Monitoring zonder buitendienststelling
Jos Kronemeijer: Misschien de snelle aanvulling erop. Op het moment dat je voor ProRail de conditie-assessment wil doen, is het fysiek op handafstand of door middel van monitoring en sensoren die op de locatie zelf zitten. Buitendienststellingen zijn heel moeilijk. Het is niet veilig voor de mensen die het moeten doen. Dus een buitendienststelling… De impact van een buitendienststelling is groter dan bij wegverkeer. Je zet niet even een schrikhekje neer. Je sluit niet even een rijstrookje af, zodat alles lekker door kan gaan, of een paar kilometer omrijden. Dat is bij de spoorwegen er niet bij. Goederenvervoer en personenvervoer, allemaal over het spoor. Dat betekent dat als je een buitendienststelling plant, de economische, maar ook sociale impact van die buitendienststelling groot is. Die kosten die daarmee gemoeid zijn, zijn enorm. Dus alles wat jij aan permanente monitoring zou kunnen doen en met meer detail over degradatie, tempo en aard kunt doen, is schone winst.
Roel van Gils: Ja. Maar wat moet er dan gebeuren om dat bij ProRail op grote schaal toe te passen?
[32:46] Van demoprojecten naar bredere toepassing
Jos Kronemeijer: Dat concept wordt al langer overwogen. Het wordt ook al toegepast. Alleen deze technologie wordt nog niet op grote schaal toegepast, omdat er nog relatieve onbekendheid mee bestaat. Want er zijn wel demoprojecten mee gedaan en er is belangstelling voor. Elk object heeft zijn eigen unieke problemen. Zoals een windturbine op zee, qua bereikbaarheid voor de hand liggend, waar afstand het heel moeilijk maakt. Met drones kunnen we misschien nog een en ander doen. Maar het fysiek op de coatingsystemen zelf kunnen meten, dat is waar je eigenlijk de meest betrouwbare globale informatie uit haalt. Want je hebt de globale conditietoestand en de unieke lokale toestand. Waar veel mensen naar kijken, is dat er ergens een stukje verf begint te bladderen in een hoekje waar zich langdurig water verzamelt. Dat is op een andere manier ook wel te tackelen. Maar de globale algemene veroudering, waar het hele coatingsysteem in beeld is, is wat je hierbij ook heel mooi vindt.
Roel van Gils: Ja. En zelfs nog een stapje verder gaat, tenminste wat Jo zegt bij het Philips Stadion: dat je ook de gezondheid van het object meet.
Jo van Montfort: Ja, inderdaad. Het standaard inspecteren is niet weg. Dus laten we dat even duidelijk stellen. Het is niet zo dat je dat niet meer hoeft, niet meer moet doen. Je moet het vooral wel doen, maar je krijgt er een extra tool bij. En een vroegtijdige waarschuwing. Als je het permanente systeem gebruikt, dan heb je natuurlijk ook nog op afstand dat je iets kunt meten. Dus dat geeft een extra dimensie aan het kunnen beheren van je assets.
[34:18] Digital twins en just-in-time maintenance
Roel van Gils: Ja. En je maakte zelf eigenlijk al het bruggetje naar een digitaal model.
Jo van Montfort: Exact.
Roel van Gils: Wat betekent dat voor een brug bijvoorbeeld?
Jo van Montfort: Letterlijk maak je een digital twin.
Roel van Gils: Je haalt de woorden uit mijn mond.
Jo van Montfort: Ja. De pyloon staat gewoon fysiek in Eindhoven. En daarnaast staat die digitaal op mijn computer. En ik kan er gewoon in en rondomheen klimmen. En ik kan zien per sensor wat voor signaal die geeft en hoe die zich voelt eigenlijk. En dat, denk ik, naar de toekomst toe, kun je dus voor heel veel assets doen. Kijk naar die data. Maar de toekomst is natuurlijk dat daar een geautomatiseerd systeem op zit. Denk aan artificiële intelligentie, systemen die je daarop loslaat en die patronen heel snel herkennen: is hier iets aan de hand of niet? En meteen waarschijnlijk een melding geven. En daarna heb je die expert natuurlijk altijd nog even nodig, of in ieder geval de mens die uiteindelijk de validatie doet. En daar zullen we zeker voor pleiten om dat te blijven doen. Maar door die digital twins te gaan maken, kun je die assets heel makkelijk in de gaten houden en op just-in-time maintenance gaan doen.
[35:41] Realtime meten en actiedrempels
Jos Kronemeijer: Ja, misschien een leuke aanvulling opnieuw. Die sensoren staan met die systemen toe dat je dus realtime meet. Je kan op elk willekeurig moment de conditietoestand bepalen en daar kun je later keuzes in maken. Als de gebruiksconditie zwaar is, ga je die intervallen verkorten, ga je de frequentie opvoeren. Maar het is realtime en remote access. Als een bepaalde drempelwaarde wordt overschreden, dat er een actie nodig is, dus een actiedrempel, dan kan het zijn dat de beheerder op een soort dashboard een knipperend rood lampje ziet signaleren. Of iemand ontvangt in de beheersorganisatie een sms’je: daar en daar, zus en zo, bij dat object stellen we vast dat die actiedrempel gepasseerd is.
Jo van Montfort: En dan ga je daar reactief, maar wel op tijd, op acteren.
[36:25] Zes fasen van coatingdegradatie
Jo van Montfort: Die bestaat eigenlijk uit zes stappen. Dus je hebt een stabiele stap. Die duurt ook al 15 tot 20 jaar. Alles is nog goed. Je ziet ook geen verschil. Maar de coating is dan ook nog steeds in een goede conditie. In de tweede stap gaat hij dus echt degraderen. Dan gaat hij zich een beetje slechter voelen. Dat kun je niet zien, want de coating ziet er perfect uit. Er zitten geen scheuren in. Hij voelt zich nog goed, maar er is al schade in die coating. Dus er kan vocht heen. En dat zou ik onmiddellijk kunnen meten met EIS, maar ik kan het niet zien. Dan kom ik in fase drie. Dan heb ik echt de propagatie, noem je dat. Dan gaat het beginnen. Dan begint het echt langzaam kapot te gaan. Dan ga je ook een heel klein beetje onthechting en, tussen haakjes, een beetje roest zien. Maar dan komt fase vier. Dat is eigenlijk waar de meeste inspecteurs zeggen: en nu is het niet goed, nu zie ik iets. Maar dan zitten we al in stap vier.
Roel van Gils: Dan is het kantelpunt al geweest.
Jo van Montfort: Dan ben je al te laat. Dan is het al voorbij. Dan gaat die coating in een enorme snelheid naar beneden, de kwaliteit gaat naar beneden. Hij trekt zich als het ware zelf van het staal af. Dat zie je ook vaak. Zo’n coating die krult omhoog op de hoeken. En daarbij noemen ze dan onderroest. Maar die coating zelf wil er ook echt vanaf, want die krimpt er letterlijk vanaf. En daarnaast ligt hij er natuurlijk. Fase zes komen we nooit tegen. Soms wel, maar dan ligt hij er helemaal vanaf. Dat is te voorkomen door het op de goede manier aan te pakken.
[38:08] Beton als bescherming van staal
Roel van Gils: Ja. Vaak denk je bij een coating aan staal, tenminste de meeste mensen denk ik. Maar Bjond doet veel meer. Kun je daar iets over vertellen?
Jo van Montfort: Ja. Dus ja, we noemen het wel eens: beschermen van staal doe je natuurlijk met een coating. Maar beschermen van staal doen we in de betonwereld met beton. Ja, ik noem wel eens oneerbiedig dat beton best een goede coating is. Dat is niet slecht bedoeld. Dat komt omdat ik de wereld bekijk door een materiaalkundige bril. En als je materiaalkundig naar de zaak kijkt, dan is beton eigenlijk niks anders… Een coating is eigenlijk niks anders dan microbeton. Zo noem ik het dan. Waarom is dat zo? Kijk, beton bestaat in hoofdzaak uit zand, grind, cement en water. En er ontstaat een steenachtig materiaal. Dat heet dan uiteindelijk cementsteen. En dat vormt een betonlaagje. Dat gaat om het staal heen zitten. Het staal is een cruciaal element in de betonconstructie. En het zorgt ervoor dat het staal in een passieve fase komt, doordat de pH heel hoog is. En daardoor roest het staal niet meer. Dus dat cementhuidje vormt eigenlijk een bescherming.
[39:31] De overeenkomst tussen coating en beton
Jo van Montfort: Net zoals die coating. Die coating bestaat ook uit drie hoofdelementen. Een A- en een B-component die je in elkaar mengt. En daar zitten wat vulstoffen in, die kleur geven, maar ook andere vulstoffen. En als je daar op microschaal door een microscoop naar kijkt, dan lijkt dat heel veel op elkaar. Dus als je een foto onder een microscoop zou laten zien van een coating en van beton, ik zou ze zwart-wit maken, dan zou je moeite hebben om verschil te kunnen zien: is dit nu beton of is het nu een coating waarin je zit te kijken?
Roel van Gils: O, grappig.
Jo van Montfort: Dus daarom. Maar goed, als je naar de materiaalkundige eigenschappen kijkt, die zijn natuurlijk heel anders. En de coating, ja, daar vinden we dat niet van. Maar eigenlijk is dat ook zo. Die is eigenlijk ook heel hard en stijf. En broze epoxy, die wordt steeds stijver in de tijd. Dat is bij beton wat minder, dat dat snel gaat. Bij beton hebben we een iets ander aantastingsmechanisme. Je hebt indringing van chloriden, het carbonateren. Maar uiteindelijk gaan de eigenschappen van dat laagje aan de buitenkant van het beton bepalen of het staal wat erin zit gaat corroderen. Dus dat is hetzelfde. Fysisch, materiaalkundig is dat hetzelfde.
Roel van Gils: Dus zou je met EIS ook kunnen meten wat de conditie van het staal en ook van die huid op het beton is?
Jo van Montfort: Ja, en dat is ook zo. Dat kun je ook meten. Er is heel veel onderzoek naar gedaan. En as we speak worden daar ook serieuze projecten voor op poten gezet om dat ook in het veld te gaan meten, net zoals we dat voor coatings doen. Ja, dat zit nog in een lager Technology Readiness Level dan voor coatings, maar verder dan level drie, denk ik. Vier, misschien wel vijf.
[41:10] De Zeelandbrug als praktijkvoorbeeld
Roel van Gils: Maar bij de Zeelandbrug, vertelde je me, hebben jullie ook iets vergelijkbaars, of is er ook iets vergelijkbaars gebeurd?
Jo van Montfort: Voor de Zeelandbrug, ja, daar ben ik al meer dan 25 jaar bij betrokken, bij de problematiek van de Zeelandbrug. De Zeelandbrug is in de jaren 60 gebouwd, begin jaren 60. En de problematiek daar is dat er vrij snel chloride-indringing heeft plaatsgevonden, waardoor het chloridegehalte in de huid, de buitenkant, de dekking noemen ze dat dan, te hoog is. Als je dat nu zou afzetten tegen de huidige normeringen, de huidige eisen, dan zou je zeggen: nou, breek die brug maar af, want er zit veel te veel chloride in. Hij roest gewoon onder je kont vandaan, om het zo maar te zeggen in bouwtermen. Dat is natuurlijk op dit moment niet zo, omdat we eind jaren tachtig een list verzonnen hebben, met mijn ex-collega bij Intron. Die corrosie stopzetten. Wat er is: er zit veel chloride in. Dus eigenlijk, als je het met een patiënt vergelijkt, hij heeft terminale kanker. Maar we gaan de kanker stabiliseren, inkapselen. Dat gaan we eigenlijk doen. En dat hebben we ook gedaan.
[42:24] Een coatingsysteem dat al tientallen jaren functioneert
Jo van Montfort: Dat was een experiment destijds, een grootschalig experiment. En dat zit er nu 35 jaar op en dat werkt nog steeds serieus. Ja. Dus we hebben daar de toegang van vocht en zuurstof kunnen beperken, zodanig dat het corrosieproces traag verloopt. Ja. En nou ja, dat wordt in de huidige regelgeving, dus in CUR-Aanbeveling 118 en dat soort documenten… Kijk, daar zou dat niet kunnen. Maar dit is een mooi voorbeeld dat er dus toch al oplossingen zijn om met een coatingsysteem een betonnen brug van die omvang… Je hebt het hier over vijf kilometer brug met een paar honderdduizend vierkante meter betonoppervlak, om dat gewoon in stand te houden. Wat daar nu cruciaal is, is dat die coating het ook blijft doen. De belangrijkste taak waar ik me mee bezighou. Ik hou me niet zozeer bezig met beton. Dat was in eerste instantie. We hebben naar beton gekeken. En nu gaat het over: houdt die jas die over die brug heen zit – noem het dan maar even zo plat – blijft die het doen? Dus de conditie van een coatingsysteem, daar willen we van weten dat die het blijft doen. En dat doen we op dit moment nog met de traditionele methodes. Dat wil zeggen: we gaan samples nemen en die gaan we in het laboratorium onderzoeken, waarbij we gaan kijken naar allerlei eigenschappen. Naar chlorideprofielen, dat soort zaken, maar ook wat moeilijkere testen waarbij we kijken naar de eigenschappen van de polymeren die in die coating zitten, dat soort zaken. Ja, dat zou je ook met een EIS-methode kunnen doen. Daar hebben we testen voor gedaan. Dus er zijn wat verkennende testen gedaan. Die waren relatief succesvol. Maar het project is op dit moment stilgezet door allerlei omstandigheden, budgettaire zaken.
[44:06] Slimme infrastructuur bij ProRail
Roel van Gils: En ja, zie je kansen om dit soort principes ook bij ProRail toe te passen?
Jos Kronemeijer: Ja. Ik grijp even graag terug op een paar trefwoorden die ik Jo hoor uitspreken. Want dan komt er een beste rits voorbij. Op het moment dat je dus de onderhoudstoestand met minder mankracht kunt monitoren en dus, laten we zeggen, degradatietempo’s scherper in beeld krijgt dan met incidentele inspecties… Je bent eigenlijk smart structures aan het maken. Ze vertellen zelf wanneer ze onderhoud nodig hebben. Zoals een modern motormanagementsysteem op jouw auto ook vertelt dat de bandenspanning laag is en dat je wat moet doen, noem maar op. Die behoefte gaat de komende jaren exploderen. Op het vlak van slimme sensoren zijn er heel veel dingen mogelijk. Er zijn wel sensoren die we in wegdekken kunnen stoppen bij normaal wegverkeer, die kunnen vertellen dat het dubbelluchtwielstel linksachter wat een lage bandenspanning had. Dus op het vlak van sensoren gebeuren spectaculaire dingen. Ze worden steeds goedkoper.
[45:20] Nieuwe materialen vragen om nieuwe monitoring
Jos Kronemeijer: En de eigenschappen die je meet… Eigenschappen die je meet in coatings en eigenschappen voor beton die relevant zijn, zijn soms net een beetje anders. En ja, er is een hoop analogie in de samenstelling en de werking van coatings en beton. Beton als constructiemateriaal is alleen vele malen goedkoper dan bouwen in staal. En onbehandeld staal verlangt een bescherming tegen de weersinvloeden, want anders gaat hij corroderen. Beton is als een conserveermiddel voor staal. Daar zit alleen een prijsverschil in en een gebruikslevensduurverschil. De onderhoudsgevoeligheid bij staal ligt natuurlijk op een ander niveau dan bij beton. Van betonconstructies zijn voorbeelden bekend – weliswaar exotische voorbeelden – van soms 2.000 jaar. Het waren de Romeinen die de eerste betongietbouw realiseerden. Alleen sommige betonconstructies zijn tijdens de productiefase wat lomp samengesteld, zijn wat foutjes ingeslopen, waarbij het beton de bescherming van het staal niet goed oppakt. Waarbij inderdaad de dikte van die overlaag een rol speelt, zoals bij coatingsystemen ook, maar met name die porositeit. En die kan lokaal heel sterk verschillen. En op het moment dat je daar metingen aan doet, daar lijkt deze technologie ook vergaand een soort vergelijkbare geschiktheid voor te tonen.
[46:47] Low-carbon cementen en staalsoorten
Jos Kronemeijer: Dan kom je bij de nieuwe betonsoorten die eraan komen. Niet alleen de bestaande constructies kunnen monitoren, maar er komt een golf aan nieuwe materialen in de beton- en staalwereld. Staalsoorten gaan veranderen. Die gaan ook andere coatingsystemen verlangen. We gaan staal voortaan bereiden met een veel lagere milieu-impact dan voorheen. Daar gebeuren spectaculaire dingen. Alleen dat gaat wat langzamer. In de wereld van de bindmiddelsystemen, lees: de cementen voor beton – dat is een van mijn specialismen – de nieuwe bindmiddelsystemen met een veel lagere carbonemissie, dus die low-carbon cementen en low-carbon betonsoorten, die gaan zich anders gedragen. Alleen hoe die zich gaan gedragen, weten we niet. We weten wel dat we niet de tijd hebben om met de oude conventionele materialen door te kunnen werken. Want de conventionele cementproductie is knetter milieubelastend. Dat geldt ook voor staal. En als je die twee samen, gelijktijdig met een afnemende kennis in het veld, afnemende onderhoudsbudgetten, ook wilt volgen, moet je er een slim monitoringsysteem op kunnen zetten. Ja. En op het moment dat je dus andere materialen gebruikt en heel dat verouderen anders gaat, zul je ook die coatings nog intensiever moeten willen volgen. En soms de coating niet willen gebruiken, maar hetzelfde systeem zo kaal op je betonhuid kunnen plakken, ook om te vertellen wat er in die ondergrond gebeurt. Dus die behoefte neemt alleen maar toe. Al was het maar omdat de wereld verandert. Want toegang tot bepaalde grondstoffen in Europa is aan het veranderen. We gaan vaker met andere materialen werken, maar ook moet het allemaal sowieso in een kortere tijd gerealiseerd worden. En we willen gelijktijdig de gebruikslevensduur verlengen. En, en, en.
[48:20] Geopolymeren en onbekend langetermijngedrag
Roel van Gils: Nou, mooi. Heb je een aanvulling?
Jo van Montfort: Nee. Ja, in die zin: dat klopt, hè, wat Jos zegt. Dus die nieuwe betonsoorten, de geopolymeren, vinden steeds meer opgang. En inderdaad, daarvan is het gedrag op lange termijn onbekend. En we hebben de tijd niet om dat te gaan uitzitten. Dus wat je wel hebt, is deze technologie waarmee je het kunt volgen. En waarmee je dus wel kunt ingrijpen op het goede moment. Data opbouwen in het veld om uiteindelijk die voorspellende werking wel te kunnen doen. Uiteindelijk de producten verbeteren en doorontwikkelen. Denk ook aan hergebruik van oude materialen en oude constructiedelen. Dat is ook een thema wat steeds meer speelt. Ook in de literatuur en vakbladen zie je het steeds meer naar voren komen. Alleen daar is ook de uitdaging: ja, hoe goed is het dan? En hoe gezond is het allemaal? En hoe gaan we dat dan vaststellen? Gaan we het overbelasten, of wat gaan we doen? En daar spelen dit soort geavanceerde technieken, noem ik het dan maar even, EIS, vooral het niet-destructieve karakter, een belangrijk onderdeel. Het kan een belangrijk onderdeel zijn om daar meer vat op te krijgen. Dus dat zijn ook de zaken die in de hele bouwwereld en in de hele civiele wereld zeker aandacht hebben.
[49:49] Hoe ziet onderhoud er over tien jaar uit?
Roel van Gils: Na deze masterclass materiaalkunde: als we over tien jaar opnieuw aan tafel zitten, hoe ziet het onderhoud er dan uit volgens jullie? Als je het in een paar regels mag samenvatten.
Jo van Montfort: Ik zie dat heel veel gemonitord wordt met remote sensing. Dus er worden slimme sensoren ingebouwd op de meeste constructies en er worden steeds meer, zoals Jos net zei, geavanceerde en nieuwe materialen toegepast. Ook aanbrengtechnieken worden veranderd, zoals ik net zei. Het stralen, dat gaan we over tien jaar echt niet meer doen. Ik vind eigenlijk dat we dat nu al niet meer moeten doen, maar goed, dat is mijn mening. Dus er zijn nu geavanceerdere technieken voor, die steeds verder uitgediept en verbeterd zijn, in combinatie met slimme monitoring. En dat gekoppeld aan slimme systemen, aan artificiële intelligentie. Ik denk dat dat de toekomst is. We gaan nog steeds moeten coaten. We kunnen corrosie helaas niet voorkomen. We kunnen het wel veel beter managen dan nu. Dat is mijn stelling.
Roel van Gils: Kijk, mooie afsluiter. Jos?
[51:03] Langer gebruiken, hergebruiken en recyclen
Jos Kronemeijer: Ja, ik haak op hetzelfde plaatje aan. We moeten het bestaande areaal in essentie nu al langer mee laten gaan, betrouwbaar laten functioneren. We gaan vaker complete constructiedelen uitnemen en die circulair opnieuw inzetten, waarbij de conditietoestand dan nog belangrijker is. In de verwachting dat die opnieuw, ik roep een getal, 25, 50, 75 jaar storingsvrij kunnen functioneren in de nieuwe situatie. En dat kan ook alleen als je de conditie van de elementen die je uitneemt bekend is. We gaan vaker recyclen, dus reduceren tot op grondstofniveau en herinzetten. En die materialen zullen dus ook in die coatingsystemen misschien wel hun intrede doen. Dus coatingsystemen, als we die slim kunnen strippen van constructies en opnieuw kunnen inzetten, vermindert ook de grondstofbehoefte. Dus het moet met minder materiaal, met minder mensen, tegen lagere kosten en het moet langer mee.
Roel van Gils: Kijk aan.
[52:03] De techniek blijft afhankelijk van vakkennis
Jo van Montfort: Ja, dus misschien ook een goed idee om naar de luisteraar duidelijk te maken: het gaat in principe niet om EIS en EIS-sensoren. Het gaat uiteindelijk om de mensen die ermee werken. En het gaat erom dat die mensen weten waar de eerste risico’s ontstaan. Dat is wat je wil weten. Als je dat goed in de grip hebt, dan is de toekomst schoon.
Roel van Gils: Dank jullie wel voor al die mooie inzichten. Dank voor het luisteren. Beton en Staalbouw, de podcast, is een productie van Louwers Mediagroep uit Weert.
