© 2024 SURF
De aanleiding van het onderzoek was de levensduur van beschadigde Amsterdamse kades verlengen door een slimme ‘customized’ baksteen te ontwikkelen. 205 km kademuren is in slechte staat, vanwege verwaarlozing en toegenomen verkeersdrukte. Ook is de monitoring ervan een arbeidsintensief traject, omdat dit via kleine spiegeltjes en landmeters wordt uitgevoerd. Bovendien behoort de grachtengordel van Amsterdam tot het Unesco Werelderfgoed, waardoor behoud en het uiterlijk van de kades van uiterst belang.
Voor de bedrijven PK Waterbouw en Beeliners bood het Saxion Lectoraat Industrial Design de kennis en ervaring om het ontwerpprobleem ‘het creëren van een onopvallende baksteen’ aan te gaan.
Het onderzoek werd als een ontwerpproces aangepakt, na enkele analyses is een Programma van Eisen opgesteld en daaruit zijn vijfentwintig prototypes tot stand gekomen. Hierin is gevarieerd in kleur, structuur, glans, materiaalsoort én zijn er verschillende productiemethoden o.a. 3D scannen, frezen, beton gieten m.b.v. siliconen mallen en 3D printen toegepast.
Parallel zijn stakeholders, waaronder Welstandscommissie van Amsterdam, geïnterviewd om de wensen en eisen van de kademuren nog inzichtelijker te krijgen.
Alle prototypes zijn bij een zichttest door twee testgroepen beoordeeld, waarna is verder ontwikkeld met de vijf beste concepten. Deze vijf concepten zijn blootgesteld aan testen om waterabsorptie, waterafvloeiing, stijfheid, druksterkte en verwering te meten. Na deze testfase is één prototype het beste bevonden en uitgewerkt tot een eindprototype. Daaraan is de sensor van Beeliners toegevoegd en zijn testen uitgevoerd om signaalsterkte te meten van de sensor. Dit alles heeft tot een werkend prototype plus een procesbeschrijving geleidt. Daarnaast heeft Beeliners de data afkomstig van de sensor in een digitaal dashboard verwerkt.
Een duurtest is een logische vervolgstap. Echter is men door eerdergenoemde testen met de vele prototypes helaas niet aan deze stap toegekomen. Het advies is om deze stap alsnog uit te voeren, bij voorkeur in een kademuur in Amsterdam.
In Amsterdam zijn zo’n 205 km kademuur en 829 bruggen in slechte staat. Om meerdere redenen is
levensduurverlenging van deze kades en bruggen gewenst. Niets doen leidt tot instorting en daardoor
gevaarlijke situaties. Met vervanging door nieuwbouw gaat werelderfgoed verloren. Reparatie van deze
kades is een ingewikkeld proces, vanwege de verkeersdrukte. Het liefst wil je levensduurverlenging van
kades en bruggen door gericht op cruciale plekken in te grijpen en verbeteringen aan te brengen. Goede
monitoring is cruciaal om prioriteiten voor herstel of andere maatregelen te bepalen.
De huidige wijze van monitoring is erg arbeidsintensief en kostbaar, en daardoor laagfrequent. In dit
project willen we een betaalbare en schaalbare oplossing ontwikkelen die minimaal10 jaar meegaat en het
hele areaal minimaal elke 24 uur kan monitoren. Beeliners wil hiertoe een op afstand uitleesbaar systeem
ontwikkelen, waar een uitleesbare digitale baksteen die hoekverdraaiing en trillingen monitort een
essentieel onderdeel van vormt. De baksteen moet gemakkelijk te installeren zijn in kademuren en bij
bruggen en het aanzicht niet verstoren. PW waterbouw is één van de beoogde eindgebruikers
(onderhoud) van de baksteen en wil het systeem binnen Amsterdam toepassen.
De focus in dit onderzoek ligt enerzijds op de ontwikkeling van een methodiek die het mogelijk maakt om
oude stenen na te maken met geïntegreerde slimme elektronica en anderzijds het opleveren van een
aantal prototypes welke het mogelijk maakt om het concept van “de slimme customized (bak)steen” te
testen.
Doordat toepassingen liggen in bestaande oude bouwwerken willen we onderzoeken of dit middels 3D
printen (oa. beton en kunststof) kan worden gerealiseerd. Vormen en kleur van de oudere stenen wijken
immers af van de huidige traditionele bouwmaterialen. De doelstelling is om de digitale baksteen te
integreren in objecten welk op de UNESCO wereld erfgoed lijst staan.