Vermoeide bruggen lijmen

Het Delftse spinoff-bedrijf Lightweight Structures lijmt stalen bruggen die lijden aan metaalmoeheid door zwaar vrachtverkeer.

Op afgedankte stukjes brugdek van de Van Brienenoordbrug testte het bedrijf Lightweight Structures de vacuüm-lijmtechniek. (Foto: Wikimedia)

De Scharsterrijnbrug bij het Friese Joure kan er weer even tegenaan. Zware vrachtwagens die er dag in dag uit over heen denderen, hadden het stalen dek ernstig aangetast. Op het ‘vermoeide’ wegdek is nu een tweede metalen plaat vastgelijmd om de brug extra stijf te maken. Het is voor het eerst dat een brug op deze manier is versterkt.
De verlijmingstechniek komt uit de koker van het het Delftse spinoff-bedrijf Lightweight Structures B.V. Het bedrijf, voortgekomen uit de composietengroep van prof.dr.ir. Adriaan Beukers (L&R) en TNO, liet zich inspireren door een oude techniek voor de fabricage van kunststof scheepsrompen. Die rompen worden vaak gebouwd door onder vacuüm dun-vloeibare polyesterhars te laten vloeien tussen laagjes van glasweefsel.
“Op vergelijkbare wijze hebben we deze brug gerepareerd”, vertelt Aldert Verheus van Lightweight Structures. “Samen met het metaalconstructiebedrijf Takke hebben we een nieuwe plaat bovenop de oude gelegd, het geheel afgedicht en de ruimte tussen de platen vacuüm getrokken. De vacuümpomp zuigt de lijm aan die zich vanuit een kleine opening aan de overzijde gelijkmatig uitsmeert tussen de platen.”
Twee platen simpelweg insmeren met lijm en op elkaar drukken gaat niet, verzekert Verheus. “Tegen de tijd dat je een kant hebt ingesmeerd is de andere al droog. Bovendien blijven er op die manier ook altijd luchtbellen tussen de platen in zitten.”
Het bedrijf had van te voren geëxperimenteerd met een stukje van de oude en vervangen Van Brienenoordbrug. “In de platen zitten talloze butsen en groeven”, vertelt Verheus. “Die maken het lastig om de lijm gelijkmatig verdeeld te krijgen. De truc zit hem in de patroontjes die we de lijm laten volgen. Die moeten rekening houden met de oneffenheden in het wegdek zodat uiteindelijk een egale lijmlaag ontstaat. Hoe we het precies aanpakken, zeg ik niet. Die patroontjes zijn onze sleutel tot succes.”
Onderzoekers van TNO en van de groep gebouwen en civieltechnische constructies van dr. Henk Kolstein (Civiele Techniek en Geowetenschappen) monitoren de brug het komend jaar.
“De techniek lijkt veelbelovend”, zegt Kolstein. “Uit eerste metingen blijkt dat het brugdek op bepaalde kritische locaties veertig à zestig procent stijver is geworden. We moeten nog uitrekenen hoeveel langer de levensduur van de brug hierdoor wordt. Het komend jaar gaan we ook elke maand checken of de verlijmde constructie standhoudt.”
Talloze stalen bruggen in Nederland zijn aan reparatie toe omdat ze kampen met metaalmoeheid. Tijdens de bouw ervan werd onvoldoende geanticipeerd op de enorme toename van het vrachtverkeer.
Een reparatiemethode die de laatste twee jaar veel toegepast wordt is het aanbrengen van een laag hoge sterkte beton. Dat levert volgens Kolstein meer stijfheid op dan de verlijmingstechniek. De Moerdijkbrug is op die manier opgelapt.
Voor de komende tien jaar staan veertien brugreparaties of -vangingen op de rol bij Rijkswaterstaat, verspreidt over heel Nederland.
“Zes daarvan zijn beweegbare bruggen”, vertelt Gerland Nagtegaal van Rijkswaterstaat. “Onze eerste insteek was om deze bruggen te vervangen. Maar als de verlijmingstechniek in Joure een succes blijkt, dan zal een aantal van die bruggen wellicht ook verlijmd worden.”
De verlijmingstechniek is voor beweegbare bruggen zoals ophaalbruggen een gunstig alternatief. Deze bruggen mogen niet te zwaar worden. Het aanbrengen van een laag hoge sterktebeton is dan geen optie.
“Misschien is de methode ook bruikbaar voor vaste bruggen”, zegt Kolstein. “Dat hangt af van het verkeer dat van de brug gebruikmaakt. Maar als er veel zware vrachtwagens over rijden dan is hoge sterkte beton beter.”
Verheus heeft zijn zinnen overigens niet alleen op ophaalbruggen gezet. In 2007 maakte zijn bedrijf een voetgangersbrug over de Provincialeweg in Delft die volledig uit kunststof bestaat. Onlangs verkocht het een vergelijkbare brug aan Moskou. India heeft inmiddels ook bruggen besteld. “Die bruggen hebben helemaal geen onderhoud nodig”, glundert Verheus.