Schokbestendig bouwmateriaal

Japanse onderzoekers hebben een nieuw soort bouwmateriaal ontwikkeld, Aquaphalt genaamd, dat bijzonder geschikt zou zijn als funderingsmateriaal en als afdichtingsmateriaal in de tunnelbouw. Het bestaat uit drie componenten: een asfaltemulsie, cement en een waterabsorberend polymeer (een kunststof) dat 300 maal zijn eigen volume aan water kan vasthouden. De componenten zijn bij normale temperatuur vloeibaar en kunnen daardoor gemakkelijk worden verpompt. Direct nadat ze zijn gemengd vormen ze een 'stroperige' gel (waarin de vaste deeltjes sterk met de vloeistof samenhangen), die enkele dagen later is uitgehard.

Uit materiaalproeven is gebleken dat Aquafalt een grote schokbestendigheid heeft. Deze eigenschap zou het materiaal zeer geschikt maken als funderingsmateriaal in aardbevingsgevoelige zandbodems. In zulke bodems moeten gebouwen worden gefundeerd op palen die tot aan het dieper liggende gesteente reiken, omdat aardbevingstrillingen het zand kunnen doen wegstromen. Zo'n fundering is kostbaar. Met Aquaphalt zou de bodem stijver kunnen worden gemaakt en zou de bodem een deel van de energie van een aardbeving kunnen absorberen (Nature 344, p. 230). Aquaphalt zou volgens de onderzoekers ook aantrekkelijk zijn als opvul- en afdichtingsmateriaal bij tunnels en dammen. Bij de tunnelbouw wordt de ruimte die er overblijft tussen de tunnelsegmenten en de achterliggende rotswand onder hoge druk volgespoten met een kunststofachtig materiaal. Dit wordt echter al tijdens het inspuiten taaier, zodat het zich vaak niet goed verspreidt en er holten overblijven waar later het water uit de rotswand doorheen kan sijpelen. Aquaphalt heeft echter in zijn gel-vorm een veel geringere taaiheid, zodat het zich beter verspreidt en de ruimte tussen tunnelsegmenten en rotswand volledig opvult. Het hecht zich goed aan het omringende materiaal en zet tijdens het verharden iets uit, waardoor ook de laatste kieren volledig worden gesloten.

De Japanners overwegen het nieuwe materiaal te gaan gebruiken voor de tunnel onder de baai van Tokio die binnenkort zal worden gebouwd. Deze tunnel komt te liggen in een aardbevingsgevoelig gebied. Doordat Aquaphalt een grotere schokbestendigheid en elasticiteit heeft dan de tot nu toe gebruikte afdichtingsmaterialen, hoopt men de kans op scheurvorming en lekkage tijdens een beving te kunnen verkleinen. (George Beekman)