Contact

Dr.ir. S.E. Offerman

Vuurbestendig staal

"Nooit meer instortende gebouwen door oververhit staal"

Erik Offerman, Materiaalkundige


Materiaalkundige Erik Offerman werkt aan de ontwikkeling van vuurbestendig staal. Hij onderzoekt of door het toevoegen van bepaalde ingrediënten kan worden voorkomen dat staal bij verhitting door een brand zijn sterkte verliest.

De dramatische beelden van de instortende Twin Towers, ongeveer een uur nadat twee vliegtuigen zich moedwillig in de gebouwen hadden geboord, waren voor Offerman aanleiding om zijn onderzoek te starten. "Het stalen frame van de gebouwen kon de inslag van de vliegtuigen weerstaan, de daarop volgende brand niet. Voor mij was dat een reden om te onderzoeken of we staal intrinsiek sterker kunnen maken bij hoge temperaturen."

Kristallen
"Om vuurbestendig staal te kunnen maken moet je exact weten wat er in het staal gebeurt bij hoge temperaturen. Ik heb daarvoor met een extreem sterke röntgenmicroscoop naar het inwendige van staal gekeken dat ik in een speciale oven verhitte. Ik zag dat bij verschillende temperaturen de kristallen in het staal grover worden, wat leidt tot een afname van de draagkracht. Vervolgens ben ik gaan zoeken naar manieren om de kristalgroei tegen te houden."

Piketpaaltje
"De kristalgroei blijkt te kunnen worden gestopt door bepaalde elementen aan het staal toe te voegen. Zo zorgt een niobiumverbinding ervoor dat bij een temperatuur van ongeveer 600 ° Celsius als het ware piketpaaltjes ontstaan die het grensvlak van de kristallen vastleggen. Deze chemische reactie dooft na verloop van tijd uit. Daarom moet je verschillende elementen aan het staal toevoegen om te zorgen dat over het hele temperatuurverloop van 550 tot ongeveer 1.200 ° Celsius - de maximale temperatuur die bij een brand kan optreden - het staal zijn sterkte behoudt. Het ingewikkelde daarvan is dat tussen al die elementen interacties kunnen ontstaan."

Lastig traject
"Weten wat je moet toevoegen is niet genoeg. Je moet ook weten hoe snel de beoogde reacties verlopen. Je hebt er namelijk niets aan als het drie uur duurt voordat de niobiumverbinding de piketpaaltjes vormt. Bovendien moet je uitvinden hoe je het staal moet produceren. Kortom, een lastig traject. Ik heb er echter alle vertrouwen in dat we binnen afzienbare tijd vuurbestendig staal kunnen maken en het falen van gebouwen door oververhitte staalconstructies verleden tijd is."

 

Naam auteur: webredactie 3mE
© 2017 TU Delft

Metamenu