Heen en weer duwen in het lab: Hoe sterk zijn de Groningse huizen?

In het Stevinlab staat een huis. Levensgroot, gebouwd door metselaars uit het noorden met mortel en kalkzandsteen zoals ze die in Groningen gebruiken. Op de muren zitten overal sensoren, er hangen camera’s en heel veel bedrading. Want het huis wordt heen en weer geduwd, heel langzaam. Rond een computerscherm, waarop direct de data verschijnt, staat een grote groep wetenschappers vanuit de hele faculteit Civiele Techniek. Allemaal werken ze samen om te helpen een antwoord te kunnen geven op de vraag die voor de mensen in het Groningse aardbevingsgebied zo belangrijk is: zijn de Groningse huizen veilig bij een volgende aardbeving?



De tests gebeuren in opdracht van de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM). Daar willen ze weten hoeveel weerstand de huizen in Groningen hebben tegen aardbevingen. Bij welke huizen is er instortingsgevaar? Welke huizen hebben versterking nodig? Daarom is er door NAM een uitgebreid onderzoeksprogramma opgezet, waar dit experiment een belangrijk onderdeel van is. In de loop van 2016 worden de resultaten uit verschillende onderzoeken gebundeld en gepubliceerd.

“Waar zou volgens jouw berekeningen de eerste scheur ontstaan?”, vraagt projectleider Ton van Beek aan één van zijn collega’s in het lab. “Ergens boven, in het midden”, antwoordt deze. Van Beek legt uit: “Of een huis veilig is, wordt bepaald aan de hand van berekeningen op basis van de zogeheten Nederlandse praktijkrichtlijn voor aardbevingsbestendig bouwen. In Nederland zijn de bestaande gemetselde constructies vooral berekend op windkracht. Op aardbevingen zijn ze nooit berekend omdat we tot voor kort weinig aardbevingen hadden in Nederland. De Groningse aardbevingen bewezen helaas het tegendeel. “De modellen waarmee we rekenden stonden de huizen altijd stil. Nu hebben we opeens te maken met een grond die schudt en heen en weer trilt. Dat vraagt om nieuwe modellen.”

Daarom zijn er talloze tests uitgevoerd. Tests op materialen uit Groningen, direct afkomstig van getroffen huizen. Van individuele stenen tot complete nagebouwde muren. En nu voor het eerst op een heel huis. “Met de gegevens uit eerdere tests konden we het gedrag van een woning modelleren. Die berekeningen leggen we nu – hij wijst naar het computerscherm – naast de resultaten van de tests. Klopt het? En waarom wel of waarom niet? Zo kunnen we ontdekken waarom er nu eigenlijk precies gebeurt wat er gebeurt.”

Het huis in het Stevinlab is nieuwbouw, gebouwd door Groningse metselaars met Groningse bakstenen en mortel. Alles heeft dezelfde materiaaleigenschappen als de typische jaren ’70 rijtjeswoningen die je in het Groningse aardbevingsgebied veel tegenkomt. “Het liefst doe je zo’n test ook met oude materialen. Maar de mensen in Groningen hebben natuurlijk liever niet dat we hun huis omduwen. En na 600 proeven op oud metselwerk weten we heel goed waar dit ‘nieuwe huis’ aan moet voldoen.”

Er wordt in Delft nauw samengewerkt met Eucentre, het centrum voor aardbevingsonderzoek in het Italiaanse Pavia. Ook daar heeft de NAM veel tests laten uitvoeren. “Veel tests doen we twee keer: één keer in Italië en één keer hier. Zo leer je van elkaar. Want we hebben hier te maken met een onontgonnen gebied. Het effect van aardbevingen op typisch Nederlandse huizen, met muren van tien centimeter dik, daar is helemaal geen kennis van.” Het is de manier van bouwen op Nederlands slappe, vochtige bodem. Je bouwt licht om verzakking te voorkomen. “De Italianen keken hun ogen uit toen ze onze dunne muurtjes zagen. Die zijn muren van minstens dertig centimeter gewend.” Daarbij komen ook nog eens de typische aardbevingen in Groningen, die afwijken van andere bevingen in Europa. Natuurlijke aardbevingen ontstaan door tektonische aardverschuivingen en hebben lange naweeën. Die in Groningen bestaan uit één korte, hele harde klap. “Die afwijkende bevingen en typische muren samen, het is een blinde vlek voor de wetenschap.”

Niet veel laboratoria in Nederland zijn groot genoeg om een heel huis in na te bouwen. Het Stevinlab is het grootste in zijn soort van Nederland. “Bovendien is al het specifieke technische personeel hier aanwezig. En dan hebben we hier ook nog het grote voordeel dat de rekenaars zelf samen met het experiment onder één dak zitten. Het ene moment zit je met je vingers in de mortel, het andere moment reken je na wat het experiment heeft opgeleverd.”

Opeens stuiven er drie collega’s op het huis af, camera’s in de aanslag. De eerste scheur. Linksonder.

Gepubliceerd: maart 2016

© 2017 TU Delft

Metamenu