Je leest:

IJskerk opent deuren in Finland

IJskerk opent deuren in Finland

Mengsel van ijs en zaagsel geeft stevigheid

Auteur: | 26 januari 2015

De afgelopen weken heeft een team van ongeveer tachtig Nederlandse studenten een stukje Barcelona naar Finland gebracht. De wereldberoemde Sagrada Família werd nagebouwd met pykrete, een supersterk mengsel van ijs en zaagsel.

De Sagrada Família.
Niklas Gustavsson

Terwijl in Barcelona al meer dan 130 jaar wordt gezwoegd om de échte Sagrada Família af te krijgen, klaarden studenten van onder andere de Technische Universiteit Eindhoven de klus in vier weken. Ze bouwden een replica (1:5) van de basiliek in het Finse Juuka.

Hiermee verbeterden ze het record voor de hoogste ijskoepel in de wereld tot 21 meter. Overigens had de grootste toren dertig meter hoog moeten worden, maar door tijdgebrek is deze niet afgekomen.

Het bouwmateriaal is een mengsel van zaagsel en ijs. Dit zogenoemde pykrete is eenvoudig te maken maar is ten opzichte van ijs veel sterker. Het is tot drie keer sterker en tot twintig keer taaier, waardoor het nauwelijks breekt.

Afgelopen weekend werd de Finse Sagrada geopend en de Nederlandse bouwers – vooral studenten Bouwkunde – hopen op veel publiek. Zeker als er binnenkort in de buurt een biatlon gehouden waar tienduizenden mensen op af komen. “De kerk is net een bevroren waterval, overal hangen ijspegels. Het is een prachtig ding geworden”, zegt universitair docent van de TU Eindhoven Arno Pronk, die het project leidde.

De Sagrada Família uit pykrete in aanbouw.
Bart van Overbeeke/TU/e

Bouwen met water en zaagsel

De kerk bestaat uit een façade van vier slanke torens en daarachter een bredere en hogere toren. Daartussen is een schip aangelegd dat alle torens met elkaar verbindt.

De holle torens, of eigenlijk koepels, zijn gebouwd volgens een methode die de studenten hebben geleend van het bouwen met spuitbeton. Het begint met het opblazen van een groot luchtkussen in de gewenste bouwvorm. Door het nog vloeibare pykrete (een soort Brinta-pap volgens Pronk) erop te spuiten en het te laten bevriezen ontstaat een steeds dikkere pykrete-laag.

Het schip.
Bart van Overbeeke/TU/e

Overigens is het lastig om de hogere delen van de torens dik genoeg te krijgen, volgens Pronk. “De basis is wel veertig centimeter dik, ruimschoots voldoende. Maar doordat het nog vloeibare pykrete voor bevriezing naar beneden gaat, groeien de torens vooral daar.” Het proces werkt niet alleen bij opblaasbare mallen. De studenten bouwden het schip van de kerk door kabels met pykrete te bespuiten.

Tegenslagen

Hoewel de studenten non-stop werkten in de vrieskou is het bouwwerk – net als de echte Sagrada trouwens – niet op tijd af. “Het lukte ons niet de grote koepel te voltooien”, zegt Pronk. “We hebben verschillende tegenslagen gehad die het bouwproces vertraagden.”

Zo scheurde een ballon vanwege de harde wind. Het kostte zeker twee dagen om hem te repareren. Ook de sneeuwmachine waarmee een dun laagje sneeuw ter aanhechting van het pykrete werd gemaakt haperde soms.

Studenten inspecteren de gescheurde ballon.
Bart van Overbeeke/TU/e

Verder vormde het zaagsel een probleem, aldus Pronk. “Finland is een land waar veel aan bosbouw wordt gedaan, en zaagsel is relatief makkelijk te krijgen. Het is echter essentieel dat de houtsnippers van gelijke grootte zijn, anders houdt de pomp het voor gezien. Dat is een paar keer gebeurd.”

Van vliegdekschepen tot de Elfstedentocht

Het bouwwerk in Finland is uniek want bouwen met pykrete wordt niet veel gedaan, ondanks de lange geschiedenis van het materiaal. Het was uitvinder Geoffrey Pyke die pykrete in de Tweede Wereldoorlog bekendheid gaf. Hij had het plan om er voor de Britten een vliegdekschip (!) mee te bouwen dat bestand was tegen inslagen van vijandelijke projectielen.

Een vliegdekschip van pykrete: een goed idee?
netmarine.net

Dat plan strandde vanwege hoog oplopende kosten en het is de vraag of het schip ooit gebouwd had kunnen worden. Feit is wel dat pykrete tegen een stootje kan. Houtsnippers in het ijs voorkomen namelijk dat scheuren zich verspreiden. Ze houdt het bevroren water bij elkaar. “Met fijn zaagsel maakt je het sterkste pykrete,” zegt Pronk. “Het grote bindingsoppervlakte van het zaagsel met het ijs draagt dan bij aan de sterkte.”

Sinds de Tweede Wereldoorlog is pykrete eigenlijk maar weinig gebruikt. Zo is de suggestie wel eens gedaan om de Elfstedentocht te houden op pykrete, maar de ijsmeesters zagen toch meer in natuurlijke ijsgroei.

Oude belofte

Pronk laat weten dat pykrete in verschillende gebieden nuttig kan zijn. Hij denkt bijvoorbeeld aan poolexpedities, de opslag van goederen in koude gebieden of het versterken van (tijdelijke) militaire infrastructuur. “Feit is dat je er relatief makkelijk grote overspanningen mee maakt, en je hoeft weinig bouwmateriaal mee te nemen.”

“Maar ik moet wel reëel zijn”, gaat hij verder, “het blijft een niche. Je moet de juiste apparaten hebben en het gaat vrijwel altijd om tijdelijke gebouwen. Misschien dat de grootste belofte nog wel in de evenementensfeer ligt, zoals we met onze Sagrada Família laten zien.”

Op de vraag of hun kerk veel duurder was geweest als zij uit beton was opgetrokken moet Pronk even nadenken. Uiteindelijk antwoordt hij overtuigend ja. “Onze Sagrada heeft uiteindelijk zo’n 250.000 euro gekost, exclusief arbeidskosten. Dat was echt duurder geweest met beton.”

Het met hoogwerkers opspuiten van het pykrete. In totaal werd er ongeveer 100 kuub zaagsel gebruikt.
Bart van Overbeeke/TU/e

Maar van een betonnen replica had men in Finland wel langer kunnen genieten. Waarschijnlijk is het met deze Sagrada zo rond eind maart gedaan. “Dan begint het ook in Finland te warm te worden”, zegt Pronk. “Er gaat dan een hek omheen, zodat het veilig kan smelten. Wat er uiteindelijk overblijft? Een enorme berg zaagsel!”

Zie hier een video van het bouwproces en de opening van de Sagrada Família in Ice.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 26 januari 2015

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.