De sterkte van beton vormt een onzekerheid tijdens en na bouwprojecten. Het uithardingsproces wordt met de huidige methodes slechts bij benadering gemeten. De staat van uitharding onderschatten heeft een negatieve impact op de kostenefficiëntie. Bij overschatting van de uitharding kunnen de gevolgen nog erger zijn, met mogelijk zelfs menselijke slachtoffers. Het doel van CoMMoDore is om een geautomatiseerd draadloos systeem te ontwikkelen om het uithardingsproces op te volgen, in combinatie met een niet-invasieve degradatiecontrole gebaseerd op temperatuur- en geleidbaarheidssensoren ingebed in het beton.
De maturiteit van beton tijdens het uitharden wordt vaak onnauwkeurig ingeschat door een gebrek aan accurate metingen. Onderschatting leidt tot een vertraging van het bouwproces en een suboptimale toewijzing van materiaal (zoals stellingen), wat een financiële impact heeft. Overschatting daarentegen kan catastrofaal zijn. Het gebouw kan verzakken of instorten, wat gigantische kosten veroorzaakt en zelfs dodelijke gevolgen kan hebben. Een gerelateerd probleem is het opvolgen van betondegradatie op langere termijn (vb. barsten door corrosie van de wapening). Zowel preventief onderhoud als reactieve interventie zijn duur en inefficiënt.
De huidige maturiteitsmodellen zijn voornamelijk gebaseerd op temperatuurwijzigingen in het beton. Deze modellen zijn echter onnauwkeurig omdat factoren als de betonmix en het weer een invloed hebben op de temperatuur. Elektrische geleidbaarheid in beton kan een waardevolle bron zijn voor aanvullende informatie, maar deze methode is duur en onpraktisch. De uitdaging bestaat erin om een oplossing te ontwikkelen die betaalbaar, nauwkeurig, geautomatiseerd en niet-invasief is.
Het CoMMoDore-consortium richt zich op drie grote uitdagingen: sensoren optimaliseren om ze te gebruiken in beton, een volledig draadloze communicatie doorheen beton mogelijk maken, en een nauwkeurig model ontwikkelen om betonsterkte en degradatie te meten en/of te voorspellen, op basis van de sensordata. Het CoMMoDore-project zal twee variaties van een next-generation draadloos IoT-systeem verkennen, gebaseerd op temperatuursensoren en geleidbaarheidssensoren. De projectinnovaties bestaan onder meer uit:
Nauwkeurige geautomatiseerde controle zal plannings- en kostenefficiëntie tijdens bouwwerken verbeteren. CoMMoDore zal daarnaast nieuwe inzichten toevoegen aan modellen van betonuitharding, draadloze communicatiekanalen, sensorperformantie op lange termijn en de geschiktheid van temperatuur en geleidbaarheid om betonsterkte te meten. Daarnaast zullen de innovaties hardwareontwikkeling (vb. antennes en sensoren in beton) en softwareontwikkeling (AI-gebaseerde schattingsmodellen) omvatten.
“Met volledig geautomatiseerde sensoren in beton die zowel temperatuur als geleidbaarheid meten, zal het CoMMoDore-project een AI-gebaseerd schattingsmodel ontwikkelen om de nauwkeurigheid en kostenefficiëntie te verbeteren van betonuithardingscontrole.”
An AI-driven wireless sensor solution for monitoring the curing and degradation process of concrete.
CoMMoDore is een imec.icon onderzoeksproject gefinancierd door imec en Agentschap innoveren & ondernemen.
Het werd opgericht op 01.01.2021 en het project loopt tot 31.12.2022