Onderzoek Shisong Ren

Abstract

Het recyclen van asfalt is wereldwijd belangrijk vanwege de milieu- en economische voordelen, zoals een verminderde CO2-uitstoot, het behoud van natuurlijke hulpbronnen en kostenbesparingen. De groeiende vraag naar duurzame oplossingen heeft de toepassing van recyclingtechnieken voor teruggewonnen asfalt asfaltgranulaat (AG) versneld, waardoor een circulaire economie wordt bevorderd en de EU-doelstellingen voor 2050 op het gebied van klimaatneutraliteit worden ondersteund. Het waarborgen van duurzaamheid en levensduur is cruciaal voor efficiënte AG-recycling, maar de complexe componenten in gerecyclede mengsels vormen een uitdaging. Vezelversterkt gerecycled asfalt (FRRA) is in opkomst om deze uitdagingen aan te gaan, maar het huidige onderzoek richt zich voornamelijk op experimentele mechanica, waardoor de mechanismen van vermoeiingsbreuk onvoldoende worden begrepen. Factoren zoals materiaalsoort, constructieomstandigheden en milieu-invloeden bemoeilijken de analyse van vermoeiingsgedrag. Het overbruggen van de kloof in het begrijpen van langetermijnprestaties is van vitaal belang voor het optimaliseren van FRRA-materialen. Het MSCA-GOLFatDue-project heeft als doel deze uitdagingen aan te gaan door middel van innovatief onderzoek op vier gebieden: (1) het onderzoeken van materiaalinteractiemechanismen en hun invloed op vermoeiingsbreuk, (2) het ontwikkelen van een transmediair computermodel voor nauwkeurige voorspelling van de vermoeiingslevensduur, (3) het creëren van een gevalideerd evaluatieprotocol voor het optimaliseren van FRRA-samenstellingen en -structuren, en (4) het ontwikkelen van nieuwe duurzame gerecyclede asfaltmaterialen voor industriële toepassingen. Het GOLFatDue-project stelt Dr. Ren in staat om de vermoeiing en duurzaamheid van FRRA-materialen te onderzoeken door fundamenteel wetenschappelijk onderzoek aan drie prestigieuze Europese universiteiten (Universiteit Antwerpen, Universiteit van Nottingham en Universiteit van Lyon) te combineren met industriële toepassingen. Dit project zal het Europese onderzoek naar groene infrastructuren en duurzame bouwmaterialen bevorderen, bijdragen aan het Actieplan Circulaire Economie en de weg banen naar een koolstofneutrale wegenindustrie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den bergh Wim
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Vuye Cedric
• Mandaathouder: Ren Shisong

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)01/09/2026 - 31/08/2028

Financiering

• EU-KADER

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De overgang naar duurzame, klimaatbestendige infrastructuur vraagt om verhardingsoplossingen die hulpbronnen besparen en de CO₂-uitstoot beperken. Gerecycled asfaltbeton (RAC), dat gebruikmaakt van teruggewonnen asfaltgranulaat (RAP), is een belangrijk onderdeel van circulaire bouw. Hoewel hoge recyclingpercentages (60–80%) in verschillende landen gebruikelijk zijn, blijft toepassing in Vietnam beperkt. Het DreamPave-project wil de kennis van de mengzone tussen verouderde en nieuwe bindmiddelen verdiepen en de materiaalkeuze, inclusief verjongingsmiddelen, optimaliseren om een bredere en betrouwbaardere inzet van RAC mogelijk te maken. Door geavanceerde experimentele tests, moleculaire simulaties, multiscale modellering en praktijkproeven te combineren, zal DreamPave de evolutie van stijfheid en sterkte in RAC ontrafelen en voorspellen. Door adhesie en degradatie op nanoschaal te koppelen aan prestaties op mengsel- en wegdekschaal levert het project voorspellende modellen en richtlijnen voor klimaatbestendige verhardingen. De samenwerking tussen Universiteit Antwerpen (België) en University of Transport and Communications (Vietnam) vormt een sterk partnerschap dat nanoschaalmechanismen verbindt met praktijkprestaties. Door materialen en klimaatzones van tropisch Zuidoost-Azië tot gematigd West-Europa te bestrijken, levert DreamPave wereldwijd toepasbare inzichten die CO₂-voetafdruk verlagen, ontwerpnormen verbeteren en nieuwe experts opleiden voor duurzame weginfrastructuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den bergh Wim
• Co-promotor: Ren Shisong

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)01/07/2026 - 30/06/2029

Financiering

• FWO

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In Europa is momenteel meer dan 90% van de Europese wegen geasfalteerd, en duurzaamheid is een belangrijk motief voor het recyclen van oud asfalt (RA). Rejuvenatietechnologie is ontwikkeld voor een volledig recyclebaar asfalt door verjongingsmiddelen toe te voegen en de chemo-rheologische eigenschappen van verouderd bitumen te herstellen. Desondanks bevindt het onderzoek naar bio-verjongingsmiddelen zich nog in de beginfase, met beperkt onderzoek dat zich richt op de grondbeginselen achter het verjongingsmechanisme. Dit project heeft als doel een bottom-up multiscale evaluatiekader te ontwikkelen voor het beoordelen van de cohesie/hechtingsprestaties van bio-verjongd bitumen (BORBs). Het omvat chemische technieken en nano-mechanica om chemische en nanoschaal cohesieve/hechtende eigenschappen van BORBs te detecteren, rekening houdend met het type bio-verjongingsmiddel, het type verouderd bitumen en omgevingsfactoren. Daarna worden moleculaire dynamica (MD) simulaties uitgevoerd om moleculaire-schaal debonding-gedragingen van BORBs te voorspellen. Ten slotte worden de MD-simulatie-uitvoer verbonden met macroscopische mechanische resultaten, als invoerparameters voor micromechanische modellering. Kortom, dit werk zal een trans-schaal prestatie-evaluatieschema voorstellen voor BORBs, wat de ontwikkeling van effectieve bio-verjongingsmiddel formuleringen vergemakkelijkt met hoge verjongingsefficiëntie op zowel het gebied van cohesie als hechting.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den bergh Wim
• Mandaathouder: Ren Shisong

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)01/11/2024 - 31/08/2026

Financiering

• FWO

Project type(s)

• Onderzoeksproject