MATERIAAL &
ENERGIESTROMEN
ROADMAP NAAR KLIMAATBESTENDIG(E) (GE/VER)BOUWEN
Nel Schaeken
UAntwerpen | 1AR
,Inhoudsopgave
3+1 Groepen ........................................................................................................................................... 7
Materiaaleigenschappen: ........................................................................................................................... 7
Oorpsrong materiaalgroepen en hun eigenschappen ............................................................................... 8
1. Welke atomen? ................................................................................................................................. 8
Atoom ................................................................................................................................................... 8
Atomen in theoretisch model: ................................................................................................................ 9
2. Welke bindingen? ............................................................................................................................ 10
Welke bindingen? ................................................................................................................................ 10
Bindingstypes:..................................................................................................................................... 11
3. Hoe ordelijk? ................................................................................................................................... 12
Metalen................................................................................................................................................ 13
Eigenschappen (metalen):........................................................................................................................ 13
Eenheidscel → 14 mogelijke combinaties ................................................................................................. 13
Glijvlakken .............................................................................................................................................. 14
Sterkte .................................................................................................................................................... 14
Theoretische sterkte ............................................................................................................................ 14
Werkelijke sterkte ................................................................................................................................ 14
Welke fouten komen voor? ....................................................................................................................... 15
Demensie 0: puntdefecten................................................................................................................... 15
Demensie 1: lijndefecten ..................................................................................................................... 16
Dimensie 2: vlakdefecten .................................................................................................................... 16
Samenvatting: ......................................................................................................................................... 16
............................................................................................................................................................... 17
Ductiel (ductile) vs Bros (brittle) ................................................................................................................ 17
Trekproef................................................................................................................................................. 18
Het spanning-rek diagram ........................................................................................................................ 18
Mechanische eigenschappen ................................................................................................................... 20
• Sterkte (sterk ↔ zwak) ................................................................................................................ 20
• Stijfheid (stijf ↔ slap) .................................................................................................................. 21
• Stugheid (stug ↔ week) ............................................................................................................... 21
• Ductiliteit (ductiel ↔ bros) .......................................................................................................... 22
• Taaiheid (taai ↔ bros) ................................................................................................................. 22
• Vloeigrens (σᵥ) ............................................................................................................................ 22
• Poisson-coëfficiënt ................................................................................................................... 22
Schuifspanning- afschuifhoek diagram ................................................................................................. 24
Nel Schaeken
2
2025-2026
, invloed(s) factoren ............................................................................................................................... 25
• hardheid (hard <-> zacht) ............................................................................................................ 25
OEFENING: ............................................................................................................................................. 25
overzicht ................................................................................................................................................. 26
Legeren/doperen ..................................................................................................................................... 27
Wat doen de legeringsatomen waardoor het metaal sterker wordt? ............................................................ 27
mechanische bewerkingen....................................................................................................................... 28
o Door warmte te gebruiken kun je de korrels van grootte veranderen ............................................... 29
o Door druk te gebruiken kun je de verdeling van korrels veranderen ................................................. 29
Nagloeien-annealing In PWP enkel afbeeldingen ....................................................................................... 30
Ferrometalen ....................................................................................................................................... 31
Staal (Ferrometaal) ............................................................................................................................... 31
IJzer ↔ Staal ............................................................................................................................................ 32
Invloed Legeringen van Staal .................................................................................................................... 32
Staalproductie in grote lijnen kennen ........................................................................................................ 33
1. Vergruizen .................................................................................................................................. 33
2. Sinteren & pilletiseren ................................................................................................................. 33
3. Smelten in hoogoven ................................................................................................................... 33
4. Raffinage .................................................................................................................................... 33
5. Productie van halffabricaten ........................................................................................................... 34
Samengevat ............................................................................................................................................ 36
staalproducten ........................................................................................................................................ 36
Geschiedenis .......................................................................................................................................... 36
Constructiestaal - Naamgeving................................................................................................................. 37
Constructiestaal – S235 (S275) S355 .................................................................................................... 37
Gietstaal – GS...................................................................................................................................... 37
RVS ≠ Roestvrij .................................................................................................................................... 38
Weervast Staal – S of W ........................................................................................................................ 38
Smeedijzer (ferrometaal)...................................................................................................................... 39
Gietijzer (ferrometaal) .......................................................................................................................... 39
Galvanische Corrosie............................................................................................................................... 40
Principe kunnen opsommen................................................................................................................. 40
De spanningsreeks .............................................................................................................................. 40
ontwerp .............................................................................................................................................. 41
........................................................................................................................................................... 41
Oplossingen / voorkomen kunnen opsommen....................................................................................... 41
Non-ferro metaal - Ashby-diagram ........................................................................................................ 42
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3
2025-2026
, Sterkte ↔ Prijs ..................................................................................................................................... 42
E-modulus ↔ Prijs ............................................................................................................................... 43
Energieinhoud ↔ Prijs .......................................................................................................................... 43
........................................................................................................................................................... 43
E-modulus ↔ Dichtheid ....................................................................................................................... 43
Sterkte ↔ Dichtheid ............................................................................................................................. 44
Aluminium (Non-Ferrometaal) ............................................................................................................... 45
Waarom aluminium als bouwmateriaal ? .................................................................................................. 45
kenmerken: ......................................................................................................................................... 46
Waar te gebruiken? .............................................................................................................................. 46
Winning van primair aluminium (aluminium producite) in grote lijnen kennen ............................................. 47
• fase 1: Bayer proces ................................................................................................................... 47
• fase 2: Hall-Héroult proces ........................................................................................................ 48
............................................................................................................................................................... 49
Wat doen de legeringsatomen waardoor het alluminium sterker wordt? ...................................................... 50
Nagloeien (zelfde als metalen).................................................................................................................. 50
Soorten Aluminium legeringen .................................................................................................................. 51
type 1: kneedlegeringen ....................................................................................................................... 51
type 2: gietlegeringen ........................................................................................................................... 52
Oppervlaktebehandelingen ...................................................................................................................... 52
Sealen ................................................................................................................................................ 53
Voorbeelden ....................................................................................................................................... 54
dilemma tussen aluminium <-> staal als bouwmateriaal ............................................................................ 54
Atomium in Brussel ............................................................................................................................. 54
andere Non-Ferrometalen zelf studie: grote lijnen kennen * ................................................................... 54
Koper ...................................................................................................................................................... 55
zink (Cu, Ti, Al) ......................................................................................................................................... 59
Lood ....................................................................................................................................................... 60
Keramische materialen en silicaten ...................................................................................................... 61
keramische materialen ............................................................................................................................ 62
Ionbinding ........................................................................................................................................... 62
Covalente binding................................................................................................................................ 62
Terminologie/eigenschappen ................................................................................................................... 62
Bepalen treksterkte gebeurt doormiddel van een buigproef ipv een trekproef .......................................... 63
Keramische materialen + Silicaten ............................................................................................................ 63
Indeling op basis van type niet kennen .................................................................................................. 63
in de Architectuur .................................................................................................................................... 64
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ENERGIESTROMEN
ROADMAP NAAR KLIMAATBESTENDIG(E) (GE/VER)BOUWEN
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,Inhoudsopgave
3+1 Groepen ........................................................................................................................................... 7
Materiaaleigenschappen: ........................................................................................................................... 7
Oorpsrong materiaalgroepen en hun eigenschappen ............................................................................... 8
1. Welke atomen? ................................................................................................................................. 8
Atoom ................................................................................................................................................... 8
Atomen in theoretisch model: ................................................................................................................ 9
2. Welke bindingen? ............................................................................................................................ 10
Welke bindingen? ................................................................................................................................ 10
Bindingstypes:..................................................................................................................................... 11
3. Hoe ordelijk? ................................................................................................................................... 12
Metalen................................................................................................................................................ 13
Eigenschappen (metalen):........................................................................................................................ 13
Eenheidscel → 14 mogelijke combinaties ................................................................................................. 13
Glijvlakken .............................................................................................................................................. 14
Sterkte .................................................................................................................................................... 14
Theoretische sterkte ............................................................................................................................ 14
Werkelijke sterkte ................................................................................................................................ 14
Welke fouten komen voor? ....................................................................................................................... 15
Demensie 0: puntdefecten................................................................................................................... 15
Demensie 1: lijndefecten ..................................................................................................................... 16
Dimensie 2: vlakdefecten .................................................................................................................... 16
Samenvatting: ......................................................................................................................................... 16
............................................................................................................................................................... 17
Ductiel (ductile) vs Bros (brittle) ................................................................................................................ 17
Trekproef................................................................................................................................................. 18
Het spanning-rek diagram ........................................................................................................................ 18
Mechanische eigenschappen ................................................................................................................... 20
• Sterkte (sterk ↔ zwak) ................................................................................................................ 20
• Stijfheid (stijf ↔ slap) .................................................................................................................. 21
• Stugheid (stug ↔ week) ............................................................................................................... 21
• Ductiliteit (ductiel ↔ bros) .......................................................................................................... 22
• Taaiheid (taai ↔ bros) ................................................................................................................. 22
• Vloeigrens (σᵥ) ............................................................................................................................ 22
• Poisson-coëfficiënt ................................................................................................................... 22
Schuifspanning- afschuifhoek diagram ................................................................................................. 24
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2025-2026
, invloed(s) factoren ............................................................................................................................... 25
• hardheid (hard <-> zacht) ............................................................................................................ 25
OEFENING: ............................................................................................................................................. 25
overzicht ................................................................................................................................................. 26
Legeren/doperen ..................................................................................................................................... 27
Wat doen de legeringsatomen waardoor het metaal sterker wordt? ............................................................ 27
mechanische bewerkingen....................................................................................................................... 28
o Door warmte te gebruiken kun je de korrels van grootte veranderen ............................................... 29
o Door druk te gebruiken kun je de verdeling van korrels veranderen ................................................. 29
Nagloeien-annealing In PWP enkel afbeeldingen ....................................................................................... 30
Ferrometalen ....................................................................................................................................... 31
Staal (Ferrometaal) ............................................................................................................................... 31
IJzer ↔ Staal ............................................................................................................................................ 32
Invloed Legeringen van Staal .................................................................................................................... 32
Staalproductie in grote lijnen kennen ........................................................................................................ 33
1. Vergruizen .................................................................................................................................. 33
2. Sinteren & pilletiseren ................................................................................................................. 33
3. Smelten in hoogoven ................................................................................................................... 33
4. Raffinage .................................................................................................................................... 33
5. Productie van halffabricaten ........................................................................................................... 34
Samengevat ............................................................................................................................................ 36
staalproducten ........................................................................................................................................ 36
Geschiedenis .......................................................................................................................................... 36
Constructiestaal - Naamgeving................................................................................................................. 37
Constructiestaal – S235 (S275) S355 .................................................................................................... 37
Gietstaal – GS...................................................................................................................................... 37
RVS ≠ Roestvrij .................................................................................................................................... 38
Weervast Staal – S of W ........................................................................................................................ 38
Smeedijzer (ferrometaal)...................................................................................................................... 39
Gietijzer (ferrometaal) .......................................................................................................................... 39
Galvanische Corrosie............................................................................................................................... 40
Principe kunnen opsommen................................................................................................................. 40
De spanningsreeks .............................................................................................................................. 40
ontwerp .............................................................................................................................................. 41
........................................................................................................................................................... 41
Oplossingen / voorkomen kunnen opsommen....................................................................................... 41
Non-ferro metaal - Ashby-diagram ........................................................................................................ 42
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2025-2026
, Sterkte ↔ Prijs ..................................................................................................................................... 42
E-modulus ↔ Prijs ............................................................................................................................... 43
Energieinhoud ↔ Prijs .......................................................................................................................... 43
........................................................................................................................................................... 43
E-modulus ↔ Dichtheid ....................................................................................................................... 43
Sterkte ↔ Dichtheid ............................................................................................................................. 44
Aluminium (Non-Ferrometaal) ............................................................................................................... 45
Waarom aluminium als bouwmateriaal ? .................................................................................................. 45
kenmerken: ......................................................................................................................................... 46
Waar te gebruiken? .............................................................................................................................. 46
Winning van primair aluminium (aluminium producite) in grote lijnen kennen ............................................. 47
• fase 1: Bayer proces ................................................................................................................... 47
• fase 2: Hall-Héroult proces ........................................................................................................ 48
............................................................................................................................................................... 49
Wat doen de legeringsatomen waardoor het alluminium sterker wordt? ...................................................... 50
Nagloeien (zelfde als metalen).................................................................................................................. 50
Soorten Aluminium legeringen .................................................................................................................. 51
type 1: kneedlegeringen ....................................................................................................................... 51
type 2: gietlegeringen ........................................................................................................................... 52
Oppervlaktebehandelingen ...................................................................................................................... 52
Sealen ................................................................................................................................................ 53
Voorbeelden ....................................................................................................................................... 54
dilemma tussen aluminium <-> staal als bouwmateriaal ............................................................................ 54
Atomium in Brussel ............................................................................................................................. 54
andere Non-Ferrometalen zelf studie: grote lijnen kennen * ................................................................... 54
Koper ...................................................................................................................................................... 55
zink (Cu, Ti, Al) ......................................................................................................................................... 59
Lood ....................................................................................................................................................... 60
Keramische materialen en silicaten ...................................................................................................... 61
keramische materialen ............................................................................................................................ 62
Ionbinding ........................................................................................................................................... 62
Covalente binding................................................................................................................................ 62
Terminologie/eigenschappen ................................................................................................................... 62
Bepalen treksterkte gebeurt doormiddel van een buigproef ipv een trekproef .......................................... 63
Keramische materialen + Silicaten ............................................................................................................ 63
Indeling op basis van type niet kennen .................................................................................................. 63
in de Architectuur .................................................................................................................................... 64
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2025-2026
