P2 – Industriële prefab betonbouw
Dankzij industrieel geprefabriceerd beton dalen de emissies op de bouwplaats aanzienlijk. Blijft over: de emissies bij de productie van het beton zelf, die veroorzaakt worden door het portlandcement. In dit deelproject slaan de partners de handen ineen in een zoektocht naar duurzame alternatieve bindmiddelen.
Om de emissies van industriële prefab betonproducten terug te dringen, maken de consortiumpartners al veel gebruik van duurzame bindmiddelen op basis van hoogovenslak of vliegas. De beschikbaarheid vormt echter een probleem, zeker met de oplopende bouwopgave en beoogde verduurzaming. Alle in ons land beschikbare hoogovenslak wordt al door de betonindustrie verwerkt, en import zorgt voor extra emissies. Bij de speurtocht naar alternatieven is gebruikgemaakt van de specifieke kennis van de deelnemende partijen, waaronder die van Anja Buchwald. Bij ASCEM richt ze zich op bindmiddel- en betoninnovaties voor de acht aangesloten bedrijven van de BTE Groep. ‘Een van onze drijfveren voor deelname aan dit deelproject was om gezamenlijk tot een methodiek voor geschiktheidsonderzoek voor nieuwe betonsoorten te komen. En natuurlijk om te ontdekken wat we als betonproducent van nieuwe materialen kunnen verwachten.’
Twee veelbelovende mengsels
Penvoerder van dit project is TNO, dat de partners met kennis en coördinatie ondersteunde. Siska Valcke, Senior Scientist Building Materials: ‘We zijn vertrokken vanuit een aantal bindmiddelrecepten, van waaruit we met de partners betonmengsels hebben opgesteld en tot een selectie zijn gekomen. Uitgangspunt bij het geschiktheidsonderzoek was om aan te tonen dat de mengsels constructief veilig zijn, maar ook na verloop van tijd duurzaam hun prestaties behouden.’ Uiteindelijk zijn twee veelbelovende grondstoffen verder onderzocht. De eerste is fijne fractie van gerecycled beton. Valcke: ‘Voornaamste reden: er is heel veel van beschikbaar. Jaarlijks komt er circa 12 miljoen ton beton vrij, waarvan een zesde cementsteen zou zijn. De uitdaging is wel om de fractie voldoende reactief te maken., Daarvoor werkt ENCI aan een nabewerking.’
Klei voor de lange termijn
De tweede geschikte kandidaat is gecalcineerde klei. Valcke: ‘In het buitenland zijn veel gecalcineerde kleisoorten beschikbaar, maar duurzamer is om naar regionale kleisoorten te kijken.’ Buchwald: ‘Technisch heeft lokale klei zeker potentie voor de toekomst. Maar de beschikbaarheid hangt samen met een complex speelveld van vergunningen en andere onzekerheden, waardoor het alleen voor de langere termijn interessant is.’
Dat deze twee alternatieven nader zijn onderzocht, wil niet zeggen dat dit dé grondstoffen moeten worden. Buchwald: ‘Integendeel, we gaan alle alternatieve bindmiddelen nodig hebben voor een duurzame toekomst van de betonbouw.’
Snelle resultaten
Een belangrijk inzicht bij dit deelproject was voor Siska Valcke de snelheid waarmee resultaat is geboekt. ‘We kwamen in relatief korte tijd tot mengsels waar de bedrijven vertrouwen in hebben. Met een goede beginsterkte hebben we al een wand gemaakt bij Voorbij. Daarnaast zijn door de partners zo’n 400 proefstukken gemaakt. Daar is nu een prachtige dataset uit voortgekomen, die waardevolle inzichten oplevert voor constructeurs.’
Voor Anja Buchwald is vooral de validatie van het eindproduct een belangrijk aandachtspunt. ‘Uiteindelijk moeten we kunnen aantonen dat dit product minstens zo goed is als een product gemaakt van traditioneel beton. Daar kan TNO een leidende rol in nemen. De bouw moet in de toekomst kunnen aantonen dat betonproducten de gewenste prestaties leveren.’
‘Die verbinding tussen constructeur, producent en opdrachtgever moet nog hechter worden om écht tot innovatie te komen’
Nog hechtere samenwerking
Voor de toekomst hoopt Valcke vooral dat de nauwe samenwerking binnen het consortium standhoudt na afloop van dit programma. ‘Materiaalkennis moet van de producenten wel kunnen terugvloeien naar de constructeurs. Die moeten het vertrouwen krijgen om er producten mee te ontwerpen, zodat niet risicomarge op risicomarge wordt gestapeld, waardoor het resultaat uiteindelijk alsnog niet duurzaam is. Dat kunnen we ons niet permitteren. Die verbinding tussen constructeur, producent en opdrachtgever moet daarom nog hechter worden om écht tot innovatie te komen.’
Partners
- BTE Nederland
- Delgromij
- ENCI
- Cugla
- PQ Silicas
- TNO
- Twee ‘R’ Recycling Groep
- VBI Ontwikkeling
- Voorbij Prefab
Resultaten
Met de geschikte bindmiddelrecepten is er opgeschaald van mortel- naar betonniveau. Qua sterkteontwikkeling en verwerkbaarheid zijn deze geschikt voor de prefab-betonindustrie. Ze resulteren in een lagere milieu-impact dan de standaard prefab-mengsels voor vloeren en wanden. Daarnaast presteren deze mengsels ongeveer hetzelfde als de recente groene referenties van beide betrokken producenten, maar dan zonder gebruik van de schaarser wordende hoogovenslakken. Deze mengsels worden nu uitgebreid gevalideerd voor toepassing in wanden en vloeren. Uit een eerste screening blijkt dat Nederlandse kleien potentie hebben om in de toekomst buitenlandse kleien te vervangen, en dat de fijne fractie van gerecycled beton een waardevolle aanvulling is op het grondstoffenpakket voor betonproducten.
