Alles over circulair beton
Circulaire beton en wapening
De productie en het transport van traditioneel beton kost enorme hoeveelheden CO2, vooral omdat het sleutelingrediënt cement op temperaturen rond de 1400 graden gebakken moet worden. En juist daar komen steeds vaker alternatieven voor. Van hoogovenslakken tot het terugwinnen van cement uit beton.
Om het vervuilende cement uit het beton te vervangen, maken de nieuwe betonmakers vaak gebruik van gerecyclede bindmiddelen, zoals oud beton, staalslakken en vliegassen. Het cementgebruik wordt daarbij gereduceerd, maar niet helemaal vermeden.
Dat is anders bij geopolymeerbeton, waarbij andere ingrediënten zorgen voor de verhardingsreactie die het materiaal uiteindelijk bij elkaar houdt. Het werd onder andere getest bij de Friese Kowebrêge, een kleinschalige verkeersbrug die gerenoveerd moest worden.
Op deze pagina zijn we lang niet compleet dus doe vooral zelf ook onderzoek. Hieronder vind je alvast wat kansen voor meer circulaire vormen van beton en staal als wapening.
Beton Wapening Alternatieven
1. Miscantus
2. Kunststof vezelversterking
CIRCULAIR BETON
Miscantus beton kun je printen
Dat beton een CO2 verslinder is, dat weten we natuurlijk wel. Maar gelukkig zijn er veel ontwikkelingen die de traditionele cement – lijmstof voor beton – vervangen of deels vervangen door CO2 vriendelijke grondstoffen. Zoals natuurlijke vezels, vliegas en bacterien. Op deze pagina gaan we nieuwe ontwikkelingen in de beton bijhouden.
- (Kanaalplaat)vloeren van beton waarin geopolymeren de cement vervangen denk aan industriële minerale reststoffen, alkaliën, activator en gepatenteerde additieven.
Het resultaat is een vloer met 80% CO2-reductie, vergeleken met een betonvloer met Portland cement. Ook heeft dit beton een uiterst lage MKI-score en carbon footprint. Tot slot is dit beton volledig circulair: het is weer te vermalen tot poeder, dat weer als grondstof dient voor nieuw beton. Maar het kan ook probleemloos worden gecombineerd met cementgebonden beton – SQAPE geopolymeertechnologie - Fundering en heipalen van beton 30% samengesteld uit hergebruikt granulaat, bijvoorbeeld van bouwafval
- Beton waarbij hoogovenslakken dienen als cementvervanger en het verlengen van de benodigde hardingstijd
- Beton met miscanthus (olifantsgras) is geschikt voor o.a. geluidswallen
- Beton waarbij de cement vervangen is door bacteriën
Er is meer …
- Dit is een publicatie van Het Betonhuis die ook ingaat op duurzaam circulair beton
- Bekijk ook de pagina met gastlessen en masterclasses. Daarin vind je een gastles van de BetonVereniging over de verschillende duurzame betonsoorten
Cementloze kanaalplaatvloer met geopolymeren
Sinds 2016 produceert VBI ‘groene’ kanaalplaatvloeren, die worden gemaakt met klinker reducerend bindmiddel. Deze cementen -toegepast in de productie van betonnen vloersystemen- hebben een significant lagere CO2 -footprint dan Portlandcement en worden bij VBI standaard toegepast.
Portlandcement is het meest toegepaste bindmiddel, maar is tevens de belangrijkste oorzaak van CO2-uitstoot van beton. Voor deze pilot heeft VBI in samenwerking met ENCI geopolymeren toegepast om een aanzienlijke CO2-reductie te bereiken.
- de VBI-kanaalplaatvloeren Groen leverden een reductie van 30% ten opzichte van de vloeren met portland-cement
- Met de circa 10.000 vierkante meter VBI-kanaalplaatvloeren Groen bij Sensata werd al een reductie van ca. 100 ton CO2 gerealiseerd
- Met de cementloze kanaalplaten met geopolymeer werd de reductie zelfs ruim 60% ten opzichte van platen met portland-cement.
Biobeton
Voor biobetonmakers als EconCreed en Xiriton is het hennepbeton niet genoeg: zij ontwerpen ‘beton’ soorten op basis van snelgroeiende gewassen zoals prachtriet, dat in korte tijd heel veel CO2 kan opnemen en sterke, elastische stengels levert.
- Het wordt met bindmiddelen als kalk en toevoegingen zoals gerecycled betonpuin verwerkt tot een lichtgewicht biobeton dat je niet alleen kan gebruiken voor een slaapkamer, maar ook voor een toilet, een tuin of een tunnel.
- Je kan er zelfs drijvende huizen mee bouwen. Dit biobeton mag dan waterdicht zijn, maar of het geschikt is voor dragende constructies weten we nog niet.
Geopolymeerbeton werd o.a. getest bij de Friese Kowebrêge waar een kleinschalige verkeersbrug gerenoveerd moest worden. De TU Delft concludeerde uit testen met dit beton dat de buigtest en de vermoeiingstest glansrijk doorstaan waren. Het materiaal gedroeg zich elastischer dan traditioneel beton, en toonde tijdens de eerste proeven geen enkel teken van scheurvorming.
Ondertussen blijven de cementprijzen stijgen, wordt het aanbod aan kalk steeds krapper en hebben we onze warmte hard nodig voor andere productieprocessen. Het gebruik van beton is niet langer vanzelfsprekend. Wie in de toekomst nog wil kunnen bouwen, zal dus op zoek moeten naar traditioneel beton waar het moet en alternatieven waar het kan. Of je kiest voor ‘beton’ van cement, paddestoelendraden, micro-organismen of afvalproducten, zal afhangen van de risico’s die je durft te nemen en de karakteristieken van het materiaal dat je nodig hebt.
Mimo (TNO)
Juni 2022 lanceerde TNO het MIMO-concept voor een integrale aanpak van de transitie naar duurzaam beton. MIMO is een slimme tool met data, rekenmodellen en optimalisatiesoftware.
Demontage van de tijdelijke rechtbank Amsterdam levert veel herbruikbare materialen
Resource based engineering
Zie je het voor je dat je:
- al vroeg in het ontwerpproces inzicht hebt in optimale scenario’s voor milieu-impact, constructieve veiligheid én kosten?
- gebruikte betonelementen als uitgangspunt neemt voor je ontwerpoptimalisatie?
- gezamenlijk transparante afwegingen maakt tussen ontwerpmogelijkheden en daar later in het proces naar terug kunt verwijzen?
De MIMO-aanpak kan initiatieven gaan ondersteunen zoals hergebruik van beton, nieuwe betonsoorten met minder cement, slanker construeren en demontabel bouwen. Lees er alles over
Cement ONDERZOEK
Centre of Expertise Biobased Economy (CoE BBE)
Zeeschelpen vervangen zand in beton
Zeeschelpengrit leverde in een onderzoek positieve resultaten op: hoe meer zand door grit werd vervangen, hoe hoger de druksterkte blijkt te zijn. Er is vervolgonderzoek nodig maar zeeschelpen lijken veelbelovend.
SOORTEN WAPENING
Soorten wapening
3D animatie van geprint beton gebouw in Teuge
Er zijn drie manieren te onderscheiden, die ook gecombineerd kunnen worden:
- met traditioneel betonstaal
- met voorspanning
- of (minder voorkomend) met staal-, koolstof-, glas- of textielvezels
Slankere constructies vragen om een ander wapeningsontwerp. Met 3D-printen van beton is bekistingsmateriaal overbodig.
Basalt bewapening ipv Staal | mindere fotoprint
Vulkan Europe BV biedt basaltvezelbewapening aan als alternatief op de stalen bewapening.
Basaltvezels waren gewonnen uit gesmolten basaltsteen zonder chemicaliën. De CO2 fotoprint is 40% minder dan staal. Basalt wordt gewonnen in de Duitse Eifel en het Westerwald.
- 2 keer sterker en 4 keer lichter dan staal
- 1,43 MKI-waarde voor vezel met Tex-waarde 1200
- 2,86 MKI-waarde voor vezel met Tex-waarde 2400
- voor 1 kg basaltvezel is 6,6 kWh nodig
LEES MEER OP Vulcan-Europe voor meer informatie
Xiriton Beton met Olifantsgras
Xiriton maakt beton gebonden met Miscanthus / Olifantsgras
Xiritonen zijn breed toepasbaar:
- Op zachte ondergrond (drijfvermogen door laag gewicht)
- In aardbevingsgebied (schokbestendige funderingen en muren)
- In droge gebieden (temperatuurneutrale huizen, irrigatie-infrastructuur voor landbouw en
bosbrandpreventie) - Voor geïntegreerde kustbescherming (van kaaimuur tot kunstmatige riffen als
golfbrekers) - Als erosiebuffer voor grote betonconstructies (minder betonrenovatie)
- In combinatie met houtskeletbouw (meer brandveiligheid, beter binnenklimaat)
Bio-Bound Beton met Olifantsgras
We doen al heel lang staal of kunststofvezels in beton. Waarom dan geen natuurlijke vezels? Daarmee heb je veel minder belasting op het milieu. Bio-Bound bindt beton met Miscanthus (Olifantsgras) ipv met het CO2 verslindende cement
Bio-Bound
Jaap Schotanus
Circulair beton met geopolymeer
Voor de betonnen vloer is het cement vervangen door een geopolymeersysteem van SQAPE Technology
Beton is in vele sterktes samen te stellen, van normale tot (zeer) hoge en ultra hoge sterkte. Op dit moment zijn sterkteklassen tot en met C90/105 opgenomen in de voorschriften Beton (NEN-EN 206/NEN 8005).
Dubbel duurzaam beton met de Liberator
Youri Rutte, directeur van de Rutte Groep zorgt voor dubbel duurzaam beton. Niet alleen wordt beton gerecycled met de ‘Liberator’, schoon transport zorgt ervoor dat de vervoersfootprint ook significant kleiner wordt
Youri Rutte
Beton gemaakt van Bacteriën herstelt zichzelf
Een gebouw met scheuren in de wand? Srubar ontwikkelde beton waar levende cyanobacteriën in zitten die vanzelf scheuren repareren. Beton begint met zand. Daar wordt vervolgens gelatine aan toegevoegd om te zorgen dat er voldoende vocht en voedingsstoffen in zitten. Het laatste ingrediënt van het mengsel is een flinke hoeveelheid cyanobacteriën van het geslacht Synechococcus. Het beton is net zo stevig als normaal beton, maar bevat levende materialen. Dit geeft de stenen niet alleen de mogelijkheid om zichzelf te herstellen, maar ook om te reproduceren.
Beton met gemalen hoogovenslak
Het gebruik van gemalen gegranuleerde hoogovenslak in beton maakt beton duurzamer tegen de indringing van chloride en beter bestand tegen de aantasting van sulfaten, zeewater, zuren en alkaliën. De lagere hydratatiewarmte maakt de toepassing zeer geschikt voor grote massieve betonconstructies.
De kans op ongewenste scheurvorming wordt hierdoor aanzienlijk verkleind.