artikel

Ecologisch beton

bouwbreed Premium

Van de vele kubieke meters beton die jaarlijks worden gebruikt is het cement verantwoordelijk voor meer dan de helft van de CO2-uitstoot. Het energieverbruik en de CO2-uitstoot van beton kunnen worden verminderd als het cement wordt vervangen door rest- of bijproducten van andere industrieën.

Dan krijg je ecologisch beton en rijst de vraag wat dat doet met mechanische eigenschappen van het beton, en of het cement op een veilige manier vervangen kan worden. Dan speelt onder andere de pakkingsdichtheid een rol, en de invloeden daarop van korreleigenschappen, korrelstructuren en krachten tussen de korrels onderling. Analytische modellen kunnen de pakkingsdichtheid voorspellen op basis van korreleigenschappen, zoals het Compressible Packing Model.Uit onderzoek blijkt dat het mogelijk is om betonsamenstellingen te optimaliseren met behulp van dergelijke korrelpakkingmodellen. Dat kan zodanig dat het cementgehalte verlaagd kan worden, terwijl de mechanische eigenschappen behouden blijven. Druksterkte is daarbij gebleken de maatgevende ontwerpparameter te zijn. Experimenten hebben aangetoond dat cement vervangen kan worden door zeer fijne vulstof, terwijl tegelijkertijd de watercementfactor kleiner wordt. De geschiktheid van een vulstof kan worden bepaald door het evalueren van de pakkingsdichtheid en waterbehoefte van een stabiele korrelstructuur. Zogenaamd cyclisch ontwerpen maakt het mogelijk om mengselsamenstellingen te wijzigen op basis van de gestelde eisen aan het beton. Deze cyclische ontwerpmethode is gebruikt voor het ontwerpen van ecologisch beton met vliegas, kwartsmeel en gemalen bodemas uit een afvalverbrandingsinstallatie. Tests op de sterkte, elasticiteit, krimp en kruip toonden aan dat de eigenschappen van het ecologische beton overeenkomen met die van normaal beton. Demonstratieprojecten gaven aan dat wel voldoende aandacht moet worden besteed aan de sterkteontwikkeling in de eerste dagen en aan een goede nabehandeling. Duurzaamheidstests toonden aan dat meer dan de helft van het cement kon worden uitgespaard en dat daarmee de CO2-uitstoot met een kwart kon worden verminderd. Terwijl het ecologische beton nog steeds voldeed aan alle gebruikseisen. Wellicht een uitgelezen nieuwe kans voor recyclemateriaal zoals avi-bodemas, als dat binnenkort verboden zou worden om nog langer onder snelwegen te gebruiken, zoals afgelopen weekend in deze krant stond.

Technische Universiteit Delft

Bespreking van proefschrift: Ontwerpen van ecologisch beton door korrelpakkingoptimalisatie

Auteur: Sebastiana Fennis

Technische Universiteit Delft

Reageer op dit artikel