Voor het eerst wordt het gebruik van innovatief geopolymeer-gebonden beton, zonder cement dus, toegepast in een veeleisende praktijkomgeving zoals de landbouw. Daardoor daalt de klimaatimpact met circa 70% in vergelijking met hetzelfde bouwwerk in gewoon 'genormeerd' beton. Bij de bouw van het nieuwe sleufsilocomplex bij ILVO in Merelbeke-Melle, wordt daarnaast ook gewerkt met recyclagebeton, met belangrijke milieuwinsten als pluspunt.
Na een reeks laboratorium- en piloottesten van het innovatiecentrum van de bouwsector, Buildwise, blijken de innovatieve betonsoorten minstens even sterk en slijtvast, en aanzienlijk veel duurzamer dan cementbeton. Het bouwproject met innovatiesteun van VLAIO krijgt een langlopende technische opvolging. De cijfers daarvan zullen de duurzaamheidstransitie van de betonbouw bevorderen.
© ILVO
Klimaat- en natuurimpact van beton
Beton is hét meest gebruikte bouwmateriaal ter wereld. Het is geliefd om zijn sterkte, lange levensduur en lokale beschikbaarheid. In België wordt jaarlijks ca. 14 miljoen m³ beton geproduceerd, voor woningen, wegen, industriebouw waaronder ook landbouwinfrastructuur. Maar er zijn twee keerzijdes.
Ten eerste gebruiken betonproducenten grote hoeveelheden natuurlijke grondstoffen zoals zand en grind. Dat roept duurzaamheidsvragen op omdat deze natuurlijke materialen schaarser worden.Ten tweede veroorzaakt het productieproces van de cementfractie (het bindmiddel van beton met de technische benaming Portlandklinker) een hoge CO₂-uitstoot.
De koolstofvoetafdruk van één m³ traditioneel beton bedraagt gemiddeld 300-360 kg CO₂-equivalenten. In Europa veroorzaakt de betonbouw 4 à 5% van de totale broeikasgasuitstoot. Wereldwijd loopt dat percentage op richting 10%. Circa 85% van de klimaatimpact van beton komt van de productie van cement.
Gerecycleerd beton
De primair ontgonnen grondstoffen voor beton, namelijk zand en grove granulaten, zijn niet onuitputtelijk en vaak ook geïmporteerd. De druk op natuurlijke grondstoffen neemt wereldwijd toe. Op deze milieu-impact van beton is circulariteit een haalbaar antwoord. Concreet kunnen afvalstromen zoals steen- en betonpuin omgezet worden in herbruikbare grondstoffen. Urban mining (lees: materialen uit een gebouwde omgeving recupereren) vereist zorgvuldige selectie, specifieke verwerking (sorteer- en breekmachines) en receptontwikkeling. Via onderzoek en validatieproeven heeft Buildwise aangetoond dat circulaire betonsamenstellingen equivalente prestaties leveren qua sterkte en duurzaamheid, in vergelijking met beton van primair ontgonnen grondstoffen. In de zelf uitgestippelde voorschriften van de bouwsector is er nog geen sprake van deze innovatie: voor de bouw van sleufsilo's staat 'genormeerd' beton bijvoorbeeld 0% recyclage toe.
Stijn Quintelier, Oosterzeelse Breek- en Betoncentrale OBBC: "In het sleufsilo-bouwproject maken wij voor ons bouwperceel beton met 30% gerecycleerde zanden en 88% gerecycleerde grove granulaten uit lokaal gebroken betonpuin. Wij zien de voordelen: we besparen grondstoffen- en verkleinen transportafstanden want onze regio is zeker zelfvoorzienend qua herbruikbaar betonpuin. We verminderen de milieu-impact én bieden een volwaardig, kwaliteitsvol alternatief. Wij hopen dat de langdurige opvolging met sensoren en het voorbeeld van bouwheer ILVO een extra argument oplevert om voor recyclagebeton te gaan."
Geopolymeren als vervanging van cement
Geopolymeerbeton is beton waarin het bindmiddel een geopolymeer is, in plaats van cement. Geopolymeren maakt men via een chemische samenvoeging van een aluminosilicaat (zoals vliegas of hoogovenslak) en een alkalische (dus niet-zure) activator. De alkali-geactiveerde bindmiddelen kunnen vervolgens samen met de klassieke toeslagmaterialen een hard betonachtig eindproduct leveren.
Het innovatiecentrum van de Belgische bouwsector Buildwise besluit op basis van heel wat studie- en testwerk rond polymeerbeton dat er objectieve meerwaardes zijn:
- Klimaatimpact: De CO₂-uitstoot van geopolymeerbeton kan 40 tot 70% lager liggen dan die van conventioneel cementbeton. Het grootste verschil komt voort uit het feit dat er geen portlandklinker moet geproduceerd worden (het proces dat normaal zorgt voor het merendeel van de emissies). De netto milieu-impact van geopolymeerbindmiddelen wordt bepaald door de gekozen primaire grondstoffen (bv. hoogovenslak, vliegas, metakaolien) en de gebruikte alkalische activatoren (zoals natriumsilicaat en natriumhydroxide). Hoewel deze activatoren zelf energie-intensief kunnen zijn, tonen levenscyclusanalyses aan dat de totale broeikasgasuitstoot doorgaans substantieel lager blijft dan bij portlandcement. Bovendien kan de klimaatwinst verder toenemen wanneer secundaire grondstoffen en reststromen lokaal beschikbaar zijn, wat transportemissies reduceert en circulariteit bevordert.
- Circulariteit: Geopolymeerproductie maakt het mogelijk om industriële reststromen die voorheen moeilijk te valoriseren waren, om te zetten in hoogwaardige bouwmaterialen.
- Technische prestaties: Qua mechanische sterkte en structurele eigenschappen is geopolymeerbeton vergelijkbaar met traditioneel beton. Bovendien vertoont het een hogere weerstand tegen chemisch agressieve omgevingen, zoals zure of sulfaatrijke milieus. Dit maakt het bijzonder geschikt voor toepassingen waar conventioneel beton snel degradeert, bijvoorbeeld in sleufsilo's. De lagere porositeit draagt bijkomend bij aan een langere levensduur.
Bron: ILVO
