Tweet

Groen beton komt eraan /reageer

Beton staat niet bekend als het meest milieuvriendelijke materiaal. Maar dat gaat veranderen. De bouwwereld komt voorzichtig in beweging.

Veel energie nodig

De ‘carbon footprint’ van de traditionele vulmiddelen zand en grint valt nog mee, maar wapeningsstaal vergt veel energie om te produceren en bij het bindmiddel cement is het zelfs op twee manieren prijs: het branden van kalksteen tot cement vergt niet alleen energie, maar maakt ook kooldioxide uit de kalksteen vrij. Kleine verbeteringen in productie, samenstelling en gebruik van beton, kunnen dus een flinke milieubesparing opleveren.

Groen beton

En dat is ook precies waar de bouwsector mee bezig is, vertelt Hans Köhne van brancheorganisatie Cement&Betoncentrum. ‘We hebben de term groen beton voor het eerst gebruikt in 2008. Inmiddels zijn we een aantal case studies verder, en een prijsvraag die veel nieuwe ideeën heeft opgeleverd.’

Conservatief

Die mogelijkheden zijn er in verschillende smaken, van snel toepasbaar tot wildere innovaties. In de als conservatief bekend staande bouwwereld gaat vooruitgang met behoedzame stapjes. Het meest voor de hand ligt het zuiniger produceren van beton zonder dat de eigenschappen veranderen. Dat betekent zoveel mogelijk rendement uit de kalksteen halen, maar ook sleutelen aan de samenstelling van beton. Hoogovenslak die overblijft bij staalproductie en vliegassen die vrijkomen bij het verbranden van poederkool, bijvoorbeeld, hebben ook een zeker bindend vermogen. Daardoor zijn het bruikbare grondstoffen voor cement met een kleinere ‘carbon footprint’. Dat is een eerste stap voor groen beton. De volgende stap is beperking van het cementgehalte in beton door slim gebruik van fijne vulstoffen.

Zeep

Een ander punt is de waterbalans. Hoe meer water er in beton zit, hoe zwakker het is. Maar water is wel nodig om het cement te activeren en het mengsel verwerkbaar te maken. Vervanging van een deel van het water door zeepachtige hulpstoffen, verlaagt het watergehalte zonder dat de verwerkbaarheid eronder leidt. Köhne: ‘Om de optimale verhouding tussen water, cement en plastificeerder te vinden, moet je betontechnologisch op je tenen lopen.’
Ook in de toepassing van wapening valt nog veel te winnen, denkt Köhne: ‘Voor ontwerp en logistiek is het makkelijk om de wapening overal hetzelfde te maken, terwijl dat voor de constructie niet nodig is. Met name in de woningbouw wordt vaak niet het uiterste gedaan om gewapend beton te vermijden, terwijl dat wel zou kunnen.’

Lichtbeton

Bouwers met een wat breder blik kijken ook naar nieuwe soorten beton, met materiaaleigenschappen die net iets anders zijn, zoals lichtbeton, zeer-hogesterktebeton en ultra-hogesterktebeton. Voor het eerste wordt het grint vervangen door bijvoorbeeld korrels van gebakken klei of geschuimd recyclingglas. De laatste twee varianten gebruiken zeer fijnkorrelige vulmaterialen en andere hulpmiddelen om een hoge sterkte te bereiken. Het netto resultaat in beide gevallen is dat een veel lichtere constructie mogelijk is.

Kosten zijn hindernis

Naast het ontbreken van ontwerpnormen zijn de kosten vooralsnog een hindernis bij de toepassing ervan. Daardoor zijn het vooral uitzonderlijke projecten, zoals bruggen, die erin worden uitgevoerd. Het eerste bouwwerk in ultra-hogesterktebeton van Nederland ligt momenteel op de tekentafel, namelijk helixvormige op- en afritten voor een fietsbrug over het Amsterdam-Rijnkanaal bij Nigtevecht. De brug zelf wordt van composiet gemaakt.
In het experimenteerstadium zit nog een aantal innovatieve betonsoorten. Aan de top van het lijstje staat xiriton, waarin snippers olifantsgras als vulmiddel gebruikt wordt. Xiriton won eind vorig jaar de ideeënprijsvraag ‘Groen Beton’ van het Cement&Betoncentrum. ‘Een schone belofte’, noemt Köhne het. ‘Al kun je je afvragen of je het nog beton moet noemen. Het wordt in elk geval met cement gebonden en heeft veel eigenschappen gemeen met beton.’

Drijvende gebouwen

Olifantsgras groeit snel onder alle klimaatomstandigheden en bindt veel kooldioxide. Het geeft bovendien taaiheid aan het beton mee, is geen duur ingrediënt en valt met normale apparatuur te verwerken. Het geringe gewicht maakt het ideaal voor drijvende gebouwen, zegt Köhne, al zijn de ambities, gezien de geringe ervaring met het materiaal, vooralsnog bescheidener. ‘Laten we hopen dat we er snel bijvoorbeeld een stuk fietspad mee kunnen aanleggen.’
Xiriton bevat ook olivijn, een veelvoorkomend mineraal dat goed in staat is CO2 te binden. Olivijn is zelfs gepresenteerd als dé oplossing voor het broeikaseffect, maar daarvoor gaat het bindingsproces veel te langzaam, al geldt uiteraard: alle beetjes helpen. Olivijnbeton zit nog in de onderzoeksfase. Hetzelfde geldt voor de toevoeging van fotokatalytisch titaandioxide om stikstofoxiden uit de lucht te absorberen en een zelfreinigend oppervlak te creëren. Op glas wordt het al toegepast, maar het is niet helemaal duidelijk of de combinatie met cement langdurig effect heeft.

Thermisch

Terwijl sommige toepassingen, zoals lichtere constructies, direct voortkomen uit de beschikbaarheid van beton met betere eigenschappen, zijn er ook mogelijkheden om gebruik makend van bestaande eigenschappen van beton slimmer te bouwen. Een daarvan is het thermisch activeren van beton. Het is momenteel gebruikelijk om de betonnen constructie volkomen los te zien van de installaties die zorgen voor de klimaatbeheersing in een gebouw. En dat is jammer, want beton heeft ook thermische eigenschappen en daar valt gebruik van te maken om de binnentemperatuur te beheersen.
Betonkernactivering is een techniek om door middel van water of lucht in buizen door het beton een ruimte te koelen of te verwarmen. Ten opzichte van radiatoren en airco’s kan dat een energiebesparing van tientallen procenten opleveren. Of nog meer: bij kinderdagverblijf Wipsa Kids in Amsterdam is een ‘warmtewinmuur’ gebouwd die zoveel warmte uit zon en wind haalt dat er zelfs in de winter geen ketel aan te pas hoeft te komen.

Kwestie van wennen

Nadelen zijn er ook: dit soort systemen reageert relatief langzaam. Toepassing in de woningbouw is daarom moeilijk, maar met name overheidsgebouwen worden al met het systeem uitgerust. Overigens meent projectcoördinator Remko Kraak van Janssen de Jong Bouw, dat Wipsa Kids realiseerde, dat het een kwestie van wennen is: ‘De van nature trage reactie op handmatig bijstellen van de thermostaat is niet echt een probleem en bovendien is dit prima te tackelen door altijd een constante temperatuur te hanteren - dus geen nachtverlaging.’
Al met al biedt beton een scala aan groene opties, in de combinatie van innovatieve materialen en slimme constructies. De overheid is voortrekker, maar commerciële opdrachtgevers beginnen hun koudwatervrees te overwinnen.