2018/4/9 - Duurzaam beton niets minder dan traditioneel

Arno Keulen hoopt met zijn onderzoek subjectieve, mogelijke negatieve gedachten over het gebruik van secundaire materialen om te zetten naar objectieve resultaten. “Via wetenschappelijk onderzoek wil ik de acceptatie van duurzame betonproducten vergroten. Er is nog steeds veel terughoudendheid ten opzichte van secundaire minerale materialen. Zo is bijvoorbeeld het gebruik van deze materiaalstromen nog niet geheel gestandaardiseerd of geverifieerd, terwijl oude, traditionele producten zich al lang en breed hebben bewezen. Zeker in de wat conservatieve bouwsector heerst twijfel over de performance en het tweede leven van duurzame betonproducten. Mijn onderzoek bewijst dat betonproducten waarin secundaire materialen zijn verwerkt dezelfde eigenschappen hebben als traditionele producten.”
 
Secundaire materialen
Het onderzoek van Keulen richt zich grotendeels op twee onderdelen. Ten eerste op de inzet van nat en droog opgewekt AEC-granulaat, dat vrijkomt bij het tot energie verwerken van afval. In de Green Deal die in 2012 werd opgesteld, hebben Rijksoverheid en Afvalenergiecentrales afgesproken dat vanaf 2020 100 procent van alle AEC-bodemas duurzaam opgewekt moet worden tot bijvoorbeeld granulaat, zodat het hoogwaardig toegepast kan worden. Als aan deze voorwaarde is voldaan, dan is er volgens Arno Keulen geen enkele reden om niet te kiezen voor secundaire materialen als vervanging van primair zand en grind. “Als je minstens 50 procent tot wel 100 procent van het primaire granulaat vervangt door secundair materiaal, dan blijven de geëiste eigenschappen van het product behouden. De betonsteen voldoet daarbij ook aan de milieuhygiënische eisen. Bovendien kan het product na bijvoorbeeld dertig jaar, als het zijn gebruiksfunctie verliest, verwerkt worden tot betongranulaat dat dezelfde technische eigenschappen heeft als traditioneel granulaat. Op die manier kan het materiaal verantwoord terug de keten in.”
 
Geopolymeer
Het tweede en grootste deel van het promotieonderzoek van Keulen gaat over de ontwikkeling van alkali geactiveerde bindmiddelen en betonproducten, wat beter bekend staat als geopolymeer. “Het doel van deze techniek is om primair Portland cement te vervangen door secundaire materialen, bijvoorbeeld hoogovenslakken en vliegassen die vrijkomen vanuit grootschalige thermische industriële processen. Dit zijn gekende, stabiele materialen. Deze materialen vormen in combinatie met alkali een reactief bindmiddel, dat samen met zand en grind beton vormt.”
 
Bovenstaande methode is een nieuwe, duurzame manier van beton produceren met een lage CO2-uitstoot en een lage ecologische footprint. “Op basis van de verkregen resultaten, zowel materiaaltechnisch als milieuhygiënisch, zal geopolymeer beton na recycling wat betreft de onderzochte aspecten geen aanleiding geven tot negatieve effecten op de kwaliteit van regulier beton. Granulaat verkregen na breken van cementbeton dan wel geopolymeer beton kan gezamenlijk worden toegepast, zonder dat er sprake zal zijn van vervuiling van de keten.”
 
Keulen: “Dit product komt tegemoet aan de vraag naar duurzaam geproduceerde betonproducten. Overigens is de techniek niet nieuw, maar wordt ze tegenwoordig meer onderzocht en toegepast omdat de vraag naar duurzaam geproduceerde producten toeneemt. Bovendien zal geopolymeer beton niet gaan concurreren met traditioneel Portland cement beton omdat er lang niet zo veel secundaire materialen zijn als dat er primair cement voorhanden is. Geschat wordt dat 10 tot 20 procent van het beton, uit geopolymeer beton kan bestaan. Daarnaast is het geopolymeer beton zeer goed zuur en zeer hittebestendig maar is het ook iets duurder.” Ondanks het potentiële toepassing percentage geopolymeer beton van het totaal, zal het wereldwijd toepassen van de techniek volgens Keulen wel degelijk een significante reductie van de CO2-uitstoot kunnen betekenen.
 
Acceptatie
Keulen denkt dat zijn onderzoek de markt helpt bij het accepteren van duurzame betonproducten. “Het bewijs dat deze producten niet anders behandeld hoeven te worden ligt er nu. Men hoeft zich geen zorgen te maken over de effecten van dit soort producten, want er zijn geen significante verschillen met ‘gewone’ betonproducten. Ook niet als het gaat om het tweede of zelfs derde leven van de materialen.”
 
Hoewel nu bewezen is dat overheden met een gerust hart kunnen kiezen voor duurzame betonproducten zoals alkali geactiveerd (geopolymeer) beton, dient de huidige wet- en regelgeving op sommige gebieden nog aangepaste te worden. “Op dit moment worden daar stappen in gezet”, vertelt Keulen. “En het onderzoek helpt daarbij.”
 
Arno Keulen heeft een achtergrond in zowel milieukunde als bouwkunde. Hij werkt 11 jaar als projectmanager Science & Technology bij Van Gansewinkel, dat inmiddels Mineralz (part of Renewi) heet. Zijn onderzoek, waarop hij eind februari promoveerde, deed hij bij de Technische Universiteit Eindhoven, faculteit Bouwkunde (professor H.J.H Brouwers). Met zijn werk hoopt Keulen een brug te slaan tussen de wetenschappelijke wereld en de dagelijkse praktijk.