Circulair beton

Uit Duurzaam Beton
Ga naar: navigatie, zoeken

De circulaire economie moet worden gezien als een economisch systeem dat is bedoeld om herbruikbaarheid van grondstoffen, producten en menselijke talenten te maximaliseren en waardevernietiging te minimaliseren. Dat is anders dan het nog veel voorkomende lineaire systeem, waarin grondstoffen worden omgezet in producten die na verbruik worden afgedankt of vernietigd. Vanuit de benadering van een circulaire economie is het niet de vraag wat je met afvalstoffen kunt, maar hoe je in een volgende cyclus ervoor kunt zorgen dat producten, materialen en grondstoffen effectief kunnen worden teruggewonnen en weer opnieuw gebruikt. Afval bestaat niet. Circulaire economie maakt behalve van de eigen keten ook gebruik van andere ketens. Beton is daar een goed voorbeeld van. Naast primaire grondstoffen worden ook bijproducten uit andere productieprocessen gebruikt, zoals hoogovenslak en poederkoolvliegas in cement of beton. Betongranulaat dat aan het eind van de levensduur na sloop en breken ontstaat, wordt opnieuw ingezet als grondstof voor nieuw beton.

De circulaire economie biedt veel kansen voor de bouwsector, ook binnen de betonketen. In een circulaire bouwketen worden gebouwen en infrastructuren ontworpen voor maximale levensduur en demontagemogelijkheden. Tijdens de levensduur kenmerken objecten zich door flexibiliteit van functie en technologische aanpassing, zoals probleemloze vervanging van installaties. Grondstoffen en materialen worden zo geproduceerd en ingezet dat ze zo goed mogelijk te hergebruiken zijn. Oftewel: een levenscyclusbenadering van grondstof tot product.


CIRCULAIR BOUWONTWERP

Een circulair ontwerpprincipe is anticiperend bouwen. Een gebouw moet door de tijd heen van functie kunnen wisselen of zich aanpassen aan een veranderende behoefte van de gebruiker. Deze multifunctionaliteit zorgt voor een robuuster verdienmodel achter de investering.

Een andere manier om de levensduur van een object of de onderdelen te verlengen is modulair bouwen. Bijvoorbeeld met voorgefabriceerde componenten zoals wand-, muur- en plafondpanelen. Door deze op maat te maken wordt het materiaalverlies beperkt en is de montage eenvoudiger en goed te integreren met isolatie. Om echt circulair te zijn moeten alle materialen en onderdelen hergebruikt kunnen worden.


HOOGWAARDIG HERGEBRUIK: VAN BETON NAAR BETON

Betonnen constructies worden aan het eind van hun levensduur gesloopt. Sloopbeton wordt al op grote schaal hergebruikt door het te verwerken tot granulaat voor wegenbouw. Dit is geen hoogwaardig hergebruik omdat niet alle grondstoffen van het beton optimaal worden benut.

Hoogwaardig hergebruik van beton is:

1. Toepassing van Advanced Dry Recovery om op basis van elektrische fragmentatie het betonpuin te scheiden in de originele componenten: zand, grind en (grondstof voor) cement. Het grind dat hierbij vrijkomt is hoogwaardig granulaat: natuurlijk steengruis van gebroken en gewassen beton dat weer input is voor nieuw beton. 2. Hergebruik van betonblokken voor bijvoorbeeld gebouwskeletten, landingsbanen of banken in de openbare ruimte. Circulair gezien is dit de beste optie omdat er geen extra stappen nodig zijn die energie kosten, je kunt de blokken immers direct opnieuw gebruiken. Een mooi voorbeeld hiervan is het project Kringloopwinkel Zuid, dat onder meer tweedehands gevelbeplating toepast.

KETENINTEGRATIE

Circulaire economie in de betonketen vereist organisatie en samenwerking, met als doel maximaal hergebruik van materialen en grondstoffen. Dat wil zeggen verticale integratie van het bouwproces, financiering, gebruik en onderhoud. Bijvoorbeeld dat in de ontwerpfase al voorwaarden gesteld zijn aan de materialen, zodat die optimaal geschikt zijn voor hergebruik.

Een middel om deze circulaire samenwerking te ondersteunen is een grondstoffenbank, waar teruggewonnen materialen ingenomen en opnieuw worden verkocht. Op de website van RVO vindt u meer informatie over de voordelen, voorwaarden en valkuilen van een dergelijke grondstoffenbank.

Ook kan het helpen om een materialenpaspoort te introduceren, een soort label dat aangeeft wat er precies inzit, in welke hoeveelheden en in welke samenstelling. Daardoor zijn grondstoffen herkenbaar, en breed en efficiënt opnieuw te gebruiken. Meer informatie over het materialenpaspoort leest u hier.


CIRCULAIRE BUSINESSCASE

Het oude Expo Center in Hengelo werd getransformeerd tot een nieuw datacenter, waarbij 95% van de materialen opnieuw werden gebruikt. Zoals het metselwerk, de gevelplaten, de gevelbekleding, de dakplaten en de isolatie.

Door bijvoorbeeld de cellenbeton-gevelplaten te ontdoen van lijmresten en van dezelfde platen een nieuwe gevel te bouwen, bespaarde de opdrachtgever 130.000 euro op een gevel met een lengte van 78 meter. Voor de aannemer en zijn onderaannemers betekent hergebruik een snellere bouwtijd. In dit project bijvoorbeeld werd de bouwtijd met ruim 3 weken verkort.

Circulaire slopen van beton

Circulair slopen van beton kent conform de aanpak van de circulaire economie een viertrapsraket. In afnemende volgorde van duurzaamheid: 1. Verlengen levensduur van beton: De levensduur van het beton wordt verlengd door betonreparatie, flexibel bouwen etc. Dit vraagt dat bij het ontwerp van het gebouw of object hier al rekening mee gehouden wordt.

2. Beton elementen demonteren en opnieuw gebruiken Als dat niet mogelijk is, dan wordt het gebouw of object en de betonblokken/ elementen gedemonteerd en worden de blokken/elementen elders opnieuw gebuikt. Ook dit vraagt al bij het ontwerpen dat er demontabel wordt gebouwd. Een nieuwe ontwikkeling zijn de recycling van donor skeletten van gebouwen. Momenteel wordt daar onderzoek naar gedaan: http://imdbv.nl/Nieuws/Ingenieurs-starten-onderzoek-naar-_lquote_donor_skelet_rquote_-gebouwen

3. Beton recyclen in nieuw beton: het gebouw of object wordt selectief gesloopt en het vrijgekomen betonpuin wordt gebroken en gerecycled in nieuwe beton. Daar liggen kansen en uitdagingen. Hieronder wordt dit nader toegelicht

4. Beton recyclen als funderingsmateriaal: het betonpuin (vaak gemengd met ander steenachtig bouw- en sloop afval) wordt gerecycled als funderingsmateriaal (menggranulaat) in bijvoorbeeld wegen. Voor bovenstaande opties geldt in alle gevallen dat dit alleen duurzaam is op het moment dat het hergebruik van het beton in de regio plaats vindt. Op het moment dat het gerecyclede beton over een flink aantal kilometers moet worden getransporteerd, dan stijgt de CO2 uitstoot en wordt het duurzaamheidsvoordeel op het vlak van CO2 teniet gedaan. Wanneer transport over water tot de mogelijkheden behoort, kan er een grotere afstand worden overbrugt.


Huidig manier van bewerken van beton De huidige methode van betonrecyclen laat zich omschrijven als een drie stap proces: 1. Voorbreken (grote stukken betonpuin klein maken tot maximaal 150 mm).

2. Breken van betonpuin (breken van beton tot stukken van maximaal 40 mm). '

3. Zeven naar grove en fijne fracties.


Hierbij worden gewoonlijk de volgende fracties aangehouden:

- Grove fractie 4/40, deze fractie bestaat uit betongranulaat, alle deeltjes groter dan 4 mm en kleiner dan 40 mm. Er bestaan verdere graderingen zoals 4/16 en 4/32. Deze fractie mag tot 30% worden bijgemengd in beton conform NEN EN 206. Een hoger percentage betongranulaat mag in bepaalde gevallen ook, maar vraagt meer cement in het beton, waardoor het duurzaamheidsvoordeel afneemt.

- Fijne fractie 0/4 mm, dat wil zeggen kleiner dan 4 mm, deze fractie bestaat voornamelijk uit zand en cementsteen en wordt ook wel het brekerzand genoemd. Ook deze fractie kan verder opgedeeld worden in kleiner dan 0,125 mm en kleiner dan 60 nanometer. Beide fracties komen ongeveer voor de helft vrij.

In de huidige situatie wordt het gerecyclede beton, grotendeel integraal (fijne en grove fractie samen) gebruikt als funderingsmateriaal voor wegen. Een klein gedeelte van de grove fractie wordt als betongranulaat ingezet ter vervanging van primair toeslagmateriaal (met name grind). De fijne fractie (het brekerzand) kan momenteel niet ingezet worden als grondstof voor beton doordat korrelopbouw en samenstelling niet voldoen aan de in de toeslagmateriaalnormen gestelde eisen. (Bron Handelingsperspectieven verduurzaming beton sector, CE Delft 2014)

Innovaties voor circulaire slopen

Bij innovaties voor circulaire slopen van beton worden een aantal extra bewerkingstappen aan het eerder genoemde breker en zevenproces toegevoegd. Deze bewerkingstappen zijn nog geen algemeen goed, er moet dus worden gecheckt of de opdrachtnemer dit ook echt kan waarmaken, middels certificaten van de nieuwe producten die ontstaan na de bewerkingsstappen. Uiteindelijk levert dit het volgende op:

- Grindvervanger: 4/40. Deze is fractie heeft een hog gegarandeerde kwaliteit betongranulaat (teruggewonnen grind) en kan tot 100% worden hergebruikt, zonder dat er extra cement nodig is. - Schoon zand: 1-4 fractie. Ook deze fractie is gereinigd, waardoor hij als zandvervanger kan worden gebruikt bij het produceren van beton - Toeslagmateriaal 0-1 fractie. Verschillende partijen onderzoeken momenteel de mogelijkheden om dit ook als toeslagmateriaal toe te gaan passen in beton als een soort van cementvervanger / vulmiddel, waardoor de hoeveelheid cement gereduceerd kan worden.

Met de fractie 0-1 en 1-4 is de meeste duurzaamheidswinst te boeken omdat dit de potentie heeft om de cementvraag van nieuwe beton te reduceren. En cement is de kostbaarste fractie van beton, dat de meeste milieubelasting veroorzaakt. Momenteel worden op laboratoriumschaal een aantal innovatie ontwikkeld voor het hergebruik van de fijne fractie. Er is nu nog geen mogelijkheid om de 0-1 fractie op hoogwaardig niveau her te gebruiken in cement.

Nieuws http://www.duurzaambedrijfsleven.nl/infra/11393/bedrijven-sluiten-betonketen-volledig-voor-duurzaam-beton?utm_content=buffercede5&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_campaign=buffer