C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gMater ialencement 2006 524Vanuit verschillende overwegingengroeit de belangstelling voor licht-gewicht grondstoffen die grind enzand in de betonsamenstellingkunnen vervangen. Het toene-mende besef dat we zuinig moetenomspringen met natuurlijke grond-stoffen speelt mee, maar zeker ookhet feit dat gewichtsbesparing inbeton een kettingreactie van com-merci?le voordelen op gang brengt.Immers, het geringe gewicht isgunstig bij de productie, bij hettransport en bij de toepassing.Minder gewicht betekent dat erminder zware machines en lichterevrachtwagens kunnen wordeningezet. Lichtere funderingen, slan-kere afmetingen, kortom er opentzich een wereld van voordelen.Ook de thermisch isolerendeeigenschappen van het lichtge-wicht beton leveren een belangrijkvoordeel op in de huidige bouw-praktijk, waarin gevels, daken enfunderingen moeten voldoen aanvoortdurend aangescherpte isola-tienormen.Inmiddels zijn er innovatieveproducten ontwikkeld, waarmeelichtbeton (volumegewicht< 1400 kg/m3) kan worden gepro-duceerd dat voldoende sterk is(druksterkte > 16 N/mm2) en goedisoleert ( < 0,5 W/mK).M o n o l i e t e d r o o m w e n sHelemaal nieuw zijn ze niet, delichtgewicht alternatieven. De pro-ducten Liapor en Misapor, respec-tievelijk van Duitse en Zwitserseoorsprong, zijn al enige tijd op demarkt. In Nederland zijn de ge?x-pandeerde kleikorrels van Liaporal langer bekend als gewichtsbe-sparende grondstof voor een breedscala van betontoepassingen. InCUR-rapport 173, Beton met grovelichte toeslagmaterialen (1994),zijn de korrels van Liapor in dekorrelgroep 8-16 opgenomen. Ditonderzoek, dat de eigenschappenen mogelijkheden van betonmor-telmengsels onder meer metLiapor in kaart brengt, resulteerdein CUR-Aanbeveling 39 `Betonmet grove lichte toeslagmateria-len'.Misapor - een granulaat vangeschuimd glas - is in ons landminder bekend (foto 1). In Zwitser-land en Duitsland wordt dit productinmiddels veelvuldig toegepast alslosgestort ophoog- en funderings-materiaal vanwege de gunstige iso-lerende eigenschappen, de hittebe-stendigheid en de ongevoeligheidvoor vocht.De producenten van beide toeslag-producten hebben inmiddels eenconstructief lichtbeton ontwikkelddat monoliet als dragende gevel kanworden ingezet, en ter plaatsegestort. Voor ontwerpers die hunsculpturale vormen gerealiseerdwillen zien in zo puur mogelijkschoon beton, lijkt hiermee eenlanggekoesterde monoliete droom-wens in vervulling te gaan.In Zwitserland en Duitsland leverendiverse gerealiseerde projecten hettastbare bewijs van de vormgevings-mogelijkheden die betonmortel-mengsels bieden met Misapor ofLiapor als gehele of gedeeltelijkevervanging van grind en zand.W a a r d e l o o s w o r d tw a a r d e v o lMet name de constructieve moge-lijkheden van Misapor-betontrokken enkele jaren geledeninternationale aandacht. Zowel inons land [1] als in Engeland [2]zijn onderzoeken gedaan naarmogelijkheden om Misapor inDoorbraak voor constructief thermisch-isolerend lichtbeton nabijBetonreceptuur voorfijnproeversIne ter Borch, archispecials.comHet lijkt erop dat de vervanging van betongrind en -zand door geschuimd glasof ge?xpandeerde kleikorrels als lichtgewicht toeslagstoffen problemen oplostdie de architectonische toepassing van schoon beton aanzienlijk vereenvoudi-gen. Echt monoliet, dragend schoon beton zonder koudebruggen: welkearchitect droomt daar nou niet van? In Zwitserland zijn al enkele veelbelo-vende projecten met deze innovatieve producten gerealiseerd. Rijst de vraagwaarom de monoliete toepassing van deze producten in Nederland op zichlaat wachten. Twee producten, Misapor en Liapor, nader bekeken.1 |Misapor, een granulaatvan geschuimd glasC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gMater ialencement 2006 5 25eigen land te produceren en op demarkt te brengen. Technische rap-porten over de materiaaleigen-schappen toonden gunstige resul-taten in vergelijking met anderelichtgewicht grondstoffen. Veelbelangstelling was er ook omdatMisapor wordt geproduceerd uitlaagwaardig KSP-afvalglas (Kera-miek, Steen, Porselein). Elk landproduceert jaarlijks tonnen glasaf-val dat niet allemaal kan wordengerecycled tot nieuw glas. Er blijfteen onbruikbaar restproduct overdat nu precies de grondstof vormtvoor de productie van hetgeschuimde glas van Misapor. Viaeen innovatief productieproceswaarop Misapor wereldwijd patentheeft, wordt een `waardeloze'grondstof omgezet in een hoog-waardig product.Ondanks de lovende rapporten overde eigenschappen en de potentiesdie de onderzoekers in ons land enEngeland zagen voor de marktintro-ductie van het product, zijn de initi-atieven hiertoe vooralsnog niet vande grond gekomen. Vooral de hogedruksterkten in combinatie met hetgrote isolerend vermogen, die haal-baar leken door zowel grind alszand geheel door Misapor te ver-vangen, maakten destijds indruk(Misapor AG: druksterkte47 N/mm2bij een volumegewichtvan 1600 kg/m3, 0,38 W/mK).Weliswaar zijn hoge druksterktenook haalbaar in beton dat metLiapor-kleikorrels wordt gemaakt,maar het volumegewicht is daarbijgroter omdat het zand niet altijdwordt vervangen in de betonmeng-selsamenstelling. De isolatiewaar-den zijn dan aanzienlijk mindergunstig.Ook in Cement [3] is al eerder aan-dacht besteed aan de eigenschap-pen van Misapor. Dit artikelmaakte melding van de mogelijk-heden om met Misapor een zelf-verdichtend betonmortelmengselte realiseren.A l k a l i - s i l i c a r e a c t i eHet enthousiasme voor hetgeschuimde glas was zo groot dathet even leek alsof de ideale recep-tuur voor lichtgewicht constructiefbeton was gevonden. Dat Misaporniet op grote schaal wordt geprodu-ceerd en toegepast, heeft te makenmet een aantal factoren. Allereerstzijn er twijfels gerezen over dealkali-silicareactie (ASR) die zoukunnen optreden bij de grotere frac-ties van geschuimd glas (> 2 mm).Verschillende onderzoeken [4]spreken elkaar hierover tegen.Misapor AG meldt bij monde vanDaniel Engi desgevraagd, dat hetproduct inmiddels Zwitsers enEuropees is gecertificeerd. Engibenadrukt dat verschillendeproeven aantonen dat er inMisapor-beton geen noemens-waardige ASR optreedt, ook nietals grind en zand in zijn geheelworden vervangen.De tweede factor is het kostbareen energieverslindende productie-proces vergeleken met bijvoor-beeld dat van ge?xpandeerde klei-korrels. Ondanks de nulwaardevan de grondstof is het eindpro-duct substantieel duurder endaarmee niet concurrerend in seg-menten van de markt waar klei-korrels een alternatief zijn. Inno-vaties in het productieproceswaardoor het product op groteschaal goedkoper kan wordengeproduceerd, zijn noodzakelijkvoor een concurrerende marktpo-sitie. Als het productieprocesgoedkoper kan, is Misapor in hetvoordeel omdat het product geengebruikmaakt van natuurlijkegrondstoffen.Hoewel Liapor weliswaar zuinigomspringt met deze grondstoffendoor van 1 m3kleigrondstof 6 m3korrels te produceren, blijft de toe-voeging van zand in de meestebetonsamenstellingen noodzake-lijk. Overigens produceert Liaporook fijne fracties (0,25 - 4 mm).Feit is dat ook dan de afhankelijk-heid van natuurlijke grondstoffenblijft bestaan bij de toepassing vanhet product.G r o o t i s o l e r e n dv e r m o g e nDit alles neemt niet weg datMisapor-beton voor architectoni-sche toepassingen heel interessantkan zijn. In Zwitserland zijn inFl?sch en in Chur projecten gerea-liseerd van respectievelijk architec-tenbureau Bearth & Deplazes enAndri Schlegel met een sculptu-rale omhulling van monolietewanden en daken. Door het groteisolerend vermogen van het licht-gewicht beton blijft de overgangvan wanden en vloeren vanbinnen naar buiten straffelooszonder koudebrugvoorziening.Ook de kozijnaansluitingenkunnen hierdoor uiterst zuiverworden gedetailleerd. Inmiddels isMisapor-beton ontdekt doorarchitectenbureau Herzog & DeMeuron dat wereldwijd bekendstaat om zijn innovatieve materi-aaltoepassingen. Volgens infor-matie van Misapor AG zal voorde uitbreiding van het Parrish2 |Woonhuis met buiten-wanden gerealiseerd metMisapor(architect: Andri Schlegel)C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gMater ialencement 2006 526Art museum op Long IslandMisapor-beton worden ingezet.Voor het woonhuisproject Ried-mayer-?sch van architect AndriSchlegel in Chur zijn de buiten-wanden gerealiseerd metMisapor Konstruktions-d?mmbe-ton 10/50 met een van0,12 W/mK (foto 2). De wandenvan de projecten in Chur enFl?sch zijn respectievelijk 400 en500 mm dik. Hiermee voldoenbeide projecten ruimschoots aande vereiste isolatienormen.Opvallend aan beide projectenzijn de hoge kwaliteit van hetbetonoppervlak en de strakke,gave betondetails.M o n o l i e t m e t L i a p o rOok de firma Liapor heeft een con-structief isolatiebeton ontwikkelddat monoliete buitenwandenmogelijk maakt. Hiervoor is hetschuimglasproduct Liaver ontwik-keld dat als fijne fracties (1-2 mm)in plaats van zand, de grovere frac-ties van de ge?xpandeerde kleikor-rels aanvult in het betonmortel-mengsel (foto 3). Liaver wordtalleen in kleine fracties toegepastom de kans op ASR te verkleinen.Het productieproces van Liaver ende glasgrondstof (gedeeltelijk KSP-glas) verschillen met die vanMisapor, waardoor ook de eigen-schappen van het eindproduct ver-schillen.In het pilotproject van architectConzett, Bronzini, Gartmann AGin Chur is een Liapor-betonmeng-sel [5] toegepast van Liapor4-8 mm en Liaver 1-2 mm in eenverhouding 55:45%. De druk-sterkte na 28 dagen varieertvan 10,5 ? 12,3 N/mm2, bij eenvolumieke massa van 1050 ?1110 kg/m3. Hiermee is een isola-tiewaarde van 0,32 W/mK gerea-liseerd. De buitenwanden zijn0,45 m dik en de dakvloer is0,65 m dik. Ook deze gebouwom-hulling blijft ruim binnen de ver-eiste isolatienorm. Binnenwandenen verdiepingvloeren zijn in stan-daardbeton uitgevoerd vanuit kos-tenoverwegingen.Het woonhuis van drie lagen ligtaan de voet van de ZwitserseMontalins aan de rand van Chur(foto 4). Dankzij de monolietebouwmethode lijkt het gebouw uitslechts twee materialen te bestaan,beton en glas. De raamopeningenzijn scherp uit het betonvolumegesneden, waarbij het glas ver ach-terin de geveldoorsnede isgeplaatst. Door deze positiekeuzein de dikke gevelwanden ontstaandiepe neggen die het effect verster-ken van een uitgesneden raam-opening (foto 5). Om vervuiling tevoorkomen door afstromend waterlangs de onderdorpel van hetkozijn, is een ingenieuze detailop-lossing bedacht. De onderdorpelvormt een goot van waaruit hetwater wordt afgevoerd via eenuiterst dunne roestvast stalenspuwer.H a a l b a a r h e i dLiapor en Misapor zijn inzetbaarvoor het realiseren van monolietegebouwvolumes. Hoewel beideproducten in een hoge prijsklassezitten ten opzichte van standaard-beton, levert het monoliet stortenzonder isolatie ook financieel voor-deel op, waardoor de vierkantemeterprijzen ten opzichte vanstandaardbeton aanvaardbaarkunnen zijn. Het is lastig de pres-4 |Woonhuis met buiten-wanden gerealiseerd metLiapor(architect: Conzett,Bronzini, Gartmann)(foto's 4 en 6: Thomas Dix)3 |Het schuimglasproductLiaver (1-2 mm) vult degrovere fracties van dege?xpandeerde kleikor-rels Liapor (4-8 mm) aanC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gMater ialencement 2006 5 27taties van beide producten te ver-gelijken, omdat de onderzoeksre-sultaten of niet voor beideproducten beschikbaar zijn, of nietuitgevoerd onder gelijke omstan-digheden. Zo zijn de onderzoekenvan de CUR niet van toepassingop Liapor in combinatie metLiaver als constructief isolerendlichtgewicht beton. Misapor is noghelemaal niet in CUR-onderzoe-ken opgenomen. Desondankskomt uit de beschikbare onder-zoeksresultaten het beeld naarvoren dat Liapor in combinatiemet Liaver een aardig alternatief isals er niet al te hoge eisen aan dedruksterkte worden gesteld. Depotentie van Misapor Isolatiebetonis veelbelovend op het gebied vande combinatie van hoge sterkte enisolerend vermogen. Ook opandere gebieden zoals treksterkteen aanhechtingsgedrag lijken deprestaties van het geschuimde glasgunstiger dankzij de hogere kor-reldruksterkte [6] van de schuim-korrels. De firma Liapor spreektdit laatste bij monde van HarryVos echter met klem tegen ennoemt de korreldruksterkte vanLiapor 4 N/mm2in CUR-rapport173 volledig onjuist. Vos stelt datde lichtste korrel F 3,5 een korrel-druksterkte haalt van 15 N/mm2ten opzichte van die van Misapor6 N/mm2.Wat uit het voorgaande wel duide-lijk wordt, is dat er behoefte is aanonafhankelijk onderzoek dat deprestaties van beide productenhelder en vergelijkbaar naastelkaar zet. Hoewel de initiatievenvoor de marktintroductie vanMisapor in ons land vooralsnog opniets zijn uitgelopen, lijkt ditmede het gevolg van `de wet vande remmende voorsprong'. Deconservatieve markt was nog nietrijp voor deze innovaties en ver-trouwt liever op producten die hunprestaties in de praktijk al jarenbewijzen. Voor kwalitatief hoog-waardige architectonische schoon-betonprojecten zou dit innovatieveproduct wel eens precies kunnenzijn waarop architecten wachten.In elk geval geldt voor zowel hetconstructieve isolatiebeton vanLiapor als dat van Misapor: hetzijn betonrecepturen voor fijn-proevers! nL i t e r a t u u r1. NOVEM-rapport `Inventarisa-tie van de niet-technische knel-punten die de marktintroduc-tie van Misapor enMisapor-producten op deNederlandse markt belemme-ren'. Heijmans Infrastructuuren Milieu B.V., maart 2004.2. WRAP report `A UK Marketsurvey for foam glass'. Maart2003.3. Schuitemaker, E.J., K. vanBreugel, Mengseloptimalisatievan betonspecie met ge?xpan-deerd glas. Cement 2003 nr. 5.4. Moons, M.J.M., Integral opti-misation of Misapor concrete.TU Delft, 2003.5. De informatie over de betonsa-menstelling vanuit het archi-tectenbureau verschilt van dievanuit de firma Lisapor. Hieris de info van het architecten-bureau aangehouden.6. CUR-rapport 173, Beton metgrove lichte toeslagmaterialen.CUR, Gouda, 1994.5 |De raamopeningen zijnscherp uitgesnedenL i a p o rBetonsamenstelling: CEM I 42,5 400 kg, 200 kg vliegas,Liaver 1-2 mm en Liapor 4-8 mm (LC 12/13), verhouding55:45%, hulpstof, stabilisator, luchtbelvormer, superplasti-ficeerder.Eigenschappen:droog gewicht : 1050 ?1100 kg/m3druksterkte na 28 dagen: 10,5 ? 12,3 N/mm2E-modulus: 5 kN/mm2: 0,32 W/mKM i s a p o rBetonsamenstelling: CEM I 300 kg/m3, Misapor Standard0-32 mm, 540 kg/m3, vliegas 100 kg/m3, luchtbelvormer,superplastificeerder (d.i. de standaardmix voor MisaporIsolatiebeton)Eigenschappen (afhankelijk van type mengsel):droog gewicht: 900 - 1200 kg/m3druksterkte na 28 dagen: 10 - 20 N/mm2E- modulus: 8 - 10 kN/mm2: 0,12-0,20 W/mKbuigtreksterkte 1,6 N/mm2