themaDuurzaam beton op het Olympisch Park5201238themaDuurzaam betonop hetOlympisch ParkMaatregelen aan het beton dragen bij aan duurzaamheidDuurzaam beton op het Olympisch Park 52012 39De Olympic Delivery Authority (ODA) werkte nauw samenmet de uiteindelijk gecontracteerde betonleverancier en wistzelfs de gehele toeleveringsketen ertoe te bewegen duurzamebetonmengsels te ontwikkelen. Het resultaat: ongeveer170 000 ton (bijna 22%) gerecycled en secundair toeslagmateriaal, een besparing van ongeveer 30 000 ton (24%) aan bijde productie vrijkomend CO2, en een vermindering van hetaantal vrachtwagenkilometers met meer dan 70 000.Door `slimmer' en effici?nter te ontwerpen, daalde de vraagnaar beton met 65 000 m3, waarmee nog eens 120 000 tontoeslagmateriaal en 20 000 ton bij de productie vrijkomendCO2werden bespaard. Centrale inkoop, vroegtijdig inschakelenvan de toeleverende industrie in de bouwketen en uitvoerigeproefnemingen op diverse duurzame betonmengsels warenbelangrijke succesfactoren om de gehele milieulast door betonop het Park terug te brengen.Algemene maatregelenVoor een m3beton zijn gemiddeld genomen een ton toeslagmateriaal, 800 kg zand en 320 kg cement nodig. Exactehoeveelheden vari?ren naar gelang technische en architectoEen evenement als de Olympische Spelen gaat gepaard met een enorm bouwvolume. De eerste ramingen van de hoeveelheid beton die op het OlympischPark in Londen benodigd zouden zijn, kwamen uit op 500 000 m3. Daarvoorwas zeker ??n miljoen ton aan toeslagmateriaal nodig. Het verbeteren van demilieulast ten gevolge van het gebruik van beton was een belangrijk speerpunt van de Olympic Delivery Authority, de contractpartij namens de organisatie. De optelsom van een strak bouwprogramma, het belang van eenbetrouwbare betontoelevering en de kans de duurzaamheidsbijdrage temaximaliseren, leidde tot het besluit om ??n enkele betonmortelcentrale ophet Park in te richten, die alle projecten daarbinnen van beton moest voorzien.11 E?n enkele betonmortelcentrale op hetOlympisch Park voorzag alle projectenvan betonfoto's: London 2012nische eisen. Om deze ruwe materialen naar betonfabrieken encentrales over het land te kunnen transporteren, waren in2009 ongeveer vier miljoen truckbewegingen nodig; vooramper 6% van de leveringen werd daarvoor het spoor gebruikt.De ODA legde uitdagende duurzaamheidsdoelen op aan alleprojecten op het Park; deze zijn beschreven in de ODASustainable Development Strategy. De vier materiaaldoelstellingen, te weten verantwoorde grondstoffenwinning, beperkingvan de hoeveelheid bij de productie vrijkomend CO2, toepassing van `gezonde' materialen (bijv. watergedragen verf) eninzet van gerecyclede materialen, drukten een belangrijkstempel op de winning en productie van beton. Bovendienmoest minstens 50% van de materialen op een milieubewustewijze naar de bouwplaats worden vervoerd. Uiteindelijk is hetgebruik van beton met 15% teruggebracht tot ongeveer400 000 m3. Ongeveer 75% van deze vermindering kan wordenverklaard uit ontwerpaanpassingen. De rest is toe te schrijvenaan aanvankelijk conservatieve inschattingen.Ontwerpaanpassingen betroffen onder andere:? Verplaatsing van de bouwlocatie naar een buiten debebouwde kom gelegen gebied en beperking van het aantal tebouwen bruggen en constructies.? Herontwerpen van de Basketball Arena tot een lichtgewicht,tijdelijk gebouw.? Een innovatief, lichtgewicht ontwerp voor de wielerbaan [2].Het oorspronkelijke ontwerp van een traditionele stalenboogconstructie voor het dak werd vervangen door eeninnovatief kabelnetsysteem.? Een lichtgewicht ontwerp voor het Olympisch Stadion [3].Het massieve dak in het concept werd vervangen door eenkabelnetdak dat constructief los staat van de onderbouw.? Reductie van de ecologische voetafdruk van het zwemstadion[4] met 30%, onder meer door de aangrenzende voetgangersbrug in de constructie van het gebouw te integreren.Duurzaam beton op het Olympisch Park5201240Een gegarandeerde betonlevering werd al snel gezien als eenbelangrijk risico voor het gehele bouwprogramma van `London2012'. Een gegarandeerde levering zou heel eenvoudig in gevaarkunnen komen door bijvoorbeeld files in het lokale verkeer,storingen bij individuele productiebedrijven en al dan niet debeschikbaarheid van grondstoffen. Om dit risico te verkleinenen maximaal te kunnen inzetten op het halen van de duurzaamheidsdoelstellingen, sloot de ODA een contract met ??nbetonleverancier, London Concrete, die beton voor het gehelePark moest leveren. Eerste actie was de bouw van een geheelnieuwe betoncentrale op het Parkterrein, in de directe nabijheid van het spoor bovendien.Specificaties betonDe betonleverancier stelde aanvankelijk een aantal mengsels voordat tegemoet zou moeten komen aan hetgeen de ODA had voorgeschreven. Discussies spitsten zich toe op de vervanging vanportlandcementklinker bij voorkeur door poederkoolvliegas inplaats van hoogovenslak. Hierbij was het argument dat dit eengrotere winst zou opleveren ten aanzien van de milieukundige ensociale gevolgen.Voor de levering van prefab beton werd geen raamcontractafgesloten, omdat de aannemers juist werden aangemoedigdzoveel als mogelijk gebruik te maken van de betoncentrale ophet Park. Dit kwam mede door de uitmuntende duurzaamheidscijfers die de betoncentrale kon overleggen. Daarom isslechts zo'n 25 000 m3prefab beton toegepast, ongeveer 5% vande totale hoeveelheid beton. Hiervan is weer zo'n 5000 m3opde bouwplaats geprefabriceerd, daarbij gebruikmakend van hetHet was een enorme uitdaging om duurzaamheidseisen aan hetbeton op te leggen aan een groep van zeventien hoofdaannemers en een groot aantal architecten, constructeurs, projectmanagers en onderaannemers. Op het Park zijn ongeveerdertig hoofdtypen beton toegepast. Daarvoor zijn overigensnog wel honderden verschillende mengsels ontworpen. Ditdoor de individuele voorkeuren van de verschillendeaannemers, het verschil in kennis van gerecycled materiaal,beperkingen in het bouwprogramma en technische eisen. Deuitdaging werd er alleen maar extremer door.23Duurzaam beton op het Olympisch Park 52012 412 De bouw van een 12,5 m brede schacht onder het terrein van het pompstation3 Door de centrale betonmortelcentrale is het aantal vrachtwagenkilometersmet meer dan 70 000 verminderd4 Betonstort van ??n van de vele brugdekkenbeton uit de Parkcentrale. Op veel bouwplaatsen wordt hetgebruik van prefab beton juist gepromoot, door de vermeendsnellere bouwwijze, de geringere hoeveelheid afval op de bouwplaats zelf en een gegarandeerde, vaste kwaliteit. London 2012heeft evenwel laten zien dat al deze voordelen, en zelfs nogmeer, ook kunnen worden behaald als de gehele keten vantoeleveranciers voor ter plaatse gestort beton goed is georganiseerd.Aannemers sloten individueel contracten af met de prefabbetonleveranciers, vaak gebruikmakend van hun eigenstandaard productiemethoden. Voor de meeste contractenkwam dat aanvankelijk neer op het toepassen van prefabbetonelementen met vrijwel geen gerecycled toeslagmateriaalen zeer weinig tot geen vervanging van portlandcementklinker.De aannemers werden aangemoedigd hun eigen ketens vanleveranciers uit te dagen tot een gegarandeerde levering vankosteneffectief, lokaal geproduceerd gerecycled toeslagmateriaal. Daarnaast werden zij gevraagd de portlandcementklinkerte vervangen zonder daarbij het totale cementgehalte significant te verhogen. Tot slot moesten zij uitzoeken of de goederenper spoor op de bouwplaats konden worden aangeleverd.Uiteindelijk wist het team dat het stadion bouwde 25% van zijnprefabbetonelementen te produceren met betongranulaat.Bovendien slaagde dit team erin om, na wat proefnemingen, deeerste prefab elementen op de bouwplaats zelf met betongranulaat te vervaardigen. Het infrastructuurteam volgde alsnel: in de tijdelijke prefab brugdekken werd 33% van hettoeslagmateriaal door betongranulaat vervangen.HobbelsEen belangrijke uitdaging voor de aannemers was de aanbeveling om als toeslagmateriaal gebruik te maken van stent, eenrestproduct uit de keramische industrie. Stent wordt inCornwall op grote schaal toegepast, maar daarbuiten is erweinig over bekend. De aannemers hadden aanvankelijk nogalwat bedenkingen, met name over de veronderstelde toegenomen tijdsduur van nabehandeling en afwerking, en de kwaliteitvan het betonoppervlak. Dit bezwaar speelde overigens niet bijtoepassingen in de ondergrond.Bij meer dan de helft van de projecten werden palen en funderingen geproduceerd met beton waarvoor minimaal 50% vanhet toeslagmateriaal door stent was vervangen. Bij het zwemstadion was dit 76% en bij Eton Manor (het complex met tijdelijke trainingszwembaden tijdens de Spelen en met tennisbanentijdens de Paralympische Spelen) zelfs 100%! Het werd echtereen discussiepunt zodra bovengrondse constructies werdenbesproken. De conservatieve houding van de Engelse bouwindustrie en de wetenschap dat dit project in de hele wereld inTabel 1 Enkele toegepaste mengselssterkteklasse C40 C40 C60 C60 C50 C50zwembad zwembad OlympischStadionOlympischStadionVelodrome brug-dekkencement 380 280 315 309 325 289hoogovenslak 95 120 190 132 185poederkoolvliegas 163kalksteenmeel 435 100graniet 750 1005 680 1545 742 733betongranulaat 255 170 205 244zand 698 698 435 903 800cement totaal [kg/m3] 475 400 505 441 510 452cementvervanging 20% 30% 38% 30% 36% 36%vervanging toeslagmateriaal 34% 0% 25% 13% 0% 33%embodied energy [CO2/m3] 0,335 0,254 0,295 0,274 0,300 0,2584themaDuurzaam beton op het Olympisch Park52012425 Beton van gesloopte gebouwen ishergebruikt voor diversenieuwbouwprojectenBezorgdheid bij de aannemers was er verder over de effectenop de kwaliteit van het betonoppervlak als portlandcementdoor 30% poederkoolvliegas of 40% hoogovenslak zou wordenvervangen. In het bijzonder gold dit bij bovengrondseconstructies, terwijl zij zich overigens allemaal prima kondenvinden bij eenzelfde cementvervanging in een paalfundering.Toepassing van poederkoolvliegas of hoogovenslak als gedeeltelijke portlandcementvervanging in de ondergrond verbetertonmiskenbaar de duurzaamheid van beton. Henk Wapperom 1) Literatuur1 Henson, K., Learning legacy:The procurement and use of sustainableconcrete on the Olympic Park. Olympic Delivery Authority (ODA), 2011.2 Lagendijk, P., Velodrome vol topprestaties. Cement 2012/5.3 Hordijk, D.,Tijdelijk en permanent slim gecombineerd. Cement 2012/5.4 Snoek, R., Golvend icoon voor de Spelen. Cement 2012/5.het middelpunt van de belangstelling zou staan, zorgden ervoordat bij betonconstructies die in het zicht zouden blijven hettoeslagmateriaal niet door stent zou worden vervangen.Bij het zwemstadion werd op dit front een succesje geboekt.Hier lukte het de aannemer het beton voor de binnenwanden,waarin 76% van het toeslagmateriaal door stent was vervangen,tegen een hoge zichtkwaliteit te produceren. Het zwembadwerd zo een voorbeeld voor andere aannemers om ook stent tegaan toepassen. Zo wist een aannemer met 100% stent eengeborsteld betonnen voetpad te vervaardigen. Een andere wistde beganegrondvloer en stabiliteitskernen van het mediacentrum met 100% stent te vervaardigen.PortlandcementvervangingAnders dan in onze streken, werd in het Verenigd Koninkrijk totvoor kort vrij sto?cijns vastgehouden aan uitsluitend de produc-tie en toepassing van portlandcement. De kalksteenvoorradenzijn er namelijk nog altijd aanzienlijk en economische motievenom de bij ons gebruikelijke alternatieven als hoogovencement ofportlandvliegascement te produceren, waren er dus niet voor deBritse cementindustrie. De laatste jaren staat de vervanging vanportlandcementklinker door poederkoolvliegas en hoogovenslakechter synoniem voor milieuwinst, waarna de Britten ook deandere voordelen van hoogovencement en poederkoolvliegas-cement zijn gaan waarderen. De vervanging van portland-cementklinker vindt evenwel niet plaats in de cementfabriekenzelf, maar op de betoncentrales.1) Dit artikel is grotendeels gebaseerd op het document `Learning legacy:The procurement and use of sustainable concrete on the Olympic Park' vanKirsten Henson MEng MPhil.5