In Nederland wordt veel aandacht besteed aan geopolymeerbeton als een van de mogelijkheden om de CO2-voetafdruk van beton te verlagen. Hoewel dit materiaal op laboratoriumschaal uitgebreid is onderzocht, zijn praktische toepassingen en ervaringen nog maar beperkt beschikbaar. Bovendien bestaan er voor een brede en grootschalige constructieve toepassing een aantal uitdagingen op technologisch en technisch gebied. Er is een onderzoeksproject gestart waarin een zelfverdichtend geopolymeerbeton (ZGB) is ontwikkeld voor toepassing in een prefab voorgespannen verkeersbrug. Dit onderzoek is uitgevoerd door het Microlab en de sectie Betonconstructies van de TU Delft, Haitsma Beton en de Universiteit Gent en wordt door de provincie Fyslân ondersteund als launching customer.

Geopolymeerbeton ook wel alkalisch geactiveerd beton genoemd, bestaat in de basis uit dezelfde grondstoffen als traditioneel beton, namelijk een bindmiddel, toeslagmateriaal (zand en grind), water en eventuele hulp- en vulstoffen. Voor het bindmiddel wordt echter geen traditioneel cement gebruikt maar alkalisch te activeren grondstoffen (de zogenoemde precursor). Voor het activeren van de reactie wordt een activator toegevoegd.

Met het in het onderzoek ontwikkelde mengsel zal mogelijk, na afronding van het gehele onderzoek, een prototype brug worden gebouwd. De besluitvorming hierover moet nog worden genomen. Het geopolymeerbeton wordt gebruikt voor zowel de prefab voorgespannen brugliggers als de in situ druklaag.

Voor het ontwikkelde beton golden de volgende eisen, nodig om opschaling op industriële schaal bij Haitsma mogelijk te maken:

1. sterkteklasse: C45/55;
2. sterkte na 1 dag: > 30 MPa;
3. uitvloeimaat: SF2 (initiële uitvloei 660-750 mm);
4. viscositeitsklasse: VS1 (T500 ≤ 2s);
5. passing ability class: PA1 (J-ring blokkeringsmaat ≤ 15 mm);
6. weerstand tegen ontmengen klasse (zeefsegregatie): SR2 ≤ 15%;
7. zetmaat: 45 min > 580 (580-640) mm SF1.

In het mengsel wordt als bindmiddel (precursor) hoogovenslak toegepast. Dit wordt geactiveerd met behulp van een alkalische oplossing op basis van natrium. Er wordt ook gebruikgemaakt van een vertragende hulpstof om een goede consistentie te garanderen. De gebruikte toeslagmaterialen zijn vergelijkbaar met conventioneel beton: fijn zand (0-4 mm) en grind (4-16 mm).

De mengprocedure is vergelijkbaar met die van conventioneel beton. Nadat het bindmiddel is gemengd met het zand en het toeslagmateriaal, wordt de alkalische activatoroplossing geleidelijk toegevoegd, gevolgd door de vertragende hulpstof. Het mengen gaat door totdat het beton een optimale vloeibaarheid heeft bereikt.

Na het storten zijn proefkubussen (150 x 150 x 150 mm³) geseald en gedurende 1 dag bewaard onder 25 °C. Dit is gedaan om ervoor te zorgen dat de druksterkte na 1 dag hoger is dan 30 MPa. Dit is belangrijk voor de toekomstige productie in de fabriek. De proefstukken werden na 1 dag ontkist en bewaard in een klimaatkamer bij 20°C met een relatieve vochtigheid (RV) > 95% tot de testleeftijd (standaard uitharding). Het oppervlak van de proefstukken is afgedekt met plastic folie om direct contact met water te voorkomen.