Log in
inloggen bij Cement
Hulp bij wachtwoord
Geen account?
shop word lid
Home / Alle kennis / Artikelen

Gewapend geopolymeerbeton in de infrasector

50% CO2-reductie conform Betonakkoord haalbaar Jos Kronemeijer, Felix Leenders, Kamel Arbi, Herman van den Noort - 28 april 2021

In de constructief gewapende tussenwanden in een spooronderdoorgang in Heiloo is geopolymeerbeton toegepast. Dat is uniek voor Nederland want tot nu toe is hier vooral ervaring mee opgedaan in ongewapende toepassingen. In het toegepaste geopolymeerbeton is het bindmiddelsysteem gebaseerd op hoogovenslak en vliegas, zonder portlandklinker. Op een toegevoegde activator na zijn de overige grondstoffen gelijk aan traditioneel beton. Zowel op mechanisch gebied als op de gestelde duurzaamheidseisen presteert het geopolymeerbeton op vergelijkbare wijze als traditioneel beton. En dat met een gevalideerde CO2-reductie van 50% ten opzichte van CEMIII/B beton.

In het kort

  • Bij de productie van portlandklinker komt veel CO2 vrij, in geopolymeerbeton is geen portlandklinker nodig.
  • Het cementeuze materiaal in geopolymeerbeton bestaat uit alkalisch te activeren grondstoffen in plaats van cement.
  • De verharde samenstelling van geopolymeren mag conform Eurocode formeel geen beton heten omdat het zonder hydratatieproces verhardt.
  • Voor de onderdoorgang in Heiloo is geopolymeerbeton voor het eerst op het vaste land van West-Europa toegepast in een gewapend constructief element.
  • De eigenschappen van het geopolymeerbeton zijn zo gekozen dat ze minimaal gelijkwaardig presteren als het anders toegepaste traditionele mengsel (equivalent performance).
  • Wat opviel is dat er tijdens het verharden geen stijging van de temperatuur plaatsvond.
  • Het gebruik van geopolymeerbeton ten opzichte van een traditioneel CEM III/B-cement gebaseerd beton leidde tot een reductie van 22% op de MKI-score en 50% op de CO2-uitstoot.
  • De mock-up en de tussenwanden worden de komende 10 jaar gemonitord.
  • Bij de verwerking van het geopolymeerbeton zijn geen bijzondere veiligheidsmaatregelen nodig in de vorm van bijvoorbeeld extra PBM’s.
  • De onderdoorgang is naar ieders uiterste tevredenheid opgeleverd en het project zet de deur open naar alternatieve alkalisch te activeren grondstoffen naast hoogovenslak en vliegas.

Projectgegevens

Project: Onderdoorgang Heiloo
Opdrachtgever: ProRail
Opdrachtnemer: Mobilis-Hegeman
Project onderdeel: Toepassen geopolymeerbeton in tussenwanden project Heiloo
Opdrachtgever: Rijkswaterstaat en ProRail
Opdrachtnemer: Mobilis
Betontechnologisch advies: Delta Concrete Consult
Betonproducent: Kijlstra Betonmortel
Onderzoek eigenschappen: SKG-IKOB
Risicoanalyse: BouwQ
LCA-berekening: SGS Intron
Monitoring: SGS Intron

In 2018 is door diverse partijen het Betonakkoord opgesteld. Dit akkoord heeft als doel de broeikasgassen in de betonsector met 49% terug te dringen in 2030. Daarbij wordt onder meer gekeken naar de productie van cement (klinker), omdat cement de grootste CO2-bijdrage levert in beton. Voor de productie van klinker wordt kalksteen in ovens opgewarmd tot ruim 1400 ºC, wat al flink bijdraagt aan de CO2-uitstoot. Bij deze hoge temperatuur breekt de structuur van het calciumcarbonaat open waardoor er ook nog eens gebonden CO2 vrij komt. Deze twee fenomenen zorgen voor een hoge CO2-uitstoot.

Geopolymeerbeton

Geopolymeerbeton is een in West Europa ‘vrijwel vergeten betonsoort’ waarin géén traditioneel cement als bindmiddel wordt gebruikt. Vanaf de jaren 50 van de vorige eeuw is geopolymeerbeton al op grotere schaal toegepast in de voormalige Sovjet Unie en de laatste decennia ook in Australië, China, Zuid Afrika, Verenigd Koninkrijk, VS en Canada. In Nederland wordt het al wel toegepast in ongewapende betonproducten waaraan geen beperkende eisen zijn gesteld aan de toe te passen grondstoffen, zoals straatstenen, tegels en banden.

In de basis bestaat geopolymeerbeton uit dezelfde grondstoffen als traditioneel beton, namelijk een cementeus materiaal, toeslagmateriaal (zand en grind), water en eventuele hulp- en vulstoffen. Het cementeuze materiaal in geopolymeerbeton bestaat uit alkalisch te activeren grondstoffen (de zogenoemde precursor). Denk hierbij naast de bekende en vaak al in cement toegepaste reststoffen als hoogovenslak en vliegas, maar ook aan mogelijke toepassingen als bodemkleien, rivierslib en reststoffen uit afvalenergiecentrales. Waar hoogovenslak en vliegas in traditioneel cement wordt geactiveerd door calciumhydroxide (reactieproduct van gehydrateerde portlandklinker), wordt in geopolymeerbeton een activator toegevoegd die de alkalische reactie activeert. Hierdoor is er geen sprake van een scheikundige hydratatie (reactie met water) maar een polymerisatie.

Volledige bericht lezen?

Het volledige item is gratis beschikbaar voor onze leden.
Nog geen lid? meld u aan bij ons netwerk.

Reacties

J.deWit - Vulkan-Europe bv 30 april 2021 13:15

Ben zeer verheugd , dat geopolymeer - na heel wat jaren - nu weer de aandacht krijgt . Geopolymeer beton verdraagt zich uitstekend met een wapening van basaltvezels en basaltvezel-staven. Basaltsteen-vezel is een 100% natuurlijk product. De vezel is 2,5 x sterker dan staal en 4 x lichter dan staal . De CO2 footprint ligt 170% lager dan voor de productie van staal , er is geen stikstof uitstoot bij de productie. Dus milieutechnisch is een zeer interessante grondstof. zie : www.vulkan-europe.com

Onderdoorgang Heiloo
Spooronderdoorgang in Heiloo, foto: Jane van Raaphorst
x Met het invullen van dit formulier geef je Cement en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord
Renda ©2021. All rights reserved.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren