Circulair beton groeit naar industriële schaal

Groen beton moet imago van betonindustrie opblinken

Omwille van de kwalitatieve eigenschappen van beton, is het evident dat beton veelvuldig wordt toegepast van infrastructuur tot hoogbouw. Beton is een sterk en stabiel product, en draagt positief bij op het vlak van brandweerstand, geluidsisolatie en warmtecapaciteit. En toch heeft beton niet altijd een positief imago. Het zou niet duurzaam zijn en een té grote impact hebben op ons milieu. Cijfers leren ons dat stortklaar beton op vandaag zorgt voor 4 à 5% van de CO₂-uitstoot wereldwijd. Maar er is innovatie op komst … Wat doet de betonindustrie vandaag om dit imago op te blinken?

Door toepassing van circulair beton op industriële schaal, zien we de voordelen op het vlak van stabiliteit, gebruiksgemak en materiële duurzaamheid

Groen beton

Hoogovenslakken

Zoals we weten is cement een van de grondstoffen van beton. Cement kent omwille van zijn productie van klinker een grote CO₂-uitstoot, waardoor het 80% van de CO₂-afdruk van beton uitmaakt. De productie van 1 ton cement is gelijk aan 900 kg uitstoot. Hierdoor wordt er al enkele jaren gekozen om deze CO₂-uitstoot terug te dringen en hoogovenslakken toe te voegen. Hoogovenslakken komen vrij bij de productie van staal en magnesium in hoogovens. Op vandaag gebruikt men ook meer en meer gecalcineerde klei, magnesiumsilicaatcement of belietcement als alternatief op het klassieke portlandcement. De cementindustrie in België heeft de ambitie om tegen 2050 alle cement CO₂-vrij te produceren.

Nieuwe componenten

Maar ook het 'research & development' binnen de chemische industrie is constant actief op zoek naar nieuwe componenten en formules om bij te dragen aan sterk beton. Deze hulpstoffen kunnen dienen als 'vervangers' van een deel van het cement en dragen bij tot de sterkteontwikkeling van ons beton. Zo worden vliegassen, metallurgische metaalslakken en geopolymeren (= AAM, Alkali geActiveerde Materialen) al frequent toegepast. Geopolymeren zijn bindmiddelen die steunen op chemische reacties van alkali-aluminosilicaat met een alkalibron. Ook zwavelbeton kent zijn intrede. In deze toepassing wordt elementair zwavel in gesmolten toestand gebruikt als bindmiddel voor de granulaten en treedt verharding op door afkoeling en stolling.

Gerecycleerde betongranulaten

Het gebruik van gerecycleerde betongranulaten in stortklaar beton is eveneens een flinke opmars bezig. Meer en meer zien we de opwaardering naar hoogwaardige betongranulaten als basis voor circulair of groen beton. Dit circulaire beton is ook beschikbaar onder het officiële Belgische kwaliteitsmerk BENOR voor constructieve toepassingen. Het vertrouwen in deze nieuwe trend stijgt, waardoor dit beton steeds meer voorgeschreven wordt en bijgevolg zien we steeds meer toepassingen hiervan opduiken. Door het gebruik van dit circulaire beton, sparen we steeds meer natuurlijke granulaten uit, wat een impact heeft op de CO₂-uitstoot van de ontginning en het transport ervan. Dit is uiteraard ook een positieve evolutie op lange termijn, omdat deze primaire granulaten wereldwijd schaarser worden. En zo verkleint onze sloopafvalberg van gebouwen. Op deze manier maken we op vandaag al een winst van 20 tot 30% op de CO₂-uitstoot op het deel granulaten. Gezien we steeds meer op industriële schaal dit circulaire beton gaan gebruiken, zien we de voordelen op het vlak van stabiliteit, gebruiksgemak en materiële duurzaamheid. Het ecologisch duurzaam bouwen blijft in opmars, waardoor er steeds verder ontwikkeld wordt aan de samenstelling van dit groene beton.

Normering

De Europese norm NBN EN 206 en zijn nationale bijlage NBN EN 15-001 schrijven voor dat gerecycleerde granulaten (betongranulaat type A+ en menggranulaat type B+) en kunstmatige granulaten gebruikt mogen worden mits ze voldoen aan de norm NBN EN 12620 en aan bijkomende eisen, onder andere op het vlak van kaliber, samenstelling, volumieke massa en waterabsorptie. Specifiek voor kunstmatige granulaten zijn enkel luchtgekoelde hoogovenslakken, gegranuleerde of kristallijne ruwijzerhoogovenslakken, ferro-staalslakken (BOF, EAF en RVS) en non-ferro metaalslakken (Pb) normatief toegestaan. De toepassing van deze granulaten in beton wordt evenwel beperkt tot welbepaalde sterkteklassen, omgevingsklassen en vervangingspercentages van de natuurlijke granulaten. Indien men hiervan afwijkt, dient de gebruiksgeschiktheid aangetoond te worden voor de beoogde betonsamenstelling en het beoogde gebruik.

Buildwise heeft een 'Normen-Antenne Beton, Mortel en Granulaten' van waaruit zij bedrijven uit de praktijk kunnen ondersteunen bij het wegwijs raken in het normenkader rond (innovatieve & circulaire) beton.

Hoe meer groen beton er wordt voorgeschreven, hoe meer toepassingen en vertrouwen we hebben in deze betontypes

Welke initiatieven?

Of we het nu 'groen beton', 'circulair beton', 'kringloopbeton' of 'low carbon concrete' noemen, allen hebben ze tot doel de milieu-impact van het materiaal te verminderen. Op vandaag hebben we verschillende organisaties die de kaart van groen beton trekken en het gebruik ervan willen stimuleren. Een overzicht.

GBV (of Groen Beton Vert)

GBV is opgericht op 19 september 2013, op initiatief van enkele leden van FPRG vzw (Federatie van Producenten van Recycling Granulaten vzw). Van bij de oprichting ligt de nadruk van de werking op enerzijds het verhogen van de kwaliteit van de grondstoffen en anderzijds het creëren van een maatschappelijk draagvlak voor het gebruik van gerecycleerde granulaten in stortbeton.

Omdat het normenkader van stortbeton (o.a. BENOR) een federale aangelegenheid is, wil GBV ook een federale aanpak van deze problematiek. Aansluitend werd ook een samenwerkingsovereenkomst afgesloten met Embuild.

Circulair Betonakkoord Vlaanderen

Het Betonakkoord werd op 6 december 2022 officieel voorgesteld tijdens de Actiedag van de Green Deal Circulair Bouwen. Deze voorstelling ging gepaard met de formele ondertekening door verschillende bedrijven en organisaties. Dit eerste Vlaamse Betonakkoord is een initiatief van Groen Beton Vert, Buildwise, de Vereniging van Sloop-, Ontmantelings- en Recyclingbedrijven, Fedbeton en Embuild Vlaanderen. Al meer dan 40 bouwbedrijven en partners hebben reeds dit betonakkoord ondertekend.

De concrete ambities van dit akkoord zijn:

1. Tegen 2030: 50% vermindering van CO₂-uitstoot van de productie van beton in Vlaanderen (inclusief ontginning en hergebruik van grondstoffen, transport en bouw/installatie) t.o.v. de emissies van 1990.
2. Tegen 2050: 0 kg CO₂ per m³ geproduceerd beton.
3. Tegen 2030 dient het ontwerp van gebouwen en kunstwerken zo te zijn dat betonnen elementen maximaal hergebruikt kunnen worden of dat de functies in het gebouw maximaal kunnen worden aangepast. Verder zullen in gebouwen geen stoffen meer aanwezig zijn die recyclage verhinderen.

Vlaanderen Circulair

Is een initiatief van OVAM, in partnership met verschillende actoren betrokken bij de specifieke sector. Voor de werkagenda Circulair Bouwen gaat OVAM in tandem met Embuild Vlaanderen dit project trekken. Specifiek voor beton werkten zij het dossier 'de circulaire weg' uit. Met dit project werd onderzocht of het afbraakmateriaal van oude betonnen wegen een hoogwaardiger tweede leven kan genieten: namelijk door deze te gebruiken als hoogwaardige betongranulaten voor nieuwe wegverhardingen zelf, in plaats van enkel voor de fundering. Een oude landbouwweg werd zo vervangen door een nieuwe weg van 100% gerecycleerd materiaal.

Circular.Concrete

Vanuit de nood aan meer duidelijkheid, concrete experimenten en technische en praktische onderbouwing is het project Circular.Concrete ontstaan. Hierbij treedt Buildwise op als 'bruggenbouwer' om enerzijds extra innovatie te genereren op het gebied van product- en technologieaanbod, en anderzijds het gebruik van de reeds bestaande innovaties verder te stimuleren bij de gebruikers. De website bevat een goede Praktijkgids en State-of-the-art informatie over circulair beton als startpunt.

Con­crete Cir­cu­lar­i­ty Center

Via het EFRO-project Concrete Circularity Center wordt – op dezelfde site als het provinciaal centrum voor duurzaam wonen, bouwen en renoveren Acasus te Veurne – vorm gegeven aan een demonstratiecentrum voor beton met lage milieu-impact. Enerzijds met een demonstratieruimte waarbij aannemers en andere bouwactoren de nodige informatie krijgen over de verschillende materialen en technologieën voor de ontwikkeling van circulair beton. Anderzijds met verder onderzoek om de doorlooptijd voor de evaluatie van de gebruiksgeschiktheid van circulair beton te verminderen. Een selectie van 20 betonsamenstellingen wordt getest op hun gebruiksgeschiktheid met het oog op mogelijke certificatie. Zo ondersteunt het Concrete Circularity Center praktijkspelers bij het verder afstellen en toepassen van hun innovatieve betonmengsels.

Living Lab Circulair Beton

Het VLAIO Living Lab Circulair Beton wil de hindernissen voor grootschalige toepassing van circulair beton aanpakken. Hierbij wordt ingezet op het gebrek aan kennis bij projectteams, onvoldoende vraag naar circulair beton, barrières voor innovatieve oplossingen, onvoldoende doelmatige incentives (beleid) en kansen om samen tot concrete oplossingen te komen (ecosysteem). In dit praktijkgericht leertraject komen dus niet enkel technische aspecten (prestaties van circulair beton) maar ook niet-technische aspecten (zoals aanbesteding, milieuprestatie, realisatieproces …) aan bod.

Toepassingen

Pionierswoningen in groen beton vinden we o.a. in het RecyHouse in Limelette. Ook in Mechelen bestaan de woningen in de Komet-wijk voor 30% uit groen beton (op basis van gerecycleerde granulaten). Maar ook in de wegenis zien we verschillende projecten opduiken. Zo is er de circulaire landbouwweg in Veurne en de tweelaagse betonwegverharding van de N49.

In het kader van Circular.Concrete zijn vier pilootwerven opgevolgd:

• een wachthuisje op de site van Bionerga – Biostoom te Genk
• een proefvak op de terreinen van Bioterra in Genk
• de aanleg van lineaire elementen op de Suikerfabriek-site te Veurne
• de aanleg van een buitenverharding te Hemiksem

Voorschrijven

Zoals hierboven beschreven zijn er reeds een aantal circulaire betontypes die courant gebruikt worden in België. Voor bepaalde toepassingen zijn er echter ook nog een aantal uitdagingen of tekortkomingen binnen het circulaire beton.
Wanneer we circulair beton willen voorschrijven, doen we dit primair vanuit de motivatie om de wereldwijde milieu-impact te verminderen. Kiezen voor groen beton maakt deel uit van 'verantwoord' bouwen en draagt bij tot een positief imago. Wanneer men kiest voor groen beton, verminderen we de milieueffecten en bevorderen we de maatschappelijke bewustwording. Hoe meer groen beton wordt voorgeschreven, hoe meer toepassingen, en bijgevolg vertrouwen, we hebben in deze betontypes.

Vele betoncentrales en leveranciers van prefab betonelementen zijn al bezig met dit nieuwe beton. De meest relevante technologieën zijn hierbij de alternatieve cementtypes, de geopolymeren en het gebruik van gerecycleerde of kunstmatige granulaten.

Alles begint bij het ontwerp van uw concept. Het is dus de taak van de architect, betrokken studiebureaus alsook de bouwheer om te kiezen voor deze nieuw opkomende technologie om zo de milieu-impact van uw gebouw of omgevingswerk te reduceren. Er moet een evenwicht gezocht worden om het circulaire beton mee te integreren in het project. Bij het voorschrijven starten we vanuit het normenkader (BENOR en ATG), dat een zeker vertrouwen en zekerheid kan geven. In dit geval dient expliciet in het bestek de toepassing van circulair beton vermeld te worden, met daarnaast de technische criteria voor het gewenste eindproduct met de eisen voor kwaliteitsborging. Echter de toekomst is er om nog innovatiever aan de slag te gaan en oplossingen te zoeken. In dit geval moeten we extra aandacht besteden en de nodige validatiestappen nemen om de geschiktheid aan te tonen.

Tijdens de uitvoering moeten alle partijen zich ervan bewust zijn dat er wordt gewerkt met circulair beton. Dit vertaalt zich vaak in extra aandacht tijdens de plaatsing, bijvoorbeeld naar verwerkbaarheid, bindingstijd en uitdrogingsverschijnselen. Uw leverancier moet u hierover adviseren en informeren. Door proefvakken of proefelementen in te lassen, kan men op voorhand al ervaren welke uitdagingen het verwerken van circulair beton met zich meebrengt. Of we het nu 'circulair' of 'groen' noemen, het zal vooral een positieve impact hebben op de toekomst!