’t Centrum: gebouwd met cementloze funderingen dankzij het Interreg NWE URBCON-project

Circulariteit en duurzaamheid als fundament

Bij circulair bouwen staan uiteraard de principes van de circulaire economie voorop. In essentie gaat het erom dat materialen zoveel mogelijk hergebruikt en gerecycleerd worden met een zo hoog mogelijk waardebehoud. In dit opzicht zijn de betonnen funderingen zo ontworpen en gedimensioneerd dat ze bij het einde van hun levensduur gemakkelijk gedemonteerd kunnen worden. Zo zijn de dimensies gestandaardiseerd en bijgevolg perfect terug in te zetten bij een nieuw bouwproject in de toekomst. Dit maakt de funderingen circulair, maar nog niet persé duurzaam. Traditioneel beton bevat namelijk veel cement, een grondstof die jaarlijks verantwoordelijk is voor 8% van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Om ook hier de kaart van de duurzaamheid te trekken, deed de bouwheer beroep op duurzame betonmengsels, ontwikkeld in het kader van het URBCON-project.

URBCON reduceert het gebruik van primaire grondstoffen en de uitstoot van CO₂

Beton is veruit het meest gebruikte bouwmateriaal ter wereld. De keerzijde van de medaille is de enorme impact op ons ecosysteem. Met name de cementindustrie produceert jaarlijks meer dan 4 miljard ton cementachtige materialen, verantwoordelijk voor meer dan 3 miljard ton CO₂. Afgezien hiervan, worden er jaarlijks ook tientallen miljarden tonnen natuurlijke rotsen en afzettingen opgegraven om als zand of aggregaat te gebruiken. Het door Interreg North-West Europe gesubsidieerde URBCON-project combineert toonaangevende kennis en knowhow op het gebied van duurzame beton om deze problemen aan te pakken. URBCON optimaliseert het gebruik van industriële bijproducten zoals metallurgische slakken of verbrandingsassen voor de productie van circulaire, duurzame en hoogwaardige beton.

Van blokje in het lab tot 55 m³ funderingsblokken in de grond

Onder leiding van ResourceFull en met de ondersteuning van UGent werd een testprogramma op poten gezet voor de ontwikkeling van een geschikt betonmengsel voor de funderingen van ‘t Centrum met een zo minimaal mogelijke milieu-impact. Het onderzoek ging van start met de ontwikkeling van duurzame binders gebaseerd op industriële restromen.

Traditioneel cement reageert met water, waarna het uithardt en sterkte ontwikkelt. Water alleen is niet voldoende om de reactie van deze industriële reststromen op gang te brengen. Om het reactiemechanisme te initiëren is de toevoeging van chemische activators noodzakelijk. In het labo werd er daarom hard gewerkt aan de juiste combinatie van grondstoffen en chemische activators. Op mortelniveau werd er gekeken naar eigenschappen zoals trek- en druksterkte, vloei en krimp. In de betonlabo’s werden de mengsels opgeschaald op basis van de materiaal en betoneigenschappen van de beoogde toepassing. Het granulair skelet werd met een in-house ontwikkeld pakkingsmodel geoptimaliseerd aan de hand van de beschikbare zanden en granulaten van de producent.

Steunende op de testen op verse beton (vloei, vloeistabiliteit, uithardingstijd), op uitgeharde samples (druksterkte, krimp, densiteit, E-modulus) en op duurzaamheid (vries-dooi, weerstand tegen carbonatatie, chloride indringing) kon gelijkwaardigheid aangetoond worden met de twee traditionele mengsels: (i) C20/25 EE2 S5 en (2) C30/37 EE3 ZVB.

De productie van de funderingsblokken werd uitgevoerd bij Willy Naessens Construct in Oudenaarde. Gezien de grondstoffen reeds beschikbaar waren in de silo, was de implementatie van de ontwikkelde eco-binders beperkt tot het digitaal aanpassen van de mengverhoudingen en het manueel doseren van de ResourceFull activators (15 – 40 kg/m³). De mengsels hadden een vloeistabiliteit van 60 minuten, hetgeen ruim voldoende is in prefab productie omgeving. Na een laatste kwaliteitscontrole werden alle funderingselementen goedgekeurd en succesvol geïnstalleerd door Beneens in Westerlo. Als kers op de taart werd er nog 6 m³ verse eco-beton gestort aangeleverd vanuit de ready-mix betoncentrale J. Janssens & Zonen te St.-Lenaarts. Door gebruik te maken van de URBCON-beton samenstelling in deze funderingsblokken, kon er 22 500 kg aan secundaire grondstoffen worden ingezet en er werd 13 000 kg CO₂ minder uitgestoten vergeleken met het gebruik van traditionele funderingen.

Met dank aan: Willy Naessens Construct, J. Janssens & Zonen, Beneens, ResourceFull en UGent.

Technische vragen: mail naar wouter.crijns@resourcefull.eu

Meer info over ’t Centrum: https://www.kampc.be/tcentrum/circulair-bouwen-t-centrum

Meer info over URBCON: https://www.kampc.be/duurzaam/projecten/urbcon

Coverfoto: funderingen 't Centrum uit URBCON-beton

Foto 1: Figuur 1: Links: beproeving sterkte op mortelbalk (4x4x16cm³); Rechts: opschaling betonmengsels

Foto 2: Figuur 2: Links: de activators en additieven van ResourceFull; Midden: productie van de funderingsblokken; Rechts: Funderingsblokken zonder cement