E-Learning

Ga aan de slag. Succes !


Beton


Beton

In de Green Deal 'Verduurzaming betonketen' is een 100% duurzame betonketen in 2050 het doel.

In 2010 werd 14 miljoen m3 beton gebruikt in de Nederlandse bouw en ongeveer 550 kton aan wapeningsstaal.

Dit betongebruik veroorzaakt in de hele keten een klimaatimpact van 3,5 Mton CO2 (= 1,7% van de Nederlandse nationale emissie).

Beton
• Cementindustrie: 5-8% van totale wereldwijde CO2 uitstoot
• Meest gebruikte constructiemateriaal
• Nog weinig hergebruik of recycling

Het betongebruik in een woning staat ongeveer gelijk aan vijf jaar het verwarmen van een woning.

Bij het maken van het materiaal komt wereldwijd meer dan 5 miljard ton CO2 vrij, wat gelijk staat aan 6 tot 9 procent van de totale CO2-emissie op aarde. Het maken van het bouwmateriaal is daardoor schadelijker dan de uitstoot van alle auto’s, bussen, schepen en vliegtuigen bij elkaar.  Daarnaast wordt alleen al in de Europese Unie per jaar 460 miljoen ton aan bouw- en sloopafval geproduceerd. Meer dan de helft van dit afval bestaat uit beton.

Wat kan verbeterd worden ?

Het vermalen
Olifantsgras e.a.
Energieopslag in beton
3D printing

De emissiereductie kan op tien vlakken verbeterd worden als 
- verbeterde ovens en
- alternatieve brandstoffen tot
- een andere cementmix en
- optimaler gebruik maken van gebouwen.

Eén van de mogelijke oplossingen die het rapport geeft, is een andere keuze van bouwstoffen in beton. Als daar een mengvorm aan toegevoegd wordt, is er minder cement nodig. Braziliaanse en Spaanse wetenschappers maakten in  2016 beton van suikerriet.

New Horizon Urban Mining en grond-, weg-, en waterbouwer Rutte Groep hebben een machine die beton kan splitsen in zand, cement en grind. Het is wereldwijd voor het eerst mogelijk om beton op deze manier te recyclen.

Wat kan ook:
- gebruik van betontype CEM I vervangen door type CEM III
- het op verschillende manieren verminderen van de milieu-impact van cementproductie (biomassagebruik, CO2-afvang en -opslag, etc.)
- het toepassen van betonkernactivering in woningen en kantoren waardoor bespaard kan worden op energie voor verwarmen

Daarnaast kan
- De bekendheid en algemene beschikbaarheid van de milieu-informatie van beton en diverse cementtypen, specifiek voor de Nederlandse situatie, kan verbeterd worden. 
- Er is nog geen uitgesplitste milieu-informatie beschikbaar voor betontypen CEM II, CEM IV, CEM V en een range aan CEM III-typen. De verschillen tussen betontypen zijn echter wel substantieel. Verdere verfijning per betontype kan analyse derhalve preciezer maken.
- Fijnstofemissie wordt niet gerapporteerd over Nederlands cement en beton. Voor een volledige milieuanalyse zou het goed zijn als ook fijnstof voor de Nederlandse situatie beschikbaar is, zodat men niet afhankelijk is van de Ecoinvent database.

(*) De energieprestatiecoëfficiënt (EPC) is een index die de energetische efficiëntie van nieuwbouw aangeeft. Het is een theoretische eis voor energieverbruik die voor aanvang van de bouw van de woning wordt vastgesteld.

De uitstoot kan in 2050 met tachtig procent teruggebracht worden zonder enorme investeringen te hoeven doen. Daarvoor is wel support in de hele productieketen nodig.

Het grootste deel van de emissie ontstaat als kalksteen gebruikt wordt om cement te produceren. De CO2 die daarbij vrijkomt, wordt niet hergebruikt. Alleen als het gas wordt afgevangen doormiddel van carbon capture and storage (CCS) kan de productie verduurzaamd worden. De techniek van CCS is echter duur.

De emissiereductie kan volgens de onderzoeksinstituten op tien vlakken verbeterd worden. De aandachtsgebieden variëren van verbeterde ovens en alternatieve brandstoffen tot een andere cementmix en optimaler gebruik maken van gebouwen. Om dat te doen moet de hele productieketen de handen ineen slaan.

Met een mengvorm aan bouwstoffen in beton is er minder cement nodig. Braziliaanse en Spaanse wetenschappers maakten in  2016 beton van suikerriet.

Om een echte verandering te bewerkstelligen, moet de vraag naar beton met een lage CO2-uitstoot groter worden. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door bij aanbestedingen meer punten toe te kennen als er met beton met een lage CO2-uitstoot gewerkt wordt.

Bij de bioenergiecentrale te Harderwijk ontstaat door het vergisten van mest en coproducten biogas, digestaat en CO2. De 12,5 miljoen kuub biogas die per jaar wordt geproduceerd is, omgezet in 8 miljoen kuub groen gas, genoeg voor circa 5.000 huishoudens. De jaarlijkse productie van 9.000 ton digestaat wordt geëxporteerd naar het buitenland. De 4,5 miljoen kuub CO2 die vrijkomt geleverd aan de naastgelegen steenproducent De RuwBouw Groep. Daar wordt CO2 met water te binden aan Calcium tot Calciumcarbonaat (kalkzandsteen). OOk kan je CO2 toevoegen aan het drogingsproces van beton. Dan wordt een deel van de CO2 opgenomen in het beton. Hierdoor wordt de kwaliteit van het beton beter en het evrsnelt het drogingsproces.

Beton zo in elkaar zetten dat het demontabel is.

 

Beton ter plekke verwerken tot nieuw beton.

 

Mobiele betonrecycling

02 mobiele fabriek voor circulair beton c2ca ciructon adr has
Bron Duurzaambedrijfsleven

C2CA Technology B.V. heeft een mobiele fabriek ontworpen die de productie van circulair beton op locatie mogelijk maakt. Door de recyclingtechnologie kan de materiaalkringloop van het product in de bouw volledig worden gesloten. In een eerder onderzoek stelde CE Delft dat de industrie onder meer door de kringloop te sluiten tot 30 procent op de uitstoot kan besparen.

Door de mobiel inzetbare recyclingtechniek wordt gebroken puin op locatie verwerkt tot direct toepasbare hoogwaardige grondstoffen voor nieuw beton: ‘circugrind’, ‘circuzand’ en ‘circument’. Volgens C2CA Technology B.V. gaat bij het proces geen materiaal verloren. Voeg een betonbreker en een mobiele mortelcentrale aan de technologie toe, en je maakt ter plekke nieuw beton.

Grafeen in beton

Britse wetenschappers hebben een technologie ontwikkeld om grafeen in beton op te nemen. Het resultaat is beton dat twee keer zo sterk is als het huidige materiaal met een lagere CO2-voetafdruk en vier keer zo waterbestendig is als bestaand beton.

Het proces vereist minder materiaal in vergelijking met een traditioneel productieproces. Door grafeen kan de hoeveelheid materialen die nodig is om beton te produceren met ongeveer 50 procent verminderen.Dit leidt tot een vermindering van 446 kilogram per ton CO2-uitstoot.

DSC 4000k

Kijk b.v. maar eens naar
http://www.hurks.nl/nl/bouw-techniek/prefabbeton
Zij maken steeds meer prefab in fabrieken en kopen energie in die voor 100 % bestaat uit Nederlandse windenergie.  

De sector behoort tot de hightech-sectoren in Nederland door innovaties in onder andere digitalisering, robotisering en nanotechnologie 3D printing. Men is aan het experimenteren met lichtdoorlatend beton. 3D betonprinters maken objecten die nooit mogelijk waren.

Waar wil men heen in de betonsector.

In 2030 willen mensen graag in de betonketen werken vanwege de maatschappelijke relevantie, de focus op duurzaamheid en het hightech profiel. Je werkt met vaktrots aan mooie, zichtbare objecten met toegevoegde- en toekomstwaarde in wat weer een Topsector is.

3D betonprinten21

Het is een veilige werkomgeving zowel fysiek als sociaal, met een personele samenstelling die een reële afspiegeling is van de diversiteit in de samenleving.

Er geldt een redelijke mate van baanzekerheid waarbij zowel medewerkers in vaste dienst als flexwerkers een contractvorm hebben die werknemer en werkgever op een gelijkwaardige wijze aan elkaar verbinden. Zowel vaste medewerkers als flexwerkers delen mee in de cultuur van leven-lang-leren.

Kennisinstellingen werven voldoende nieuwe aanwas, en eenmaal aan het werk is duurzame inzetbaarheid de norm. De organisatiecultuur is overwegend modern en slagvaardig, gericht op de middellange termijn eerder dan op het volgende project.

Management is vaardig in passend leiderschap. Samenwerking binnen de keten gebeurt op basis van vertrouwen en dat leidt tot minder faalkosten maar bovenal hogere toegevoegde waarde voor de eindgebruiker.

Van cement vloeren naar aarden vloeren.

De aarden vloeren van de Rwandese start-up EarthEnable verbeteren het leven van de allerarmsten en zorgen voor een sterke CO2 reductie omdat cement vloeren niet meer nodig zijn. Meer dan een miljard mensen wereldwijd wonen nog op een zandvloer. Deze vloeren zijn een broedplaats voor parasieten en ziektes. Cementvloeren zijn vaak het enige beschikbare alternatief, maar zijn duur en vervuilend. De vloeren van EarthEnable zijn gemaakt van lokale, natuurlijke materialen en worden afgedicht met een plantaardige olie. De vloeren zijn 75% goedkoper dan cement. De CO2–uitstoot ligt 90% lager. 

Smart Crusher van Alex Schippers kan uit betonpuin het ongebruikte cement terugwinnen.

Duurzaam cement

Eén van de belangrijkste elementen voor de productie van cement is kalksteen. Kalksteen is tegelijkertijd een grote bron van CO2.  Bij de productie van cement komt ongeveer één ton CO2 vrij voor iedere ton kalksteen. Het merendeel hiervan wordt uitgestoten door de kalksteen zelf. Door kalksteen te vervangen door de kleisoort kaolin en aluminium is die uitstoot te voorkomen Maar er zijn niet genoeg industriële overblijfselen om aan de wereldwijde vraag naar cement te voldoen.

Je kan ook CO2-afvangen en -opslaan. Anderen gebruikten i.p.v. kalksteen nanodeeltjes uit suikerbietvezels.

3D printen

(Prof Sales, Bos en Wolfs TUe)

3Dbrug

3Dwoningen

Zelfhelend beton

Het is algemeen bekend dat beton scheurt wanneer het onder trekspanning belast wordt. Die scheurtjes zijn vaak het begin van grotere problemen, zoals corrosie van het wapeningsstaal en uiteindelijk betonschade. Maar wat als beton in staat is om dergelijke scheurtjes zélf te repareren.

Als je bacteriesporen toevoegt aan cement kunnen ze scheurtjes in het beton dichten, door middel van het kalksteen dat ze produceren.

Maar hoe zorg je er voor dat de bacteriën op het juiste moment geactiveerd worden en hoe voorzie je ze op dat moment van de juiste voeding zodat ze daadwerkelijk kalksteen produceren?

Via coploymeren (van Sentiall) komen de bacteriën pas vrij als er scheuren in het beton ontstaan. Wanneer de co-polymeer afbreekt, dient deze meteen als voedsel voor de bacteriën.

De eerste grote projecten zijn inmiddels een feit. In 2017 werd een groot bluswaterbassin van Havenbedrijf Rotterdam voorzien van betonnen wanden die zichzelf kunnen repareren. “Aan de ene kant van het bassin hebben we Healing Agent toegevoegd en aan de andere kant niet, om het verschil te testen”, aldus Van der Woerd. “De wanden mét Healing Agent hebben nog geen lekkages vertoond, maar de muren zonder wel. Dat toont de meerwaarde van ons product onomstotelijk aan.”

 

 

 

 

%MCEPASTEBIN%

Duurzaam bouwen