Circulair en duurzaam bouwen is essentieel voor het behalen van de klimaatdoelstellingen, omdat deze met alleen traditionele technieken niet haalbaar zijn. In verschillende proeftuinen werkt BouwCirculair samen met TNO en SKG-IKOB aan het onderzoeken van duurzame alternatieven voor lineaire materialen en methoden, zodat ze uiteindelijk integraal kunnen worden toegepast. Voor deze editie van Beton & Staalbouw nemen we een kijkje in de Proeftuin Geopolymeerbeton en meer specifiek bij een pilotproject van het Havenbedrijf Rotterdam. Het cementloze beton blijkt een uitstekend alternatief voor traditioneel beton en presteert zelfs beter bij aanraking met zeewater.
“Willen we op het gebied van duurzaamheid en circulariteit stappen zetten, dan is innovatie onvermijdelijk”, zegt Michiel Romer, projectleider Proeftuinen Beton bij Rijkswaterstaat. “Voordat nieuwe initiatieven écht in de praktijk kunnen worden toegepast, is het zaak ze uitvoerig te onderzoeken en beproeven. Bij voorkeur gebeurt dat in een beschermende omgeving, zoals een proeftuin, waarin ze in eerste instantie op een lager Technology Readiness Level (TRL-niveau) worden beproefd. Om de verduurzaming te versnellen, heeft Rijkswaterstaat voor een aantal duurzame en circulaire initiatieven dergelijke proeftuinen opgezet, zoals de Proeftuin Geopolymeerbeton, de Proeftuin Biobased Asfalt en de Proeftuin Asfalt Recycling Train.”
“Om invulling te geven aan onze op nationaal niveau gestelde klimaatambities, zijn er zogenoemde ‘transitiepaden’ ingericht. Binnen deze transitiepaden zijn verschillende doorbraakmaatregelen geformuleerd die in de praktijk onderzocht en verder gebracht worden middels proeftuinen. Op het gebied van beton worden innovatieve betonmengsels zoals geopolymeerbeton getest, maar denk ook aan alternatieve betonwapening of aan het stimuleren van de betonrecyclingketen.”
De proeftuinen zijn indirect het resultaat van de strategie Klimaatneutrale en Circulaire Infrastructuur (KCI) zoals opgesteld door het Rijk. “Het sluit bovendien aan bij het Betonakkoord, waarin is vastgelegd dat de voorstelde maatregelen ook daadwerkelijk geïmplementeerd moeten worden. Dat zorgt voor een mooie wisselwerking met de markt”, volgens Romer. “Bij de proeftuinen worden dan ook allerlei marktpartijen betrokken, van groot tot klein. Een proeftuin heeft dus meerdere locaties. Voor de toepassing van geopolymeerbeton zijn tien projecten aangemeld, waaronder één in de haven van Rotterdam. Vier projecten worden door TNO gemonitord. Zes projecten volgen een ander monitoringsplan, het project van het Havenbedrijf is er daar één van. Door het onderling delen van data en resultaten tussen de tien projecten, kan de sector zich gezamenlijk verder ontwikkelen. In de proeftuin wordt ervaring opgedaan met de verwerking, de gedragingen direct na het storten van het materiaal en uiteindelijk ook het gedrag op de lange termijn door langdurige monitoring van de constructie. Het uiteindelijke doel is om echt goede, onafhankelijk informatie over het gedrag op lange termijn te verkrijgen en daarmee het gebruik van duurzaam geopolymeerbeton in de markt en bij opdrachtgevers te stimuleren. Tevens kan hiermee data verzameld worden voor nadere regulering van geopolymeerbeton.”
Havenbedrijf Rotterdam wil koploper zijn op het gebied van veiligheid en duurzaamheid. “Een jaar of drie geleden hebben we onze visie op duurzaamheid doorvertaald naar praktische projecten”, zegt Patrice Nederhorst, Port Engineer bij Havenbedrijf Rotterdam. “Uiteindelijk bleek dat we qua materiaalgebruik het grootste verschil kunnen maken met beton en staal. Binnen de sector beton hebben we geopolymeerbeton aangemerkt als grootste kanshebber. Zodoende zijn we drie jaar geleden gestart met onderzoek om vast te stellen welke prestaties het mengsel zou moeten leveren voor toepassing in onze haven. Op basis daarvan is een testprogramma opgezet en hebben we marktpartijen gevraagd met het verzoek om een passende receptuur te ontwikkelen. SQAPE was de enige die aan de eisen kon voldoen. Eerst is het mengsel op laboratoriumschaal getest, daarna in een proefstort in grotere volumes van 10-15 m3. Daarna hebben we in mei 2024 de eerste kademuur gerealiseerd met geopolymeerbeton, met een totaal volume van circa 500 m3.”
Het eerste grote project in de Rotterdamse Haven met geopolymeerbeton is volgens Nederhorst dusdanig succesvol dat het duurzame beton voor volgende projecten een serieus alternatief vormt. “Per project bekijken we welk mengsel het beste past, maar we zien veel voordelen in het gebruik van geopolymeerbeton. We besparen circa 40 tot 45 procent op de CO2-uitstoot. Buiten dat presteert het ook heel erg goed bij aanraking met zeewater. Het heeft een hogere indringingsweerstand tegen chloriden dan traditioneel beton, zo leiden we af uit onze monitoringsgegevens. Met gegevens van de komende jaren kunnen we becijferen hoeveel levensduurverlenging het kan opleveren. We verwachten dat de levensduur van geopolymeerbeton die van traditioneel beton zal overtreffen.”
Het Havenbedrijf heeft het volgende grote project met geopolymeerbeton alweer op de planning staan. “Dat het goed presteert, is inmiddels wel duidelijk. Nu is het zaak om te onderzoeken of we de productie en toepassing kunnen opschalen naar grotere volumes”, zegt Nederhorst. “Het volgende project waarin we de ambitie hebben om 15.000 m3 geopolymeerbeton te verwerken, is nu in voorbereiding. Het grote verschil met de vorige kademuur is dat we nu ook bolders en allerlei afmeervoorzieningen willen meenemen in het beton. Net weer een stap verder dus, maar nog steeds niet een volledig constructieve toepassing. Al bewegen we wel langzaam die kant op. We hebben erg veel vertrouwen in dit type beton.”
Op dit moment wordt geopolymeerbeton binnen RWS toegepast in gecontroleerde experimenteerruimtes. Hiermee wordt voorzien in de behoefte naar aanvullende onderbouwing van het potentieel. In de proeftuin met het Havenbedrijf Rotterdam breekt nu de fase aan om het werkelijke potentieel in kaart te brengen op het gebied van bijvoorbeeld levensduur, circulariteit en constructieve veiligheid. Meer informatie over de Proeftuin Geopolymeerbeton is te vinden op de site van BouwCirculair.