De Lek Beton zet zich in voor een betonnen duurzame fiets- en loopbrug

Betoncentrale De Lek in Groot-Ammers is betrokken bij de ontwikkeling van een duurzame fiets- en loopbrug in Hoogvliet-Zuid in Rotterdam. Voor dit project wordt alkali activated material (AAM) gebruikt, beter bekend als geopolymeerbeton, wat dient als een CO₂-arm en circulair alternatief voor cementbeton. De nieuwe brug is het resultaat van een unieke samenwerking tussen verschillende partijen om de milieu-impact van beton te verminderen.

De gemeente Rotterdam is de initiatiefnemer van de fiets- en loopbrug en werkt samen met hoofdaannemer GKB groep uit Barendrecht. “Deze aannemer werkt vaak samen met een onderaannemer, Penning Ridderkerk, die ook bekend is met ons werk”, vertelt Piet Verrips, algemeen directeur van De Lek Beton. “Op die manier kwamen zij bij ons terecht met de vraag of wij wilden meedenken over dit project.” 

Het doel was om een duurzame brug te bouwen bij Slaghaam Hoogvliet te Rotterdam. De TU Delft ontwikkelde meerdere AAM-mengsels na jaren van laboratoriumproeven. Om de ambitie en technische uitdaging zo hoog mogelijk te leggen, koos Gemeente Rotterdam uiteindelijk voor een mengsel met secundair grind. Hiermee werd de circulariteit van het mengsel verder verhoogd en de daardoor de MKI nog verder verlaagd. 

Het project is een vruchtbare samenwerking tussen de TU Delft en de Gemeente Rotterdam. Het onderzoekstraject, genaamd URBCON, valt onder Interreg, een Europees programma voor ruimtelijke en regionale ontwikkeling. Het doel ervan is om de toepassing van AAM te vergroten door met een zo breed mogelijk blikveld belemmeringen te identificeren en te overkomen. "Samen zijn ze al drie jaar bezig, deels gefinancierd door de Europese Unie en de gemeente Rotterdam, om een mengsel te ontwikkelen dat geschikt is voor de draagconstructie van zo'n brug", aldus Paul van Dam, projectleider Duurzaamheid en Innovatie bij De Lek Beton. "Het is een unieke samenwerking met als doel kennis te vergaren en de praktische toepassing van geopolymeerbeton te monitoren. De brug is uitgerust met sensoren om langeduurgedrag te volgen en zo praktijkervaring op te doen. 

Duurzaam alternatief

Geopolymeerbeton wordt gemaakt zonder het gebruik van portlandcement. In plaats daarvan wordt het gemaakt door het mengen van materialen zoals de vulstof vliegas of hoogovenslakken – restproduct van de staalindustrie - met alkalische oplossingen. Deze materialen reageren chemisch en vormen een bindmiddel dat vergelijkbaar is met cement. Het resultaat is een duurzaam beton dat minder CO₂ uitstoot en vergelijkbaar is qua sterkte met traditioneel beton. 

Paul legt uit dat het produceren van cement tweeledig belastend is door zowel het chemisch proces als de fossiele energiebehoefte. “Kalksteen – om cement te maken - wordt verhit tot ongeveer 1450 graden. Daar is veel energie voor nodig. En daarbij komt door de activatie van kalksteen – dat is eigenlijk het verbranden van calciumcarbonaat – CO₂ als reactieproduct vrij.” 

Veel uitdagingen

Volgens Wilfred Oosterling, adviseur bouwtechnologie bij Betonhuis wordt geopolymeerbeton steeds vaker gebruikt in de bouw. “Eigenlijk zijn er nog geen goede richtlijnen voor. De technische component van geopolymeerbeton is best complex. Het staat op dit ogenblik nog in de kinderschoenen.” Er is momenteel nog weinig over bekend voor de langere termijn, maar door het opdoen van ervaring in het werk is de verwachting dat die kennis met de jaren groeit. 

In de brug zitten sensoren die de vervorming van de brug meten. Je hebt een aantal criteria om beton te meten. De meest gangbare is druksterkte, wat met kubussen in het lab makkelijk te meten is. De buigtreksterkte werd gemeten met een 3-puntbuigproef op testbalken. “De brug zelf werd op 13 maart beproefd en voorbelast met tanks gevuld met water”, vertelt Piet. “Vervolgens meten de sensoren in het beton of de brug doorbuigt en dus de buigtreksterkte van de brug.” Het project zit in de uitvoeringsfase. De brug wordt de komende jaren gemonitord. 

Innovatief en duurzaam

De Lek Beton wil duidelijk inzetten op innovatie en duurzaamheid. Dat was voor een deel dan ook de aanleiding om met de andere partijen samen te werken aan dit project. “Bij Van Dijk Beton - zusterbedrijf van De Lek Beton - werkten we vorig jaar mee aan een innovatieproject met ProRail. Dat was een samenwerkingsonderzoek naar een duurzame perronkeerwand van geopolymeerbeton. Dat was iets minder succesvol, maar daar hebben we veel van geleerd”, legt Paul uit. “Dat geeft ook wel aan hoe complex dit product is”, vult Wilfred aan. Volgens hem is het brugproject een mooie aanvulling op de constante inzet om succesvol tot klimaatneutraal geproduceerd beton te komen. 

Er wordt momenteel door meerdere bedrijven geëxperimenteerd met geopolymeerbeton. Het werd in jaren 1970 al ontwikkeld, maar het is moeilijker en duurder om te produceren dan cementbeton. Het proces is moeilijk beheersbaar, volgens Paul. “Bij regulier beton weten we precies aan welke knoppen we kunnen draaien om de chemische reactie te vertragen of versnellen en hierbij is dat nog echt in de onderzoeksfase.” 

Voor geopolymeerbeton is het ook belangrijk om met de transporttijd rekening te houden. Piet: “Als we met cementbeton naar Rotterdam moeten, rijden we drie kwartier. Dus dan gebruiken we een vertragende stof zodat het beton niet uithardt. We weten precies hoeveel tijd je erbij moet rekenen en met welke temperatuur. We hebben alles in beeld, en dat is natuurlijk met geopolymeerbeton nog niet.” 

Op maat gemaakt beton

Traditioneel beton wordt samengesteld volgens een vast recept, terwijl geopolymeerbeton op maat gemaakt moet worden om aan de specificaties van de opdrachtgever te kunnen voldoen. Opdrachtgevers moeten dus precies weten wat ze nodig hebben voordat ze met een leverancier in zee gaan om een mengsel te ontwikkelen dat aan die specificaties voldoet. Als opdrachtgevers op zoek zijn naar duurzame oplossingen, is het volgens Wilfred van essentieel belang dat ze in een vroeg stadium in overleg treden met een betoncentrale om de mogelijkheden te bespreken. Dit geldt ook voor het brugproject. Zoals Wilfred adviseert: “Ga met elkaar rond de tafel zitten voor een goede afstemming om tot een succesvol project te komen. Dat zie ik ook in dit project terug.”