Duurzame bindmiddelen voor milieuvriendelijk beton
Beton, een essentieel bouwmateriaal en in een streven naar duurzaamheid heeft de cement -en betonindustrie alternatieve, milieuvriendelijke bindmiddelen ontwikkeld. Dit artikel belicht enkele van deze duurzame opties, zoals geopolymeer, gecalcineerde klei, puzzolanen, lavameel en kalksteenmeel.
Cement, verantwoordelijk voor meer dan 75% van het totale CO₂-profiel van beton (bron: resultaten monitoringstool 2022), vereist dringend aanpassingen om beton duurzamer te maken. Nederland heeft de leiding genomen door decennialang de CO₂-uitstoot van cement te verminderen, wat resulteert in het laagste CO₂-profiel ter wereld. Het Betonakkoord is een initiatief in Nederland dat tot doel heeft de betonsector nog verder te verduurzamen. Het akkoord brengt verschillende belanghebbenden uit de betonketen samen om gezamenlijke doelstellingen te formuleren en acties te ondernemen om de duurzaamheid van beton te verbeteren. De laatste vijf jaar heeft het Betonakkoord een roadmap met handelingsperspectieven ontwikkeld die verwijzen naar concrete acties en maatregelen die partijen kunnen nemen om bij te dragen aan de gestelde doelen. Verschillende handelingsperspectieven, zoals de inzet van alternatieve bindmiddelen, worden in dit artikel besproken.
Geopolymeerbeton: Een cementloos alternatief
Een alternatief voor cement is geopolymeerbeton. Ontstaan in Rusland ongeveer 60 jaar geleden, maakt geopolymeerbeton gebruik van een alkalische vloeistof als activator, waardoor het cementloos is. Tijdens een webinar, georganiseerd door Betonhuis en Betoniek, werden diverse toepassingen besproken, waarbij de hechtsterkte zelfs beter bleek dan traditioneel beton. Ondanks de duurzaamheid van geopolymeerbeton, benadrukken experts de hogere prijs en het belang van zorgvuldige overweging van uitvoeringen, gericht op lange termijnrisico's en de beschikbaarheid van de grondstoffen van geoploymeer. Het reductiepotentieel tot 2030 is 400.000 ton per jaar (bron CO2-roadmap Betonakkoord)..
Gecalcineerde Klei: CO₂-Reductie in betonproductie
Gecalcineerde klei, een veelbelovend alternatief voor portlandklinker, heeft een aanzienlijk lagere CO₂-uitstoot, ongeveer 330 kg/ton. Door gecalcineerde klei als reactieve vulstof te gebruiken, kan de milieu-impact van beton aanzienlijk worden verminderd. De klei moet geactiveerd worden door toevoeging van klinker (CEM I) of natrium- of kaliumoplossingen. Hoewel verdere regelgeving en onderzoek nodig zijn, toont gecalcineerde klei veelbelovende resultaten als duurzaam bindmiddel. Betonhuis heeft een werkgroep waar bedrijven kennis delen over gecalcineerde klei.
Lavameel: vulstof met duurzame eigenschappen
Lavameel, afkomstig van vulkanisch gesteente, biedt duurzame eigenschappen als puzzolane vulstof (zie hieronder) in beton of als grondstof voor cement. Het vervangt traditionele materialen zoals hoogovenslak en poederkoolvliegas, waardoor het milieuprofiel van beton verbetert. Een beoordelingsrichtlijn voor lavameel is in ontwikkeling, benadrukkend de groeiende erkenning van dit duurzame materiaal in de bouwsector.
Kalksteenmeel: cementvervanging met CO₂-winst
Kalksteenmeel, gemalen kalksteen, fungeert als aanvulling op betonspecie, waardoor minder cement nodig is en dus CO₂-winst wordt behaald. Het wordt voornamelijk toegepast als vulstof in zelfverdichtend beton, waarbij specifieke eisen worden gesteld. Kalksteenmeel draagt bij aan stabiliteit zonder het uithardingsproces te versnellen.
Puzzolanen: verschillende duurzame eigenschappen
Puzzolanen worden vaak gebruikt als bindmiddelen in de bouwmaterialenindustrie, met name in beton, om de eigenschappen van het materiaal te verbeteren en de duurzaamheid te vergroten. Puzzolanen hebben de eigenschap om reacties aan te gaan met calciumhydroxide (kalk) bij verharding in aanwezigheid van water. Hierdoor ontstaan cementachtige verbindingen die de sterkte en duurzaamheid van beton verbeteren. Ook kunnen puzzolanen deels cement vervangen in betonmengsels, wat niet alleen de milieubelasting vermindert (aangezien de productie van cement een significante hoeveelheid CO₂ kan veroorzaken), maar ook bijdraagt aan technische voordelen zoals verminderde scheurvorming en verbeterde weerstand tegen agressieve omgevingen. Voorbeelden van puzzolanen zijn onder andere vliegas, silica fume, gemalen gegranuleerde hoogovenslak (GGBS), natuurlijke pozzolanen zoals vulkanische as en metakaolin (gecalcineerde klei). Elk type puzzolaan heeft specifieke eigenschappen en toepassingen.
CO₂ afvang en overige perspectieven
Naast duurzame bindmiddelen zet de cementindustrie sterk in op CO₂-afvang, opslag en gebruik. Ook slanker en circulair ontwerpen, een slimmere procesplanning, uitgestelde verharding en nieuwe innovaties (bouwen met CO₂) dragen bij aan millieuvriendelijk beton. Verwacht wordt dat tegen 2050 het grootste deel (volledige opschaling) van de CO₂-reductie wordt bereikt door CO₂-afvang. Diverse toepassingen, waaronder brandstofproductie en algenkweek, bieden mogelijkheden voor het nuttig gebruik van afgevangen CO₂, terwijl opslag in mineralen ook als een haalbare optie wordt overwogen.
Conclusie
De cement -en betonindustrie evolueert naar duurzamere praktijken door het gebruik van alternatieve bindmiddelen en het verminderen van CO₂-uitstoot. geopolymeer, gecalcineerde klei, lavameel en kalksteenmeel bieden veelbelovende perspectieven voor een milieuvriendelijkere toekomst van betonconstructies. Het is essentieel voor professionals in de bouwsector om deze innovatieve materialen serieus te overwegen en bij te dragen aan een duurzamere bouwpraktijk. Verdiepende informatie staat op verschillende kennispagina's en whitepapers (feitenbladen).
