Handelingsperspectief: optimalisatie korrelpakking voor duurzaam beton

Korrelpakking in beton verwijst naar de manier waarop de verschillende korrels zoals zand, grind, en betongranulaat zich ten opzichte van elkaar rangschikken en verdelen binnen het betonmengsel. De term "korrelpakking" beschrijft hoe dicht of efficiënt deze korrels zich organiseren, wat een belangrijke rol speelt in de eigenschappen en kwaliteit van het uiteindelijke beton.

Beton bestaat uit toeslagmaterialen (zand en grind), een bindmiddel en water. De ruimte tussen de korrels wordt opgevuld met het bindmiddel. Hoe beter de korrels passen, hoe minder bindmiddel er nodig is. Dit wordt bereikt door een nauwkeurige verdeling van korrelgroottes. 

Aspecten van korrelpakking

• Dichtheid van het beton: Een goede korrelpakking betekent dat de korrels zo dicht mogelijk tegen elkaar liggen, waardoor er minder ruimte is voor lucht en water. Dit verhoogt de dichtheid en de sterkte van het beton.
• Water- en cementgebruik of bindmiddelengebruik: Bij een efficiënte korrelpakking is minder water, cement of bindmiddel nodig om het mengsel te binden, omdat de korrels beter op elkaar aansluiten. Dit kan leiden tot een duurzamer en economischer betonmengsel.
• Verdichtingsvermogen: Een goed verpakte korrelstructuur vermindert de behoefte aan intensieve verdichting tijdens het storten van beton, omdat er minder holtes tussen de korrels zijn.
• Duurzaamheid: Betonnen structuren met een optimale korrelpakking hebben over het algemeen een hogere duurzaamheid, omdat ze minder poreus zijn en beter bestand zijn tegen invloeden zoals vorst-dooi-cycli en chemische aantasting.
• Optimalisatie: Ingenieurs en betontechnologen kunnen de korrelpakking optimaliseren door te spelen met de verhoudingen en afmetingen van de verschillende aggregaten. Dit kan door te kiezen voor een geschikte combinatie van fijne en grove delen van het toeslagmateriaal.

Korrelpakkingoptimalisatie is een belangrijk aspect bij het ontwerpen en produceren van beton, omdat het direct van invloed is op de sterkte, duurzaamheid en verwerkbaarheid van het materiaal. Een mooi voorbeeld van korrelpakking optimalisatie komt van bedrijfsvloerenproducent Van Berlo uit Veghel.

Handelingsperspectief Betonakkoord

Het Uitvoeringsteam Road Map CO2-reductie van het Betonakkoord heeft ingeschat dat met gebruikmaking van korrelpakkingsmodellen uiteindelijk gemiddeld een besparing van 10 kg cement per m3 haalbaar moet zijn. Uitgaande van een CEM III/A als landelijk gemiddelde levert dit een besparing op van 4,5 kg CO2 per m3. Op een totaal betonvolume van 15.000.000 m3 levert dit op termijn bij volledige implementatie een jaarlijkse besparing op van 67.500 ton CO2. In de praktijk wordt dit letterlijk zo uitgevoerd om de korrelpakkingsdichtheid van het toeslagmateriaal te kunnen meten: een cilinder van vaste afmeting wordt gevuld met het droge mengsel en eventueel met trillingen verdicht. Dan wordt het stortgewicht bepaald. De pakking is het stortgewicht gedeeld door de volumieke massa. Het is van belang om steeds dezelfde methode te hanteren voor alle materialen, daarom is deze omschreven in NEN-EN 1097-3. Zie hiervoor ook de presententatie van Sonja Vennis (2021). 

Meer informatie staat ook in de nieuwe Betonbouwgids

Roadmap uitvoering CO₂-reductie Beton

Betonhuis heeft dit jaar een ambitieuze stap heeft gezet met de introductie van de Roadmap CO₂-reductie Beton. Het doel? Een aanzienlijke CO₂-reductie van 25 tot 30 procent in de beton(mortel)productenindustrie tegen 2030 en daarna. Betonhuis heeft de belangrijkste handelingsperspectieven geïdentificeerd waarop bedrijven de meeste impact kunnen maken. De resultaten wijzen uit dat klinkervervanging, korrelpakking en geopolymeerbeton de hoogste prioriteit hebben gekregen. Deze onderwerpen zullen daarom centraal staan in onze nieuwe werkgroepen. Meer informatie over de roadmap bij Math Pluis.