Tijdens de Nationale Conferentie Circulaire Economie op 3 februari organiseerde het Transitieteam een inleiding door voorzitter Elphi Nelissen en een debat onder leiding van Fred Schoorl (BNA).
Een economische prikkel kan circulariteit in de bouw versnellen
13 februari 2020
Wouter van Twillert van C-creators over metropoolregio amsterdam (MRA)
‘Metropoolregio Amsterdam (MRA) ideaal schaalniveau voor kennisdeling circulair bouwen’
28 februari 2020

Innovatieprogramma Circulair Beton van start

Jeroen Kruithof (TNO) vertelt over Innovatieprogramma Circulair Beton (levensduur en conditiebepaling) tijdens de Nationale Conferentie Circulaire Economie.

Innovatieprogramma Circulair Beton van start

De bouw en GWW-sector zijn grootverbruikers van beton. Omwille van CO2-reductie is hergebruik en recycling noodzakelijk, maar dat lukt nog maar in beperkte mate. Daarvoor is innovatie nodig, in de gehele keten. Met het innovatieprogramma pakt het Bouw en Techniek Innovatie Centrum (BTIC) de handschoen op.


Categorie: Achtergrond
Door: Siebe Schootstra, 25 februari 2020

Tijdens de Nationale Conferentie Circulaire Economie werd het Innovatieprogramma Circulair Beton gepresenteerd. Innovatie is volgens de sector een voorwaarde voor het realiseren van CO2-reductie. Het Bouw en Techniek Innovatie Centrum (BTIC) heeft dit programma in samenwerking met het Betonakkoord opgesteld. Zes onderzoeksvragen staan centraal, waaraan bedrijfsleven, overheid en kennisinstellingen de komende vier jaar gezamenlijk gaan werken. Eén onderzoeksgebied is de levensduur en conditiebepaling, waarvoor TNO-consultant Jeroen Kruithof (foto boven) op de conferentie de aanpak presenteerde.

De bouw verwerkt jaarlijks zo’n 13 miljoen kubieke meter beton, goed voor een CO2-uitstoot van 3,5 megaton. De bouw als geheel kent een uitstoot van 9,5 megaton per jaar. Veel van de gebruikte ruwe materialen worden aan het einde van de levensduur nog niet gerecycled of hergebruikt en waar dat wel lukt is de toepassing vaak laagwaardig. Voor het verduurzamen van de betonsector is innovatie nodig op een drietal gebieden: reductie van primair materiaalgebruik, hergebruik en recycling. Voor hergebruik van beton(elementen) is onderzoek nodig. Hoe zijn betonconstructies uit elkaar te halen voor hergebruik van de delen en wat is de conditie en verwachte levensduur van deze delen?

Conditiebepaling

De vraag hoe lang betonconstructies nog mee kunnen is niet eenduidig te beantwoorden, laat Kruithof zien in zijn presentatie. ‘Voorbeelden van goede betonconstructies zijn er genoeg,’ vertelt hij. ‘Fort Pampus als onderdeel van de Stelling van Amsterdam of de Van Nelle fabriek in Rotterdam staan er nog steeds. Maar het kan ook fout gaan, zoals bij de Morandi Brug in Genua en de balkons van galerijflats in Leeuwarden en in Maastricht. Beton veroudert waarbij de kwaliteit achteruit gaat, maar we willen juist dat het langer meegaat.’ Gebouwen met een betonconstructie zijn vaak geschikt voor renovatie en herbestemming. Het gebouw gaat dan langer mee, maar kan de constructie dat ook aan?'

‘Als wij nieuwe constructies ontwerpen, dan weten we waarvoor, we kennen de omgeving en kunnen rekening houden met incidenten. Vanuit het ontwerp kun je voorschrijven hoe het werk uitgevoerd moet worden en welk onderhoud nodig is voor de instandhouding. Maar na tientallen jaren kan het materiaal een risico vormen. De conditie is niet exact bekend en soms is schade zichtbaar, zoals scheuren en corrosievorming. Dan worden we onzeker en vragen we ons af hoe sterk het eigenlijk nog is.’

Testen

Een stad als Amsterdam heeft al snel honderden bruggen waarvoor een deel in aanmerking komt voor onderhoud en vervanging. Maar slopen is zonde als de brug de belasting nog aankan. ‘Als je de brug in stand kunt houden door reparatie en conservering, bespaart dat heel veel grondstoffen’, zegt Kruithof. ‘Het scheelt primaire materialen, CO2-uitstoot en waarschijnlijk ook de nodige kosten.’ TNO heeft een dergelijke brug aan nader onderzoek onderworpen en daarbij een methodiek opgesteld, bruikbaar voor vergelijkbare situaties. ‘Je kunt zo’n brug gaan belasten en de meetresultaten gebruiken om de draagkracht te berekenen. Om de gebruikte materialen te herleiden kun je boorkernen in het lab analyseren. Maar wat je ook kunt doen is in de oude uitvoerdersdagboeken kijken om te zien hoe het werk gemaakt is.’

Voor Nederland als geheel praat je over meer dan 40.000 bruggen. Het zou mooi zijn als we met onze methodiek tot een uniforme aanpak kunnen komen.

Model

Met een doorlooptijd van slechts een aantal weken kan op deze wijze bepaald worden wat de faalkans is van de brug en welke weerstand deze heeft tegen instorten. Kruithof beschrijft dit proces aan de hand van de stappen conditie meten, interpreteren, modelleren en valideren. ‘Voor Nederland als geheel praat je over meer dan 40.000 bruggen. Het zou mooi zijn als we met onze methodiek tot een uniforme aanpak kunnen komen. Zodat het onderzoek niet per brug of serie uitgevoerd wordt, maar dat we een uniforme aanpak hebben voor het bepalen van de levensduur van de gehele voorraad. We hebben het nu over bestaande constructies, maar eenzelfde aanpak kun je ook gebruiken voor nieuwe materialen en constructies.’

Het onderzoeksprogramma

Het BTIC en het Betonakkoord voeren het innovatieprogramma uit in samenwerking met het bedrijfsleven, de overheid en kennisinstellingen. Het programma loopt vier jaar en is voorlopig begroot op 8 miljoen euro. De onderzoeksvragen richten zich op het ontwikkelen van nieuwe (biobased) bindmiddelen, conditiemeting, versterken van beton ten behoeve van levensduurverlenging en op de vraag welke impact ontwikkelde objecten kunnen hebben. Daarnaast worden experimenten gefaciliteerd voor tests en monitoring. Uniek is het doel om vooral op innovaties te richten die al op korte termijn toepasbaar zijn en zo snel impact hebben op het verduurzamen van de betonketen. Meer informatie over het Innovatieprogramma.

Het BTIC

Het Bouw en Techniek Innovatiecentrum is het vliegwiel voor bouw-, ontwerp- en techniekinnovatie. Het bundelt innovatie-uitvragen vanuit de overheid, innovatiebehoeftes vanuit de markt en onderzoekstrajecten vanuit kennisinstellingen in publiek-private, meerjarige R&D-programma’s. Door een efficiënter, gebundeld innovatieproces kunnen innovaties versneld en op grote schaal tot stand komen om de grote maatschappelijke opgaven op te lossen.

Het Betonakkoord

In het Betonakkoord hebben private en publieke partijen afgesproken de hele betonketen te verduurzamen. Het akkoord richt zich daarbij op vier thema's: CO2-reductie, circulaire economie, innovatie en onderwijs en natuurlijk kapitaal.

Fotografie: Gerrit Serné