Zoektocht naar alternatief bindmiddel

“Alternatieve bindmiddelen zijn een alternatief voor Portlandcement”, zegt Wim Jansze, Directeur Innovatie, Techniek en Duurzaamheid bij VBI. “De productie van cement draagt namelijk wereldwijd bij aan 8% van de CO₂-uitstoot. CO₂ heeft een directe relatie met opwarming van de aarde. Omdat de bouwsector zo’n grote bijdrage levert, is CO₂-reductie in de bouw noodzakelijk om de doelen van het Klimaatakkoord van Parijs te halen. Dit is ook de basis van het Betonakkoord uit 2018. Daarnaast heeft het Klimaatakkoord uit 2019 naar nationale plannen geleid gericht op grondstoffen, circulariteit, en bouwmaterialen.”

Maar er is nog een andere stok achter de deur. Wim geeft aan dat nieuwe Europese regels verplichten dat vanaf 2030 voor alle nieuwe bouwwerken de totale CO₂-uitstoot van een gebouw wordt berekend. Vanaf 2028 is dat al verplicht voor gebouwen groter dan 1.000 m². “Dit geldt van materiaalproductie tot sloop. Deze uitstoot wordt uitgedrukt in de Whole Life Cycle-Global Warming Potential (WLC-GWP) van een gebouw over een levensduur van vijftig jaar. Het gevolg is dat ontwerpers rekening moeten houden met materialen met een steeds lagere CO₂-uitstoot.”

Uitdagend

Een alternatief bindmiddel toepassen in productie is volgens Wim technisch uitdagend, want je zal van laboratoriumschaal naar werkelijk productie moeten: “In het laboratorium werk je met kleine hoeveelheden en maak je proefstukken ter grootte van kubussen en cilinders die getest worden om de kwaliteit te bepalen. Echter, het opschalen naar de fabriek is een uitdaging en vereist vele proefstorts. Bedenk wel: in een fabriek vindt een continue productie plaats van veel kuub per uur, met grote hoeveelheden met een geëiste kwaliteit. De schaalbaarheid is dus technisch uitdagend.”

Ook in het ontwerp en de toepassing is een alternatief bindmiddel uitdagend, omdat de regelgeving uitgaat van normen die naar Portlandcement wijzen. Wim: “Bij gebruik van een alternatief bindmiddel kun je wel zeggen dat dezelfde regels en gebruik van toepassing zijn, maar dan moet je wel bewijzen dat het zo is. Dat is uitdagend, want dat vereist een lang testprogramma op materiaal- en productniveau om aan te tonen dat er een gelijkwaardig product is.”

Prestatie-eisen

Ook bij gebruik van een nieuw bindmiddel zullen de afzonderlijke onderdelen van een kanaalplaat moeten leiden tot een productprestatie, die van veel meer afhankelijk is dan de betonkwaliteit. Wim: “Denk aan kruip en de aanhechting van de voorspanwapening aan het beton. Je kunt dit testen op korte termijn, maar lange termijn effecten zijn ook van invloed op de prestatie en betrouwbaarheid gedurende de gebruiksfase. Immers, kanaalplaatvloeren worden voor een periode van 50 jaar uitgerekend. Bij de ontwikkeling van een nieuw materiaal kun je niet 50 jaar meten, alvorens het toe te passen. Dus moeten we de betrouwbaarheid en prestaties inschatten naar de toekomst toe.”

Vermarkten

Een nieuw product dat is vervaardigd uit beton met een alternatief bindmiddel moet je ook succesvol vermarkten. “Een klant die je product wil kopen is essentieel, anders is het geen innovatie. Daarbij is de keten ervoor verantwoordelijk dat een product van partij A, via partij B vermarkt wordt. Dit is de ketensamenwerking, waarbij er een win-win situatie is.”

Bij acceptatie in de markt in Nederland van constructieve producten, zoals de kanaalplaatvloer, heb je formeel ook nog met regelgevers en bevoegd gezag te maken. De kanaalplaatvloer is immers een product dat een directe relatie heeft met constructieve veiligheid. Bevoegd gezag moet goedkeuring geven en kan dat alleen doen als er regels zijn waar zij zich op kunnen baseren. Wim: “Maar voor alternatieve bindmiddelen zijn er nog nauwelijks regels. Veelal worden er dan richtlijnen door commissies van deskundigen opgezet, zoals CROW doet. Of er wordt een proefprogramma goedgekeurd door het Betoninnovatie loket, waar een commissie van experts valideert dat een product gelijkwaardig is. Dat was het geval bij deze kanaalplaat. Bevoegd gezag kan dan formeel verwijzen naar verklaringen of richtlijnen van experts, in plaats van regels.”

Tot slot

Wim besluit: “Je hebt uiteindelijk de praktische kennis van producten nodig om te kunnen opschalen van lab naar werkelijk productie. Dit is een proces wat vaak intern gericht is. Je hebt technische experts nodig om het product op de markt te kunnen brengen, dat veilig is en betrouwbaar. Daar is theoretische kennis voor nodig, van ontwerpregels tot regelgeving. Dat is extern gericht. In de ketensamenwerking komen beide bij elkaar om innovaties te versnellen. Intrinsieke motivatie speelt daar een belangrijke rol. Gemotiveerde mensen die de uitdaging zien om de innovatie echt op te pakken en naar het eindpunt te brengen.”