Beton is overal. Juist daarom telt elke procent klimaatwinst. In Europa is beton goed voor 4–5% van de broeikasgasuitstoot; wereldwijd loopt dat richting 8%. Per kubieke meter gaat het al snel om 280–400 kg CO₂, vooral door de productie van portlandklinker, het bindmiddel in cement. Als je die klinker vervangt door alternatieven, schuift de klimaatbalans heel snel in grote stappen de goede kant op. De sleufsilo’s in Merelbeke zijn hiervoor de perfecte test. Het milieu waartegen ze bestand moeten zijn is agressief (zuren uit kuilsappen), de mechanische belasting is hoog en de levensduur van klassiek beton is hier vaak beperkt. ILVO wil het in deze test aantoonbaar beter doen met beton dat langer meegaat, beter bestand is tegen zuren en met een veel lagere milieu-impact.
Wat er gebouwd wordt
Op de proefboerderij van ILVO (Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedselonderzoek) in Merelbeke verrijzen twaalf sleufsilo’s. Samen goed voor ongeveer 1.500 m3 beton. Vier silo’s zijn cementloos uitgevoerd in geopolymeerbeton, vier zijn recyclagebeton en vier zijn referentiebeton met Benor-label. De bouw van de silo’s en de opvolging is in handen van twee consortia, een met Strabag Belgium, Resourcefull en AC Materials en de ander met O.B.B.C. en De Clercq Aannemingen. Buildwise verzorgt de onafhankelijke testen en levensduurmonitoring. De keuze om drie betonsoorten naast elkaar te plaatsen is bewust. Zo krijg je een zuivere vergelijking onder identieke omstandigheden. In elk element van de twaalf silo’s worden sensoren geplaatst die onder andere het vochtgehalte, de temperatuur en de conditie van de wapening monitoren. Die stroom aan data wordt gebruikt voor de validatie van de praktijkprestaties van de verschillende silo’s.
Geopolymeerbeton met gemalen gegranuleerde hoogovenslak
Geopolymeerbeton is beton zonder portlandcement. In plaats daarvan wordt gemalen gegranuleerd hoogovenslak gebruikt. Dit alternatieve bindmiddel wordt alkalisch geactiveerd waardoor een chemische reactie plaatsvindt die zorgt voor verharding door de vorming van een netwerk van polymeren. Door geen portlandklinker te gebruiken, daalt de CO₂-uitstoot per m³ beton sterk. Het geopolymeerbeton in Merelbeke heeft een 50% lagere uitstoot dan het referentiebeton met CEMIII-B in dit project. Vanwege het hoge aandeel LMA wordt een zeer dicht beton gevormd dat zeer geschikt is voor agressieve omgevingen zoals sleufsilo’s. Zuren uit kuilsappen tasten klassiek, calciumrijk cement sneller aan. Geopolymeerbeton bevat minder vrij calcium en is daardoor beter bestand tegen chemische aantasting. Onafhankelijke tests (o.a. bij Buildwise) laten zien dat de druksterkte en slijtvastheid minstens gelijkwaardig zijn aan regulier beton.
Klassieke sleufsilo’s vertonen vaak na ongeveer tien jaar zichtbare aantasting. Met dit nieuwe bindmiddel mikt ILVO op een levensduur van 30 jaar. De data die wordt gegenereerd door de vele sensoren zullen uiteindelijk aantonen wat de daadwerkelijke prestaties zijn. Als de data de verwachting bevestigt dan helpt het om sneller richting normering en bredere toepassing te gaan.
“We hebben het geopolymeerbeton voor deze toepassing volledig geoptimaliseerd. We hebben een stabiel en reproduceerbaar recept neergezet dat uitvoerbaar is op werfschaal.”, vertelt Lukas Arnout. Zijn onderzoekslaboratorium Resourcefull is verantwoordelijk voor de samenstelling van het geopolymeerbeton. “De sleutel zit in chemie én logistiek, en in de kwaliteit van de slak. Dankzij een hoog aandeel LMA van Ecocem halen we zowel de prestaties als de lage milieu-impact die hier nodig zijn.”
Publieke innovatiekracht
Dit project in Merelbeke is mogelijk dankzij het Programma Innovatieve Overheidsopdrachten (PIO) van het VLAIO, het Vlaams Agentschap voor Innovatie en Ondernemen. PIO stimuleert en helpt lokale overheden in Vlaanderen om hun inkoopbudget slim in te zetten om innovatie en praktijk dichter bij elkaar te brengen. Denk hierbij aan goede begeleiding, zorgvuldige selectie en ook financiële ondersteuning. Omdat geopolymeerbeton nog geen Benor-label heeft, kijkt Buildwise als onafhankelijk controleur mee.
Het hele proces is vooraf zeer goed uitgedacht. Eerst is de markt bevraagd en vervolgens is de overheidsopdracht in twee percelen aanbesteed. In de opdracht is bewust ruimte gemaakt voor alternatieve bindmiddelen en voor gerecycleerde secundaire granulaten. Door het op deze manier in te richten, komen beleid, onderzoek en markt bij elkaar en wordt voor de sector de hoogste snelheid bereik. Er wordt in het echt getest, met uitgebreide en zorgvuldige metingen waarvan de resultaten open worden gedeeld. Kort gezegd: publiek en privaat helpen elkaar samen te versnellen.
Bouwplaats voor de toekomst
Inmiddels is de vloer van de vier silo’s gestort met het geopolymeerbeton en is de echte praktijktest gestart. De komende jaren zullen de vloeren intensief worden gebruikt, blootgesteld aan zuren, maar ook aan wisselende seizoensomstandigheden. De prestaties zullen voortdurend worden geanalyseerd. Zodanig dat het mogelijk wordt om schijnbare innovaties te scheiden van bewezen oplossingen. Daarmee is dit Merelbeke-project meer dan zomaar een bouwplaats. Het is een meetopstelling voor de toekomst. De combinatie van cementloos en circulair beton, publiek ondersteund en onafhankelijk gemonitord, versnelt de normering en de marktacceptatie. Dat is goed voor de klimaatdoelen, voor de portemonnee van boeren én voor de concurrentiekracht van de bouw.
Het project in Merelbeke is een heuse teaminspanning waarbij ILVO optreedt als bouwheer en voortrekker, Buildwise als adviseur en onafhankelijk controlebureau, Resourcefull als bindmiddel- en receptontwikkelaar, Strabag Belgium, O.B.B.C., AC Materials en De Clercq Aannemingen als uitvoerende partners. Samen leveren zij een referentieproject waar de hele sector van kan leren. Resourcefull en AC Materials hebben op basis van ervaring gekozen voor Ecocem als leverancier voor de gemalen gegranuleerde hoogovenslak. Lukas Arnout hierover: “LMA is geen niche meer, het is een bewezen route om de klinkerfactor in cement drastisch te verlagen. Het is de sleutelgrondstof voor geopolymeerbeton. Met Ecocem kiezen we voor een hoge kwaliteit en leverbetrouwbaarheid. We hebben al succesvol klinkerarme bindmiddelen geleverd voor de prefab-industrie en de infrastructuur, maar nu dus ook voor een agrarische toepassing in een agressief milieu. Dit is ook wel de kracht van Resourcefull, we koppelen een optimaal mixontwerp aan kwaliteitsborging en leveringszekerheid.”
