Hoogwaardig afvalglas belandt nog altijd massaal op de stortplaats, omdat verontreiniging het ongeschikt zou maken voor recycling. Dat is zonde en onnodig, zegt onderzoeker Telesilla Bristogianni, want je kunt er prima gietglas bouwblokken van maken. “Laat de glasindustrie haar obsessie voor perfectie opzijzetten.”

De Griekse promovendus haalde een paar jaar geleden met collega-onderzoeker Faidra Oikonomopoulou het nieuws met een façade van glasstenen in de Amsterdamse P.C. Hooftstraat. Zij hielpen daar bij de vervanging van een 19de-eeuwse gevel van een winkel door een volledig transparante constructie. Uit proeven bleek dat de gegoten klinkers van de ‘Crystal House façade’ een grote sterkte hadden.

In principe is het ook mogelijk om ze uit afvalglas te gieten. “Er is alleen nog onvoldoende duidelijkheid over de precieze kwaliteiten voor een doorbraak als bouwproduct”, vertelt Bristogianni. “Mijn promotieonderzoek toont aan dat gietglas nauwelijks sterkte verliest door luchtbellen of verontreiniging. En dat het dus prima geschikt is voor het produceren van bouwblokken en -balken.”

Vuilstort

Haar onderzoek was vooral gericht op glassoorten die nu nog voor het overgrote deel na gebruik op de vuilstort belanden. Glas van tv- en telefoonschermen, spiegels, ovenschalen, vaccinflesjes, gecoat glas en ovendeuren bevat relatief veel verontreiniging en heeft een andere smelttemperatuur dan bijvoorbeeld flessenglas. Daarom branden glasproducenten zich er liever niet de vingers aan. Dat is jammer, want omsmelten en recyclen vergt gemiddeld 300℃ minder warmte dan de productie van nieuw glas.

Gietglas

In het laboratorium op de faculteit CiTG goot Bristogianni duizenden proefstukken uit afvalglas en onderwierp ze aan proeven om de buigsterkte, stijfheid en breukweerstand vast te stellen. Het smelten gebeurde bij relatief lage temperaturen van 750 tot 1120℃. Vooral de buigsterkte van gietglas blijkt groot. Sommige objecten halen een sterkte van 73MPa. De treksterkte is beduidend minder. Bij stapelen van blokken is het daarom zaak om spanningsconcentraties te voorkomen. Glasblokken met gecurfde, organische vormen lijken daar minder last van te hebben. Dat maakt stapelen eenvoudiger, zelfs zonder gebruik van lijm – haar collega Oikonomopoulou doet daar nader onderzoek naar.

Toevoeging van meer verontreiniging, bijvoorbeeld door bijmengen van coatings, PVB folie of kleine steentjes die soms voorkomen in glasscherven uit autoruiten, zorgt voor variaties in de kwaliteit. “Maar met goede engineering blijft het veilig voor gebruik als gietglas”, vertelt Bristogianni. “Bovendien levert het een interessant nieuw materiaal op.”

Glas-in-lood 2.0

Foto’s die ze nam van de proefstukken laten glas zien met magische kleurenpatronen. Die zijn te herleiden op vervuiling uit het afvalglas, maar ook op de hoge viscositeit bij het gieten. Zo levert omgesmolten glas uit ovendeuren glasblokken op met groene slierten, terwijl omgesmolten veiligheidsglas zwart uit de oven komt. De patronen zijn soms onvoorspelbaar en daarom maakt de industrie er niet graag gebruik van. Toch ziet de onderzoekster volop mogelijkheden om dit “glas-in-lood 2.0” in de architectuur toe te passen. “De defecten maken elk van de proefstukken uniek. Als je gebreken niet kunt vermijden, omarm ze dan.” Ze slaagde er ook in gietglas te maken met versterkingen op kritieke punten door menging van verschillende soorten recyclingglas.

Het proefschrift geeft een overzicht van alle defecten die optreden in blokken recyclingglas. Het zet ook de gemeten effecten van buigproeven en van veranderingen in de chemische samenstelling op een rijtje. Kunnen architecten met die resultaten in de hand straks gietglas toepassen als catalogusproduct? “Nee, voor toepassing in een gebouw blijft een validatie nodig. Maar de onderzoeksresultaten laten zien dat het zeker mogelijk is om een gevel van gerecycled gietglas te maken. Daar kijk ik naar uit.”

Gepubliceerd: november 2022

Meer informatie

• Promovenda Telesilla Bristogianni won recentelijk de “Best paper award 2020” van de Glass Structures & Engineering Journal en de “Young Researcher Award 2021” van de International Journal of Structural Glass and Advanced Materials Research.
• Ze verdedigt haar proefschrift ‘Anatomy of cast glass: The effect of casting parameters on the meso-level structure and macro-level structural performance of cast glass components’ op 25 november. Promotors zijn dr. ir Fred Veer en prof. ir Rob Nijsse.
• Lees hier meer over het Re3 Glass project.