Er klinkt tromgeroffel vanuit Stevin II. Twintig studenten en onderzoekers met blauwe jassen en labschoenen staan over een grote mal gebogen. Ze hebben 15 minuten om het mengsel in de mal goed te verdelen, aan te stampen en gaten te dichten. ‘Sneller!’ roept onderzoeker Marija Nedeljković en het ritme van de slaande handen versneld meteen. Dan komt Arthur, de aanvoerder van het studententeam, aanrennen met een groot stuk vershoudfolie om de mal mee af te dekken. De eerste cementvrije betonkano is gereed. 

Voor onderzoekers Marija Nedeljković, Ye Guang en Mladena Luković, en ook voor de studenten van het dispuut U-base is deze betonkano bijzonder. Na een aantal jaar afwezigheid kan het dispuut weer mee doen aan hun geliefde Betonkanorace eind mei in Arnhem. Maar de race wordt nog specialer omdat ze zullen varen in een betonkano waar 0% cement in zit. Hoe zit dat precies?

Geopolymeer beton

De kano is gemaakt van geopolymeer beton, ook bekend als cementvrij beton. Dit vrij nieuwe materiaal met beton-achtige eigenschappen gebruikt afvalstoffen uit de industrie als bindmiddel - in plaats van het traditionele Ordinary Portland Cement (OPC). Dit maakt geopolymeer beton een duurzaam alternatief voor traditioneel beton. Marija Nedeljković, die voor haar promotieonderzoek dit materiaal onderzoekt in het Microlab van de TU Delft, legt uit.  ‘Om OPC te produceren moeten grondstoffen lange tijd verhit worden op hoge temperatuur. Deze processen verbruiken zowel veel energie als natuurlijke bronnen.  Voor elke ton Portland cement wordt een ton CO2 uitgestoten.

Bij geopolymeer beton wordt dit OPC- bindmiddel vervangen voor een mengsel van alkaline en afvalstoffen uit de industrie, zoals hoogovenslak en koolvliegas – stoffen dus die toch  al ontstaan bij de productie van bijvoorbeeld staal. Er zijn voor geopolymeer beton dus minder grondstoffen nodig, er is minder CO2 uitstoot en we kunnen afvalstoffen hergebruiken om duurzaam constructiemateriaal te maken. Zo verkleinen we onze ecologische voetafdruk.’  

Van tegel naar constructie

Geopolymeer beton werkt isolerend en is beter bestendig tegen hitte dan traditioneel beton. Van het spul worden soms al brandwerende tegels of muren gemaakt. Maar de onderzoekers van de TU wil meer. Want hoe gaaf zou het zijn als dit duurzame beton echt gebruikt wordt door de bouwwereld?  ‘Beton is het meest gebruikte constructiemateriaal en schijnt voor 5 tot 8 % van de totale uitstoot van CO2 te zorgen, legt Ye Guang uit, associate professor bij het Microlab. ‘ Als geopolymeer wereldwijd gebruikt wordt zou dat dus goed nieuws zijn voor het milieu.’ Maar daar is nog veel voor nodig.

‘Tot nu toe hebben we geopolymeer vooral gebruikt in niet-dragende toepassingen,’ legt onderzoeker Mladena Luković uit. Deze kano is onze eerste poging om een echte constructie van dit materiaal te maken. Om te zorgen dat deze constructie mensen zou houden en waterproof is, hebben we vezels toegevoegd aan het betonmengsel. Dit pakte heel goed uit - bij de eerste testrit bleven de studenten keurig droog. De kano is dus stevig genoeg om mee te racen!’  

Richtlijnen voor de bouwwereld

Maar het grootste probleem is dat er nog standaarden zijn voor het gebruik van geopolymeer en nog geen regels of richtlijnen voor de constructies die uit dit materiaal gemaakt worden. Ye Guang en zijn geopolymeer groep van het Microlab werken daarom aan een aantal gestandaardiseerde mengverhoudingen en doen ze onderzoek naar de levensduur en eigenschappen van dit materiaal. Mladena van de groep Betonconstructies onderzoekt ondertussen hoe geopolymeer gebruikt kan worden als constructiemateriaal. Zo kunnen ze aanbevelingen doen aan partners uit de industrie zodat er uiteindelijk huizen gebouwd worden van geopolymeer beton.

Of boten, natuurlijk. Op naar de betonkanorace!

De Betonkanorace van 2016 zit er inmiddels op. Het team van U-base heeft twee prijzen in de wacht gesleept. De betonkano van het team woog 250 kilo en was daarmee de zwaarste kano van het jaar. Ook won het team de prijs voor meest duurzame kano vanwege het bijzondere materiaal. 

Gepubliceerd: mei 2016

/* */