• Menu
  • Zoek
  • Login

Cement en CO2

Niet meer dan 1%

Beton met minder cement !?

De maatschappij verduurzaamt en dat raakt ook beton. EMVI-kortingen, BREEAM, Duurzaam Betonakkoord, MPG-eis in het Bouwbesluit en tal van andere initiatieven beogen een verlaging van het CO2-profiel van beton. Dat is een goede zaak omdat dit de cement- en betonindustrie aanzet tot innovatie.Beton-600x400

De nettobijdrage van de cement- en betonindustrie aan de totale CO2-emissie van Nederland is met circa 0,7% tenslotte niet verwaarloosbaar. Maar wat als echte innovaties, zoals nieuwe typen cementklinker of CO2-afvang bij de productie van cementklinker, nog op zich laten wachten? Wat als we het CO2-profiel van beton dan maar verlagen door middel van de 'kaasschaafmethode'; gewoon wat minder cement of wat minder klinker? Dan kan 10% CO2-winst veel onderhoud en een 50% kortere levensduur betekenen. Tel uit je milieuwinst!

De vuilniszak achterna?

U kent het vast wel. Onderweg naar de kliko scheurt de vuilniszak en ligt uw afval op straat. Het gele trekbandje om de zak dicht te knopen was eerder al gesneuveld. Ongemakkelijk, maar de schade is te overzien en het is eigenlijk wel een goede zaak dat er minder plastic wordt gebruikt voor een vuilniszak. Maar een vuilniszak hoeft alleen te presteren bij het legen van de prullenbak. Betonconstructies moeten echter vele decennia meegaan en juist de lange en onderhoudsarme levensduur van beton is goed voor het milieu. Recycling en minder materiaalgebruik mogen bij beton dan ook nooit ten koste gaan van de kwaliteit en daarmee van de levensduur.

Verlagen van het CO2-profiel van beton

De CO2-emissie door beton wordt voor meer dan driekwart bepaald door het cement en meer specifiek door het aandeel portlandcementklinker in het cement. Voor het verlagen van het CO2-profiel van beton wordt dus al snel naar het cement gekeken. Het CO2-profiel kan worden verlaagd door minder cement te gebruiken of door voor cement- en bindmiddelcombinaties te kiezen met een zeer laag gehalte aan portlandcementklinker.

Hiervoor is het dan wel nodig om de eisen te verlagen, zoals een verhardingstijd van 91 dagen in plaats van 28 dagen, of genoegen nemen met een lagere sterkteklasse of milieuklasse. Maar Nederland is al wereldwijd koploper in het gebruik van CO2-arme cementen. En aangezien cement de duurste component in beton is, wordt het al niet meer gebruikt dan strikt noodzakelijk. Verduurzamen met de kaasschaaf in plaats van door echte innovaties gaat daarom altijd ten koste van de kwaliteit en daarmee van de levensduur van beton.

Water-cementfactor en levensduur

Iedere betontechnoloog weet: hoe hoger de water-cementfactor hoe hoger de permeabiliteit. De water-cementfactor, en daarmee het cementgehalte, is bepalend voor de kwaliteit van beton. Daarom wordt een lagere water-cementfactor voorgeschreven voor beton dat in een agressievere omgeving wordt toegepast. Als we nu 10% cement willen besparen en uitgaan van een betonsamenstelling met 330 kg cement en 165 liter water, dan stijgt de water-cementfactor van 0,50 naar 0,56. De permeabiliteit van het beton wordt hierdoor bijna tweemaal zo hoog! Dat heeft effect op de carbonatatie, vorstbestandheid en chloride-indringing: hoe hoger de water-cementfactor hoe sneller de aantasting verloopt en hoe korter de levensduur van het beton.

Permeabiliteit-vs-wcfactor-600x400

Klinkergehalte en levensduur

Naast verlaging van het cementgehalte kan het CO2-profiel van beton ook worden verlaagd door toepassing van een cement of bindmiddelcombinatie met een zeer laag gehalte aan portlandcementklinker. Voor zeer specifieke toepassingen, zoals constructiedelen van massabeton, kan dit vanwege de beperking van de warmteontwikkeling een verantwoorde keuze zijn. Maar voor gewone constructies in weer en wind is de toepassing van bindmiddelen met minder dan 25% klinker onverstandig. Bij lage klinkergehaltes neemt door carbonatatie de porositeit aan het oppervlak sterk toe en bij minder dan circa 25% klinker leidt dit tot een dramatische versnelling van alle eerdergenoemde aantastingsmechanismen.

N.B. Voor aantasting door vorst in combinatie met dooizouten ligt dit omslagpunt zelfs al bij circa 50% klinker. Om die reden wordt voor betonwegen ook geen hoogovencement CEM III/B toegepast, maar bijvoorbeeld wel een hoogovencement CEM III/A of een portlandvliegascement CEM II/B-V.

Slakgehalte-cement-600x400

Nabehandeling

De toepassing van cement- en bindmiddelcombinaties met een klinkergehalte van minder dan 25% heeft naast consequenties voor de weerstand tegen diverse aantastingsmechanismen ook consequenties voor het bouwproces: het beton moet veel langer worden nabehandeld. Bij temperaturen onder de 10 °C loopt deze nabehandelingsduur zelfs op tot meer dan twee weken.

Conclusie

Het sterkste milieuvoordeel van beton is zonder twijfel de zeer lange en onderhoudsarme levensduur. Per toepassing moet daarom zeer kritisch worden beoordeeld of CO2-verlaging middels de 'kaasschaafmethode' wel verantwoord is. Zeker voor beton in weer en wind geldt meestal dat we voor een beperkte CO2-winst maar beter niet kunnen rommelen met de kwaliteit van beton.

De cementindustrie werkt met man en macht aan echte innovaties, waarbij het CO2-profiel van cement en dus van beton kan worden verlaagd zonder concessies te doen aan de kwaliteit. Totdat die innovaties beschikbaar komen is het veel beter om de lange onderhoudsarme levensduur van beton te beschermen en te verduurzamen door bij het ontwerp van betonconstructies rekening te houden met toekomstige gebruikseisen en met demontage en hergebruik van bouwdelen aan het einde van de gebouwlevensduur.

 

Lees ook

Delen:
FacebookTwitterLinkedIn