3

Inhoud PaginaVoorwoord 4 Cement&BetonCentrum 6Jury 7Juryrapport 8Wedstrijdreglement 12Inzendingen 14Tot slot 116Colofon 117

4

VoorwoordDuurzaam bouwen is de actuele bouwopgave. Hoewel de term ‘duurzaam bouwen’ nog niet voor iedereen dezelfde betekenis heeft, is wel iedereen in de bouwwereld er op zijn of haar manier mee bezig; van werkvloer tot beleids-niveau. Dat de inhoudelijke betekenis nogal varieert, is niet bezwaarlijk. Het gaat om het bewustzijn en de voorwaartse richting. En zo is ook de cement- en beton-industrie zich bewust van haar verantwoordelijkheid op het gebied van duurzaam bouwen. Alleen al het feit dat beton het meest gebruikte bouwmateriaal is, dringt tot acties op het gebied van proces- en productontwikkeling die zullen bijdragen aan duurzaam bouwen.

MilieuprestatiesDe milieuprestaties van beton zijn in de afgelopen jaren al veel verbeterd. Het energiegebruik in het proces van grondstoffen tot bouwproduct is sterk gereduceerd, de afvalstroom in dit proces is vrijwel nul, hergebruik en recycling nemen toe en toepassingen wor-den slimmer. De activering van de thermische massa van beton voor energiezuinige gebouwen is daar een goed voorbeeld van. Maar het moet nog beter.

Groen betonIn de wetenschap dat de beste ideeën dikwijls van buiten komen, is in de zomer van 2009 de ideeënprijsvraag ‘Groen beton’ gelan-ceerd. Het is de eerste editie van de prijsvraag ‘in de kiem gescoord’, die hierna jaarlijks zal worden uitgeschreven, steeds met een specifiek thema. Doel van dit initiatief is innovatie in de betonsector te stimuleren.

De ideeënprijsvraag ‘Groen beton’ is bewust laagdrempelig gehouden; er zijn geen grote inspanningen gevraagd voor deelname. Er is een oproep gedaan aan iedereen die denkt iets te kunnen bijdragen aan de vergroening van beton.

Ideeën kunnen betrekking hebben op geheel nieuwe producten en toepassingen, maar ook op verbeteringen van bestaande processen. Het veld is dus bewust breed en open gehouden.En om te benadrukken dat het in de kern gaat om een stimulans tot

5

ontwikkeling, is gekozen voor een prijs in de vorm van een voucher ter waarde van € 5000,- te besteden aan consultancy of research voor de verdere ontwikkeling van het idee.

InzendingenDe inzendingen hebben ons aangenaam verrast, niet zozeer het aan-tal inzendingen maar veeleer de inhoud. Er is sprake van een grote spreiding over het hele proces van grondstoffen tot bouwwerken en recycling. Bovendien zoals in het begin opgemerkt ‘van werkvloer tot beleidsniveau’. De ingezonden ideeën tonen aan dat er nog een groot potentieel is voor de verdere vergroening van beton. We voelen ons versterkt om met kracht door te gaan op de weg van grijs naar groen. Dat zullen we doen in gezamenlijkheid met alle partijen in de cement- en betonsector.

November 2009

André BurgerDirecteur Cement&BetonCentrum

6

Cement&BetonCentrumDoelstelling Het Cement&BetonCentrum behartigt de gemeenschappelijke belangen van de toonaangevende cementindustrieën met een commercieel belang op de Nederlandse markt. Doelstelling is het gebruik van cement in Nederland te bevorderen, zowel in kwantiteit als in kwaliteit.

Werkwijze Het Cement&BetonCentrum richt zich als communicatie- en net-werkorganisatie op diegenen die beslissen en adviseren over materi-aaltoepassing in de bouw. De werkwijze richt zich op promotie door kennisoverdracht en het onderling verbinden van diverse doelgroe-pen in ontwerp en uitvoering van bouwconstructies.

Organisatie Het Cement&BetonCentrum heeft de juridische entiteit van een vereniging. De volgende bedrijven zijn lid van de vereniging: CCB S.A., CEMEX Deutschland AG, Dyckerhoff AG, ENCI BV (HeidelbergCementGroup), HOLCIM Nederland BV.

Wat we doen De activiteiten van het Cement&BetonCentrum omvatten markton-derzoek, communicatie, kennisoverdracht, technisch onderzoek en public affairs, gericht op wet- en regelgeving voor cement en beton. We streven hierbij naar functionele samenwerkingen binnen de betonsector. We richten ons in de eerste plaats op algemene betoninformatie, niet gebonden aan een specifieke toepassing. Onderwerpen als duurzaamheid, gezondheid, veiligheid, schoonheid en bruikbaarheid behoren tot ons domein.

Cement&BetonCentrumPostbus 35325203 DM ’s-Hertogenboschinfo@cementenbeton.nlwww.cementenbeton.nl

7

JuryDe inzendingen voor de prijsvraag werden beoordeeld door een vakkundige jury bestaande uit vijf personen. De criteria voor beoordeling waren oorspronkelijkheid, haalbaarheid, relevantie en mate van verbetering van de milieuprestaties van beton.

Samenstelling van de juryprof.dr.ir. Michiel Haas, TU-Delft / Nibe, voorzitterprof.dr.ir. Jos Lichtenberg, TU-Eindhovenir. John Mak, W/E adviseursdr. Gert van der Wegen M.Sc., Intronir. Caroline Kruit, dax-magazine, secretaris

8

JuryrapportAlgemeenHet aantal inzendingen is boven verwachting. De diversiteit van de inzendingen is dat zeker ook. Van suggesties ter verbetering van de logistiek in de bouw tot en met industriële eindproducten van beton: het zit er allemaal bij. Voor de jury de lastige taak om met deze grote verschillen een eenduidig oordeel te geven.

‘In de kiem gescoord’ is een ideeënprijsvraag. Gevraagd wordt naar ideeën die de milieuprestatie van beton kunnen verbeteren. De oor-spronkelijke bron van het idee is niet altijd even helder, zo blijkt uit bestudering van de inzendingen door de juryleden. Soms is een idee op onderdelen al eerder gezien of betreft het een product dat op een andere (buitenlandse) markt al is geïntroduceerd. De jury sluit niet uit dat ook bij de genomineerde inzendingen onderdelen van het idee al eerder zijn gepresenteerd. De jury is echter van mening dat elk van de genomineerde ideeën bestudering en zelfs navolging verdient.

De titel van de prijsvraag suggereert dat wordt gezocht naar ideeën die met name betrekking hebben op de allereerste fase van het bouw-proces danwel de betonproductie. Daar valt volgens de jury de groot-ste milieuwinst te behalen.

Esthetische ingrepen aan beton hebben wel degelijk betrekking op de duurzaamheid van het eindproduct, zo wil de jury nog benadrukken. Voorstellen voor ‘mooi’ beton worden dan ook serieus beschouwd.

9

Genomineerden

ADRHet idee beschrijft een techniek met potentie, waarvan de jury verwacht dat er zeker milieuwinst mee is te behalen. Het is een positieve stap in een ontwikkeling die al eerder in gang is gezet.

Beton voor eeuwigheidDe inzender van dit idee om een gebouw in Rotterdam op te toppen brengt volgens de jury een belangrijk aspect aan de orde, namelijk dat er meer draagvermogen, door steeds verdere uitharding en overdimensionering, en duurzame kwaliteiten in bestaande betonconstructies zitten dan in de regel wordt aangenomen. Dat op zich verdient al aandacht en is de nominatie waard.

Bruin betonToeslagmaterialen betrekken uit de zeer directe omgeving: een derdewereld techniek die ook in onze bouwprocessen zou kunnen worden opgenomen. De jury is geïnspireerd door het denkpatroon van de inzender, maar verwacht dat er teveel praktische bezwaren aan een Nederlandse toepassing zouden kleven, omdat het voor de categorie cementgebonden producten geen wezenlijke voordelen biedt. Toch, het idee van ‘terug naar de basis’ en je laten leiden door eenvoud stelt de jury zeer op prijs.

GevelstructurenHet dragende gevelrooster van lichtgewicht beton is een mooi ontwerp en goede toepassing van bestaande technieken en produc-ten. De jury prijst dat de inzender heeft gekozen voor de combinatie van een aantal nieuwe ontwikkelingen en daarmee een gevel heeft bedacht die als totaal ook een prima milieuprestatie laat zien.

10

Green velvet Aaibare daken met een groene vleug: de jury ziet zeker de esthetische kwaliteiten van dit idee. Uit de beschikbare documentatie is niet helemaal duidelijk hoe het beton zich gedraagt onder de natte mos-laag. De levensduur (technisch, economisch en esthetisch) van dit idee is lastig in te schatten, maar het resultaat is zondermeer mooi om te zien!

InnogainDe producten van Innogain hebben een grote marktpotentie. De jury spreek van een verfrissend idee. Het slim (en herhaaldelijk) toepassen van elementen om de verbindingen van betonelementen te optimaliseren geeft een directe materiaalbesparing en maakt de werkzaamheden op de bouwplaats sneller en schoner. Gezien de (buitenlandse) ervaringen met Innogain, is het beter om te spreken van een toepassing, dan van een idee, aldus de jury.

MU.REMulti Reusable lateien van kleine constructieve elementen: de jury vindt het een goed idee. Met dit concept zouden zeker hoogwaardige toepassingen mogelijk zijn. Op het gebied van logistiek, arbo en hergebruik scoort het idee hoog. De jury vindt echter dat de inzender zich wel beperkt met het bouwelement latei (in het gehele bouwvolu-me een gering aandeel) en vraagt zich af of andere toepassingen ook mogelijk zijn.

Vederlicht, beterdichtDe jury ziet zeker mogelijkheden voor een element waarbij verschil-lende betondichtheden worden gebruikt. Deze inzending is een idee in de kinderschoenen: het verdient nadere uitwerking van de thermi-sche eigenschappen en de constructieve toepassingsmogelijkheden. De jury plaatst kanttekeningen bij de recyclebaarheid van het product, maar heeft er wel vertrouwen in dat dit product een positieve bijdrage kan leveren aan de milieukwaliteit van beton.

11

Willow WallDe letterlijke verwevenheid van wilgen met het beton is de praktijk-toepassing van een (goed!) idee dat de jury al eerder heeft gezien. De jury is zeer te spreken over het resultaat van de Willow Wall en wil daarom dit type toepassingen stimuleren.

XiritonVernieuwbare grondstoffen in beton en toeslagmateriaal dat CO2 bindt: die ideeën zijn niet nieuw. De combinatie van grondstoffen (voornamelijk miscanthus en olivijn) is wel nieuw en met de gekozen materiaalsamenstellingen lijken veel toepassingen binnen het bereik. Het idee lijkt goed doordacht en onderzocht en de eerste voorzichti-ge toepassingen stemmen de jury optimistisch.

12

WinnaarDe jury heeft gekozen voor Xiriton als winnaar van deze eerste ideeënprijsvraag ‘In de kiem gescoord’. De inzending laat ook zien dat zelfs met een heel goed idee nog een lang traject is te gaan voor-dat het een toepasbaar product is geworden.

Xiriton geeft een heel direct antwoord op de vraag die bij de prijs-vraag werd gesteld: ‘Kun jij beton vergroenen?’ Xiriton pakt de milieuprestaties van beton letterlijk in de kiem aan, met verandering van de betonsamenstelling. Daarmee wordt inge-speeld op een acuut probleem: de CO2 emissie.

De jury is onder de indruk van de reeds gerealiseerde (kleinschalige) projecten en verwacht een groot toepassingenbereik, ook op plaatsen waar het beton direct in aanraking komt met water. De jury hoopt met deze prijs het product nog een zetje te kunnen geven in de richting van een groter marktbereik.

13

Eervolle vermeldingDe jury heeft een eervolle vermelding toegekend aan de inzending MU.RE, de latei uit herbruikbare segmenten. De jury is onder de indruk van het concept, maar vindt het gekozen toepassingenbereik veel te smal.

Tijdens de jurering is er heftig gediscussieerd over kosten- en milieu-aspecten van dit idee: is de herbruikbaarheid wel zo eenvoudig, is samenstellen en montage niet te intensief en hoe goed presteren de elementen op de langere termijn? Aan de andere kant biedt het idee veel mogelijkheden voor uitwerking naar een volledige betoncon-structie uit kleine elementen: dit heeft productietechnisch weer grote voordelen. Het idee is dus goed en schreeuwt om verdere studie.

14

Wedstrijd-reglement Artikel 1 AlgemeenIdeeënprijsvraag ‘Groen beton - In de kiem gescoord’ is een initiatief van het Cement&BetonCentrum.In de kiem gescoord is een openbare ideeënprijsvraag.

Artikel 2 DoelMet deze prijsvraag wil het Cement&BetonCentrum een stimulans geven aan de verbetering van de milieuprestaties van beton.

Artikel 3 DeelnameDeelname aan deze openbare ideeënprijsvraag staat open voor ieder-een die denkt een bijdrage te kunnen leveren aan de verbetering van de milieuprestaties van beton.Uitgesloten van deelname zijn de juryleden en hun bureaus evenals de medewerkers van het Cement&BetonCentrum.

Artikel 4 InzendingenInzendingen moeten bestaan uit:- een digitaal tekstdocument volgens sjabloon, met motivatie, aangevuld met identiteitgegevens- een digitaal beelddocument.Inzendingen dienen uitsluitend digitaal te worden gedaan op www.indekiemgescoord.nl.De ontwerper geeft daarbij een verklaring van eigendom af.Inzendingen moeten uiterlijk 30 oktober 2009 binnen zijn.

Artikel 5 JureringDe inzendingen worden beoordeeld door een vakkundige jury bestaande uit vijf leden, te weten:- prof.dr.ir. Michiel Haas, TU-Delft / Nibe, voorzitter- prof.dr.ir. Jos Lichtenberg, TU-Eindhoven- ir. John Mak, W/E adviseurs- dr. Gert van der Wegen M.Sc., Intron- ir. Caroline Kruit, dax-magazine, secretarisDe jury wordt door het Cement&BetonCentrum voor 1 jaar benoemd.

15

De jury is onafhankelijk en doet een autonome uitspraak.De jury beoordeelt de inzendingen in een besloten zitting.De jury heeft de vrijheid om aanvullende informatie bij een inzen-ding te verzamelen en te betrekken.Tegen het oordeel van de jury staat geen bezwaar open en over de beslissing kan niet worden gecorrespondeerd.

Artikel 6 BeoordelingscriteriaDe jury zal de inzendingen beoordelen op de volgende criteria:- oorspronkelijkheid;- haalbaarheid;- mate van verbetering van de milieuprestatie van beton;- relevantie voor de bouwnijverheid en maatschappij.

Artikel 7 Prijs en uitreikingDe prijs voor het beste idee bestaat uit:- een voucher voor onderzoek of consultancy ter waarde van € 5000,- waarmee de verdere ontwikkeling van het idee wordt

bevorderd.- een trofee ‘Beton in de kiem’.- aanwending van de voucher gebeurt in overleg met het

Cement&BetonCentrum.- de prijsuitreiking vindt plaats tijdens de jaarlijkse Betondag, op

19 november 2009 in de Doelen, Rotterdam.

Artikel 8 Eigendom en slotbepalingen- Ingezonden ideeën blijven het intellectuele eigendom van de

inzender, met behoud van de bijbehorende rechten.- Het Cement&BetonCentrum heeft het recht de inzendingen te

publiceren.- Dit reglement treedt in werking op 1 juli 2009 en kent een werkingsduur van 1 jaar.- Dit wedstrijdreglement is gebaseerd op Kompas.

16

InzendingenDe inzendingen zijn op alfabetische volgorde van het motto gepresenteerd. Een aantal presentaties zijn omwille van omvang en helderheid enigzins aangepast door bijvoorbeeld tekst-inkortingen of het toevoegen van afbeeldingen.Inzendingen met een l zijn door de jury genomineerd voor de hoofdprijs.

Advanced Dry Recovery, Mark van Kempen l 18Alleen DAT transporteren, Casper Mutsaers 20Begroeide bermverhardingen, Walter Speelman 22Beton €O2ten, Inge van Baardwijk 24Betoncode, Inge van Baardwijk 25Beton met grotere korrels, J. Askes 26Betonskelet terug naar constructeur, B. Olij 28Beton voor de eeuwigheid, Bart van Bueren l 30Bioton - voor de zachte huid, Rein Jansma 32Beperking beton in vloeren, J. Askes 34Bruin Beton, Martijn Schildkamp l 36Composiet is favoriet, Michaël Menting 38Concrete2C, Marcel Joosten 40Denkdun, Rogier de la Rive Box 42EcoXbloc, Bart van Zwicht 44Flex-skin-mat, Maarten de Graaf 46Forrest Foundations, John Ouderling 48Gevelstructuren, Biek van Rooij l 50Green tile, Beatrix Zingerle 54Green velvet betonpan, Lucine Blankert l 56Grinding grind, Vince Limpens 59Groene weg, Willie Crox 60Hybride beton-truckmixer, Martin Geernaart & Erik van Weerdhuizen 62Hoger en dunner, Rob Huijben 64InnoGain, Rob van Rijn l 67Kameleon Beton, Diederik Verheul 70Klootjes, Paul Kuipers 72Knotty concrete, Dion Lembekker & Marjolein Dekker 74Less is more, Frans van Herwijnen 76Logo vertaald, Henk van der Weijst 78Luchtzuiverend Cement, Tom Ryckeboer 80

17

Megatrax beton, Peter van Bakel 82Minimale architectuur, maximale natuur, Joyce Elshof 84Monoliet, Bas van Geffen & Nynke Bemelmans 86Mu.Re, Huub Swillens l 88Natuurlijk vezeldoek, Theo van Wolfswinkel 90Natuursteenbeton naar wens, Rob Nijsse 92Schorsbeton, Dirk Lansink 94De slimste kuub, Inge van Baardwijk 95Second life design, Frans Koch 97Strength and Flexibility , Daan Lans 98Tools to reduce, Axel Jacobs 100Vederlicht maar beterdicht, Jacob Alkema l 102Volledig recycleerbaar beton, Mieke de Schepper & Nele de Belie 104Wapening met behulp van zink, J. Askes 106Warm beton, Klaas Dijkstra 107Warmteproductie combineren, Frederick van Waarde & Wienke Scheltens 108Warmtewinmuur, Remko Kraak 110Willow Wall, Dirk Jan Postel l 112Xiriton, Frank Bucher l 114

18

Advanced Dry RecoveryDe wens om te slopen betonconstructies als granulaat terug te brengen in beton vindt nog steeds onvoldoende respons. Belangrijkste reden is dat de kosten om beton-granulaat –met name de fijne fracties- te reinigen te hoog zijn. Het is nu economisch aantrekkelijker om ongereinigd 0-40 mm betongranulaat af te zetten in de GWW-sector.

IdeeMet een nieuwe binnen de TU-Delft ontwikkelde technologie, ADR -Advanced Dry Recovery- is het mogelijk tegen zeer lage kosten betongranulaat te reinigen en ongewenste fijne en lichte bestand-delen te verwijderen. Naar verwachting groeien de BSA-stromen in de komende jaren sterk. De GWW-sector kan op termijn de BSA-overschotten niet meer onder het asfalt verwerken. Met ADR komt een technologie beschikbaar om betonpuin op een economische en gecontroleerde manier te reinigen en geschikt te maken voor herge-bruik in beton. Conag heeft samen met de TU-Delft de technologie geschikt gemaakt voor de toepassing in beton.

AlgemeenHergebruik van betongranulaat in beton blijft een zorgenkindje bij producenten en opdrachtgevers. Er blijft onzekerheid over ‘hoe schoon is het granulaat’ en ‘hoe constant is het proces van reiniging’. Het beste materiaal wordt verkregen door betongranulaat te wassen en zo te ontdoen van de fijnste fracties en lichte verontreinigingen. De praktijk leert dat deze bewerking te duur is. Na het wassen blijft slib over, dat als afval moet worden afgevoerd. Dat is niet alleen ongewenst maar ook zeer kostbaar. Deze kosten komen terug in de prijs van het gereinigde betongranulaat. Daardoor wordt nog steeds minder dan 5% beton gerecycled en als granulaat in beton herge-bruikt. Dat terwijl Nederland van eigen bodem nauwelijks grof pri-mair materiaal -grind- ter beschikking heeft. Van alle Europese lan-den heeft alleen Noorwegen toegezegd dat zij op termijn granulaten blijven leveren. Andere landen demotiveren transport van primair materiaal naar Nederland. Daarnaast vindt ook de Nederlandse over-heid dat we onze eigen problemen moeten oplossen.

InzenderMark van KempenVught Inashco

19

Een droge reinigingsmethode die eenvoudig én goedkoop ongewens-te lichte verontreinigen zoals hout, tempex maar ook de zwaardere verontreinigingen als ijzer/staal uit het betonpuin kan halen. We verwachten daarmee dat de brekerindustrie betongranulaat gaat maken voor de betonindustrie -in plaats van voor de wegenbouw- die een hoge kwaliteit combineert met een aantrekkelijk prijsniveau. Een technologie die ervoor zorgt dat beton terug kan komen in de betonindustrie. Naast het recyclen van beton willen we ook de fijne fractie < 1mm terug gaan voeren als inputmateriaal in de oven (CO2-reductie) of als het ontdaan is van de (lichte) verontreiniging terugbrengen in de cementmolen als filler. We zien een verhoogd CAO-aandeel in de kleine fractie en dit zal CO2-besparingen opleveren.

Nieuwheid Nieuw is de droge scheidingtechnologie voor kleine fracties. In de ADR wordt door middel van kinetische energie een scheiding gemaakt. De binding tussen water en met name de kleine minerale fractie wordt verbroken. ADR is te omschrijven als een doorontwik-kelde windsifter en specifiek geschikt om fracties onder de 12 mm te reinigen.

Milieuwinst Met deze technologie wordt beton daadwerkelijk teruggebracht naar de betonindustrie in plaats van als fundatiemateriaal voor de wegen. Nu kan daadwerkelijk begonnen worden met C2C in de betonindu-strie. De bijdrage van deze industrie aan duurzaam bouwen is daar-mee erg groot.

20

InzenderCasper MutsaersBreda

Alleen DATtransporterenAlleen DAT transporteren wat noodzakelijk is draagt bij aan ‘Groen Beton’! In het kader van duurzaamheid zie je dat het transport van beton middels een betonmixer voor een belangrijk deel zorgt voor de uitstoot van gassen danwel fijnstof en kosten binnen het productieproces dat van fabriek tot klant loopt. IdeeDaarom is het idee om droge mortel te vervoeren per beton-mixer. En om pas op de locatie (waar het beton verwerkt wordt) water toe te voegen en te mixen. Op deze manier hoeft het gewicht (en volume) van het water niet over de weg vervoerd te worden. Dit zal zorgdragen voor lagere energiekosten per tonna-ge beton en minder uitstoot van gassen en roet. De kwaliteit van water is in heel Nederland van voldoende kwaliteit om het toe te voegen.

Nieuwheid Een nieuwe kijk op het productieproces.

MilieuwinstEen reductie van 15% in de uitstoot van CO2 en roet per tonnage verwerkt beton.

Onderbouwing Water draagt substantieel bij aan het gewicht van beton. Een reductie hierop zal een reductie geven in het verbruik van energie.

21

22

Begroeide berm-verhardingen Een duurzaam draagkrachtige berm levert een aanzienlij-ke bijdrage aan de verkeersveiligheid. Dat is de afgelopen jaren met de afname van het aantal eenzijdige berm-ongevallen aangetoond.

Idee Voor deze toepassing is een betonspecie geïntroduceerd genaamd Bermcrete. Het is een betonsoort met een open structuur die langs wegen als bermverharding wordt aangebracht. Mede door deze open structuur raakt Bermcrete begroeid en heeft daardoor ook de uitstra-ling van bermverharding en niet van wegverbreding.Er wordt een duurzaam veilige berm gerealiseerd die weggebruikers in visueel opzicht niet uitnodigt er gebruik van te maken. De holle ruimten in het beton bieden begroeiing de mogelijkheid te wortelen waardoor geen optische wegverbreding ontstaat. En zo wordt een toename van de gemiddelde verkeerssnelheid voorkomen.

VoordelenDe open textuur in combinatie met de holle ruimte geeft twee eigen-schappen die voor bermverharding erg belangrijk zijn:- geen optische verbreding van de rijbaan;- snelle verwerking, minder verkeershinder.De praktijk heeft uitgewezen dat op één werkdag gemakkelijk 4 km bermverharding kan worden aangelegd. Ter vergelijking: bij een aan-leg met grasbetontegels wordt hooguit 500 m per dag gehaald. Hierdoor ontstaat er een royale rendementsverbetering met een kor-tere buitendienststelling van de weg.

Nieuwheid Het is een bestaand product (betonmortel) dat nog nooit voor deze toepassing is gebruikt. Voor de betonmortel is het een nieuwe markt en voor de wegenbouwers een nieuw product.

Milieuwinst- Langere levensduur ten opzichte van de bestaande producten

(methoden)

InzenderWalter Speelman‘s-HertogenboschMebin

23

- Volledig recyclebaar- Substantiële bijdrage aan de verkeersveiligheid- Natuur kan zich volledig herstellen (gras wortelt zich in de holle

ruimte van beton)

Onderbouwing Een vijftal projecten uitgevoerd langs de provinciale en buitenwegen met de provincie Noord-Brabant en het Waterschap Tholen (Zeeland).

24

Beton €O2tenMet ‘Beton €O2ten’ wordt bedoeld dat er kosten verbon-den moeten worden aan het aantal kilogram CO2 dat er wordt uitgestoten om een kuub beton te maken, dan wel te gebruiken.

IdeeDoor hiervoor een eenheidsprijs op te stellen wordt een kuub beton automatisch duurder om toe te passen naarmate meer CO2 vrijkomt bij vervaardiging en/of gebruik. Wanneer iets te duur wordt dan zal er naar alternatieven worden gezocht dan wel nieuwe ontwikkeld die minder CO2 zullen uitstoten.

Nieuwheid Het feit dat er eenheidsprijzen aan CO2 uitstoot worden gehangen en dat als middel wordt gebruikt om de productontwikkeling van beton zonder CO2 uitstoot op gang te helpen, is als vernieuwend te beschouwen.

MilieuwinstHet resultaat van het uitvoeren van dit idee is dat partijen de juiste ‘incentive’ krijgen om beton te ontwikkelen dat een betere milieu-prestatie heeft doordat er weinig tot geen CO2 wordt uitgestoten.

Onderbouwing Prijs zal in het bedrijfsleven altijd één van de grootste drijfveren zijn voor de keuzes die ze maken. Wanneer beton met een betere milieu-prestatie ook het goedkoopste zal zijn, dan zal dit zeker worden toe-gepast en als het niet voor handen is dan zorgen ze wel dat er goed-kopere alternatieven komen.

InzenderInge van BaardwijkGoudaKoninklijke BAM Groep

25

BetoncodeDe ultieme oplossing voor hoogwaardig hergebruik van beton is een sloopverbod, dit zal in de praktijk echter niet voorkomen. Maar om na bijvoorbeeld 50 jaar te kun-nen zeggen of een betonnen constructie wel of niet gesloopt moet worden om een bepaalde functie te kun-nen blijven vervullen is informatie nodig. Deze informa-tie is vaak niet voor handen.

Idee Het idee is daarom om alle informatie die met het object te maken heeft op bijvoorbeeld een chip te zetten en mee te storten in het beton. Te allen tijde is de juiste informatie op te vragen door bijvoor-beeld met een scanapparaat langs het object te gaan. Net als een streepjescode van een product in de supermarkt levert de Betoncode de unieke informatie op. De streepjes zijn nu vervangen door bij-voorbeeld de chip. Op de chip wordt een ‘taal’ gebruikt die zelfs na 50 jaar nog te ontcijferen valt.

NieuwheidDe nieuwheid schuilt in het feit dat het op dit moment niet mogelijk is om direct alle benodigde informatie over een object dat al 50 jaar bestaat op te vragen. Er wordt natuurlijk al veel digitaal gedaan en her en der opgeslagen in databases. Echter nooit op één fysieke locatie en helemaal volledig.

MilieuwinstOp deze manier kan de slimste sloopoplossing worden gekozen, of kan de conclusie zijn dat de constructie nog eens 50 jaar mee kan, of dat er nog geen onderhoud gepleegd hoeft te worden.

Onderbouwing Nu wordt vaak gekozen om objecten te slopen terwijl dit gezien de conditie waarin het beton zich eigenlijk bevond niet noodzakelijk was. Door de Betoncode is de keuze om te slopen gefundeerd te weerleggen.

InzenderInge van BaardwijkGoudaKoninklijke BAM Groep

26

InzenderJ. Askes ArnhemABT bv

Beton met grotere korrelsDe doelstelling van de prijsvraag, verduurzaming met beton, houdt voor mij in dat de CO2-uitstoot moet wor-den verminderd bij de toepassing van beton. Mijn aan-dacht gaat daarbij in eerste instantie uit naar de materia-len cement en wapening omdat juist deze materialen als volgt een belangrijk aandeel hebben bij de uitstoot van CO2 in kg per m3 beton:- Portlandcement 140 tot 170 kg (hardt sneller uit en heeft daardoor soms de voorkeur) - Hoogovencement 40 tot 50 kg- Wapening 30 tot 100 kg (afhankelijk van hoeveelheid wapening per m3 beton)Verder zal ook moeten worden gelet op de praktische en financiële haalbaarheid.

IdeeDoor grotere grindstenen/korrels toe te passen kan de hoeveelheid cement per m3 beton worden beperkt. Immers, waar een grotere kor-rel zit is geen cement aanwezig. Bij traditioneel beton is er sprake van circa 45 volumeprocenten grind. Door dit aandeel met onder andere grotere korrels te verhogen naar bijvoorbeeld 50 à 55% daalt de hoeveelheid zandcement van 55% naar 50 à 45%. Het cementge-halte en dus ook de bijbehorende CO2-uitstoot wordt daarmee dan met 10 à 20% gereduceerd. Vooral bij prefabbeton kan de milieu-winst groot zijn omdat hier doorgaans portlandcement wordt gebruikt in verband met de gewenste snelle harding.

OnderzoekDe centrale vraag is welke korreldiameter maximaal haalbaar is. De toepassing vergroot de minimum maaswijdte van de wapening en er zal aangepast gewapend moeten worden. Verder zal ook de stortbaar-heid/verwerkbaarheid moeten worden onderzocht en ten slotte de constructies die hiervoor geschikt zijn in verband met het voorko-men van grindnesten.

27

28

Betonskelet terug naar constructeurSoms is het antwoord nog eenvoudiger dan de vraag. Om minder afval te produceren, en te besparen op de steeds schaarser wordende grondstoffen, kan al veel gewonnen worden door beter gebruik te maken van de bestaande eigenschappen van beton. De milieuwinst zit dan in het tegengaan van verspilling.

IdeeEen groot deel van het beton wordt toegepast in de woningbouw. Ten gevolge van de steeds hogere geluidseisen worden de massa-eisen steeds hoger, waardoor meer beton nodig is.Tegenwoordig zijn de constructieve eisen al niet meer bepalend voor de dimensies van het betonskelet, maar de dimensies die volgen uit de massa-eisen voor geluidsisolatie. Door beton met een hogere volu-mieke massa toe te passen kan het skelet weer gedimensioneerd wor-den aan de hand van de minimaal benodigde constructiedikten.

NieuwheidDe bouwwereld moet zich nog meer bewust worden van de mogelijk-heden die juist beton biedt om maatwerk te leveren. Er wordt wel gebruik gemaakt van de mogelijkheid te variëren in sterkteklasse, maar onvoldoende op de interactie met de bouwfysisch adviseur om de optimale volumieke massa vast te stellen.

MilieuwinstEen besparing op de hoeveelheid te verwerken beton leidt tot minder transport- en verwerkingskosten. Minder beton verwerken leidt tot besparing op het meest schaarse onderdeel cement. Dit kan leiden tot minder cementwinning in Limburg, waardoor meer natuur behouden blijft.Voor de toepassing van zware toeslagmaterialen kan verder onder-zocht worden in hoeverre gebruik kan worden gemaakt van restafval-stoffen.

InzenderB. OlijAmsterdamBouwadviesbureau Strackee

29

OnderbouwingBij toepassing van een massa van 2800 kg/m³ in plaats van 2300 kg/m³ worden de dimensies:- woningscheidende vloeren: 23/28 x 300 mm = 250 mm;- woningscheidende wanden: 23/28 x 250 mm = 210 mm.De besparing op de hoeveelheid toegepast beton bedraagt dan circa 15%

Aanvullend onderzoekEr dient aanvullend onderzoek verricht te worden naar onder andere:- Invloed van de verminderde stijfheid van het casco op de massa-eisen ten behoeve van geluidsisolatie;- beschikbaarheid en milieubelasting van toe te passen zware toe-

slagmaterialen.

30

Beton voor de eeuwigheidVeel gebouwen hebben eeuwigheidswaarde en beton gaat mee tot in de eeuwigheid. Een lange levensduur van een gebouw is duurzaam. Helaas worden gebouwen toch afge-broken doordat de locatie rendabeler is voor grotere gebouwen. Een bekend voorbeeld is de Zwarte Madonna in Den Haag (1985-2007). Delen van de Rotterdamse Lijnbaanflats dreigen ook gesloopt te worden voor nieuwbouw met hogere dichtheid.

Idee Zonder computers was het vroeger niet mogelijk om constructies nauwkeurig door te rekenen. Grotere belastingfactoren en afmetin-gen werden voor de veiligheid gehanteerd dan vandaag met de huidi-ge rekenmethoden nodig is. Bovendien is een bijzondere eigenschap van beton dat het uithardt over de loop van tijd. Om deze redenen heeft een oud betonnen gebouw vaak 20% meer draagvermogen dan aanvankelijk berekend.Deze verborgen kracht van beton maakt het mogelijk bovenop bestaande gebouwen te bouwen:- de locatie wordt effectiever gebruikt;- gebouwen krijgen meer exploiteerbaar vloeroppervlak;- de kosten voor volledige nieuwbouw worden bespaard;- geen mileubelasting van sloop en nieuwbouw, maar duurzaam

door langere levensduur;- meer dichtheid is beter voor het openbaar vervoer.

NieuwheidEen gebouw optoppen is niet nieuw, maar vaak wordt deze mogelijk-heid vergeten. Ook ontbreekt vaak het besef dat een gebouw niet slo-pen de meest duurzame oplossing is voor een gebouw. De bouw en sloop van een gebouw vormen tenslotte 40% van de milieubelasting van het gebouw.De gedachte van het optoppen van de Lijnbaanflats en de Lijnbaanwinkelstraat is wel nieuw. De huidige planvorming richt zich op sloop van delen van de flat. Het prijzengeld zal ook worden besteed aan een constructieve analyse voor optopping. Gedacht

InzenderBart van BuerenRotterdamWaterarchitect van Bueren

31

wordt aan drie lagen opbouw op de flats en 2-3 extra verdiepingen bovenop de winkels. De opbouw bovenop de winkels verspringen naar achteren voor daglicht in de winkelstraat, hierdoor zal de nieuwbouw uitkragen en ook deels steunen op de bevoorradings-straat. Onder deze straat komt ook een parkeerkelder.

De Lijnbaan samen met haar flats zijn 's werelds eerste voorbeeld van een modernistisch stedenbouwkundig ontwerp van een stads-centrum. Deze cultuurhistorische waarde moet behouden blijven, maar tegelijkertijd is groei in het centrum noodzaak.

Milieuprestaties De overwaarde van de draagkracht van een betonconstructie wordt benut voor meer vloeroppervlak.De levensduur van het gebouw wordt verlengd. Dit is de ultieme vorm van duurzaam hergebruik van beton; er vind geen downgra-ding plaats, maar letterlijk upgrading.

Onderbouwing Oorspronkelijke constructieberekeningen van de lijnbaanflats zijn nog niet bestudeerd, constructiedimensies en kwaliteit zijn nog niet gemeten. Bekend is dat met een belastingfactor (inclusief materi-aalfactor) van ten minste 1,7 werd gerekend. Tegenwoordig is dit 1,2 (excl materiaalfactor). Met materiaalfactor meegenomen is dit 20% overwaarde. De toegenomen draagkracht van uitharding van beton is 5-10%. Dit betekent dat drie normale verdiepingen mogelijk zijn. Toename in windbelasting kan gecompenseerd worden door een lichtgewicht optopping, wat dus een lagere belasting is dan drie nor-male verdiepingen. Toestand van de fundering is onbekend, deze dient waarschijnlijk versterkt te worden voor de hogere belasting. De fundering kan gekoppeld worden aan de parkeerkelder voor een bre-dere krachtsafdracht waarbij ook de opwaartse kracht van de kelder wordt benut.

32

Bioton - voor de zachte huidDoor houtsnippers, aardappelen of stro in de kist te leg-gen ontstaat een betonoppervlak dat al een start is voor verder leven. Mos, insecten en vogels gedijen bij een ruwe waterbufferende structuur.

Idee Het idee borduurt voort op het idee van zichtbeton. Maar nu wordt bewust ingegrepen: door natuurlijke vormen zoals bladeren, hout-snippers en dergelijke in de kist te leggen, ontstaat er een reliëf van natuurlijke vormen. Voor het eerst worden natuur en beton zichtbaar gecombineerd. Daardoor wordt de inzetbaarheid vergroot, estheti-sche mogelijkheden verbreed. Dankzij de ‘biologische huid’ en de onregelmatige structuur worden mos, stof en kleine plantjes aangetrokken. Er ontstaat als het ware een levend gebouw.

NieuwheidBeton heeft het imago van een ‘onnatuurlijke’ bouwstof. Het wordt gezien als onmenselijk, koud en sfeerloos. In het verleden werd nauwelijks met zichtbeton geëxperimenteerd. Hooguit de houtstructuren van de kist waren te zien. Dit idee brengt daar verandering in: door het toevoegen van blade-ren, stro en dergelijke onstaat een biologische huid, die steeds veran-dert en groeit. Veroudering is positief, is gewenst, en de natuur vindt een ideale voedingsbodem.

MilieuwinstDe noodzaak om het gebouw te behandelen met antigraffiti-chemi-caliën neemt af, de kleurtolerantie is groot. Geen verf of andere buitenafwerking vereist.De elementen kunnen gedemonteerd en hergebruikt worden. Visuele veroudering is een doel. De rijkheid van de natuur komt als patina op de huid te liggen. Dankzij de natuurlijke verschijning en goede eigenschappen zal vaker voor beton als bouwmateriaal geko-zen worden. Beton bevordert een goed binnenklimaat, waardoor minder installaties nodig zijn.

InzenderRein JansmaAmsterdamZwarts & Jansma Architecten

33

Onderbouwing Geen antigraffitilaag vereist: dankzij de onregelmatige structuur is Bioton niet attractief voor graffiti. Grote kleurtolerantie, dus minder afhankelijk van bijvooorbeeld weersomstandigheden tijdens het storten. Geen buitenafwerking, geen extra gevelhuid vereist: materiaal en buitenafwerking zijn een. Losse platen kunnen gedemonteerd worden, beton kan makkelijk hergebruikt worden.

34

Beperking beton in vloerenDe doelstelling van de prijsvraag, verduurzaming met beton, houdt voor mij in dat de CO2-uitstoot moet wor-den verminderd bij de toepassing van beton. Mijn aan-dacht gaat daarbij in eerste instantie uit naar de materia-len cement en wapening omdat juist deze materialen als volgt een belangrijk aandeel hebben bij de uitstoot van CO2 in kg per m3 beton:- Portlandcement 140 tot 170 kg (hardt sneller uit en heeft daardoor soms de voorkeur);- Hoogovencement 40 tot 50 kg.;- Wapening 30 tot 100 kg (afhankelijk van hoeveelheid wapening per m3 beton)Verder zal ook moeten worden gelet op de praktische en financiële haalbaarheid.

IdeeNu wordt het merendeel van de totale hoeveelheid beton in een gebouw voornamelijk toegepast in vloeren en is het dus zaak om daar te bezuinigen op de hoeveelheid beton en dus op CO2-uitstoot. Je kunt beginnen met het toepassen van hoogoven-cement.

Daarnaast ligt de keuze voor een ribbenvloer erg voor de hand omdat bij zo’n vloer de betondoorsnede optimaal wordt benut. De hoeveelheid wapening wordt beperkt door een enkel net in de flens en de grotere nuttige hoogte ten behoeve van de hoofdover-spanning. De extra kosten voor het aanbrengen van de bekisting kunnen beperkt blijven als gebruik wordt gemaakt van standaard-elementen, die geschikt zijn voor hergebruik. Wapeningskorven in de ribben met een enkel wapeningsnet in de ‘flens’ brengen het aanbrengen van de wapening terug tot het hoogst noodzakelijke. Repetitie en zinvol gebruik van de vrije ruimte tussen de ribben moeten en kunnen de meerkosten compenseren. Een bij-komend voordeel is dat later nagenoeg onbeperkt en zonder extra voorzieningen sparingen kunnen worden aangebracht in de flens. Bij verdiepingsvloeren kan de ruimte tussen de ribben worden gevuld met armaturen, leidingen en/of geluiddempend materiaal.

InzenderJans Askes ArnhemABT bv

35

Bij een vloer op grondslag kunnen de ribben worden opgenomen in de isolatie. Stevige betonspecie voorkomt dat de isolatie opdrijft bij het storten.

Onderzoek Bij de verdiepingsvloeren moet naar een haalbare bekisting worden gezocht. En hoe de ruimte tussen de ribben optimaal kan worden gebruikt voor akoestisch materiaal. Bij de vloeren op grondslag zal een optimum gezocht moeten wor-den tussen een praktische vorm van het isolatiemateriaal, de gewenste warmteweerstand en de beperking van de hoeveelheid wapening en beton.Bij beide vloersystemen zal het onderzoek zich moeten richten op de praktische en financiële haalbaarheid met inbegrip van bouw-fysi-sche ondersteuning.

36

Bruin beton Gestabiliseerde aardblokken bestaan uit een mix van aarde, zand en cement, die onder druk worden samenge-perst. Gravel en zand verzorgen de sterkte, de klei werkt als een aardcement en door toevoeging van extra port-landcement worden ze harder, sterker en waterdichter. Aardsoorten met een hoog kleigehalte kunnen met kalk worden gestabiliseerd.

Idee De aardblokken worden al in veel delen van de wereld toegepast, vaak in ontwikkelingslanden in Azië, Afrika en Zuid-Amerika. Maar ook in Nederland kunnen ze worden toegepast; in binnen- of buitenspouwbladen, scheidingswanden, tuinmuren, ronde kolommen en palen van spiltrappen, bestratingen, als opvulling in de trekzone van betonvloeren etcetera. Belangrijk is dat ze aan de bovenzijde niet direct aan regen worden blootgesteld, een afdekking of klein overstek is voldoende. Voor bestratingen wordt een kleine hoeveelheid extra cement toegepast. Hoe meer zand de aarde bevat, bij voorkeur rond de 70%, hoe min-der er extra hoeft worden toegevoegd.

Afhankelijk van de kleur van de aarde en de toevoegingen, krijgen de blokken een gele, bruine of rode aardtint. De blokken kunnen machinaal vervaardigd worden, of met behulp van een handmatige pers.

NieuwheidGestabiliseerde aardconstructies zijn een moderne interpretatie van traditionele bouwmethodes met aarde, zoals cob, adobe en rammed earth. Gestabiliseerde aardblokken worden probleemloos toegepast in lan-den met hevige regenperiodes en in tropische landen werken ze als thermische buffer. Doordat aardconstructies ademen, creëren ze een beter en gezonder binnenklimaat.

In Europa raakt rammed earth al steeds bekender, maar de variant met geperste aarden blokken is in het westen nog niet doorgebroken. Hoogste tijd gezien de voordelen van dit natuurlijke beton!

InzenderMartijn SchildkampAlphen aan den RijnSmart Shelter Foundation

37

MilieuwinstAlle dure, milieu-onvriendelijke en steeds verder oprakende ingredi-enten die in beton zitten worden gereduceerd of zelfs helemaal niet gebruikt. Aarde is feitelijk overal aanwezig en verkrijgbaar. De blok-ken bevatten slechts 5 tot 7% cement. Afhankelijk van de hoeveel-heid zand die de aarde al bevat, wordt nog extra zand of steengruis toegevoegd. Aggregaat is niet nodig. In zijn totaliteit zijn er minder ruwe en milieubelastende materialen benodigd, waardoor naast het milieuvoordeel ook de prijs gereduceerd wordt.

OnderbouwingDruksterkten van 40 kg/cm2 (4 N/mm2)en hoger zijn haalbaar en dragende constructies zijn probleemloos mogelijk tot 3 verdiepingen hoog. Uiteraard zal één en ander getoetst moeten worden aan de Nederlandse regelgeving.

38

Composiet is favorietIdeeHet idee voor milieuvriendelijk beton is om meer staalvezels toe te passen. Bij een voldoende dosering staalvezels (30 kg/m3) is het beton namelijk in staat trekspanningen op te nemen. Daarnaast wordt de weerstand van het beton tegen schuifspanningen ook gro-ter, aangezien de schuifspanning een afgeleide is van de trekspan-ning. Dit resulteert in een grote dwars- en ponskrachtcapaciteit. Omdat staalvezels over het gehele betonvolume worden gedoseerd, kan deze trek-, dwars- en ponskrachtcapaciteit overal benut worden. Hierdoor kunnen delen van de traditionele wapening weggelaten worden. In de toekomst zou het mogelijk moeten zijn de traditionele wapening volledig achterwege te laten.

NieuwheidDe nieuwheid zit niet zozeer in het materiaal. Staalvezels zijn al lan-ger in gebruik. De nieuwheid zit in de toepassing. Staalvezels zijn uitermate geschikt om schuifspanning en trekspanning op te nemen. Met de additie van staalvezels creëren we beton dat trekspanning kan opnemen. De kunst is deze eigenschap te benutten.

Naast verhogen van de trekcapaciteit zorgen de staalvezels voor een aanzienlijke verbetering op het gebied van ductiliteit. Dit betekent dat het waarschuwend karakter van een staalvezelbetonconstructie enorm is. Bij een explosie en/of aanrijdingen presteert het beton goed. Het plotseling instorten van een staalvezelconstructie zal dan ook niet gebeuren.

MilieuwinstHet voordeel van staalvezelbeton is dat er veel minder wapening hoeft te worden toegepast in de vorm van langswapening en beugels. Bijkomend voordeel van het reduceren van de wapening is dat het storten van het beton aanzienlijk eenvoudiger wordt gemaakt. Door het toepassen van staalvezels is het ook mogelijk de door-snede te reduceren wat resulteert in het verminderen van de benodigde hoeveelheid beton.

InzenderMichaël MentingLichtenvoordeABT bv

39

Om staalvezels op een verantwoorde manier te gebruiken, dienen goede richtlijnen voor construeren met staalvezels te worden opge-steld. Ik denk dat het gebruik van staalvezels kan leiden tot een grote reductie van staal en beton. Dit voordeel zou maximaal benut kunnen worden door gericht onderzoek bij het toepassen van staal-vezelbeton. Dit lijdt tot goede inzichten en scherpe veiligheidsfacto-ren waardoor er economisch en duurzaam gewapend kan worden. Onderstaand heb ik een voorbeeld uitgewerkt die de voordelen en kansen weergeven.

OnderbouwingStaalvezels worden voornamelijk toegepast in vloeren. Maar ook in een balk kan een staalvezel nuttig en economisch (en dus groen) zijn. Met name bij balken waarin omwille van de dwarskracht beu-gels benodigd zijn. Als concreet voorbeeld is er een balk van 16 meter over drie steunpunten berekend. De gekozen diameter van de balk is 0,4 bij 0,6 meter. De belasting is aangehouden op 20 kN/m1 representatief. De wapening in gangbare balk zou zijn 2 ø 20 boven en 4 ø 20 onder. Bij de steunpunten worden twee staven ø 25 bijgelegd met een lengte van 4 meter. Er dienen beugels toege-past te worden van ø 6-300 mm. Totaal gewicht van de wapening circa 350 kg.

De balk in staalvezelbeton ziet er anders uit. Er hoeven geen beugels toegepast te worden. Er worden twee staven ø 20 onderin de balk toegepast. Verder worden boven het steunpunt twee staven ø 25 aan de bovenzijde geplaatst. Staalvezeldosering zal 40 kg/m3 moeten zijn. Wat het totaal aantal kilo’s staal op 283 kilogram brengt. Er is dus 350 - 263 = 87 kilo ijzer bespaard en het nodige vlechtwerk. De baten voor het milieu zijn aanzienlijk. Met dit voorbeeld kan men aantonen dat zelfs in een balk het dose-ren van staalvezels zinvol is.

40

InzenderMarcel JoostenVenloOntwerpatelier Fadee

Concrete2CConcrete (Engels) staat voor beton, maar ook voor con-creet. Concreet maken van C2C, de ultra duurzaamheidfilosofie van William McDonough en Michael Braungart.Uitgesproken lees je ‘Concrete2C’ als ‘beton om te zien’. Met andere woorden, beton mag gezien worden, in hetlicht van design en in het licht van milieuverantwoord.

Idee‘Concrete2C’ is een afvalbak voor in de openbare ruimte. Dit unieke ontwerp stoelt op meerdere gedachten. Door de keuze van de toege-paste materialen zijn thema’s ‘recycling’ en ‘milieuvriendelijk’ evident. Het publiek wordt tot gebruik geprikkeld door een duidelijk zichtbaar voetpedaal. Door hierop te gaan staan bedient men intern een mechaniek dat het volume comprimeert tot de helft van zijn oorspronkelijke omvang. Gemeentelijke diensten kunnen hiervan profiteren doordat de buffercapaciteit wordt verhoogd.

De materialen zijn staal en beton. Gebruikte zwartstalen (tranen)plaat wordt opnieuw vormgegeven door middel van plasmasnijden. Het beton voor de behuizing is samengesteld uit een speciaal recept waarin gemalen glas de hoofdcomponent is.Beide materialen zijn speciaal gekozen omdat zij passen binnen de visie C2C (waste=food). In deze context wordt het object gepresen-teerd in kleur en textuur van het ruwe materiaal. De afvalbak is een op zichzelf staand, verplaatsbaar object. Plasma uitgesneden teksten in de console kunnen van binnenuit verlichte stadlogo’s en slogans zijn. De binnenzak (80 liter) is van bio-degradable plastic.

Nieuwheid De nieuwheid van het ontwerp schuilt in het feit dat het publiek de afvalbak actief kan bedienen. Bedienen van het mechaniek is vrijblij-vend en kan uitkomst bieden bij een volle bak, zowel voor een aan-bieder van afval alsook voor de ophaaldienst.

Beton heeft een milieuonvriendelijk imago en betonnen ontwerpen worden bovendien geassocieerd als massief en zwaar. Innovaties maken het architecten momenteel mogelijk slanke brugontwerpen en speelse gebouwen te realiseren. Bij industrieel productdesign is beton echter nog een zeldzaam toegepast materiaal. Aan het milieu-

41

onvriendelijke imago kan de betonindustrie zelf veel verbeteren door nieuwe samenstellingen te ontwikkelen, die zorgen voor minder CO2-uitstoot en die passen binnen een zogenoemde technische kringloop (C2C).

MilieuwinstDoor toepassing van recycled materiaal en met de onderbouwing van de mogelijkheid tot recycling nadien, past het ontwerp in de gedach-te van een technische kringloop van materialen. C2C certificeren van het product zelf is waarschijnlijk (nog) niet mogelijk, mede doordat gebruikte grondstoffen mogelijk zware metalen als zink kunnen bevatten. Maar een betonrecept waarin vermalen glas als grondstof is verwerkt, is zeer realistisch. Ook moet het mogelijk zijn herge-bruik van beton te promoten en op een hoger kwaliteitsniveau te krijgen.

OnderbouwingDe berekening van de verhoging van de buffercapaciteit door het compacteren van het volume is vastgelegd door de overbrengverhou-ding van het ontworpen mechaniek. Deze zijn vastgelegd in een con-structiedossier. Gesprekken hebben geleid tot een offerte voor het ontwikkelen van een betonrecept als omschreven. Er is al geïnvesteerd in plasma gesneden halffabrikaten en buispro-fielen. Een prototype wordt gerealiseerd.

42

DenkdunOntwerpen in beton is denken in dik. Veelal worden drukkrachten en trekkrachten geïntegreerd in één volume. Om knik- en momentkrachten op te nemen wordt dimensie toegevoegd. Door de porositeit van beton is er voorts een ruime dekking van de wapening nodig. Met name bij bruggen neemt de maat nog toe door het eigengewicht. Beton is daardoor synoniem met massa, massa is synoniem met grondstoffen- en energiever-bruik. De kern bij het vergroenen van beton is: denk dun.

IdeeDe technologie is beschikbaar: ultrahogesterktebeton; UHSB. Het denken in dun is echter nog onderontwikkeld. DenkDun is een aanzet om de kracht van ‘dun denken’ zichtbaar te maken. Dun denken is construeren volgens de krachtlijnen en daar gericht op dimensioneren. UHSB is goed in het opnemen van knik- en momentkrachten en de wapening heeft geen dekking nodig. Daardoor kan ragfijn worden gedimensioneerd. Omdat een brug een visualisering is van druk- en trekkrachten is het ontwerp gericht op een constructieconcept voor bruggen.Staalkabels zijn alleen geschikt om trekkrachten op te nemen. Ze buigen door hun eigen gewicht en windbelasting. In UHSB kun-nen trekkrachten opgenomen worden door stijve elementen die ook op buiging kunnen worden belast.

NieuwheidDe schoonheid van een brug ontstaat door het lijnenspel dat druk- en trekkrachten visualiseert. Getoogde overspanningen zijn geëigend om drukkrachten op te nemen. Rechte lijnen brengen trek-krachten over. DenkDun verenigt deze aspecten en biedt een volle-dig nieuwe constructiemethode en visuele taal voor bruggen.- De lijnen zijn recht en volgen de trekkrachten. Door de hyperbo-

loïde vorm leiden rechte lijnen tot een vloeiende vorm die druk-krachten opneemt.

- De massa beperkt zich tot de dimensie die voor elk deel van de constructie optimaal is.

- De onderdelen kunnen seriematig uit één of (bij getordeerde strengen) twee in dikte instelbare standaard mallen worden ver-vaardigd.

- De constructie is transparant en onderscheidt zich van traditio-neel beton.

InzenderRogier de la Rive BoxNigtevechtDe la Rive Box Design Management

43

- Er ontstaat een uitvoering die logisch aansluit op de kenmerken van UHSB: in staal zou het te onderhoudsgevoelig worden, in alu-minium CO2 onvriendelijk, in kunststofcomposiet te arbeidsin-tensief.

- Het filigrane karakter ontstaat hier op natuurlijke wijze door een consequent toepassen van een constructief principe.

- Het concept is uiterst eenvoudig in een rekenmodel te vertalen. Daardoor leent het zich voor optimaliseren in een FEM analyse waardoor per situatie een optimum kan worden gevonden.

MilieuwinstEen lichte constructie in UHSB heeft als milieuvoordelen:- Lichtheid leidt tot reductie in materiaal, energiegebruik en CO2-

emissie.- Lichtheid leidt tot besparing in fundatie en ondersteunende constructies.- Inertheid en een glad oppervlak leidt tot besparing in onderhoud.- De lange levensduur leidt tot een lage carbon footprint.

Onderbouwing De elementen kunnen afzonderlijk op lengte en in de voor het specifieke onderdeel noodzakelijke dikte worden geproduceerd. Uit een standaard mal kunnen derhalve bruggen met uiteenlopende overspanningen worden geproduceerd. De knopen worden in rubber mallen geklemd en aangegoten. De eenvoudige mal en het minimale materiaalgebruik maakt het mogelijk om een relatief kostbaar basis-materiaal als UHSB concurrerend toe te passen. Op basis van dit principe zijn zeer uiteenlopende ontwerpen te reali-seren. Behalve voor bruggen leent het constructieconcept zich voor lichte overkappingen en andere ruimtelijke constructies. De afgebeelde brug is zonder wegdek om het constructieprincipe zichtbaar te houden.

44

EcoXblocHet intergetijdegebied langs de Nederlandse kust kent een zeer rijke ecologie. Ook op de harde oeverbekledin-gen komen allerlei dieren- en plantensoorten voor. Deze soorten zijn waardevol omdat ze als voedsel dienen voor weer andere soorten, zoals vissen en vogels. De laatste jaren zijn de ecologische aspecten een belangrijk onder-deel geworden in het ontwerp van kunstwerken langs de kust. De ‘harde’ kustverdediging kan worden gebruikt voor ‘zachte’ ontwikkeling.

IdeeHet EcoXbloc is ontwikkeld op basis van het Xbloc golfbreker-element. Flora en fauna floreren niet goed op gladde betonopper-vlakken, maar door een ruw oppervlak te creëren is een snelle ont-wikkeling van zeeleven mogelijk op en rond de blokken. Het onregel-matige oppervlak wordt gecreëerd door NOEplast toe te passen in de mal. Algen en wieren hechten snel aan het ruwe oppervlak wat weer andere dieren zoals schelpdieren, vogels en vissen aantrekt. Daarnaast ontstaat door de vorm van het blok een zeer open struc-tuur in de getijdezone waarin zeeleven zich kan ontwikkelen.De vorm zorgt ervoor dat de elementen goed in elkaar haken. Hierdoor heeft het blok een hoge hydraulische stabiliteit, waardoor de elementen lichter kunnen worden geconstrueerd. Dit betekent dat er minder materiaal nodig is om dezelfde veiligheid te garanderen. Minder materiaal betekent minder grondstoffen, minder CO2- uitstoot en minder energieverbruik en daardoor minder impact op de natuur. EcoXbloc maakt de ontwikkeling van een rijke flora en fauna mogelijk op harde golfbreker- en oeverconstructies, waarbij tevens de CO2-uitstoot wordt gereduceerd ten opzichte van andere golfbrekerelementen.

MilieuwinstDe golfbreker van IJmuiden zal binnenkort worden gerenoveerd. Men onderzocht verschillende opties voor een nieuwe deklaag met betonnen kubussen. Door EcoXbloc toe te passen in plaats van dub-bellaag kubussen kan de CO2-uitstoot aanzienlijk worden vermin-derd.

InzenderBart van ZwichtGoudaBAM Infraconsult bv

45

OnderbouwingDe productie van 1 m3 beton geeft 110 kg CO2, gebaseerd op CEM III/B. Voor IJmuiden blijkt dat bij dubbellaags kubussen in totaal 137.600 m3 beton nodig is terwijl dezelfde structurele eisen worden gehaald bij een enkele laag (Eco)Xblocs met 39.900 m3. Dit geeft een reductie van bijna 11 duizend ton CO2.

Onderzoek ecologische ontwikkeling op EcoXblocOnderzoeksinstituut Deltares werkt in samenwerking met Rijkswaterstaat aan een project genaamd ‘De rijke dijk’ als onderdeel van het Water Innovatie Programma WINN. Het project is opgezet om de ecologische waarde van harde kustconstructies te verbeteren. In het kader van het project is in samenwerking met de BAM op de Zuidelijke golfbreker van IJmuiden een proefvlak met EcoXblocs ingericht. De ontwikkeling van de aangroei van onder andere algen en wieren wordt gedurende 3 jaar intensief gemonitord en de eerste resultaten zijn veel belovend.

EcoXblocEcologische golfbescherming voor golfbrekers and oevers

46

Flex-skin-matDoor een flex-skin-mat te bevestigen aan beton kunnen planten zich hechten aan het beton. Dit kan voor zowel bestaand beton als vers te storten beton. Door de flex-skin-mat in bepaalde vormen te buigen en vast te maken kunnen ook vogels nestjes maken tegen de betonwand.

IdeeFlex-skin-mat is een homogeen van polyester draden gevlochten mat, alkalibestendig, eventueel afgewerkt met een PE-kunststof rand en/of voorzien van een print met drukinkt. De flex-skin-mat kan op drie manieren aan het beton worden beves-tigd:- meestorten of in het beton drukken bij vers beton;- plakken met een polymeerlijm op bestaand beton;- met bevestigingsmaterialen op bestaand beton.

Milieuwinst Geluidsisolatie voor bijvoorbeeld geluidswallen kan nu veel natuurlij-ker en gemakkelijker ontstaan.Gebouwen in de stad krijgen een natuurlijker uiterlijk, ook zonder begroeiing. Door een print te gebruiken wordt een prettige sfeer gecreëerd; de flex-skin-mat zorgt voor schaduw (warmtebeperking). Het te behalen milieuvoordeel is moeilijk in te schatten.

Extra voordelenDoor de makkelijke vervorming van de mat en door het printen van de mat kunnen er fantastische visuele effecten aan het beton worden meegeven.

InzenderMaarten de GraafUtrecht Compañero

47

48

Forrest Foundations IdeeEen holle betonnen funderingspaal levert de draagkracht die nodig is voor de aanvankelijke bebouwing. In de holte van de paal zal een bescheiden boompje zich verder ontwikkelen tot een draagkrachtige partner. De wortels zullen uitlopen door de gaten van de paal op zoek naar voeding. Op dit moment kan er desgewenst worden begonnen met een uitbreiding/vernieuwing van het gebouw. Extra funderingspalen zijn niet nodig, de draagkracht van de reeds geslagen paal is immers in sterke mate toegenomen.

Nieuwheid De combinatie van een levend organisme en constructiemateriaal voor funderingstoepassingen.

MilieuwinstBesparing van beton dat zich bevindt in de fundering indien een gebouw wordt uitgebouwd/zwaarder wordt geconstrueerd. Door het planten van een boom kan de CO2 uitstoot die plaatsvindt bij de pro-ductie van beton weer worden opgenomen. De boom zorgt voor een beter klimaat in huis. De zorg die de boom vraagt, verbetert de bewustwording van de bewoner in de zin dat wonen in een weder-zijdse afhankelijkheid verkeert met de natuur.

Onderbouwing Elk gebouw begint net als een boom in de grond. In veel gevallen is het bouwwerk verankerd in de grond door meerdere heipalen. Hierin verschilt een huis niet veel van de boom die met zijn wortels houvast zoekt in de aarde. Waar een heipaal een statisch voorwerp is welke slechts is bedoeld voor het uitoefenen van zijn ene functie, het ondersteunen van het gebouw, vormen de boom en zijn wortels een dynamisch en symbiotisch geheel met de aarde en dus de situatie waarin deze zich bevindt. Zou de ideale fundering zich niet kunnen gedragen als de wortels van een boom? Een betonnen fundering die waarneemt als er verande-ringen plaatsvinden aan het bouwwerk dat erop rust en die ook hier naar gelang kan groeien of krimpen. Een fundering die zich kan ver-

InzenderJohn OuderlingEnschedeTU Twente

49

takken voor een beter draagvlak en om een plek te vinden in de druk bezette Nederlandse bodem door zich een weg te banen tussen pij-pen en kabels. De fundering is de plek waar gebouw en natuur samenkomen en daardoor dan ook bij uitstek geschikt om inzichtelijk te maken dat de bewoner deel is van zijn omgeving en dat er tussen de twee een wederzijdse afhankelijkheid heerst. Onze uitademing van CO2 wordt dankbaar benut en gezuiverd terug-gegeven, gebruikt afval- en regenwater wordt ontdaan van zijn voe-dingsrijke mineralen voordat het wordt opgenomen in het grondwa-ter en de energieleverende lichtstralen van de zon bedienen beide partijen in hun welzijn.

De groei van de boom gaat gepaard met het groeiend karakter van het gebouw. In zekere zin ontdoet het gebouw zich hier van een een-dimensionale functievervulling en is het geworden tot een alomvat-tende biosfeer. Aan het einde van de levenscyclus zal de fundering zijn laatste restpartijen aan energie overdragen aan de trouwe gast-heer van al die jaren, de bodem.

Forrest Foundations

50

GevelstructurenEen dragend betonrooster van lichtgewicht beton als beeldbepalende klimaatgevel voor toepassing in multi-functionele, aanpasbare gebouwen, zogenaamde ‘Solids’.

IdeeConstructief bezien een momentvaste vierendeelligger waarin geprefabriceerde lichtgewicht bollenplaatvloeren zijn opgehangen. Door gebruik te maken van thermisch isolerend lichtgewichtbeton (Liapor) en glasvezelwapening (Combar) kunnen koudebruggen wor-den vermeden en wordt een monolithische buitengevel in zichtbeton mogelijk.

SerreloggiaDoor het betonrooster aan de buitenzijde over de volle hoogte te voorzien van afsluitbare hardglazen vouw- schuifschermen worden serreloggia’s gevormd die dienst kunnen doen als zonnecollector (broeikas). Alle zonnewarmte wordt gelijkmatig verdeeld over de gevelstructuur (betonkernactivering) en de overtollige warmte of koude opgeslagen in de bodem (warmte koudeopslag) voor ruimteverwarming/koeling (zeer lage temperatuurverwarming/koeling) en bereiding van warm tapwater als daar behoefte aan is.Lucht-water warmtewisselaars (Fiwihex), ingebouwd in het kozijn, zorgen voor bijverwarming van de verblijfsruimten en temperatuur-regulering van de serreloggia.Translucente isolatiepanelen voor de vloerranden leveren extra ener-giewinst.Met lichtkaatsers wordt daglichttoetreding geoptimaliseerd.

ZichtbetonelementenGeprefabriceerde antraciet zwarte zichtbetonelementen met een poreuze, sponsachtige textuur zijn opgenomen in de bekisting voor vulling met zelfverdichtend lichtgewicht gietbeton Door verwering en veroudering zal de kwaliteit in de tijd verrijken.

LoggiavloerDe loggiavloer is voorzien van een dakpakket geschikt voor de aanleg van geveltuintjes en de opvang van hemelwater.

InzenderBiek van Rooij met assistentie van David Wijns Amsterdam

51

Nieuwheid Door geavanceerde, in de praktijk uiterst succesvol gebleken tech-nieken uit de glastuinbouw te integreren in innovatief, zelfverdich-tend, monolithisch lichtgewichtbeton (LiSA) wordt het mogelijk per-manente gevelstructuren te ontwikkelen met een zeer lange levens-duur (120-400 jaar), in zowel technische, functionele als economi-sche zin.

Het onveranderlijke, functieneutrale betonrooster vormt het herken-bare, beeldbepalende kader. De architectonische hoofdstructuur voor de inbouw van aanpasbare, veranderbare en vervangbare elementen met elk een eigen gebruiksritme (dag/nacht, zomer/winter) en levenscyclus (20-50 jaar).

Een dynamisch coulissescherm, dat zich laat aanpassen aan veran-derlijke externe omstandigheden buiten (luchtkwaliteit, weers-gesteldheid, seizoenen, daglicht, geluid) en binnen (bestemming, comfort, indeling, gebruik).

52

In plaats van decoratieve omhulling van een draagstructuur (casco) is de gevel een integraal bestanddeel van de totale bouwstructuur in ruimtelijke en materiële zin. Een beeldbepalend, architectonisch betekenisvol element dat extern het publieke gezicht van een gebouw, het karakter van de stedelijke buitenruimte (plein,straat, park) helpt te bepalen.

Door de gevel voldoende diepte te geven wordt voorzien in een over-gangszone, een onbestemd tussengebied , dat zich door de individue-le gebruiker naar behoefte laat toe-eigenen als private buiten- of bin-nenruimte.

In plaats van isolator, bedoeld voor het beperken van energieverlie-zen, wordt de gevel tot een accumulator, een energiecentrale voor het oogsten en opslaan van zonnewarmte.

MilieuwinstGetalsmatig beschouwd kan de mate van ‘duurzaamheid’ (D) van een bouwelement worden benaderd door de ‘levensduur’ (L) te delen door de ‘hoeveelheid materiaal’ (H) vermenigvuldigd met de ‘milieu-kosten’(M).

Ter indicatie:Bij L=120 jaar, H=70%, M= 43%, resulteert dit in verbetering van de duurzaamheid met een factor 10 in vergelijking met standaard gewa-pend beton met een afschrijvingstermijn van 40 jaar.

53

1. Bubbledeckvloer

2. Leidingenvloer

3. Houten vensterbank, vloer met

vloerverwarming

4. Hout/aluminiumpui

5. Aluminium lamellenrooster

6. Dubbel rolscherm

7. Serrelogia met geveltuin

8. Lichtgewicht transportbeton

9. Prefab beton vloerelement

10. Prefab beton borstwering

11. Translucente vaste beglazing

12. Hardglazen vouw/schuifscherm

13. Daglichtkaatser

14. Spanranden voor gevelbegroeiing

15. Prefab betonkolom

16. Vrij indeelbare verblijfsruimte

54

Green tile Green Tile is een tegel voor de openbare ruimte, waar groen doorheen kan groeien. Delen van de tegel zijn poreus door toevoeging van een natuurlijke vezel waar planten zich aan kunnen hechten en doorheen kunnen groeien. In de loop van de tijd zullen de vezeldelen van de tegels steeds dichter begroeid raken, omdat er steeds meer groen aan de vezel zal hechten. Door tijdens het bestraten de tegels steeds een kwart slag te draaien, zal het patroon steeds veranderen. Samen met de voegen tussen de tegels die deels ook begroeid zullen raken ontstaat er een interessant groen lijnenspel in het straatbeeld.

Idee De Green Tile komt voort uit mijn afstudeeronderzoek voor de Rietveldacademie in 2008. Kijkend naar de kwanti- en kwaliteit van groen in de openbare ruimte in Vinexwijken, kwam ik tot de conclu-sie dat beiden niet in hoge mate vertegenwoordigd waren. Gesprekken met bewoners van deze wijken wees hetzelfde uit. Te veel steen en te veel (kaal) beton en te weinig groen. Paradoxaal genoeg zie je dat veel van deze bewoners hun eigen voor- en achtertuin ook totaal verharden, met slechts hier en daar een uit-sparing voor groen. Tijd en geld voor onderhoud ontbreken vaak, zowel bij overheden in de openbare ruimte als bij de bewoners in hun tuinen.

Nieuwheid Green Tile is een nieuwe toevoeging aan de stedelijke openbare ruim-te. De afmeting van de tegel is hetzelfde als de standaard 30x30 cm stoeptegel. Hierdoor is het mogelijk her en der bestaande tegels te vervangen, zonder direct een hele straat of een heel plein opnieuw te moeten bestraten. Of om Green Tile af te wisselen met de standaard tegel. Dit biedt zowel een praktische, economische als milieuvriende-lijke oplossing voor de standaard tegel. Naast de verbeteringen die Green Tile aanbrengt op milieugebied, zorgt de tegel er ook voor dat bewoners in de verstedelijkte wijken meer groen te zien krijgen, zonder dat dit direct betekent dat de hele buurt op de schop moet. Green Tile zorgt ervoor dat de omgeving groener wordt.

InzenderBeatrix ZingerleAmsterdam

55

MilieuwinstGreen Tile levert op verschillende manieren een duidelijke prestatie aan de verbetering van het milieu. Door een vezel toe te voegen aan het beton, wordt de porositeit van de tegel vergroot. Hierdoor neemt de waterdoorlaatbaarheid van de tegel toe. Problemen met grote hoeveelheden regenwater die in korte tijd vallen, komen de laatste jaren veelvuldig voor. De toenemende verstedelijking (en daarmee verstening) geeft problemen voor de waterberging. Mijn tegel kan een deel van dit probleem oplossen, omdat regenwater sneller door de grond kan worden opgenomen. Daarnaast zal door de planten die door het beton groeien, de hoeveelheid fijnstof in de lucht afnemen.

Bovendien is Green Tile hernieuwbaar - de toegevoegde vezel is 100% natuurlijk en breekt op den duur af. Daarmee kan het beton van de tegel eventueel opnieuw gebruikt worden als granulaat.

Onderbouwing Door de toevoeging van de vezel neemt de porositeit van de tegel toe. Hierdoor kunnen planten makkelijker door het beton groeien en wordt (regen)water makkelijker afgevoerd. Buurten en straten zijn vaak zo vol geplaveid, dat er geen of weinig plaats voor groen is en dat bij hevige regenval de riolering niet voldoende capaciteit heeft en straten overspoeld raken. De toevoeging van de Green Tile in de publieke ruimte brengt een oplossing voor beide problemen.

56

Green Velvet betondakpanDe ‘Green Velvet’ betondakpan is een te ontwikkelen pan die egaal met mos en/of korstmos begroeid raakt. Mos en korstmos leggen CO2 vast uit de atmosfeer en reinigen de atmosfeer van fijnstof en ammoniak. De mossen op het dak absorberen een gedeelte van het hemelwater en maken het dak een natuurlijke koeler in de zomer. Tot slot biedt mos onderdak en voedsel aan kleine dieren.

IdeeDe ‘Green Velvet’ betondakpan krijgt een geruwd oppervlak waarop het mos zich optimaal kan nestelen. De nokpannen worden uitge-voerd als mastgoot. Dit vormt een miniatuur-bassin met een sub-straat van mossporen en eventueel mineralen. Vanuit de nokvorst wordt het substraat over het dakoppervlakte verspreid bij regen. Een wateraansluiting op de nokvorst maakt de water-toevoer regelbaar. De ‘Green Velvet’-pan kent ook hulpstukken met ornamenten in natuurvormen waarin bijvoorbeeld vetplantjes gepoot zijn.

Er zijn in West Europa moswerkgroepen die het voorkomen van mos bestuderen in relatie tot ecologische omstandigheden. Wanneer er een hoge CO2 concentratie is en veel fijnstof blijkt dat beton de idea-le groeibodem is voor muurtjesmos, kussentjesmos, muisjesmos en gedraaid knikmos. Beton is ook een aantrekkelijke groeibodem voor de gele korstmos Xantoria. Korstmos is geen mosplant maar een samenwerking tussen een schimmel en een wier. Xantoria legt ook kooldioxide vast en reinigt het milieu van ammoniak.

NieuwheidEen bekend fenomeen plus een bekende dakbedekking wordt ingezet voor een nieuwe toepassing: het met mos en/of korstmos begroeide hellende dak. Vooral in stedelijke gebieden kan dit type dak de lucht-kwaliteit verbeteren. Ook is toepassing denkbaar langs snelwegen als geluidsscherm.

MilieuwinstAangezien alleen al in Duitsland 30 miljoen m2 dak per jaar met

InzenderLucine Blankert GorinchemLucine Blankert Architecten

57

betondakpannen gedekt wordt, kan met een bekende en populaire methode van dakbedekking op deze wijze een heel groot dak- opper-vlakte gerealiseerd worden waarbij CO2 wordt vast gelegd en fijnstof plus ammoniak uit de atmosfeer wordt weggenomen.

Onderbouwing Er is divers onderzoek gedaan aan de milieubijdrage van mos. De groeiende aandacht voor mos en korstmos is vrij recent. In Nederland inventariseert de BLWG (vereniging voor mossen- en korstmossen onderzoek, werkgroep van de KNNV) o.a. voor het ministerie van Landbouw de mossen en korstmossen.De bladgroenkorrels uit de mosblaadjes zetten CO2, plus mineralen uit onder andere fijnstof, om in mosplant plus zuurstof. Mossen hebben geen wortelstelsel wat het betonoppervlakte zou kunnen aantasten. Uit observaties in West Europa blijkt dat deze mossen, respectievelijk korstmossen zich op beton vestigen bij de volgende omstandigheden:- sporen van het mos bereiken het betonoppervlak. De sporen ver-

spreiden zich met regenval uit bomen, of door regenval van hori-zontale windvlagen.

- Het betonoppervlak dient een ruwe, hobbelige structuur te heb-ben. Hierdoor blijven de sporen steken en vormen de opgehoopte mineralen een voedselbodem voor het ontkiemende mos. Het beton is bij voorkeur licht poreus zodat het oppervlakte vocht vast houdt. Mos heeft namelijk geen wortelstelsel.

- In gebieden waar veel fijnstof en kooldioxide aanwezig is ziet men meer mosgroei op beton.

- Met name muurtjesmos, muisjesmos, kussentjesmos en gedraaid knikmos voelen zich thuis op het kalkhoudende dus basische oppervlak van beton.

- In gebieden met veel ammoniak in de atmosfeer (onder andere uit landbouw) ziet men veel korstmossen op beton. Met name de gele korstmos Xantoria. Hoewel men eerst dacht dat deze een indicator was voor schone lucht, blijkt dat dit korstmos juist veel voorkomt in vervuilde gebieden. Nu vermoedt men dat dit korst-mos de ammoniak afbreekt.

Fotosynthese in bladgroenkorrel van het mos: 6 CO2 +12 H20 + zon-licht = glucose + 6 O2 + 6 H20.De CO2 opname van mos neemt toe wanneer er veel vocht uit dauw of mist aanwezig is. (Early morning photosynthesis of the moss Tortula ruralis following summer dew fall in a Hungarian temperate dry sandy grassland; Csintalan Z.e.a.). Als mos vergelijkbaar is met olifantgras, zou 150 kg mos ca. 224 kg CO2 vastleggen. Er is het ver-

58

moeden dat mos meer CO2 vastlegt per eenheid biomassa omdat een wortelstelsel en vaatstelsel ontbreken bij deze plant.

De opname van fijnstof en ammoniak blijkt uit observaties van lan-delijke mos-werkgroepen. De BLWG maakt studies welke mossen gedijen in zure/basische milieus. Voor het ministerie van Landbouw houdt het BLWG het Meetnet Landelijke Korstmossen bij. De mos-soorten die zich thuis voelen op beton houden juist van het basische milieu wat het kalkhoudende betonoppervlakte kenmerkt. Het werken met bier en/of karnemelk op beton lijkt niet goed te wer-ken omdat deze het milieu zuurder maken. Van groot belang is de aanvoer van sporen (de moszaden). Daarom ziet men veelal onder overhangende boomtakken mosgroei. Dit is niet omdat mos scha-duw mint, zoals wel eens wordt gedacht, maar omdat op ander plaat-sen de sporen niet op het dak landen.Mos biedt onderdak aan insecten en kleine dieren.

59

Grinding grindDoor het grind (deels) in het betonmengsel te vervangen door een, van restafval vervaardigd, kunststof additief, kan de milieubelastende grindwinning en –transport gedecimeerd worden. Daarnaast is grind een steeds schaarser wordende grondstof, die dus vanzelfsprekend ook steeds duurder wordt. Dit terwijl het plastic afval zich ophoopt in de vuilnisbelten.

IdeeHet idee is deels gebaseerd op de toepassing van holle kunststof bol-len in de bubble-deckvloer: de grootste verschillen zijn dat de vloeren prefab aangeleverd moeten worden, de bollen niet van gerecycled materiaal gemaakt zijn en dat de bollen geen directe constructieve functie hebben. Daarnaast zijn de bollen te groot om ook in situ in te zetten. Het idee is om veel kleinere bollen te maken, ter grootte van een golf- tot tennisbal, ter vervanging van het grind. Er hoeft netto gezien minder gewicht vervoerd te worden en de grondstof-winning wordt overbodig.

Nieuwheid- Afval als grondstof voor additief in beton.- Bollen verkleinen zodat ze ook in situ bruikbaar zijn.- Grindwinning wegstrepen als belastende component in de beton-

productie.- Grindproductie of –verwerking uit de cyclus stoten.

MilieuwinstMilieu- en natuurbelastende grindwinning en verwerking worden overbodig. Daardoor wordt grindtransport gedecimeerd.De afvalberg wordt verkleind.

Onderbouwing Energieverbruik grindwinning en verwerking:Scheiding zand en grind: in 1992: 23,7 MJ/ton (2,53 kWh/ton)Breking van grind in 1992: 85 MJ/ton (9,1 kWh/ton)Binnenvaart transport grind: 45 MJ/ton (4,8 kWh/ton)(excl. rendement van gebruikte machines: energieverbruik hoger)Wegtransport verwaarloosbaar: nieuw idee behoeft ook wegtran-sport. Nog steeds moet er veel grind geïmporteerd worden uit ande-re landen.

InzenderVince LimpensGeleen

60

Groene wegIdeeHet idee bestaat uit het toepassen van de principes van de warmte-wand in de rijweg maar ook fietspaden en dergelijke zodat deze als grote doorlopende zonnecollector kan worden gebruikt. Deze voorzieningen lenen zich bij uitstek voor zowel kleinschaliger c.q. gesegmenteerde alsook grootschalige warmte c.q. energie- opwekking . Elektriciteitsopwekking door middel van warmtepom-pen kan rechtstreeks naar de afnemer, de auto. Daarnaast heeft dit systeem voordelen voor het wegdek met betrekking tot vorst, temperatuurschommelingen en dergelijke.

De toepassing van olivijn als grondstof in plaats van grind ten behoe-ve van de poreuze ZOAB-deklagen van de rijweg absorbeert het CO2 uit het regenwater.

De draagvloeren worden gemaakt van standaard kanaalplaat-vloeren opgelegd op funderingsbalken en palen. Dit spaart veel extra gewicht c.q. beton ten opzichte van de traditionele betondek-opbouw, werken aan ondergrond en dergelijke.

De vangrail wordt gemaakt door oude autobanden aan elkaar te kop-pelen in vier of vijf lagen en deze af te vullen met olivijn korrels en begroeiing. Zo ontstaat een groene en botsvriendelijke afscheiding , CO2-absorberend en hergebruik van afvalmateriaal.

InzenderWillie CroxTilburgCrox Architectenbureau

61

Nieuwheid De nieuwheid schuilt in de combinatie van een aantal ideeën die tot op heden nog nauwelijks is toegepast. Nieuw is de dekverwarming/koeling toe te passen voor betonwegen in plaats van asfaltwegen.Nieuw is ook de ZOAB-deklagen uit te voeren in het CO2-absorberende materiaal olivijn.

MilieuwinstOlivijnbeton ten behoeve van de ZOAB-toplagen is CO2-absorberend en heeft een groene uitstraling. Onderzoek naar deze toepassingsmogelijkheid is noodzakelijk maar erg zinvol en kansrijk.Toepassing van het beton als warmteabsorber maakt het systeem stabiel door de grote warmtecapaciteit.Gewichtsbesparing van het beton door toepassing van prefab kanaal-plaat in plaats van het traditionele in het werk gestort beton.

62

InzenderMartin Geernaart Gouda BAM Civiel & Erik van Weerdhuizen Utrecht Movares

Hybride beton-truckmixerIdeeEen hybride betontruckmixer is, net als de Toyota Prius, naast de brandstofmotor voorzien van een elektromotor. De elektromotor wordt gevoed uit een batterij die wordt opgeladen door de remener-gie van de truck of via een stopcontact. De elektromotor drijft zowel de assen van de truck als de draaiende betonmolen aan.

Nieuwheid Hybride vrachtauto’s zijn niet nieuw, dit jaar verschenen verschillen-de fabrikanten met een type. Het is vreemd dat er nog geen hybride betonmixer op de markt is omdat de betontruckmixer zich met name leent voor hybride techniek; betonmixers zijn niet alleen zwaar waar-door de remenergie optimaal kan worden gebruikt, maar begeven zich ook vaak in gebouwde omgeving.

Milieuprestaties - Geen uitstoot van NOx en fijnstof - Geluidsarm- Zuinig en daarmee reductie van CO2 emissie- Kostenbesparing op brandstof- Krachtige acceleratie- Soepel rijgedrag- Vernieuwingsimago van de beton- en cementsector

Onderbouwing Reductie fijnstof en lawaaiSteeds meer stadsbesturen beginnen een hekel te krijgen aan diesel-dampen, lawaai en fijn stof. Hybride motoren gebruiken bij het optrekken en bij lage snelheden hun elektrische batterij en zijn daar-mee NOx, fijnstof- en geluidsarm.

CO2-reductieEén ton cement die in de Europese Unie wordt geproduceerd veroor-zaakt in de eerste benadering gemiddeld 750 kg CO2-equivalenten.De totale betonproductie in Nederland is rond de 40 mln ton.De totale CO2-equivalenten van de betonproductie in Nederland komt daarmee op 30 mln ton.Een belangrijke bron van CO2-emissies in de waardeketen van beton

63

is transport. Er zijn geen exacte cijfers bekend over hoeveel CO2 moet worden toegekend aan het transport van beton. In ruwe bena-dering is ongeveer 10% van de milieubelasting van beton gekoppeld aan het transport. De CO2-equivalenten van het betontransport komt neer op 3 miljoen ton. De helft van het betontransport gaat via de weg. De hybride modellen kunnen het brandstofverbruik met 20 procent verminderen. Als alle betontruckmixers in Nederland worden ver-vangen voor hybriden kan er maar liefst 300.000 ton CO2 per jaar worden bespaard!

KostenbesparingHybride vrachtwagens zijn in de gebruiksfase 20% zuiniger in brand-stofgebruik dan dieselvrachtwagens.

RijgedragElektromotoren hebben een groter koppel dan brandstofmotoren. Een betonmixer kan hierdoor sneller accelereren. Daarnaast onder-steunen de elektromotoren continu de brandstofmotoren waardoor een soepel rijgedrag van de betonmixer ontstaat.

VernieuwingsimagoEen hybride voertuig wordt ervaren als stoer, nieuw en groen!

64

Hoger en dunner Beton is adequaat in het opnemen van drukspanningen. In Nederland, maar ook wereldwijd is er een trend om steeds hogere gebouwen te ontwerpen en te bouwen.

IdeeIn Nederland wordt er voor dit soort gebouwen met name gedacht in een maximale sterkteklasse C53/65. Een hogere sterkteklasse beschikt vaak niet over een voldoende mate van brandwerendheid.Dit uitgangspunt leidt regelmatig tot het ontwerpen van wanden, binnenspouwbladen met een dikte groter dan 250 mm gegeven de drukcapaciteit. Een dikte groter dan 250 mm is echter vaak niet nodig uit oogpunt van wapeningdetaillering, stijfheid en/of slank-heid van een constructieonderdeel.Met hogere sterkte beton en toevoeging van bijvoorbeeld polypropy-leenvezels kan wel een voldoende mate van brandwerendheid verkre-gen worden. Deze kwalitatief hoogwaardige betonsoorten zijn tech-nisch goed te realiseren met prefabbeton.Voor het vervaardigen van hogere sterkte beton is meer cement nodig en de materiaalkosten ervan nemen ook toe.Navolgend wordt verkend of kolommen, wanden van hoge gebouwen meer duurzaam met hogere sterkte beton kunnen worden gebouwd. Dat wil zeggen dat met minder materiaal en/of energie een zelfde prestatie kan worden gerealiseerd, zodat minder materiaal gewonnen, geproduceerd en vervoerd behoeft te worden dan momenteel gebruikelijk is.

NieuwheidDe nieuwheid van het idee schuilt in het beredeneren, combineren en communiceren van bestaande en recent ontwikkelde kennis van-uit de optiek van milieuvriendelijk bouwen, betreffende construeren, materiaaltechnologie, kosten en de bouwpraktijk.

MilieuwinstOver alles heen kijkend is de eenvoudige voorlopige conclusie dat een dunne C90/105 wand met nagenoeg evenveel cement gemaakt kan worden in vergelijking met de dikkere C53/65 wand en dat ver-volgens een materiaalbesparing bij de C90/105 wand wordt gereali-seerd van 25% betreffende met name zand en grind.Tevens zal hogere sterkte beton volgens verwachting leiden tot een

InzenderRob HuijbenVeldhovenHurksDelphi Engineering

65

wapeningreductie, omdat minder gebruik behoeft te worden gemaakt van (druk)wapening. Dit milieuvriendelijke construeren zal de concurrentie aangaan met het economische construeren. We verwachten dat dit zal leiden tot ‘het nieuwe construeren’ in navolging van bijvoorbeeld ‘het nieuwe rijden’. Als hogere sterkte beton hierdoor meer in zwang komt, dan creëert dit ook meer mogelijkheden betreffende de openheid en/of de slankheid van een wand- en gevelconstructie.

Onderbouwing Betonsterkteklassen C53/65 en C90/105 worden beschouwd. Voor prefabbetonconstructies is C53/65 een veel toegepaste sterkteklasse. Gekozen is voor C90/105, omdat daarvan de verwachting is dat deze sterkteklasse voldoende adequaat is voor hoogbouw. Een andere overweging is dat nog hogere sterkteklassen betontechnologisch gezien structureel anders opgebouwd worden en de kosten in ver-houding met de sterkte fors toenemen.Een eerste vergelijking wordt gedaan op basis van sterkte en hoeveel-heid cement.De sterkte blijkt sneller toe te nemen dan de daarvoor benodigde hoeveelheid cement. Uit oogpunt van duurzaamheid is dit gunstig, omdat voor productie van cement veel energie benodigd is.

Foto: Casestudy Prefab Beton 2009

66

Het lijkt dus aantrekkelijk uit oogpunt van duurzaamheid om kolom-men en wanden van hoge gebouwen uit te voeren met een hogere sterkte beton. Een kolomafmeting van rond 700 mm kan terugge-bracht worden naar rond 550 mm indien geen rekening is gehouden met de toegenomen slankheid. De grootste materiaalbesparing wordt echter gerealiseerd bij wanden. Prefabbetonwanden worden bij hoge gebouwen vaak toegepast als gevelbuis voor het dragen van de vloe-ren en het opnemen van de gebouwstabiliteit. Tevens kunnen gebou-wen zeer adequaat gerealiseerd worden met sandwichelementen, waarbij draagconstructie en gevelafbouw in één bouwstroom gereali-seerd worden. Hierbij is het wenselijk om met grote elementen, bij-voorbeeld verdiepinghoog en 8-10 meter lang te werken om beter in te spelen op diverse constructies, waarbij een groot aantal element-verbindingen lastig is. Voorts dienen elementen beperkt van gewicht te blijven in verband met kraan-capaciteiten versus kosten. Op basis van een dragende wand met een verdiepinghoogte van 3,6 m is de invloed van de slankheid op de capaciteit verkend. Een wand-dikte van 250 mm is gekozen voor de hogere sterkte beton. Vervolgens is berekend welke wanddikte in C53/65 benodigd is om dezelfde drukkracht op te nemen.

Uit berekeningen blijkt dat de C90/105 wand met iets meer cement aanzienlijk minder materiaal nodig heeft om dezelfde prestatie te leveren als de C53/65 wand. Op basis van materiaalkosten is er momenteel onvoldoende reden om te schakelen naar een hogere sterkteklasse.Door te sturen op materiaal- én energieverbruik worden er nieuwe doelen gesteld. Als de cementhoeveelheid bijvoorbeeld in een nieuw te ontwikkelen C90/105 samenstelling met circa 10% wordt terugge-bracht blijkt de dunne C90/105 wand met evenveel cement gereali-seerd te worden als de 90 mm dikkere C53/65 wand. Vervolgens is een materiaalbesparing gerealiseerd van ca.25%, met name bestaan-de uit zand en grind!

Bij hogere sterkte beton is vervanging van cement door effectieve vulstoffen het onderzoeken waard, omdat deze mengsels immers meer cement bevatten.Vulstoffen zijn samen met cement verantwoordelijk voor de binding van het zand en grind. Deze vulstoffen, zoals vliegas, betreffen vaak restproducten, die bij industriële processen vrijkomen en dus geen energie meer vragen bij de samenstelling van beton.

67

InnoGainIn de prefab-betonbouw worden stalen delen en/of spa-ringen (holten) toegepast, onder meer voor het verbin-den, hijsen, stellen, (tijdelijk) bevestigen of (construc-tief) verankeren van twee betonnen delen. Voor het doorvoeren van elektrakabels, leidingen of andersoortige nutsvoorzieningen worden kunststof buizen ingestort ten einde deze doorvoeren te kunnen realiseren. De hijssystemen, bevestigingsmiddelen, sparingsbuizen, en andersoortige verankering of verbindingscomponen-ten worden eenmalig aangewend en blijven permanent achter in prefab beton elementen. Het aanbrengen van deze traditionele componenten in de bekisting vormen een arbeidsintensief onderdeel van de prefab betonbouw.

Idee Het InnoGain-concept omvat een diversiteit aan producten welke alle een flexibele (geprofileerde) buitenmantel hebben met inwendig een stalen kern die voor de stijfheid zorgt. Deze worden tegen of aan de bekisting geplaatst en vervolgens ingegoten in het beton en een-voudig na het harden van het beton handmatig verwijderd. Een groot scala aan nieuwe toepassingsmogelijkheden is nog te ontwikkelen met dit innovatieve (bewezen) concept.

Nieuwheid De nieuwheid van het concept schuilt in het samenspel tussen een flexibele buitenmantel en de stalen kern en maakt het mogelijk dat de producten handmatig kunnen worden verwijderd en een groot aantal malen inzetbaar zijn. Er zijn producten die de 300 instortin-gen al gehaald hebben. Hierdoor kunnen in het beton uiteenlopende vormen en niet-lossende profielen aangebracht worden, welke voor veel doeleinden gebruikt kunnen worden. Hierdoor wordt een aan-zienlijke besparing van materiaal en arbeid verkregen. Onderzocht en haalbaar zijn 25 tot 50 nieuwe toepassingen voor de bouw en prefab.Toepassingen die te maken hebben met het inbrengen van een stalen deel in een holte bedoeld om er mee te hijsen, bevestigen, (tijdelijk) verbinden, schoren, door te voeren, stellen, afstand te houden, en constructieve verankeringen. Zelfs het aanbrengen van schroef-draadprofielen is mogelijk. Ook de mogelijkheden om betonelemen-ten te voorzien van grote sparingen zijn haalbaar. Hierdoor worden

InzenderRob van RijnVinkeveenRCM Ankertec en Connector

68

aanzienlijke besparingen op het gewicht en op de latere montage gerealiseerd zoals toegepast kunnen worden bij de kustbescherming. Momenteel worden in 40 betonfabrieken in binnen- en buitenland de eerste 5 tot 6 producten dagelijks toegepast. Deze nieuwe metho-diek van (geprofileerde)sparing of niet-lossende holtes maken is innovatief, met als effect aanzienlijke materiaalbesparing dus ook energiebesparing en besparingen op de handeling, hogere veiligheid en precisie. Door de mondiaal gelijke werkwijze is deze methodiek op zeer grote schaal toepasbaar. De resultaten laten zien dat besparin-gen van 50% op materiaal en arbeid geen uitzondering zijn. Energiebesparingen van 85% ten opzichte van de traditionele zijn aantoonbaar.

MilieuwinstEmissiereductie bij staalbehandelende processen en aanverwante energiebesparingen. Door het verminderde staalgebruik of geheel geen staalgebruik is de emissiereductie direct van toepassing door het niet produceren van de traditionele producten, met name de producten zoals hijssyste-men, stalen sparingsbuizen en doorkoppel systemen die warmtebe-handelingen, inductieprocessen of andersoortige energievragende, en daardoor milieubelastende bewerkingen moeten ondergaan.

69

Besparing pvc-buizen voor het doorvoeren van nutsvoorzieningen. Diverse afmetingen pvc-buizen worden aangebracht in balken of funderingen om later nutsvoorzieningen door te voeren. Het concept realiseert deze sparingen zonder iets achter te laten in het beton waardoor deze pvc buizen overbodig zijn.

Grondstof en energiebesparing: heipalen.Normaliter wordt van een heipaal de kop gekloofd of gesneld ten einde de wapening van de paalkop te kunnen opnemen in de vloer. Het deel wat gekloofd moet worden is ongeveer 60 cm. Door sparin-gen aan te brengen in koppen van heipalen bespaart dit aanzienlijke hoeveelheden grondstoffen. Hierdoor kan de heipaal direct op hoog-te geheid worden. In de aangebrachte sparingen kunnen wapenings-staven constructief verankerd worden voor de latere aanhechting met de vloer. Dit bespaart op het produceren, vervoeren, kloven en het afvoeren van het restmateriaal.

Grondstofbesparingen: betonelementenHet concept maakt het mogelijk om grote sparingen te creëren in betonelementen waardoor aanzienlijke gewichtsbesparingen voor onder andere kustbescherming. Dit betekent dat er minder grond-stoffen gebruikt worden voor het vervaardigen van betonelementen en hierdoor lichter waardoor er ook minder gewicht vervoerd hoeft te worden.

Energiebesparingen t.o.v. boren Vaak worden uitsparingen in het beton gerealiseerd door middel van boren. Dit is een tijdrovend werk en kost veel energie. Gebruik van het concept vereist geen energie bij het maken van een uitsparing.

Sociale aspectenDoor het gebruik van InnoGain producten kunnen vooraf sparingen of holtes aangebracht worden, waardoor het boren van gaten aan-zienlijk verminderd kan worden. De fysiek zware arbeid van het boren levert rug- en gewrichtsklachten. De kwartsstof die vrij komt bij het boren kan ernstige klachten veroorzaken aan de luchtwegen. Tegenwoordig boort men veel nat maar de kwartsstof droogt uitein-delijk weer op en is dus nog steeds aanwezig, dus het stof is voor de volgende. Het is niet voor niets dat de Arbo al jaren strijdt voor kwartsstofvermindering op de bouwplaats.

70

Kameleon BetonIdee Het idee is om een coating op beton aan te brengen die bij een lage temperatuur zwart is en bij een hoge temperatuur wit. Daardoor wordt bereikt dat het beton bij hoge temperatuur een lage absorptie-coëfficiënt heeft en dus relatief weinig warmte opneemt. Bij lage temperatuur heeft het beton dan een hoge absorptiecoëfficiënt en neemt dus relatief weinig warmte op. Het idee is gebaseerd op metingen afgelopen zomer die aangaven dat op een warme dag een zwart dak 60 0C werd en een wit dak 30 0C. Zie bijgaande illustratie.

Nieuwheid De nieuwheid schuilt in het veranderen van de warmteabsorptie- coëfficiënt van beton bij een bepaalde temperatuur

MilieuwinstEen grove benadering van de verwachten energiebesparing in Nederland is gebaseerd op de volgende berekening.

Besparing in de zomerAlleen gerekend met wanden, niet met daken omdat die in het alge-meen niet in beton worden uitgevoerd.Aanname:200 miljoen m2 wanden voor kantoorgebouwen in Nederland.Achter 5% van de wanden wordt de ruimte in de zomer gekoeld.Gemiddelde R waarde wand 2,5 m2K/W.Gemiddelde temperatuur verlaging tijdens zonuren 5 graden.600 zonuren in de zomer.COP van de koelinstallatie is 3.

Per m2 wand wordt dan 5/2,5 = 2 Watt * 600 uur is 1,2 kWh warm-te bespaard dat komt overeen met 1,2/3 is 0,4 kWh elektrische ener-gie. Totaal dus geschat in Nederland 200 miljoen * 0,05 = 10 miljoen * 0,4 = 4 miljoen kWh

Besparing in de winterAlleen gerekend met wanden niet met daken.Aanname:200 miljoen m2 wanden voor kantoorgebouwen in Nederland.

InzenderKlaas VisserGouda Koninklijke BAM & Diederik Verheul UtrechtMovares

71

Achter 50% van de wanden wordt de ruimte in de winter verwarmd.Gemiddelde R-waarde wand 2,5 m2K/W.Gemiddelde temperatuurverhoging tijdens zonuren 2,5 graad. 175 zonuren in de winter

Per m2 dak wordt dan 2,5/2,5 = 1 Watt * 175 uur is 175 Wh warm-te bespaard. Dat komt overeen met 630 kJ. Totaal dus geschat in Nederland 200 miljoen * 0,50 = 100 miljoen * 630 kJ = 63 TJ

OnderbouwingDe berekende energiebesparing is conservatief berekend zowel qua aannamen als het feit dat de herfst (300 zonuren) en de lente (485 zonuren) niet worden meegeteld.

Hoewel de besparingen in energie groot kunnen zijn hangt de haal-baarheid van het idee af van de kosten van de nog te ontwikkelen verf. De verf heeft dan echter veel meer mogelijkheden dan alleen de toepassing op beton. Vooral in de zomer, wanneer de zon hoog staat, zal de besparing bij toepassing van deze verf op daken erg groot kun-nen zijn.

72

‘Klootjes’ Paul Kuipers is van beroep timmerman en zijn hobby is sportvissen in zee. Zijn idee om beton groener te maken komt voort uit de hengelsport.

IdeeElke visser in Nederland gebruikt vanaf de pier of het strand zware gewichten van lood. Paul heeft een betonnen loodvervanger gemaakt om mee te vissen. Maar ze moeten nog veel beter worden. Ze vol-staan waar ze voor gemaakt zijn, maar de markt stelt hogere eisen. Ze moeten in meer vormen op de markt komen en ze moeten stevi-ger worden.

NieuwheidHet productieproces tot nu toe is als volgt. In de hals van een ballon gaat een stukje koperbuis van ø22 mm. Dat stukje koperbuis wordt volgegoten met betonspecie. Vervolgens wordt het beton met een stampertje in de ballon geperst. Vanwege het grind gaat dit niet van-zelf. Als de ballon vol is dan gaat er een stukje ijzerdraad in met een oogje eraan. De ballon wordt dan met een punaise aan een rek te drogen gehangen. Als het beton droog is wordt de ballon eraf getrok-ken waarna het ‘klootje’ klaar is.

MilieuwinstDe te behalen milieubesparing is ongekend. Er zijn alleen al in Nederland ruim 150.000 sportvissers die gemiddeld zo’n 10 dagen per jaar vissen. Daar behoort Paul ook bij. Hij vist dan vanaf pier of dijk en probeert baars of platvis te vangen. Op een lange dag raakt hij zo 8 ons lood kwijt. Hij gebruikt nu zijn eigen betonnen loodver-vanger (‘klootjes’) en bespaart dus 8 ons lood per dag. Maal 10 dagen is 8000 gram maal de 150.000 sportvissers is 1,2 miljoen kilo lood. En dat op jaarbasis. Hier ligt zeker een uitdaging.

Inzender Paul KuipersGroningen

73

74

Knotty concrete Het idee voor Knotty Concrete ontstond, zoals zoveel ideeën, tijdens een ontspannen zaterdagmiddaggesprek op het terras van een bierbrouwerij. De gesprekspartner was een studente aan een modeacademie die onderzoek deed naar de verwerking van tweedehands kleding. Ze legde uit dat lang niet alle ingezamelde kleding geschikt is voor Afrika of de kringloopwinkel om de hoek. Een groot deel wordt in het sorteerbedrijf bestempeld als onbruikbaar, waarna het wordt verbrand omdat er voor-alsnog geen alternatieve bestemmingen voor zijn.

IdeeMet de afgedankte tweedehands kleding als inspiratiebron ontstond Knotty Concrete. Door een structuur van geknoopte stroken kleding, omhuld met beton, is een innovatieve constructie ontstaan, die vele mogelijkheden biedt in de verdere ontwikkeling van het materiaal.

NieuwheidMet het idee een alternatief gebruik te vinden voor het restmate-riaal, zijn de eigenschappen van textiel overwogen in relatie tot beton, zodat het textiel als toevoeging een positieve bijdrage zou kunnen leveren aan het materiaal. Vanuit de gedachte dat de vezels van de stof in staat zijn trekkrachten op te nemen, is er voor gekozen met het textiel een nieuwe wapeningsstructuur te ontwikkelen, als plaatsvervanger voor huidige oplossingen zoals staal.

In het uitgevoerde experiment zijn stroken van afgedankte T-shirts aan elkaar geknoopt, waardoor een sterke, open structuur ontstond die gebruikt is als wapening van het beton. De elastische eigenschap van het textiel geeft de mogelijkheid de geknoopte constructie in een vrije, organische vorm te draperen. Door te variëren in de dichtheid en de grootte van de knopen ontstaat er een afwisselend oppervlakte van open en gesloten stukken beton. Het constructieprincipe van Knotty Concrete geeft hiermee een nieuwe mogelijkheid tot het maken van vrij gevormde betonconstructies.

MilieuwinstKnotty Concrete speelt vooral in op de esthetische kwaliteiten van beton, maar het principe biedt vele nieuwe invalshoeken.

InzenderDion Lembekker & Marjolein DekkerPurmerendACA09

75

Omdat textiel een lichter materiaal is dan staal, kan het wellicht bijdragen in de ontwikkeling van lichtere overspanningen. De wapening van textiel kan verder doorontwikkeld worden met onderzoek naar textielbewerking en de sterkte van knoopstructuren. Tevens heeft textiel een isolerende werking en zou het kunnen dienen als toevoeging voor een te ontwikkelen ‘isolerend beton’. Zo kan de toevoeging van textiel aan beton op meerdere punten mogelijkheden bieden in de verdere ontwikkelingen en toepassingen van het materiaal.

KNOTTY&water beton

Dion Lembekker & Marjolein Dekker

76

Less is moreGroen beton moet de milieu- en gezondheidseffecten tot een minimum beperken. Op materiaalniveau kan dit bij gewapend beton bereikt worden door verlaging van het cementgehalte, vervanging van grind en reductie van de hoeveelheid wapening.

Idee Mijn idee richt zich op het laatste: reductie van de hoeveelheid wape-ning. Beschouw bijvoorbeeld een in één richting overspannende betonvloer.Al vele decennia worden deze betonvloeren gewapend met wape-ningsnetten, waarbij over het gehele oppervlak een ondernet wordt aangebracht. De hoofdwapening loopt in de richting van de over-spanning, de verdeelwapening (20%) haaks daarop. Bij betonvloeren dikker dan 250 mm moet volgens de voorschriften ook een bovennet worden aangebracht, zodat er twee wapeningsnetten in de doorsnede aanwezig zijn. Uit oogpunt van materiaal efficiency is dit niet gewenst.

NieuwigheidDoor ontwikkelingen in eindige elementenprogramma’s en verhoging van de rekensnelheid van PC’s is het mogelijk om meer afgestemd op de werkelijk optredende trekspanningen in betonvloeren de wape-ning daar aan te brengen waar deze echt nodig is.

InzenderFrans van HerwijnenArnhemABT bv

Less

More

77

MilieuwinstHet is mijn overtuiging dat dit zal leiden tot een reductie van de wapeningshoeveelheid. Een nieuwe manier van wapenen zal het gevolg zijn. Nader onderzoek moet de winst van deze manier van wapenen aantonen.

OnderbouwingDat er winst te bereiken is blijkt uit het volgende voorbeeld, even-eens toegepast op de in één richting overspannende betonvloer.Door ‘clustering’ van wapening in stroken kunnen de tussenliggende vloerstroken ongewapend worden uitgevoerd. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van boogwerking en eventueel ook nog bespaard worden op de dikte van de vloer tussen de wapeningstroken (zie tekening pagina 70: reductie hoeveelheid beton ca. 20%). Door gebruik te maken van meerdere dunne staven kan optimalisa-tie van de wapeningshoeveelheid worden bereikt.

78

InzenderHenk van der WeijstZevenbergen

Logo vertaaldHet logo links heb ik vertaald als een roodbruine boom die door beperking onder en links, wit/groene jaarringen vertoont. Voer dit nu eens werkelijk uit… beperkte gerichte groei in beton.

IdeeMaak de sleuven in holle betonelementen zo dat de bovenzijde een kleine opening heeft (bijvoorbeeld 25% van de diameter). Maak onder de oorspronkelijke een extra sleuf. Vul deze met kunststof groeimedium voor boompjes. Plaats op regelmatige afstanden, doch zeer dicht opeen, vele boompjes. Zij kunnen wortelen in het medium en zullen zich een weg groeien naar het zonlicht. Eerst kunnen ze zich uitbreiden in de uitsparing, maar om verder te kunnen groeien zullen ze zich door de openingen moeten persen. Daar volgt de ruim-te op het beton, dus kan rondom en in de hoogte uitgebreid worden tot ze de buren tegenkomen. Dan kan alleen nog groei in de hoogte plaats vinden.Aldus is een element gevormd dat een dikke binnenzijde heeft van puur beton, een dikke buitenzijde van puur boom en een gemengde onzichtbare, doch zeer belangrijke, binnenzijde.

Nieuwheid De bonsai techniek wordt van elitaire kunst opgeschaald tot elementaire productietechniek.De vorm van de sleuf in het betonelement is niet rond maar een open ‘plug’vorm.Het idee verlaten dat wonen in een boom onmogelijk is.Synergie tussen natuur en civiel ingenieurs, betreffende bouwkunde en bouwkennis.

MilieuwinstVoor een dikke massieve wand is maar de helft beton nodig.Door de plugvorm kunnen de elementen overal ingemetseld worden. In muren, plafonds, daken, zelfs wegoverkappingen.De bomen zorgen door de bonsaitechniek dat het element ‘nagespannen’ wordt. Het beton hoeft dus niet meer zo zwaar voor-gespannen te worden.Door levend hout te verwerken in gebouwen, hoeft minder natuur te sneuvelen. Zo maakt beton het mogelijk dat bomen groeien op de

79

meest vreemde plaatsen. De weersinvloeden worden gebufferd door de bomen, het beton zorgt enkel dat dit op de juiste plek kan.

Onderbouwing Bomen hebben al miljoenen jaren ervaring in groeien met beperken-de omstandigheden. Uit de duizenden jaren bekende bonsaitechniek weten we dat bomen honderden jaren in (betonnen) potten kunnen blijven groeien, zonder echt groot te worden en zonder dat de pot kapot gaat.De betonindustrie heeft ruime ervaring met holle betonelementen. De boomkwekers hebben ruime ervaring met opkweken in kunststof groeimedia, in vele vormen. In Nederland zit die ervaring ruimtelijk dicht bij elkaar, dus combineren moet goed kunnen.

Op bovenstaande tekening is goed te zien hoe het er ruimtelijk uit ziet. Ook de gelijkenis met het wedstrijdlogo komt zo naar voren.

De betonnen elementen gaan naar de kweker, en die verzorgt zo’n tien jaar de opkweek. Dan kunnen ze terug naar de bouw, en inge-werkt worden. Hier kunnen ze nog honderden jaren mee.‘Snel klaar’ geldt alleen op de bouwlocatie mits men tien jaar van tevoren de juiste elementen besteld heeft. Rolt het systeem een aan-tal decennia, dan kan steeds ‘uit voorraad’ geleverd worden, en is er geen effectieve wachttijd meer.De architecten kunnen deze elementen in hun computeranimaties invoeren, en zo van te voren laten zien wat het wordt. Of men de elementen na opkweek dood laat gaan of levend houdt, is een kwestie van voorkeur en kunde, iets wat per project bepaald kan worden. Dit is iets om nader te bekijken.De zijwanden van de mal, de aan- en afvoer van water (lucht) en voe-dingsstoffen, zijn niet weergegeven. Hoe dat wenselijk kan en moet, is voor verder onderzoek.

Aanzicht na circa

10 jaar opkweek.

80

Luchtzuiverend cementDe Europese Unie werkt richtlijnen uit over de verminde-ring van luchtvervuilende stoffen die gebaseerd zijn op niveaus die werden bepaald door de Wereldgezondheids-organisatie (WGO). De doelstellingen werden evenwel niet gehaald. Gewoonlijk wordt de vervuiling in de stads-zones bestreden met passieve beperkende maatregelen: snelheidsbeperkingen, het stilleggen van het verkeer, een afwisselend verkeer volgens nummerplaten, de vermindering van de verwarmingstemperatuur van de woningen.

IdeeRecent werd het luchtzuiverend cement TX Aria met fotokatalytisch effect speciaal ontworpen om constructies en bouwwerken te ver-vaardigen die in staat zijn om op een actieve manier bij te dragen tot de vermindering van de luchtvervuiling. Het cement TX Aria maakt het mogelijk minerale bekledingen, mor-tel, pleisterlagen en beton te vervaardigen die in staat zijn om:- rechtstreeks de schadelijke gasstoffen, stikstofdioxides (Nox),

vluchtige organische stoffen (benzeen, tolueen, enz.), die werden voortgebracht door de menselijke activiteit te verminderen.

- onrechtstreeks de vorming van ozon (O3) te verminderen door de aanvangspolluenten van ozon die voornamelijk stikstofdioxide (Nox) en vluchtige organische stoffen zijn te vernietigen.

Dankzij het toepassen van luchtzuiverend cement TX Aria werd er zowel op wetenschappellijke als experimentele manier aangetoond dat een reductie van 40 à 60 % van het gehalte aan Nox mogelijk is.

Referenties: - Segrate, Morandistraat, Italië: 7000 m² micro-beton - Calusco, Italië: 8000 m² luchtzuiverende betonklinkers- Rome, Italië: tunnel- Parijs, Frankrijk: betonweg Porte de Vanves- Parijs, Frankrijk: anti-geluidsschermen Porte de Lillas.

InzenderTom RyckeboerGaurain-Ramecroix, BelgiëCCB Italcementi Group

81

82

Megatrax betonIdeeDe Megatrax-technologie is een additief voor cementgebonden bouwstoffen. Hierdoor kunnen reststoffen dienen als grondstof voor beton. Ze vervangen schaarse primaire grondstoffen als zand en grind. Tegelijkertijd wordt de hoeveelheid restafval verminderd die wordt gestort of verbrand. Eventuele verontreinigingen in de rest-stoffen logen niet uit dankzij de immobiliserende werking. Daarnaast zorgt het ervoor dat er minder cement nodig is, waardoor er minder CO2 wordt uitgestoten. De productie van één ton cement staat gelijk aan de uitstoot van één ton CO2. Met Megatrax kunnen onder andere funderingsmengsels en beton in verschillende sterktes en prefabproducten als powerblokken worden geproduceerd. Als verhardingen van reststoffenbeton worden opgebroken is dit materiaal opnieuw geschikt als grondstof voor rest-stoffenbeton.

Nieuwheid Tot voor kort waren de primaire grondstoffen zand en grind essenti-ele ingrediënten voor beton. Het beton is een vernieuwend product, omdat de primaire grondstoffen zand en grind volledig vervangen kunnen worden door reststoffen. Daarnaast hoeft er dankzij de technologie minder cement gebruikt te worden. Dit levert een besparing van CO2-uitstoot op.

Milieuprestaties Het beton is erg duurzaam, omdat er geen beroep wordt gedaan op de steeds kleiner wordende voorraad primaire grondstoffen. In plaats daarvan worden reststoffen hergebruikt, die anders gestort of ver-brand zouden worden. Zo vermindert de hoeveelheid afval. Omdat door de technologie bovendien minder cement gebruikt hoeft te wor-den, wordt er minder CO2 uitgestoten.

Onderbouwing Minder CO2-uitstoot: Het beton wordt in de meeste gevallen gemaakt met 200 tot 225 kg cement per m3 beton. Regulier beton bevat 350 kg cement per m3 of meer. Er wordt dus bespaard op cement. Elke ton cement die bespaard wordt, levert een ton bespa-ring op aan CO2-uitstoot. Dit staat nog los van de besparing op CO2-uitstoot door reststoffen niet te verbranden.

InzenderPeter van BakelRosmalenM. van Lent

83

Dat primaire grondstoffen met goed resultaat vervangen kunnen worden, blijkt uit vele praktijkvoorbeelden. Ter illustratie twee refe-rentieprojecten: - Drie onderheide voetbalvelden van Megatraxbeton, inclusief bij-

behorende infra. Bijzonderheden: zeer slechte ondergrond.- Onderheide terreinverharding voor zwaartransport en grondver-

zetmaterieel. Bijzonderheden: draagvermogen: verkeersklasse 60; extreem zwaar te belasten bedrijfsterrein met een deklaag van C-Fix koolstofasfaltbeton.

84

InzenderJoyce ElshofCapelle aan den IJssel

Minimale architectuur, maximale natuurKijk eens 720° om je heen en probeer bewust te zijn van alles wat je ziet. We leven een druk bestaan en daarbij wordt weinig stilgestaan wat zich allemaal om ons heen bevindt. Er is zoveel ruimte om ons heen. Maar waarom is er zo weinig architectuur die de natuur meer de ruimte geeft? We kunnen de natuur elke dag om ons heen waar-nemen, we kunnen het horen, zien, ruiken en voelen, maar zijn we ons daar bewust van?

‘Binnen - buiten, buiten - binnen, ruimtes vloeien in elkaar over, maar zijn wel van elkaar te scheiden.’In de Japanse cultuur gaan ze heel anders met de natuur om, ze besteden meer aandacht aan de invloed van de natuur op een huis. Ook al staan de huizen dicht op elkaar, er is licht, lucht en ruimte. Het gaat voornamelijk om met andere gedachten te ontwerpen met beton en juist de uitdaging te vinden in de beperking van bijvoor-beeld prefab beton. Juist door beperkingen op te leggen, ontstaan ontwerpen die misschien niet zo snel bedacht worden. Het is geen nieuw idee te noemen, het gaat er voornamelijk om dat men een andere ontwerpmethodiek moet gaan toepassen. Dit moet geen opgave zijn, maar een uitdaging. Doordat de tijden veranderen moet er rekening gehouden worden met onze leefomgeving, en er is zoveel meer mogelijk met beton. Dus waarom draaien we de rollen niet eens om en laten we het beton spreken, wat wil het materiaal eigenlijk zelf?En daarnaast is het ook erg belangrijk om na te denken, hoe de natuur optimaal te gebruiken.

Als je er al vanuit gaat dat men voorafgaande aan het ontwerpproces zich toelegt op bijvoorbeeld 3 formaten prefab beton platen, kun je natuurlijk veel geld besparen. Maar ik ben ervan overtuigd dat je van beton architectuur kunt maken die heel veel jaren meegaat, en zelfs

85

een kan worden met zijn omgeving.Tijdloze architectuur die tot in de eeuwigheid kan en mag blijven staan en daarbij zijn omgeving intact laat of op een andere wijze juist meer waarde kan geven aan een bepaalde plek.

Een architect die een hoge status heeft verworven door het gebruik van het materiaal beton is Tadao Ando, een architect die tijdloze architectuur weet te realiseren. Ando maakt maar van weinig materi-alen gebruik en laat daarbij hun onbewerkte structuur zien. Beton is voor Ando het meest geschikte materiaal, hij past het op zodanige wijze toe dat de strakke homogeniteit van het oppervlak wordt bena-drukt en niet de massiviteit ervan.Ando heeft veel weidse ruimten gecreëerd doordat hij experimenteel met sierbeton werkte. Muren spelen daarbij altijd een belangrijke rol. Zijn kalen muren stralen kracht en zwaarte uit.

Hoewel zijn betonnen vlakken zeer glad en vaak gevernist zijn, wek-ken ze tegelijk de indruk niet af te zijn. Dit effect ontstaat mede door de cirkelvormige afdrukken, die worden veroorzaakt door de afstandhouders die nodig zijn bij het bekisten van het beton. Ando gebruikt de afdrukken om het beton de voor hem typische structuur mee te geven. Door het materiaalgebruik terug te brengen tot hoofd-zakelijk beton, zorgde Ando, ondanks het gebruik van veel gesloten muren, voor een duidelijke aanwezigheid van de natuur, in de vorm van licht en schaduw, binnenin zijn gebouwen.

86

Monoliet Bas en Nynke zijn twee masterstudenten Building Technology aan de TU in Eindhoven. Zij doen mee aan deze prijsvraag, omdat deze goed aansluit bij het project-werk dat zij op dit moment doen.

IdeeHet zou ideaal zijn om een gebouw te ontwerpen dat gemakkelijk gerecycled kan worden, zodat er geen afval geproduceerd wordt. Om dit te kunnen bereiken, zou er een constructieprincipe ontworpen moeten worden van een monoliet materiaal, dat aan alle eisen van een buitenwand voldoet. Daarom hebben wij een gebouw ontworpen dat uit slechts één mate-riaal bestaat, namelijk beton. Er is op dit moment echter nog geen betonsoort die voldoet aan alle eisen, zoals waterdichtheid en isole-rend vermogen, die aan een buitenwand, vloer of dak worden gesteld. Daarom bestaat dit gebouw uit betonnen sandwich-elementen. Dit element is opgebouwd uit twee lagen hoge sterkte beton met daartussen een laag ‘isolatiebeton’.

NieuwheidIsolatiebeton is een zelfontworpen materiaal. Het heeft dezelfde grondstoffen als hogesterktebeton. Aan dit mengsel wordt een lucht-belvormer toegevoegd om ervoor te zorgen dat het materiaal de gewenste isolerende eigenschappen heeft. Om het ontwerp te kunnen optimaliseren, dient er onderzoek gedaan te worden naar de maakbaarheid en kwaliteiten van het ont-worpen product. Door middel van dit systeem ontstaat er een schil om het gebouw die koudebruggen uitsluit. Dit wordt mogelijk gemaakt doordat de ther-mische schil onderdeel uitmaakt van de constructieve wanden en vloeren en hierdoor ononderbroken door kan lopen in het gebouw. Door deze nieuwe bouwmethode is er ook een kans ontstaan om een nieuwe manier van ontwerpen toe te passen. Er is nu een integrale scheiding ontwikkeld. Dit zorgt ervoor dat er opnieuw nagedacht kan worden over de vormgeving die een ruimte met een bepaalde functie heeft. Een ander voordeel van dit ontwerp is de mogelijkheid tot recycling van het hele gebouw. Na de levens-duur van het gebouw, kan het gebruikte beton vermalen worden tot granulaat. Dit granulaat kan in nieuw beton gebruikt worden in

InzenderBas van Geffen & Nynke BemelmansWeert

87

plaats van zand en fijne toeslagmaterialen. Omdat er alleen beton wordt gebruikt in het gebouw, kan al het gebruikte materiaal herge-bruikt worden, hierdoor zal er geen afval meer geproduceerd worden door de bouwsector.

MilieuwinstVerwacht wordt dat er, door het toepassen van dit sandwich-element in alle ontwerpen, geen afval meer geproduceerd gaat wor-den in de bouw. Op dit moment wordt er ieder jaar namelijk meer dan 23 miljard kilogram afval geproduceerd in de bouwsector. Dit is ongeveer 38% van de totale afvalproductie in Nederland (bron: www.natuurenmilieucompendium.nl). Het uiteindlijke streven is dat er alleen nog maar gebouwen ontwor-pen worden, die geen afval produceren. Hierdoor kan de alsmaar groeiende afvalberg in onder andere Nederland eindelijk echt aange-pakt worden. Op deze manier kan beton bijdragen aan een beter milieu.

88

Mu.ReIdeeMu.Re is een Multi Reuseabel betonlatei. Deze bestaat uit gelijkvor-mige betonblokken die middels een inkeping in elkaar vallen. De onderzijde van de blokken heeft twee of meer sparingen waar-door hoogwaardige draadeinden zijn aangebracht die de betonblok-ken bij elkaar houden. De betonblokken zijn gemaakt van hoogwaar-dig zelfverdichtend beton met een zeer glad oppervlak. Aan de bovenzijde van de blokken is een kartelrand aangebracht die ervoor zorgt dat de latei voldoende wrijvingskrachten kan overbrengen naar het boven gelegen metselwerk ten behoeve van de spanningsboog die mede zorgt voor krachtafdracht. De Mu.Re kan hiermee voor elke gewenste sparing tot circa 3 meter worden samengesteld.Variatie in dikte maakt toepassing bij verschillende muurdiktenmogelijk. Kunststof beschermkapjes schermen de draadeindenaf. Als na enkele jaren blijkt dat de sparing op een andere plek gewenst is of het gebouw wordt gesloopt, kan de Mu.Re heel gemak-kelijk worden gedemonteerd. Door de geringe afmetingen kan dit geheel handmatig. De onderdelen kunnen dan tijdelijk worden opge-slagen en in een nieuwe samenstelling weer worden toegepast. De draadeinden worden door middel van bussen op lengte gebracht. Het gladde oppervlak zal ervoor zorgen dat bouwresten goed te ver-wijderen zijn.Dit is een cyclisch proces zonder kwaliteitsverlies van de Mu.Re.

NieuwheidDe nieuwheid van het idee is gebaseerd op het opnieuw kijken naar onderdelen die al sinds jaar en dag in de bouw worden toegepast. Toepassing van beton lateien is niet nieuw, maar de mogelijkheid om ze veranderbaar te maken wel. Er zal naar het idee van de ontwerper in de toekomst een verandering plaatsvinden in de verhouding tus-sen materiaal en uurkosten. Waarbij er een onderscheid is in materi-aal wat in een kringloopproces volledig is te recyclen en materiaal wat zonder tussenkomst van herfabricage te hergebruiken is. De Mu.Re is een product wat valt onder de tweede groep. Door slim-me inzet van uren kan worden voorkomen dat er nieuwe materialen moeten worden aangeschaft.Tevens is na sloop van een pand de Mu.Re als bijna nieuw product weer door te verkopen ten behoeve van nieuw leven. Beton overtreft de levensduur van een gebouw meer dan eens. Uitgangspunt bij de

InzenderHuub SwillensEindhovenVan Wylick architecten

89

productie van de Mu.Re is dat er gebruik wordt gemaakt van de steeds kleine hoeveelheden restbeton die bij de productie van prefab elementen in de fabrieken aanwezig is. De zeer geringe afmeting van de blokken maakt een optimale verwerking van het geproduceerde beton mogelijk.

MilieuwinstAfhankelijk van hoe breed de Mu.Re zal worden toegepast in de bouw zal ook de verbetering van de milieuprestatie van beton als geheel te meten zijn. Uitgaande van het beton dat in de Mu.Re wordt gebruikt kan zeker een verdubbeling (of meer) worden bereikt doordat, de levensduur enorm wordt verlengd. Tevens kunnen onderdelen die ten gevolge van beschadiging uitvallen, weer als toe-slag worden gebruikt in nieuwe elementen.

Onderbouwing Omdat het hierbij gaat om een idee dat juist door onderzoek of verder advies voor ontwikkeling in aanmerking komt, is het in dit stadium zeer moeilijk met verklaringen of referenties de geclaimde verbetering te onderbouwen.

1 monteren

3 hergebruik

2 demonteren

2000mm1000mm

Mu.Re

90

Natuurlijk vezeldoek Eén van de thema’s van het duurzaam bouwen is het gebruik van natuurlijke materialen. In plaats van de tra-ditionele staal- of kunststofvezels kunnen natuurlijke vezels door het betonmengsel worden gemengd. Bijvoorbeeld vezels uit brandnetels (denk aan kleding) of hennep. Mogelijk kan een hogere stijfheid tot een beter resultaat leiden dan bij kunststof vezels, anderzijds is naar verwachting de sterkte minder.Ter vergelijking: bij een staalplaatbetonvloer vormt de staalplaat de bekisting en de ‘wapening’ en bij de beton-ballon is een ‘ballon’ als mal gebruikt.

IdeeMaak met natuurlijke vezels een opblaasbare mal of bekistingHet vezeldoek kan treksterkte opnemen, en dus functioneren als wapening. Het doek werkt constructief samen met de betonvloer en blijft in de gebruiksfase gehandhaafd

Nieuwheid Natuurlijke vezels zijn niet eerder toegepast als constructief bouw-materiaal. Het doek combineert praktische voordelen van andere bouwsystemen en bespaart aanzienlijk veel materiaal.

InzenderTheo van WolfswinkelEdeABT bv

• • •

• • • •

1. AANVOER BEKISTINGPAKKETJES

2. OPBLAZEN BEKISTING / BALLON

4. GEBRUIKSFASE, BALLON HANDHAVEN ALS TREKWAPENING

Theo van Wolfswinkel

• • •

• • • •

1. AANVOER BEKISTINGPAKKETJES

2. OPBLAZEN BEKISTING / BALLON

4. GEBRUIKSFASE, BALLON HANDHAVEN ALS TREKWAPENING

Theo van Wolfswinkel

91

• • •

• • • •

1. AANVOER BEKISTINGPAKKETJES

2. OPBLAZEN BEKISTING / BALLON

4. GEBRUIKSFASE, BALLON HANDHAVEN ALS TREKWAPENING

Theo van Wolfswinkel

• • •

• • • •

1. AANVOER BEKISTINGPAKKETJES

2. OPBLAZEN BEKISTING / BALLON

4. GEBRUIKSFASE, BALLON HANDHAVEN ALS TREKWAPENING

Theo van Wolfswinkel

MilieuwinstMinder transportGeen of minder wapeningFlexibeler vormgeving, dus meervoudig gebruik mogelijkMinder bekistingsmateriaal en -kosten

Onderbouwing Cijfermatige onderbouwing van dit idee is nog moeilijk te geven, daar zal meer onderzoek naar gedaan moeten worden.

92

Natuursteen-beton naar wensBeton wordt vaak gezien als een materiaal dat je weg moet stoppen uit het zicht. Ook de huidige materiaal-eigenschappen maken dat beton in buitenomstandig-heden vaak bekleed moet worden of met allerlei laagjes beschermd moet worden. Zou het niet geweldig zijn als we beton de kwaliteit en het uiterlijk van iedere natuur-steensoort naar wens zouden kunnen geven?

Idee Zet in op alle mogelijkheden op betontechnologisch gebied om van beton een natuursteensoort naar wens te kunnen maken. Zodoende kun je koele marmeren kolommen storten in elke vorm en grootte en kunnen de betonwanden van de liftschachten, nodig voor de stabili-teit van een gebouw in een mooie granietsoort gestort worden. Ook gevelplaten van travertin, zandsteen of eigenlijk iedere bekende (of zelfs nieuw bedachte) natuursteensoort worden mogelijk.

Nieuwheid De combinatie van de solide en bewezen constructieve werking van gewapend beton met de uitstraling en kwaliteit van natuursteen is een ijzersterke combinatie die het aanbrengen van bekleding of beplating overbodig maakt. Twee andere noodzakelijke eigenschap-pen voor een gevel, waterdichtheid en isolatiewaarde, zijn ook in de dikte van de natuursteen-betonwand op te lossen zodat een nieuw duurzaam gevelmateriaal zich aandient voor de toekomst!

MilieuwinstTen eerste vervalt de noodzaak beton te bekleden met bijvoorbeeld natuursteenplaten voor het oog of allerlei laagjes erop te moeten smeren tegen bijvoorbeeld vochtindringing of graffiti. Ten tweede kan de winning van natuursteen in de natuur vervallen omdat we zelf in staat zijn marmeren platen te storten of granietblokken te maken. Geen open wonden voor Moeder Aarde voor de natuursteen-winning! Ten derde is het natuursteenbeton perfect en nuttig te recy-clen als nieuw natuursteenbeton (granuleren) of in andere onderde-len; een wand verzagen tot tegels.

InzenderRob NijsseArnhemABT bv

93

Onderbouwing Geen bekleding van beton meer nodig vanuit esthetische reden.Geen bekleding van beton meer nodig om vochtindringing of graffiti te voorkomen.100% recyclebaar vanwege de hoge technische en visuele kwaliteit.Geen natuursteengroeves meer nodig, respect voor Moeder Aarde!Verrijking van de architectonische keuzemogelijkheden door alle bestaande, en nieuw verzonnen, natuursteensoorten mogelijk te maken.

94

SchorsbetonIdee Toepassing van een gegoten bouwelement in beton waarvan de buitenkant een sterk geprofileerde schorsstructuur vormt. Door het diepe relief onstaat een interessant ritme en schaduwspel.Onder een gunstige hoek geplaatst kan een wand bestaande uit getoonde bouwelementen een microklimaat herbergen.

NieuwheidDe sterke associatie met een levende huid, die ook nog allerlei orga-nismen aantrekt zoals een werkelijke boomschors die allerlei insec-ten, mossen en planten kan herbergen. Het opvangen en doorgeven van leven. Het proces kan versneld worden door een kickstart met zaden en substraat van specifieke planten die op een schrale onder-grond kunnen gedijen.

MilieuwinstDe bijdrage beperkt zich tot een visuele meerwaarde van het materi-aal plus het genereren van biomassa op beperkte schaal. Berekeningen of cijfers kunnen niet gegeven worden.

InzenderDirk LansinkDen HaagLansink Dodero

95

Slimste kuub De slimste kuub vindt haar oorsprong in het ontwerp-proces. Door slim naar het ontwerp te kijken kunnen uit-eindelijk kuubs beton bespaard worden bij een gelijkblij-vend resultaat. Om zeker te zijn te voldoen aan de voor-geschreven normen en kwaliteit is men geneigd tijdens het ontwerp onnodig te ‘overdimensioneren’. Men zou dus meer ‘materiaal-volume-bewust’ moeten gaan ont-werpen. Verder zouden de sterkte-eigenschappen alleen benut moeten worden daar waar nodig. IdeeWordt een doorsnede van een constructie bekeken dan is het niet noodzakelijk overal even sterk beton toe te passen. Het zogeheten ‘slow construction’ zou bij kunnen dragen aan een slimmere kuub. Dat wil zeggen dat de randvoorwaarden voor de bouw nooit maatge-vend mogen zijn voor het eindproduct. Stel we bouwen voor 100 jaar dan is het gek te bedenken dat de bekisting er na 1 dag af zou moe-ten, terwijl langer uitharden ‘slimmer’ is. Door middel van een 5D CAD model zou dan aangetoond kunnen worden dat deze kuub de slimste is. Maar een slimste kuub kan bijvoorbeeld ook inhouden dat beton geprefabriceerd moet worden of met minder cement of staal kan worden ontworpen. Of zelfs een betere, milieuvriendelijke ver-vanger van cement toegepast kan worden.

Nieuwheid De nieuwheid schuilt in het anders benaderen van het ontwerppro-ces. Er zou gestreefd moeten worden naar een optimale verhouding van levensduur, materiaalgebruik, arbeidskosten, kwaliteit, normen, uitvoeringstijd, duurzaamheid.

MilieuwinstEen slimme kuub zorgt dus voor een optimalere milieuprestatie per kuub. Door bijvoorbeeld slanker te construeren is op het totale ont-werp minder materiaal nodig, of ander milieuvriendelijker materiaal. Minder materiaal betekent minder gebruik van bijvoorbeeld cement, vervoersbewegingen, CO2-uitstoot, etc.

Onderbouwing Door meer detaillistisch en slimmer naar het ontwerp te kijken kan men relatief eenvoudig materiaalbesparing bewerkstelligen.

InzenderInge van BaardwijkGoudaKoninklijke BAM

96

Second life design Het verplicht stellen van een bijkomende ontwerpeis voor zowel geprefabriceerde als voor in het werk gestorte betonelementen ten aanzien van het mogelijk hergebruik en / of herbestemming voor hetzelfde of voor een ander doel dan het oorspronkelijke.

Idee Hierbij kunnen drie niveaus worden nagestreefd die beloond wor-den met één van de drie volgende ‘groen beton keurlabels’.Label A:Is het 1 op 1 hergebruik van beton. Dat wil zeggen alternatieve aan-wendbaarheid zonder verandering van vorm of afmeting; direct geschikt voor een ander doel of bestemming (zonder energiever-bruik).Label B:Is hergebruik van beton waarbij maar een zeer geringe aanpassingnodig is voor een ander doel of andere bestemming (met geringenergieverbruik).Label C:Is recycling van beton door middel van breken, zeven, doseren entoepassen als nieuwe grondstof (hoog energieverbruik).

NieuwheidTot op heden wordt pas gedacht over recycling of hergebruik kort voor de sloop van een bouwwerk. De resultaten hangen dus sterk af van de betrokkenen en hun belangen op dat moment en van een aantal toevallige situationele factoren.Nieuw zou zijn dat ontwerpers en constructeurs zich ten tijde van de initiële ontwerpfase van een project moeten verdiepen in een toe-komstige mogelijke alternatieve aanwendbaarheid – het second life design. Dit zou ertoe kunnen leiden dat door een kleine aanpassing van vorm of afmeting of sterkte of kwaliteit het betreffende element voor een tweede levensloop geschikt zou kunnen worden gemaakt. De ontwerper/constructeur zal voor zijn inspanningen worden beloond door het niveau van het ‘groen beton keurlabel’ hetgeen mee zal tellen in de totale duurzaamheidwaardering van een bouwwerk

InzenderFrans KochF. Koch BVGoes

97

binnen de heden ten dage gehanteerde rekenmethodieken zoals BREEAM, GreenCalc, EPA, GPR enz.

MilieuwinstDe milieuprestatie bij label A ten opzichte van de huidige praktijk is erin gelegen dat geen elektrische of andere energie uit fossiele brand-stoffen noodzakelijk is voor het breken, zeven, sorteren en doseren. Tevens wordt het transport met ten minste 50% verminderd. De omvang van de milieuprestatie hangt uiteraard af van de hoeveel-heden. Een voorbeeld:Ongeveer 30 à 40 jaar geleden werden vele buitentaluds van de zee-dijken bekleed met de zogenaamde Haringmanbetonblokken. De laatste 5 jaren zijn deze bekledingen vervangen door meer open systemen. Een klein deel is hergebruikt voor het oorspronkelijke doel in zeeweringen maar dan ‘op z’n kant’.Het grootste deel is toegepast als erfverharding bij landbouwbedrij-ven (maar dan ondersteboven); dus een second life voor een heel ander en niet voorzien doel. In deze toepassing zullen de blokken zeker nog 40 à 50 jaar of nog veel langer dienst doen.Qua hoeveelheden moet naar schatting gedacht worden aan 1,5 à 2 miljoen m2 oftewel 300.000 à 400.000 m3 beton.

Onderbouwing Een nieuwe toepassing van dit idee zou kunnen zijn het herbestem-men van de duizenden vierkante meters galerijplaten die in de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw zijn toegepast op alle grote woningbouwprojecten (Bijlmermeer, Ommoord, enz.) Vele van deze flatgebouwen worden gerenoveerd. Over 10 à 20 jaar zullen er ook gebouwen gesloopt worden. Geschatte omvang in Nederland:Stel 1.500 flatgebouwen, 10 bouwlagen, lengte 60 m, breedte 1,45 m, gemiddelde dikte 0,20 m levert op:1.305.000 m2 x 0,20 = 261.000 m3 x 2,5 ton = 652.500 ton.Te onderzoeken second life in geluidwallen of als voetpaden op maai-veldniveau zou naar schatting 1.305.000 m2 x € 50,00 = € 65.250.000,00 besparing op kunnen leveren, weliswaar gespreid over een groot aantal jaren.

98

InzenderDaan LansDelft

Strength and Flexibility IdeeDit idee verbetert beton zelf niet, maar is een andere toepassing voor beton die op andere plaatsen een milieuwinst kan betekenen. Op deze manier heeft iedereen de mogelijkheid om zelf het benodigde meubilair te maken. Met een beetje creativiteit en het gebruik van oude materialen kan iedereen een tafel of kruk of ander klein voor-werp uit beton maken.

Nieuwheid Afhankelijk van de persoonlijke wensen kan in principe iedereen een uniek meubelstuk maken dat lange tijd mee zal gaan. Een bouwpak-ket bestaat uit een paar eenvoudige dingen. Ten eerste, een zak cement en zand. Ten tweede, een mal (zelf te bouwen uit oud materi-aal) en water; beschikbaar in ieder huishouden.

MilieuwinstHet is dus zo dat met dit idee geen bijdrage wordt geleverd aan de verbetering van de milieuprestaties van beton zelf. Maar waar kunst-stof, hout, of ander meer milieubelastende materialen worden gespaard is natuurlijk ook winst voor het milieu. Vooral gezien de levensduur van een dergelijk product.

Onderbouwing Omdat een betonnen blad onderhoudsarm is, zeer lang meegaat en relatief weinig productie-energie vraagt, is het waarschijnlijk het meest milieuvriendelijke materiaal voor aanrechtbladen.Deze beargumentering kan dus gebruikt worden om het bovenstaan-de idee te onderbouwen. Vooral als deze worden gebruikt als tafel-blad.

99

Hierboven staan een aantal foto´s van het uitgewerkte idee. Het resultaat is een unieke meubel met een strakke en moderne uitstraling. Het toepassen van een geintegreerde mal maakt extra karakteristieken zoals de ingebouwd `fruit schaal` en kaarsjeshouder mogelijk.

Daan Lans voor Groen beton op 30-10-2009

100

Tools to reduce!Mijn definitie van ‘groen beton’ is reductie van het gebruik van cementklinker en daarmee de reductie van de CO2-emissie. Mijn idee is gestoeld op de gedachte dat we als bouw-branche alle ‘tools’ in handen hebben, maar deze nog niet (altijd) gebruiken. ‘Hoe kan de bouwbranche worden gestimuleerd om deze tools inderdaad te gebruiken?’

IdeeEen beoordelingssysteem in de vorm van een internetsite kan voor deze stimulans zorgen. Partijen moeten zich kunnen aanmelden als deelnemer en opdrachtgevers moeten vrije toegang hebben. Deelnemers dienen van hun projecten een aantal zaken via internet aan te geven, bijvoorbeeld:- bouwcategorie;- hoeveelheid beton;- cementgehalte;- soort cement.

Aan de opdrachtgever kan vervolgens worden gevraagd om deze gege-vens te bevestigen voordat een project in het systeem kan worden opgenomen. Op deze wijze wordt een database opgebouwd die door opdrachtgevers kan worden geraadpleegd. Voor een bedrijf interessant omdat dit referentieprojecten zijn. Het is voor de deelne-mer dan ook zaak om dit actueel te houden en regelmatig nieuwe projecten aan te melden. Een opdrachtgever zal op bouwcategorie kunnen zoeken naar de bedrijven met de ervaring in ontwerp en bouw en met de beste resultaten in optimaal cementgebruik.

NieuwheidHet systeem gaat dus niet uit van een ‘ideale’ groene beton-constructie, maar stimuleert de partijen automatisch om naar het ideale toe te groeien.Het beoordelingssysteem vergelijkt gelijksoortige bouwwerken op relatief simpele wijze. Bijvoorbeeld: een brug van een bepaalde over-spanning heeft een bepaalde hoeveelheid cementklinker nodig. Als een andere brug meer nodig heeft, prijst de ontwerper zich uit de markt. Door dus te kijken wat de concurrentie doet wordt men gesti-muleerd om zelf een extra stapje te doen. Als opdrachtgevers vervol-

InzenderAxel JacobsNijmegen ABT bv

101

gens ook toegang tot het systeem hebben en dus inzicht in hoe ‘groen’ een ontwerper/aannemer een betonconstructie kan maken is de cirkel rond. Ontwerpers en aannemers worden gestimuleerd door de concurrentie, opdrachtgevers worden gestimuleerd door kostenre-ductie en milieuwinst.

MilieuwinstReductie van de hoeveelheid gebruikte cementklinker in betoncon-structies van 20% binnen 5 jaar.

OnderbouwingEr kunnen met de huidige technieken en inzichten al aardig wat mogelijkheden bedacht worden om het gebruik van cementklinker te verkleinen. Hier volgen enkele voorbeelden:- Gebruikmaken van het feit dat de samenstelling van het beton-

mengsel grotendeels bepaald wordt door de milieuklasse. Daarmee wordt meestal sterker beton gemaakt dan gerekend.

- Niet meer uitgaan van een benodigde betonsterkte na 28 dagen. Voor de meeste constructies geldt dat deze na 28 dagen nog niet de volledige sterkte behoeven te hebben.

Hierdoor kan een mengsel worden toegepast met een langzamere sterkteontwikkeling. Bijvoorbeeld een sterkteklasse die pas na 90 dagen wordt bereikt.

- Het voorkomen van het toepassen van koeling in massa beton door het ontwerpen van een betonmengsel met minder cement. Motto is: ‘eerst de verwarming uit, dan pas het raam open’.

- Gebruik maken van de onderwaterbetonlaag als integraal onder-deel van de constructievloer.

- Meer investeren in geavanceerdere berekeningstechnieken. Overdimensionering van betonconstructies voorkomen door niet meer (alleen) van vuistregels uit te gaan.

- Ontwerpen passend voor de situatie maken. Standaardisatie beperkt de mogelijkheden voor besparing en leidt per definitie tot overdimensionering.

- Toepassen van hoogovencement of toevoeging van vliegas of hoogovengranulaat aan de betonmengsels. Nu is bijvoorbeeld de minimale cementhoeveelheid normtechnisch nog beperkt tot 280 kg/m3. Dit staat de (verdere) toepassing van vliegas (restproduct) nog te veel in de weg. Bijvoorbeeld 240 kg cement + 140 kg vlieg-as kan cement besparen.

- Toepassen van grover toeslagmateriaal en daarmee minder cementbehoefte.

- ‘De formule van Nijsse’; hoogbouw kan veel lichter (20% materi-aalbesparing mogelijk) gebruik maken van de trekcapaciteit van beton.

102

Vederlicht maar beterdichtIdeeEen proces om bouwelementen te produceren die bestaan uit een geschuimde kern met een gesloten buitenmantel. Het bouwele-ment is een mono-materiaal. Kunststofschuim of ander materiaal om het gewicht te reduceren wordt niet toegepast. Het toegepaste schuimmiddel is organisch en dus zowel kern als mantel bestaan uit cement/beton. De elementen worden prefab geproduceerd in gewenste afmetingen. De wanddikte van het element is variabel en kan aangegeven worden (onder andere afhankelijk van sterkte-eis of drukbelasting).

Nieuwheid De nieuwheid schuilt in de ontwikkeling van een reproduceerbare techniek om een element te produceren dat bestaat uit een geschuimde kern met een rondom gesloten waterdichte schil. Voordelen ten opzichte van ‘normaal’ schuimbeton is de hoge kwa-liteit van de afwerking (schil) en de sterkte van het oppervlak.

MilieuwinstEen gewichtsbesparing van betonnen bouwelementen leidt bijna rechtstreeks naar de reductie van de uitstoot van CO2. Bij de produc-tie van cement komt veel CO2 vrij, door het omzettingsproces van CaCO3 in CaC en CO2 (60% van de CO2) en door de benodigde ener-gie van dit omzettingsproces (40% van de CO2). De energie (en CO2-uitstoot) die nodig is om bouwmaterialen te vervoeren hangt bijna rechtstreeks samen met het gewicht van het materiaal. Lichtgewicht elementen dragen ook op deze manier bij aan energie- en CO2-uitstoot reductie.

GrondstofbesparingHet materiaal heeft een isolerende werking. Doordat er geen synthe-tische materialen worden toegevoegd (geen vulling van een ander materiaal) en geen chemische schuimmiddelen worden gebruikt is het materiaal volledig recyclebaar, zoals normaal (schuim)beton.Los van de milieuprestaties verbetert dit materiaal de werkomstan-digheden (ARBO) op de bouwplaats.

InzenderJacob AlkemaUtrecht

103

OnderbouwingVan dit idee zijn inmiddels prototypen (proven principles) gemaakt. Aangetoond is dat het mogelijk is elementen te produceren met een gewichtreductie tot 1/3 van het gewicht van normaal beton (tot 800 kg/m3). De schil is gesloten en neemt beperkt water op. De te realiseren dichtheid is afhankelijk van de gewenste wanddikte (oftewel sterktewens) van het element. Het gewicht van een element is eenvoudig uit te rekenen. De schuimkern heeft een dichtheid van 300 – 400 kg/m3. De mantel is regulier beton (~ 2400 kg/m3).Grondstofbesparing en isolerende werking is nog niet onderzocht maar lijken vrij vanzelfsprekend.De prototypen zijn positief beoordeeld door een aantal bedrijven.

104

Volledig recy-cleerbaar beton De constructiesector heeft een grote impact op het leef-milieu, o.a. door het verbruik van eindige grondstoffen en de productie van bouw- en sloopafval. Met het oog op de reductie hiervan is het idee ontstaan om een volledig recycleerbaar beton (CRC – Completely Recyclable Concrete) te ontwerpen.

Het ideeDit beton wordt ontworpen volgens het principe dat ook door McDonough en Braungart toegepast is in ‘Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things’. Het principe is om vanaf de concept- en ontwerpfase rekening te houden met ‘design for Reincarnation’. In het geval van een constructie uit volledig recycleer-baar beton wil dit zeggen dat het sloopafval ervan een tweede leven krijgt binnen de cementproductie. Om dit te bereiken wordt het CRC zodanig ontworpen dat de chemische samenstelling ervan gelijkaar-dig is aan deze van een traditioneel grondstoffenmengsel voor de productie van klinker, het basisproduct van portlandcement. Dit laatste kan door het gebruik van kalksteengranulaten en de juiste keuze van industriële bijproducten. Indien dit beton met regelmaat toegepast wordt, kan een gesloten materiaalcyclus beton - cement - beton ontstaan, die volledig verschilt van de cyclus van traditioneel beton.

Nieuwheid Door het eindig zijn van zowel natuurlijke grondstoffen als stort-plaatsen voor afval is het zoeken naar recyclagetoepassingen voor bouw- en sloopafval belangrijk. Vandaag wordt bouw- en sloopafval voornamelijk gebruikt in eerder laagwaardige toepassingen (ongeveer voor 90%), met name als ongebonden materiaal voor funderingen bijvoorbeeld in de wegenbouw. Het gebruik van sloopafval als gerecy-cleerde granulaten in beton is tevens slechts een zwakke concurrent voor het gebruik van natuurlijke granulaten. Het voorgestelde volle-dig recycleerbaar beton wil deze problematiek, het hergebruik in eer-der laagwaardige toepassingen, aanpakken door bij het ontwerp reke-ning te houden met de toekomstige recyclage. In het kader van dit

InzenderMieke De Schepper & Nele De BelieZwijnaarde, BelgiëUniversiteit Gent - Laboratorium Magnel voor Betononderzoek

105

idee worden beton en cement duurzamer door vanaf de ontwerpfase rekening te houden met de hele levenscyclus en hierbij te streven naar een ‘closed loop’. Op deze manier zullen de bestaande produc-tieprocessen transformeren en zal een hogere toegevoegde waarde gecreëerd worden. Bovendien zal de impact van de cementproductie op het leefmilieu gereduceerd worden door het verminderde verbruik van natuurlijke grondstoffen.

MilieuwinstHet volledig recycleerbaar beton zal de productie van bouw- en sloopafval reduceren. In Vlaanderen komt jaarlijks ongeveer 8 mil-joen ton bouw- en sloopafval vrij, waarvan 41% betonpuin. Indien 20% van het betonpuin volledig recycleerbaar is, kent ongeveer 656.000 ton betonpuin een hoogwaardig hergebruik. Daarnaast zal het CRC het verbruik van natuurlijke grondstoffen beperken, wat onontbeerlijk is voor de continuïteit van cement en beton produce-rende bedrijven. Enerzijds kan met het CRC-puin cement geprodu-ceerd worden zodat voor de cementproductie minder natuurlijke grondstoffen ontgonnen moeten worden. Indien wederom 20% van het betonpuin in Vlaanderen volledig recycleerbaar is, kan toch ongeveer 550.000 ton cement geproduceerd worden. Anderzijds wordt het grondstofverbruik bij CRC beperkt door het gebruik van industriële bijproducten. In de masterscriptie over CRC werd reeds aangetoond dat het gebruik van vliegas mogelijk is. Een bijkomend voordeel bij het gebruik van vliegas als cementvervanging is de ver-minderde CO2-uitstoot door een lager klinkergehalte van het beton.

106

InzenderJans Askes ArnhemABT bv

Wapening met behulp van zinkDe doelstelling van de prijsvraag, verduurzaming met beton, houdt voor mij in dat de CO2-uitstoot moet wor-den verminderd bij de toepassing van beton. Mijn aan-dacht gaat daarbij in eerste instantie uit naar de materia-len cement en wapening omdat juist deze materialen als volgt een belangrijk aandeel hebben bij de uitstoot van CO2 in kg per m3 beton:- Portlandcement 140 tot 170 kg (hardt sneller uit en heeft daardoor vaak de voorkeur).- Hoogovencement 40 tot 50 kg. - Wapening 30 tot 100 kg (afhankelijk van hoeveelheid wapening per m3 beton).Verder zal ook moeten worden gelet op de praktische en financiële haalbaarheid.

IdeeMen kan een bovengrens stellen aan de hoeveelheid cement per m3

maar dat botst nogal eens met de milieueisen. Zeker bij de hogere milieuklassen ontkomt men er niet aan extra cement toe te passen. Nu kan men dit omzeilen door de wapening thermisch te verzinken dan wel kathodisch te beschermen. Betonrot (roestvorming bij de wapening) is dan niet meer aan de orde en men kan dan volstaan met een lagere milieuklasse. Behalve dat hierdoor het aandeel cement afneemt kan ook nog op de hoeveelheid wapening worden bezuinigd omdat niet meer op scheurwijdte behoeft te worden gedi-mensioneerd.

OnderzoekHet onderzoek moet worden gericht op de keuze tussen thermisch verzinken en kathodisch beschermen. Hoe hou je de kosten van de bescherming zodanig in de hand dat ze opwegen tegen de besparing van extra wapening en cement bij traditioneel gewapend beton in een agressief milieu.

107

Warm betonTijdens het storten en uithardingproces (hydratatie) van beton komt warmte vrij. Vooral in fabrieken waar prefab betonelementen vervaardigd worden zou deze warmte opgevangen kunnen worden.

Idee Door het gebruik van stalen mallen kan de warmte van verhardend beton worden afgegeven aan water dat in buizen langs de mallen wordt geleid. Hiermee zouden bijvoorbeeld de bijbehorende kanto-ren kunnen worden verwarmd. De warmte zou ook kunnen worden opgeslagen in de grond, een systeem dat in de woningbouw al veel-vuldig wordt toegepast.

Nieuwheid Momenteel wordt er te weinig gedaan met warmte die ontstaat door hydratatie. Vooral in een tijd waarin steeds meer gewerkt wordt met prefab beton kan het interessant zijn hier nader naar te kijken.

MilieuwinstDe warmte die ontstaat is niet ontzettend groot, maar kan wel genoeg zijn om bijvoorbeeld het kantoorpand van een prefab beton-fabriek in de winter warm te houden. Dit kan zowel in energie als in kosten toch nog redelijk wat opleveren.

Onderbouwing Er bestaan documenten van onderzoeken welke aangeven hoeveel warmte pas gestort beton afgeeft. Ook naar de winning van die warmte zijn verschillende onderzoeken geweest, alhoewel deze meer toegespitst zijn op warmtewinning in asfalt, maar het principe zou hetzelfde kunnen zijn.

InzenderKlaas DijkstraLeeuwardenIJB Groep BV

108

Warmteproductie combinerenOp dit moment vinden er op twee plaatsen in Nederland productieprocessen plaats waarbij veel warmte nodig is. Het gaat hierbij om de staalproductie bij Hoogovens IJmuiden en de klinkerproductie bij cementfabriek Maastricht.

IdeeHet idee is om twee productieprocessen te combineren en gebruik te laten maken van dezelfde warmtebron. Beide zijn continu processen waarbij de oven continu op temperatuur gehouden wordt. Dus het kan voorkomen dat de oven op temperatuur is zonder dat er gebruik van gemaakt wordt. Door de twee processen te combineren kan het gebruik van de warmtebron geoptimaliseerd worden. Bijkomstigheid is dat voor de productie van hoogovencement de klinker vermengd wordt met het hoogovenslak (restproduct hoogovenproces). De twee processen zijn op deze manier al met elkaar verbonden. Door ook van dezelfde warmtebron gebruik te maken wordt deze verbinding alleen maar sterker.

Nieuwheid Twee energieslurpende processen worden gecombineerd waarbij ze allebei gebruik maken van dezelfde warmtebron. Hiermee wordt brandstof bespaard waardoor de CO2-productie wordt gereduceerd. Ook wordt optimaal gebruik gemaakt van de warmtebron.

Milieuwinst30% van de CO2 uitstoot bij cementproductie komt voort uit de ver-branding van brandstof. Door het combineren van de warmtebron met de hoogoven kan de CO2-emissie van cement gereduceerd/gedeeld worden.

Onderbouwing Beide productieprocessen maken gebruik van dezelfde temperatuur namelijk 2000˚C. Het hoogovenproces heeft ook een aanzienlijke CO2

-uitstoot als gevolg van de verbranding van kolen. Door optima-ler gebruik te maken van de daarmee geleverde warmtebron wordt er minder energie verspild.

InzenderFrederick van Waarde GoudaBAM infra & Wienke Scheltens Utrecht Movares

109

110

WarmtewinmuurEen betonnen gevelelement als verwarming van een gebouw, dat is het idee achter de zogenoemde warmte-winmuur.

IdeeDe warmtewinmuur is een betonnen gevelelement waarin kunststof leidingen zijn opgenomen waardoor het koudemiddel glycol stroomt.Via een warmtepomp wordt warmte uit deze gevelelementen ont-trokken en gebruikt voor de verwarming van het gebouw. De verwar-ming zelf vindt plaats middels een lage-temperatuursysteem.Omdat het systeem langzaam reageert op veranderingen wordt de binnentemperatuur dag en nacht constant gehouden hetgeen zorgt voor extra energiebesparing en comfort. De warmte in het gevelele-ment komt voor een groot deel uit zoninstraling en de langsstromen-de lucht aan zowel de buiten- als de spouwzijde.

Met het systeem kan worden ingespeeld op de toenemende behoefte aan energiebesparende warmtesystemen. Het concept is nog volop in ontwikkeling maar de eerste praktijkresultaten zijn veelbelovend.

Nieuwheid Door het concept van de warmtewinmuur is de mogelijkheid om warmtewinning en constructie te combineren tot één geheel. Door deze combinatie kan onafhankelijk van de locatie in de warmtevoor-ziening worden voldaan. Bijkomend voordeel is de energiebesparing die met het systeem gerealiseerd kan worden.

MilieuwinstDe eerste resultaten geven aan dat met het systeem een goed alter-natief wordt geboden voor de huidige warmtepompsystemen. Indirect betekent dit dat door de combinatie van beton en leidingen een warmtegenererende constructie kan worden gemaakt die vele vormen kan hebben. Kortom het zet beton ook op de kaart als materiaal dat gebruikt kan worden voor de besparing op energiekosten en daarmee het milieu. Middels de combinatie met PV-panelen is zelfs de gedachte aan een autarkische woning niet te ver gegrepen.

InzenderRemko KraakHengeloJanssen de Jong Bouw

111

Onderbouwing Het systeem kent een tweetal proefprojecten waarbij middels moni-toring resultaten worden verzameld.Deze eerste resultaten geven aan dat, afhankelijk van de toegepaste warmtepomp, met het systeem een COP-waarde kan worden gehaald van ongeveer 6. Dit betekent dat het een goed alternatief is voor een warmtepompsysteem dat de bodem als bron gebruikt. Als referenties zijn de gerealiseerde projecten aan te halen zijnde een (autarkische) recreatiewoning te Zutphen en het kinderdag- verblijf de Wipsakids in Amsterdam Zuidoost.

Schematische weergave

van de warmtewimuur

(autarkische) Recreatie-

woning te Zutphen

112

Willow WallIn een tuinmuur van beton zijn in de kist jonge wilgen-takken meegestort. Het project kon daarom alleen uitge-voerd worden in de maand april. Immers dan staan de wilgentakken op uitbotten.

IdeeVoor de stort is een systeemkist gebruikt omdat die eenzijdig kon worden gestut; de muur ligt uit zijn aard op de erfscheiding. De wil-gentakken zijn met tie-raps op de afstandshouders in de wapening gebonden, en werden vervolgens bij het sluiten tegen de kist aange-klemd. Voor de stort is hoog plastische beton gebruikt, die maar heel licht is getrild, om net om de wilgentakken heen te vloeien. Deze tak-ken zijn met hun voet in een strook polystyreen geplant en hierin rondom afgekit.

Na de ontkisting is het polystyreen mechanisch verwijderd. De uit-einden van de wilgentakken zijn bestreken met stekkenpoeder, en de holte in de doorsnede is gevuld met tuinaarde.Na drie weken kwamen de eerste bladknoppen door het betonopper-vlak. Inmiddels zijn negen takken door het beton uitgelopen, en zichtbaar is dat meerdere andere takken zullen volgen. De hoop is dat uiteindelijk de groeikracht van de wilgen het beton in de opper-vlakte zal doen springen, zodat de groei nog meer ruimte krijgt.

NieuwheidDe ‘willow wall’ is een experiment in beton. Het is de realisatie van een idee dat ik enige jaren geleden inbracht tijdens de casestudy Prefab Beton. Het project beoogt het harde, permanente karakter van beton te ver-zoenen met de groeikracht van de natuur en het vermogen om te veranderen en op een mooie manier stukje bij beetje te groeien en -uiteindelijk- te vergaan. Als idee gaat het project over een nieuwe synthese tussen het kunstmatige, de techniek, en de natuur.

MilieuwinstBeton dat ademt, CO2 opneemt en de kern van vergankelijkheid in zich draagt. Een volgende stap kan zijn het staal uit de wapening weg te laten, en alleen nog wilgentakken in het beton op te nemen.

InzenderDirk Jan PostelRotterdamKraaijvanger Urbis

113

114

XiritonXiriton technologie, CO2 reducerende bouwstoffen op basis van cementgebonden en gemineraliseerde vezels van voornamelijk C4 -grassen.

Idee C4 -grassen zoals miscanthus (olifantsgras), riet en bamboe binden enorm veel koolstof van het CO2 uit de atmosfeer in hard groeiende, taaie stengels. Door deze adequaat te versnipperen en te mengen met kalksteenmeel, olivijn en hydraulische bindmiddelen (cement, puzzolaan e.d.) en in bekistingen te storten, ontstaat na uitharding een licht, goed isolerend constructiemateriaal met voldoende druk-vastheid voor tal van toepassingen in woning , weg- en waterbouw.

Nieuwheid De nieuwheid is het integrale concept van Xiriton technologie, bestaand uit meerdere aspecten. - De verbouwing van C4 -planten op tertiaire grond (niet voor voed-

selproductie geschikt) als natuurlijke CO2 filter op grote schaal met nog meer positieve side effects voor de landbouwsector in het algemeen.

- Het langdurig bestendig maken van de specifieke plantenvezels met hoog eigen aandeel aan silica tegen verrotting, water, kou en extreme hitte door ‘fossilisatie’ middels diverse mineralen plus hydraulische bindmiddelen (diverse vormen).

- Gebruik van olivijn voor extra CO2-binding en ter katalyse van zure componenten uit de atmosfeer tot silica als mineralisator voor de vezels.

- De economisch en ecologisch verantwoorde toepassing van grote hoeveelheden van deze lichte, betonachtige bouwstof (rond 800 kg/m3) in waterrijke omgeving met instabiele ondergrond voor efficiënte constructies ten opzichte van energieverbruik en totale doorlooptijd.

- XB = combinatie Xiriton Beton: massieve kern van licht, relatief zacht, poreus (isolerend) Xiriton met hard, slijtvast oppervlak.

- BX = combinatie Beton Xiriton: kern van hoogwaardig beton met deklaag van Xiriton (opgespoten) als erosiebuffer.

InzenderFrank BucherStiensAcroniq

115

Milieuwinst Hoger economisch en ecologisch rendement door hybride XB of BX constructies. Kostenbesparing door minder betonrenovatie omdat schadelijke stoffen/gassen uit de atmosfeer door de Xiriton deklaag worden geabsorbeerd en zo de kern van de constructie minder snel zal worden aangetast.

Onderbouwing De drukvastheid van Xiriton volgens basisreceptuur (per kubieke meter: cement 150 kg, kalksteenmeel 150 kg, olivijn 150 kg, 150 kg miscanthussnippers, rond 350 lt water) is gemeten met 2,4 N/mm2 bij een specifiek gewicht van rond 0,8. Bij de druktests kan men de relatieve elasticiteit van Xiriton door de taaie miscan-thusvezels goed bekijken; na doorbreken van de drukgrens spat het blokje niet uit elkaar zoals een betonblokje. Er ontstaan weliswaar scheuren en stukjes kruimelen ervan af, maar, net als een gecompri-meerd broodje, zet het blokje voor een deel weer uit bij verlagen van de druk. Voor onderzoek naar ‘optimale vezels’ qua lengte/dikte en

116

optimale mixturen van hydraulische bindmiddelen en conserverende mineralen is nog veel ruimte.

Slappe ondergrondDe relatieve elasticiteit is van nut bij constructies in gebieden met risico op aardbevingen. Het relatieve drijfvermogen door het lage gewicht maakt Xiriton ook geschikt voor infrastructuur in regio’s met slappe ondergrond. De afwerking van oppervlakten en randen met hard beton (XB concept) optimaliseert de functie van de constructie.

De eenvoudige manieren van verwerking van Xiriton maken dit bouwmateriaal ook geschikt voor projecten in de derde wereld. In de weg- en waterbouw worden gigantische hoeveelheden zand ver-schoven om door pure massa stabiliteit te creëren.

Hellingconstructies van aarde en zand kunnen niet alleen oververza-digd raken door water maar ook dusdanig opdrogen dat de eigen sta-biliteit bedreigd wordt. Terrasconstructies van stevige Xiritonbakken zouden erosie- en stabiliteitsproblemen voor decennia kunnen ver-helpen. Afhankelijk van de receptuur en mixprocedure kan Xiriton dusdanig poreus gemaakt worden dat rond 30% van zijn volume aan water kan worden ‘gebufferd’. Daarvan profiteert de vegetatie welke in en over deze bakken heen kan groeien (onder meer C4 -grassen). Gezien het grote potentieel van CO2 -opslagcapaciteit door Xiriton ontstaat een win- win- situatie voor grootschalige constructies en de omgeving, waarin deze worden gebouwd. Bovendien besparen XB of BX producten door het gemiddeld lagere gewicht al energiekosten bij productie en transport, dus nog minder CO2 -uitstoot.

117

118

Tot slotWe hopen dat u met veel genoegen, verbazing en misschien wel bewondering alle ideeën in deze bundeling hebt gelezen. Maar met deze publicatie houdt het niet op. Veel ideeën zijn te waar-devol om in een la te verdwijnen. Wij zullen daarom nog geruime tijd aandacht besteden aan de inzenders en hun ideeën, uiteraard in overleg en in samenwerking met de inzenders. Wil je op de hoogte blijven, bezoek dan regelmatig onze website www.indekiemgescoord.nl

Ideeënprijsvraag 2010In de loop van 2010 wordt op genoemde website ook informatie geplaatst over de Ideeënprijsvraag 2010. We kunnen u nu al vertellen dat die het thema Fietspaden meekrijgt. Laat alvast uw gedachten hierover gaan, we nodigen u graag uit te zijner tijd aan deze nieuwe prijsvraag deel te nemen. Een nieuwe ronde, nieuwe kansen.

119

ColofonDit boekwerkje is, zolang de voorraad strekt, gratis verkrijgbaar bij het Cement&BetonCentrum.Het is ook te downloaden via de website www.indekiemgescoord.nl of www.cementenbeton.nl

BasisontwerpManifesta, RotterdamLay-outNatasja Steenbergen, Cement&BetonCentrumDrukwerk omslagCompact Drukwerken

UitgaveCement&BetonCentrumPostbus 35325203 DM ’s-HertogenboschT (073) 640 12 31F (073) 640 12 84