Land+Water 2023 Editie 7/8

DOSSIER - Bruggen & Viaducten
Rotterdamse brug test circulaire
grondstoffen in de praktijk
De circulaire brug in aanbouw.
In de Rotterdamse wijk
Hoogvliet is begin juni een
circulaire brug opgeleverd.
De brug is grotendeels van
een betonmengsel dat deels
bestaat uit cementvervangers
en bijproducten uit de
industrie. Dit is in deze pilot
benut als duurzamer alternatief
voor gewoon beton.
De brug is in opdracht van de gemeente via
een regulier aanbestedingsproces tot stand
gekomen binnen het Europese URBCON-project
en vervaardigd door GKB Realisatie samen
met ‘De Lek Beton’ uit Schoonhoven.
IN ‘T KORT - Cementvervangers
In Rotterdam is een brug gebouwd met
cementvervangers.
Drie hoofdoverspanningen zijn uitgevoerd
met geopolymeerbeton.
TU Delft ontwikkelde twee verschillende
mengsels.
Om de constructieve eigenschappen te
testen, is een protocol gemaakt.
Verduurzaming is ook in de civiele techniek
een hot item. Meer dan 8 procent van de
wereldwijde CO 2
-uitstoot wordt veroorzaakt
door de productie van cement voor beton.
Nog afgezien van kostbare grondstoffen die
voor de productie nodig zijn. De gemeente
Rotterdam heeft meegedaan aan het Europese
URBCON-project. In dit project worden restproducten,
zoals metaalslakken en verbrandingsassen
en andere stoffen, gebruikt als
alternatieve grondstoffen voor cement en
beton. Van de 23 meter lange en 3 meter brede
voetgangersbrug zijn de drie hoofdoverspanningen
uitgevoerd in geopolymeerbeton. De
technische term is alkali-geactiveerd materiaal
(AAM). Dit houdt in dat bindmiddelen zoals
slakken worden geactiveerd met een sterke
basische oplossing in plaats van met portlandcement.
Keuze uit twee mixen
Het meenemen van de behoeften van de klant
is belangrijk binnen URBCON. In dit geval
schreef Rotterdam als opdrachtgever de
prestatie-eisen voor het beton voor op basis
van Eurocode 2 (NEN-EN 1992). De prestaties
van het materiaal zouden minimaal gelijkwaardig
aan sterkteklasse C45/55, milieuklassen
XD3/XF4 en consistentieklasse S4 moeten zijn.
Naar aanleiding van deze eisen ontwikkelde
TU-Delft twee verschillende mixen. Beide
mengsels bestonden uit alkali-activators en
gemalen gegranuleerde hoogovenslakken,
waarbij geen portlandcement is gebruikt.
Mix 1 gebruikte alleen primaire ruwe
grondstoffen, bij mix 2 werd 50 procent van
het grind vervangen door gebroken betonpuin.
De gemeente koos vanuit circulair oogpunt
uiteindelijk voor mix 2, hoewel deze meer
technische onzekerheden met zich meebracht.
Rotterdam vroeg NIBE beide mixen te
onderzoeken. Hieruit bleek dat beide een
significante reductie leveren in milieu-impact
en CO 2
-uitstoot. In de uitkomsten van de
levenscyclusanalyse (LCA) is echter geen
positief effect te vinden van het toepassen van
een groot aandeel van hergebruikt materiaal.
Testprotocol
De gemeente nam aan dat de prestatie-eisen
van het nieuwe materiaal berekend konden
worden volgens Eurocode 2. Op die aanname
baseerde zij ook het voorontwerp, wetende dat
dit in principe niet correct was. Beide mixen
vallen buiten de norm EN-206, die geldt voor
beton. Daarom was het noodzakelijk om het
materiaal grondig te testen om er zeker van te
zijn dat de berekende brug constructief veilig
zou zijn.
Daartoe stelde de gemeente samen met
URBCON-partners TU-Delft en de Universiteit
van Gent een testprotocol op. Uit die tests
bleek dat de constructie van de brug voldoende
veilig is als de EC2-ontwerpregels worden
gevolgd. Balktests bij UGent wezen uit dat het
faalgedrag van het nieuwe materiaal
overeenkomt met gewoon beton en dezelfde
scheurenpatronen vertoont voor falen.
18
nr. 7/8 - juli/augustus 2023