Bouwen met beton zonder een druppel beton te gieten

Onderzoekers van de Zwitserse technische universiteit EPFL hebben een prototype van een voetgangersbrug gebouwd met blokken gewapend beton uit de muren van een gebouw dat wordt gerenoveerd. De blokken werden ter plaatse in afzonderlijke stukken gezaagd en samengevoegd tot een voorgespannen boog. Dit project, dat de eerste keer is dat beton op deze manier wordt hergebruikt, maakt deel uit van een initiatief om de koolstofvoetafdruk van de bouwsector aanzienlijk te verkleinen door te kiezen voor een kringloopeconomiebenadering. De voetgangersbrug zal op 11 oktober worden ingehuldigd tijdens een ceremonie in het Smart Living Lab in Fribourg.

“Mensen aarzelen om beton te hergebruiken vanwege een verscheidenheid aan zorgen”, zegt Corentin Fivet, een tenure-track assistent-professor aan EPFL en hoofd van het Structural Exploration Lab (SXL) binnen het Smart Living Lab. “Maar wij wilden aantonen dat die bezorgdheid grotendeels ongegrond is. Betonblokken die geselecteerd zijn voor hergebruik zijn net zo betrouwbaar en bruikbaar als nieuwe blokken.”

Lees hier het complete persbericht

Fivet bestudeert al jaren mogelijke toepassingen van de circulaire economie in de bouwsector. Zijn team bij SXL, dat deel uitmaakt van de EPFL-school voor architectuur, civiele techniek en milieu (ENAC), keek eerst naar metaal en richt zijn aandacht nu ook op beton. Dit project in het bijzonder omvatte de bouw van een 10 m brede voetgangersbrug uit 25 blokken beton afkomstig van muren die zouden worden afgebroken. De ingenieurs van het project hebben de nieuwe structuur nu aan een belastingstest onderworpen, wat betekent dat ze klaar is voor de inhuldigingsceremonie in de Halle Bleue van het Smart Living Lab op 11 oktober. Jan Brütting, een pas gepromoveerde van SXL die het initiatief nam voor dit project, voerde dit onderzoek uit als onderdeel van zijn postdoc samen met collega EPFL postdoc Maléna Bastien Masse. Om beton effectief te kunnen hergebruiken, zijn nieuwe ontwerpmethoden nodig die gebaseerd zijn op het benutten van bestaande betondelen, in plaats van de conventionele aanpak waarbij vers beton wordt gestort volgens de specificaties van elk project. Het addertje onder het gras is dat de eigenschappen van bestaande profielen kunnen variëren en niet altijd op voorhand bekend zijn. Om ingenieurs te helpen deze nieuwe methoden toe te passen, heeft SXL onlangs een computerprogramma ontwikkeld dat het proces van het selecteren van hergebruikte elementen uit een bepaalde voorraad automatiseert en de CO_2-voetafdruk van een nieuwe constructie minimaliseert.

Praktische toepassingen

In de praktijk zijn bouwers vaak huiverig voor hergebruik van beton vanwege het vermeende extra risico. Maar het SXL-team gelooft dat er alleen maar voordelen te behalen zijn. Dat is waar hun project voor de bouw van een prototype van een voetgangersbrug om de hoek komt kijken: snel en efficiënt aantonen dat de procedure veilig en relevant is. “We gaven onszelf twee maanden om in de regio een brongebouw te vinden en een sloopbedrijf dat geïnteresseerd zou zijn om met ons samen te werken”, zegt Bastien Masse. Dat bedrijf bleek Diamcoupe te zijn, dat de opdracht had gekregen om een gebouw te renoveren dat minder dan 10 jaar geleden was opgetrokken; deze renovatielocatie was de perfecte gelegenheid om levensvatbare betonblokken te vinden.

“We hebben Diamcoupe gevraagd het beton in de door ons gewenste afmetingen te zagen en er gaten in te boren voor onze voorspankabels. Deze kabels werden geleverd door Freyssinet en gebruikt om de boog te bouwen”, voegt ze eraan toe. De ingenieurs konden zo betonblokken van 20 cm dik verkrijgen voor de voetgangersbrug. Op sommige plaatsen hebben ze mortel toegevoegd om de kleine verschillen in afmetingen weg te werken, die onvermijdelijk zijn wanneer objecten worden hergebruikt. “Bogen zijn eigenlijk de ideale structuur voor het hergebruik van betonblokken, omdat het materiaal alleen onderhevig is aan drukkrachten”, zegt Brütting.

Ook interessant: Duurzaam beton veroorzaakt een kwart minder CO2