Nieuwe trend: scheuren managen met zelfhelend beton

News item 29 maart 2018
Sinds investeringsmaatschappij SHIFT Invest in 2017 een belang nam in Basilisk, gaat het hard met deze start-up uit Delft. Basilisk heeft dan ook iets unieks in handen: zelfhelend beton. Deze prijswinnende uitvinding van microbioloog Henk Jonkers is beschermd met vier patenten. Aannemers worden langzaam enthousiast: "Scheuren worden niet voorkomen maar gemanaged."

Van bescheidenheid heeft managing director Bart van der Woerd van het Delftse bedrijf Basilisk geen last. "De brede doorbraak van zelfhelend beton is nu gestart", laat hij zich zonder terughoudendheid ontvallen. "Overal zien we awareness ontstaan", aldus Van der Woerd. "In de VS doen we een test met de overheid. In Zuid-Afrika starten we in 2019 op grote schaal. In het Midden-Oosten lopen contacten met grote partijen op het gebied van betonmortel. Maar het zwaartepunt ligt in Azië, waar de betonconsumptie het grootst is met 70 procent van de totale wereldvraag. In India, China en Zuid-Korea moeten we de vraag kanaliseren, anders kunnen we het niet bijhouden. In april gaat de eerste container naar Japan."

Eind 2014 richtte Van der Woerd Basilisk op om 'autonoom herstellend beton', een uitvinding van dr. Henk Jonkers, op de markt te brengen. Van der Woerd's precieze taak? Deze unieke uitvinding vertalen naar commerciële producten en die vervolgens verkopen, het bedrijf Basilisk (een spin-off van de TU Delft) vormgeven en stevig laten groeien. Dat doet hij met verve. Als een zendingswerker in zelfhelend beton verspreidt hij filmpjes via internet en geeft hij presentaties om dit product te laten landen in de bouwsector. Hij lijkt aardig op koers. Hoe groot gaat dit worden?

De werking van de kalksteenvormende bacteriën is in beide gevallen hetzelfde: ze maken de scheur weer heel
Het additief dat Basilisk aan beton toevoegt, bevat bacteriën die kalksteen maken uit calciumlactaat. De bacteriën kunnen in vaste vorm aan betonmortel worden toegevoegd of als een spray op bestaand beton worden aangebracht. De werking van de kalksteenvormende bacteriën is in beide gevallen hetzelfde: ze maken de scheur weer heel. Het beton zelf voorkomt lekkages en breuken (door het roesten van de wapening). Sluizen, waterkeringen, bruggen, rioolwaterzuiveringsinstallaties en parkeergarages hebben er baat bij.

De parkeergarage van het Groninger Forum maakte in 2015 kennis met zelfhelend beton. De parkeergarage omvat vijf bouwlagen ondergronds. Met name op de onderste verdieping ontstonden zweetplekken door de hoge grondwaterdruk. Door microscheurvorming werden kleine lekkages zichtbaar.

Het beton zelf voorkomt lekkages en breuken door het roesten van de wapening.
Samen met het uitvoeringsteam van Basilisk werd besloten zelfherstellende reparatiemortel te gebruiken. De scheuren werden eerst uitgehakt (voor voldoende hechtoppervlak). Tot op het goede beton werden sleuven gemaakt van minimaal 50 mm diep. Vervolgens werd een snelverhardend cement aangebracht om de watertoestroom in de opengehakte scheuren te stelpen. Direct na het opdrogen van het cement werd de zelfherstellende mortel aangebracht. Door de krimparme eigenschappen van de mortel was de aanhechting met het onderliggende beton uitstekend.

Door toevoeging van vezels aan de mortel werd de optredende trekspanning ten gevolge van de waterdruk na verharding gelijkmatiger verdeeld. Dit resulteerde in beperkte microscheurvorming. De kalksteenvormende bacteriën in de mortel konden de microscheuren effectief afdichten. Het resultaat mocht er wezen. Tien weken na het aanbrengen van de zelfherstellende mortel waren de scheuren waterdicht.

Buiten Europa ligt de focus meer op nieuw beton en het voorkomen van scheuren
Met 7,4 miljard kubieke meter per jaar is beton een van de meest geproduceerde materialen ter wereld. Qua verduurzaming is volgens Bart van der Woerd van Basilisk enorme winst te halen: het materiaal gaat langer mee. Basilisk focust op twee markten, de markt voor nieuwe beton (virgin concrete) en de reparatiemarkt (repair concrete). Beide markten vragen om een specifieke benadering. De vraag is overigens afhankelijk van de regio. In Nederland, Duitsland, België en het Verenigd Koninkrijk ligt de focus vooral op de reparatie van bestaand beton. Buiten Europa ligt de focus meer op nieuw beton en het voorkomen van scheuren.

Langzaam maar zeker begint de markt zich bewust te worden van de nieuwe mogelijkheden. In Nederland heeft BAM Infra al ervaring opgedaan. Vanaf het begin van de ontwikkeling is de bouwer bij dit product betrokken geweest. Het bedrijf werkt structureel samen met start-ups en universiteiten om innovaties te toetsen en zelfhelend beton past daar perfect bij. Inmiddels zijn diverse proeven gedaan samen met de TU Delft, dat al in 2006 gestart is met een groot programma voor de ontwikkeling van zelfherstellende materialen. (Naast beton kunnen ook asfalt, polymeren, plastics en metalen worden 'opgewaardeerd' met schadeherstellende kwaliteiten.)

BAM noemt de toekomst voor zelfhelend beton "erg rooskleurig"
Sinds 2016 is zelfhelend beton klaar voor de dagelijkse praktijk volgens Jeroen Nuijten, innovatiemanager bij BAM Infra. Nuijten ziet nieuwe toepassingsmogelijkheden "overal waar betonnen constructies worden gemaakt en waar de kans bestaat op watervoerende scheuren". Hij noemt de toekomst voor zelfhelend beton "erg rooskleurig".

Het jongste demonstratieproject is een waterreservoir dat BAM Infra bouwde voor Havenbedrijf Rotterdam in de Botlek. Het project werd gestart in mei 2017. In de voorbereidingsfase werd een proefmengsel zonder en een met self healing gemaakt om de verschillen in verwerkbaarheid te toetsen. De bouwvakkers merkten helemaal geen verschil volgens Nuijten. Vervolgens werd het reservoir gebouwd met zelfhelend beton. Mochten er scheuren ontstaan, dan is dat aan de buitenkant van het reservoir goed te zien. In de loop van dit jaar wordt de balans opgemaakt.

Scheurvorming is altijd een risico bij betonnen constructies.
Havenbedrijf Rotterdam denkt dat er enorme kostenbesparingen mogelijk zijn als de technologie goed werkt. Ook Jeroen Nuijten is die mening toegedaan. BAM Infra wil het product bij meer projecten gaan toepassen omdat dit voor klanten een levensduurverlenging geeft van constructies. Nuijten: "Scheurvorming is altijd een risico bij betonnen constructies. Ter voorkoming wordt wapening toegepast. Doordat met zelfhelend beton scheuren op termijn vanzelf dicht gaan, is er minder noodzaak om wapening toe te passen. Scheuren worden niet voorkomen maar 'gemanaged'."

Beton gaat langer mee, dus op termijn is er minder cement te gebruiken
Koren op de molen van Basilisk. Bart van der Woerd: "Wij hebben grofweg berekend dat ons product geschikt is voor jaarlijks 700 miljoen kubieke meter beton. De voordelen zijn evident. Er is minder onderhoud nodig aan de constructie, er is minder overlast en minder downtime. Beton gaat langer mee, dus op termijn hoeven we ook minder cement te gebruiken. Vergeet niet dat de productie van cement verantwoordelijk is voor 5 procent van de wereldwijde CO₂-uitstoot."

Volgens Van der Woerd wordt het beton ook minder gevoelig voor uitvoeringsfouten. Dat wil zeggen: fouten worden nog wel gemaakt maar het product is "vergevingsgezinder", zoals Van der Woerd het plechtig formuleert: "Goed beton storten is lastig en het vakmanschap neemt overal af. Mocht vakmanschap niet aanwezig zijn, dan biedt dit vergevingsgezinde product meer bandbreedte in de uitvoering. Dat is nodig ook. De faalkosten in de bouw bedragen nog altijd 15 tot 20 procent van de totale omzet."

Is er dan helemaal niks negatiefs te schrijven over zelfhelend beton? Hmm... bijna niks als we Van der Woerd en Nuijten mogen geloven. De kritiek stelt volgens hen weinig voor. Van der Woerd komt soms "ongeloof" tegen in de markt bij mensen die zich niet kunnen voorstellen dat dit echt werkt. Daarnaast was er in het begin nog een akkefietje met gezondheid. Nuijten: "Er was angst dat de bacterie schadelijk zou zijn voor de gezondheid. Dat is uiteraard niet het geval." Kort en goed: dit is volgens de twee gewoon een kwestie van efficiënt zakendoen (zie begeleidend kader). Van der Woerd: "Ik heb nooit begrepen waarom inkopers beknibbelen op de prijs van een kubieke meter beton zonder het geheel in een groter perspectief te zien."

Terugverdienen
Zelfhelend beton in de nieuwbouw verdient zichzelf na zo'n tien jaar terug volgens Bart van der Woerd van Basilisk. Bij waterkerende constructies – denk aan keldervloeren in grondwater – kan de investering echter al zijn terugverdiend vóór de oplevering als er geen injectieploegen nodig zijn om lekkages te dichten. En in de reparatiemarkt? Van der Woerd: "In de reparatiemarkt is het een keuze en zijn wij in de uitvoering altijd competitief. Zo maakten wij een meerlaagse parkeergarage van 13.000 m², met scheuren tot 0,7 mm in de tussenliggende dekken, in twee weekenden waterdicht. Daar kunnen weinig andere systemen tegenop, zeker als je uitrekent hoeveel extra parkeeropbrengst hiermee gemoeid is."

https://www.cobouw.nl/bouwbreed/nieuws/2018/03/nieuwe-trend-scheuren-managen-met-zelfhelend-beton-101259446



Back


Share this article:

Contact us

Laan van Kronenburg 14
1183 AS Amstelveen
T 020 3032071
E info@shiftinvest.com
KvK: 61295922