Het nieuwe betonlab is inmiddels volop in bedrijf, zo blijkt bij een kleine rondleiding. Temidden van stapels zandzakken en een paar oorverdovend ratelende betonmolens is een groepje CT&M-studenten zwetend met emmer en schop in de weer. Ze zijn allemaal in keurige stofjassen en rubberlaarzen gestoken. 'We kunnen het hele betonproduktieproces zelf in het lab uitvoeren', vertelt docent materiaalkunde dr.ir. Jos Brouwers trots.
Dat hele betonproduktieproces omvat het aanmaken van de natte betonmortel, het gieten van deze specie tot - al dan niet gewapende - kubussen of balken, het 'uitharden' van het gegoten beton (de voorgeschreven duur is 28 dagen) en het karakteriseren van het beton en het testen van het materiaal op mechanische eigenschappen zoals sterkte. Voor die laatste proeven staan in het nieuwe lab een buigbank en een drukbank ter beschikking.
Mengsel
Beton - veruit het belangrijkste bouwmateriaal - is niet meer dan een mengsel van zand, grind (de twee zogeheten toeslagmaterialen), cement en water. Dat lijkt simpel, zegt Brouwers, maar het is zeer moeilijk om goed beton te maken. Allerlei parameters zijn daarbij van belang.
De onderlinge verhouding van de ingrediënten van de betonmortel hangt af van de gewenste verwerkbaarheid (bepaald door het 'vloeigedrag' en de 'uithardsnelheid' van de mortel) en de gewenste eindsterkte van het beton. Naast de water-cement-verhouding speelt vooral de zand-grind-opbouw een grote rol, dat wil zeggen de grootte van de deeltjes (maximaal 32 mm) en de deeltjesgrootteverdeling ('zeefcurve') in de mortel. Los daarvan kan beton dan ook nog worden versterkt met behulp van wapening (staal).
Het betonlab is voor CT&M zeker geen overbodige luxe, zegt Brouwers. Studenten krijgen in het kader van het D-1-vak materiaalkunde nu voortaan de kans zelf de verschillende soorten beton te leren maken en op eigenschappen te testen. Brouwers: 'Je kunt als docent natuurlijk wel over het materiaal praten, maar een student moet het ook zelf in handen hebben gehad. Dan pas begint beton te leven. En de studenten vinden het prachtig, want zoveel praktijkzaken krijgen ze niet in hun opleiding. Dat blijkt ook uit het feit dat enkele studenten die het vak materiaalkunde al hebben gehad, het betonpracticum alsnog facultatief willen gaan doen.'
Grondlab
Het plan voor het betonlab dateert van twee jaar terug. Voor de financiering - de kosten bedroegen 260 duizend gulden - werd geput uit de eerste geldstroom. Daarnaast is 35 duizend gulden geschonken door twee sponsors: cementfabrikant ENCI, via de Vereniging Nederlandse Cementindustrie (VNC), en de Vereniging van Ondernemingen van Betonmortelfabrikanten in Nederland (VOBN). Stichting BMC, certificatie-instelling voor de betonindustrie, doneerde afgelopen week enige overtollige apparatuur.
Naast het betonlab zal binnenkort ook het nieuwe 'grondlab' van CT&M worden ingericht, waarin grondmechanische apparatuur en een grondreinigingsinstallatie een plek krijgen. Beide laboratoria had CT&M hard nodig, vindt Brouwers: 'Beton en grond zijn typisch civieltechnische materialen; andere UT-faculteiten zullen zulke labs daarom nooit opzetten. Voor onderzoek naar staal of kunststoffen kunnen we desnoods bij WB of CT terecht.'
Onderzoek
Omdat het betonlab maar één trimester per jaar voor onderwijsdoeleinden wordt gebruikt, is het de rest van de tijd vrij voor onderzoek. Er is op dat vlak werk genoeg te doen, denkt Brouwers. 'Er zijn veel ontwikkelingen gaande in de betonwereld. Vanwege de continue concurrentie binnen de burger- en utiliteitsbouw van andere bouwmaterialen (staal, kalkzandsteen, baksteen) moet er namelijk voortdurend geïnnoveerd worden.'
De industrie is bijvoorbeeld op zoek naar sterkere betonsoorten (zogenaamde 'hoge-sterkte betonnen') en naar betonsoorten die sneller uitharden, zodat ze vlotter en makkelijker verwerkbaar zijn. Dat maakt in de bouw hogere produktiesnelheden mogelijk. Daarvoor moeten speciale hulpstoffen worden toegevoegd of speciale cementsoorten worden ontwikkeld.
Milieu
Ook milieuvriendelijk beton is in opmars. Het gaat om het hergebruik van industriële afvalstoffen als 'secundaire grondstof' in de betonproduktie. Het beton moet natuurlijk wel even sterk blijven, zegt Brouwers.
Milieuvriendelijk cement was er al: bij het maken van cement wordt vliegas die vrijkomt bij steenkoolverbranding toegevoegd als cementsubstituut, en uit hoogovenslakken maakt men hoogovencement. Betonnen sloopafval kan ook dienen als grondstof voor nieuwe beton door het eerst in een 'kraakproces' te verpulveren tot betonpuin (maximale doorsnede 32 mm).
'Wat betreft de milieubelasting snijdt het mes zo aan twee kanten: door afvalstoffen als secundaire grondstof te gebruiken heb je minder primaire grondstoffen nodig - dus minder roofbouw op de natuur - en hoef je minder afval te storten - dus minder milieuvervuiling', aldus Brouwers.
Jaarlijks wordt door Nederlandse betoncentrales voor 15,8 miljoen ton aan betonmortel en voor 12,5 miljoen ton aan betonwaren (stoeptegels, rioolbuizen etc.) geproduceerd. Dat beton wordt geheel binnen Nederland afgezet: het bouwmateriaal moet namelijk binnen enkele uren ter plekke zijn en bovendien tegen minimale transportkosten kunnen worden afgeleverd.
