Een complete parkeergarage binnen een paar dagen uit elkaar halen en op een andere plek weer opbouwen, zonder dat er materiaal verloren gaat. Het lijkt een scenario uit de toekomst, maar het zou zomaar realiteit kunnen worden. Vandaag de dag kan materiaal gerecycled worden, maar dit kost veel tijd en is belastend voor het milieu. Dat moest anders kunnen, vonden Milan Veljkovic en zijn team van de TU Delft. Samen met EU partners werken ze binnen het REDUCE project aan technische oplossingen die bijdragen aan de circulaire economie.
In het ‘Stevin 2’ laboratorium van de Faculteit Civiele Techniek klinkt het geluid van zoemende apparaten en harde dreunen. Meterslange stalen balken worden naar boven getakeld om onderdeel te worden van het grote bouwwerk in het midden van de ruimte. Hier werkt men met man en macht aan het grootste experiment ter wereld op het gebied van hergebruik in constructie.
Vijftien bij vijf meter, telt de constructie in het lab: een gedeelte van een echte parkeergarage. Het experiment moet aantonen dat het mogelijk is te bouwen en demonteren, zonder dat daarbij de materialen beschadigd – en dus onbruikbaar – worden. “Iedereen weet dat er verbeteringen moeten komen in onze sector op het gebied van verspilling van materiaal en natuurlijke hulpbronnen. “Simpel gezegd moeten we bewijzen dat technische innovaties ook goed voor het milieu kunnen zijn, en even veilig,” spreekt Veljkovic enthousiast, terwijl hij met enige trots naar de constructie kijkt.
Traditioneel worden gebouwen met staal en beton apart van elkaar gefabriceerd. Op het bouwterrein wordt het beton pas in de constructie gestort. De stalen verbindingsstukken die balken en beton verbinden, zijn verborgen in het beton en kunnen niet opnieuw worden gebruikt zonder dat beton te slopen. Geprefabriceerde betonnen elementen bestaan al, maar ook bij die methode gaat er nog materiaal verloren. De stalen verbindingsstukken die de verbinding tussen staal en beton maken, buigen licht door wanneer er gewicht op komt te staan. Die lichte buiging beschadigt zowel het staal als beton in het bouwwerk, waardoor de onderdelen onbruikbaar zijn. Zonde, vonden de wetenschappers van de TU Delft.
Ze vonden een oplossing. Door de gaten waar de schroeven in moeten iets groter te maken, heeft de schroef speling en beschadigt het materiaal eromheen niet meer. De ruimte in de gaten brengt wel een nieuw probleem met zich mee, het gebouw beweegt binnen die speling wanneer er gewicht op komt te staan. Dit kan voor onveilige situaties zorgen. Er moest iets gevonden worden om de schroef op zijn plek te houden, zonder dat materiaal verloren gaat.
De oplossing kwam in de vorm van een gepatenteerd versterkt soort hars. Deze is in eerste instantie vloeibaar en kan in de (speciaal ontwikkelde) bouten worden gespoten. Het hars droogt binnen tien tot twaalf uur en vormt een beschermend laagje om de schroef heen. De hars beschermt de omliggende materialen en de schroef zelf kan geen kant meer op.
De uitvinding is uniek. Het hergebruik van staal gebeurt al wel in Nederland, maar is nog tijdrovend. “Het moet snel en simpel worden om gebouwen in- en uit elkaar te halen, eigenlijk net als een Ikea pakket.” Veljkovic ziet de innovatie de wereld veranderen. “Het gaat niet alleen om parkeergarages, maar denk bijvoorbeeld aan de infrastructuur. Een route die weken afgesloten is door onderhoud aan een brug hoort tot de verleden tijd. Als we de brug volgens de principes van ons systeem bouwen, kan een beschadigd onderdeel binnen enkele uren vervangen worden!”, glundert Veljkovic.
Het experiment zit nu nog in de eerste fase, waarin met het prototype de minimale speling tussen de gaten wordt gezocht. Hoe kleiner die speling is, hoe steviger het gebouw. Vervolgens wordt het gebruik van schroeven geoptimaliseerd; hoe minder er gebruikt kunnen worden, hoe meer tijd dat scheelt. In de laatste fase verschuift de focus naar andere constructies: lichtere materialen dan beton zullen worden getest, zodat deze ook ingezet kunnen worden om lichtere constructies mogelijk te maken.
Wanneer de experimenten positief uitpakken, kan de nieuwe manier van bouwen op de markt gebracht worden. “Het heeft een gigantische impact op de circulaire economie, omdat je niet alleen materialen, maar hele gebouwen kan hergebruiken! Zo dragen we zowel bij aan efficiënt bouwen, als aan een milieuvriendelijke manier van innoveren.”
Gepubliceerd: Mei 2018
Milan Veljkovic
Martin Nijgh
Reduce
The aim of the REDUCE-project is to provide technical solutions, tools and guidance to assist in design for deconstruction as well as reuse, in particular of multi-storey steel-composite structures. Important goals in the project are to determine whole-life benefits of reusable structures through LCA and Circular Economy indictors, as well as to develop a demountable composite construction system.
