Versleten autobanden en … suiker in bouwmaterialen

Over de studie

Geprecipiteerd calciumcarbonaat, of PCC, is een afvalproduct dat ontstaat bij de verwerking van suikerbieten tot geraffineerde suiker. Naar verluidt is het chemisch identiek aan zijn natuurlijke versie, kalksteen. "Er is een tendens om milieuvriendelijke vervangingsmiddelen te onderzoeken om het cementverbruik in beton te verminderen, en ik dacht er meteen aan om dit materiaal te onderzoeken om het cement gedeeltelijk te vervangen", vertelt Mustafa Mashal, universitair hoofddocent aan de afdeling Civiele en Milieutechniek en een expert in bouwkunde.

Voor het onderzoek voerde het onderzoeksteam tests uit op betonmonsters, elk met verschillende hoeveelheden PCC, en een controlemonster van conventioneel beton. Daar ontdekten ze dat tot 30% van het cement dat gebruikt wordt om beton te maken, vervangen kan worden door neergeslagen calciumcarbonaat, terwijl nog steeds aan de normen van de American Society for Testing and Materials voldaan wordt. 

Het onderzoeken van groenere en duurzamere opties voor betonproductie is belangrijk om de bezorgdheid over het milieu weg te nemen

Goedkoper alternatief voor bouwbedrijven

Volgens de universiteit onderzocht het onderzoeksteam niet alleen de ‘groenere’ cementopties, maar ook het gebruik van gerecycled betongranulaat in plaats van zand of steenslag. In dit geval toonden de resultaten aan dat tot 100% van de aggregaten vervangen kunnen worden door gerecycled beton zonder aan sterkte in te boeten. "De conventionele betonproductie genereert aanzienlijke hoeveelheden koolstofemissies en verbruikt wereldwijd een enorme hoeveelheid grondstoffen", aldus Kabiraj Phuyal, hoofdauteur van het onderzoek. "Het onderzoeken van groenere en duurzamere opties voor betonproductie is belangrijk om de bezorgdheid over het milieu weg te nemen. Bovendien kan het beton dat wij getest hebben een goedkoper alternatief zijn voor bouwbedrijven, omdat het gebruik maakt van geüpcyclede en gerecyclede materialen."

Het materiaal moet nog meer tests ondergaan, maar de onderzoekers zijn van plan om te kijken of het bestand is tegen vriesdooi, of het oppervlak hard is en nog veel meer. Ze zullen ook de algemene duurzaamheid bepalen en of het bestand is tegen echte omstandigheden.

Gerecycleerde autobanden

In september 2023 testte een team van ISU dan weer hoe gerecyclede autobanden, gebruikt als kolommen, gebouwen konden verstevigen en beschermen tegen natuurrampen. De resultaten van het onderzoek werden onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Sustainability, waarin gedetailleerd werd beschreven hoe de kolommen die de banden gebruikten 50% meer druk konden weerstaan dan de kolommen die de banden niet gebruikten. De onderzoekers bouwden twaalf kolommen, sommige met de banden als ondersteuning, andere zonder. Sommige werden gebouwd met rubberaggregaat van gerecyclede banden, andere met het meer traditionele gesteente als aggregaat.

Tweede leven

 

Alle kolommen werden vervolgens in een pers geplaatst die meer dan 2,5 miljoen pond kracht op de kolommen kon uitoefenen, waardoor het beton tot het breekpunt werd samengeperst. Terwijl de kolommen tot het uiterste werden belast, kon het team gegevens krijgen over hoeveel kracht er precies op de kolommen werd uitgeoefend tot en met het exacte moment waarop ze het begaven.

Het gebruik van deze materialen zou een ‘tweede leven’ kunnen geven aan een deel van de miljard autobanden die elk jaar worden weggegooid. Bovendien zouden ze goedkope bouwmaterialen opleveren in ontwikkelingslanden.