Samenvatting

De betonindustrie is één van de grootste producenten van koolstofdioxide (CO2), het is 5% van wereldwijde door mensgemaakte koolstofdioxide. De beste oplossing zou zijn beton dat 100% hergebruikt kan worden. In dit project wordt in kleinere vorm gekeken naar dit probleem, namelijk een volledig recyclebare straatsteen. Aan de hand van dit onderzoek wordt middels de onderzoeksvraag ‘Wat is een innovatief ontwerp voor een wegverharding, ter vervanging van traditionele straatsteen, die bij recyclen geen verlies in kwaliteit van de grondstoffen heeft en daarmee een duurzaam product is?' gekeken naar de mogelijkheden om straatstenen duurzamer te maken.
De drie meest voorkomende soorten wegverhardingen zijn klei, beton en asfalt, elke met zijn eigen voor- en nadelen. De traditionele straatsteen bestaat meestal uit beton. De betonindustrie produceert dit door een mengsel te maken van onder andere cement, grind (granulaten), zand en water. Het water en cement zorgen voor de chemische reactie die nodig is om beton te vormen en de granulaten en zand vullen de ruimtes op die ontstaan in het beton. Deze materialen genereren veel CO2, vooral de productie van het bestanddeel cement. Daarom het doel om te kijken naar verschillende oplossingen om deze straatstenen milieuvriendelijker te maken, onder andere door gebruik te maken van lokale grondstoffen, gebruik te maken van afvalstromen en de straatstenen zelf beter recyclebaar te maken.
Voor het onderzoek wordt gebruik gemaakt van de ontwerpmethode van Timmers en van der Waals1. Deze methode is een ontwerpproces opgedeeld in meerdere fases: analyse, idee, concept, materialisatie en prototype. Door deze fases te doorlopen kan een succesvol proces ontworpen worden. Ook al is deze methode meer gericht op het ontwerpen van een product, is de verdeling van de fases en de bijbehorende tools ook toepasbaar voor dit onderzoek.
In dit document staan de resultaten van de onderzoeken naar straatstenen en verschillende manieren om deze milieuvriendelijker te maken. Hierbij is gekeken naar oplossingen die op dit moment al gebruikt of ontwikkeld kunnen worden. Daarnaast is ook gekeken naar de toekomst van de beton- en bouwindustrie op basis van informatie uit dit onderzoek.
Tijdens het uitvoeren van de ontwerpmethode zijn drie oplossingsrichtingen uitgewerkt en getest. Ten eerste een straatsteen waarbij een toevoeging is gedaan van natuurlijke vezels met een hoog percentage lignine. Ten tweede een straatsteen waarbij wilde Japanse oesterschelpen worden gebruikt ter vervanging van een percentage van de granulaten. Als laatste een oplossing waarbij gebruik gemaakt wordt van 3D betonprinten voor het besparen van materiaal.