De laatste fase in de levenscyclus van een product kan tevens de eerste zijn, als de sloop door recycling en hergebruik wordt gevolgd. Ondanks de potentieel lange levensduur van bakstenen gebouwen (ruimschoots 100 jaar) worden ze soms lang voordat ze het einde van hun nuttige levensduur hebben bereikt al gesloopt. Hieronder worden de mogelijkheden beschreven voor hergebruik van keramische bouwproducten.

Uit een onderzoeksproject dat door TBE aan het einde van de jaren negentig werd uitgevoerd, bleek dat de volgende toepassingen mogelijk zijn voor hergebruikte bakstenen bouwmaterialen:

• Terugwinning als bakstenen en dakpannen
• Vul- en stabilisatiemateriaal voor infrastructuurwerkzaamheden
• Aggregaten voor ter plaatse gestort en geprefabriceerd beton en mortel
• Aggregaten voor bakstenen van calciumsilicaat
• Gravel voor tennisbanen
• Plantensubstraten
• Andere opties.

Bouw- en sloopafval wordt in heel Europa op grote schaal voor bestrating en als aggregaat gebruikt. Dit gebruik wordt gestimuleerd door een zich snel ontwikkelende recyclingtechnologie waardoor een nauwkeurige afscheiding van diverse materialen uit gemengd sloopafval mogelijk wordt.

Het scheiden van keramisch materiaal biedt de mogelijkheid zeer duurzaam bouwmateriaal te recyclen en te hergebruiken.

Een langere levensduur voor gebouwen

Wanneer duurzaamheid van belang is, moet sloop de laatste optie zijn. Wanneer sloop echter onvermijdelijk is, kunnen andere opties worden overwogen. Aangezien bakstenen en dakpannen zeer duurzame materialen zijn, kunnen ze worden hergebruikt nadat een gebouw is gesloopt. Gebouwen moeten zo worden ontworpen dat ze zo lang mogelijk meegaan. Op deze manier worden materialen efficiënter gebruikt en wordt de hoeveelheid sloopafval verminderd. Gebouwen moeten ook flexibel zijn, zodat ze, wanneer ze niet meer voor het oorspronkelijke doel kunnen worden gebruikt, kunnen worden gerenoveerd voor andere doeleinden zonder dat ze hoeven te worden gesloopt.

Sloop van gebouwen

Wanneer sloop de enige optie is, moet naar manieren worden gezocht om zo veel mogelijk materiaal van het gebouw opnieuw te gebruiken.

Het is niet moeilijk dakpannen te verwijderen en voor hergebruik op te slaan. En wanneer er bakstenen overblijven van bouwprojecten, kunnen deze ook voor andere toepassingen worden gebruikt. Het gebruik van bakstenen uit sloopwerkzaamheden is echter moeilijker, want deze zijn mogelijk verontreinigd met beton, mortel, gips en andere materialen.

Hoeveelheid afvalmateriaal van metselwerk

De hoeveelheid sloopafval van bakstenen die wordt hergebruikt, varieert in Europa. In verschillende landen wordt meer dan de helft van al het sloopafval in een bepaalde vorm hergebruikt, hoewel momenteel vaak voor producten met een lage kwaliteit. Er kunnen zich echter problemen voordoen bij het scheiden van materialen, vooral als samengestelde elementen zijn gebruikt. Daarom moeten ontwerpers en opstellers van specificaties rekening houden met het gemak van het scheiden van afval en de geschiktheid van bepaalde combinaties van materialen. In sommige landen zijn onderzoeken uitgevoerd om te zoeken naar methoden voor hergebruik van bakstenen van sloopwerkzaamheden.

Het is echter vrijwel zeker dat economische en juridische druk een vergaand effect zal hebben op het proces van het hergebruik van bouwmaterialen.

Belangrijkste milieucriteria voor hergebruik

De technische criteria voor hergebruik van keramisch sloopafval zijn beperkt. In de meeste gevallen wordt sloopafval met ander materiaal gemengd. Het moet echter vrij zijn van verontreinigende elementen zoals zware metalen en PAK's. Hergebruik van sloopafval in infrastructuurprojecten is meestal geen probleem, tenzij het op stortplaatsen terechtkomt.

De Europese Commissie werkt momenteel aan richtlijnen ter voorkoming van de verontreiniging van de bodem, het grondwater en het oppervlaktewater door materiaal van stortplaatsen. Omdat keramische bouwmaterialen echter van natuurlijke klei zijn gemaakt, vormen ze geen gevaar voor het milieu.

Wine cellar made of recycled bricks

Europäische Politik

Die Europäische Kommission arbeitet an einer Strategie zur Vermeidung und Verwertung von Abfall. Es gibt keine Begrenzungen für die Nutzung von granuliertem Keramikmaterial. Unglücklicherweise wird es oft mit kontaminiertem Bauschutt vermischt. Handelt es sich um reines Mauerwerk, ist es kein Problem, dieses auf Müllhalden zu lagern, da unter normalen Umständen der Kontakt mit Grund- oder Oberflächenwasser keine toxischen Effekte hervorruft. Normaler Weise kommen Ziegel- und Dachziegel bei ihrem Einsatz an Gebäuden ständig mit Grund- und Oberflächenwasser in Berührung und stellen keine Gefahr dar.

Für möglichst nachhaltiges Bauen sollten Ziegel beim Bau flexibler Gebäudekonstruktionen mit langer Lebensdauer eingesetzt werden, um den ungewollten Abriss so lange wie möglich hinauszuzögern. Keramische Bauprodukte sind sehr haltbar und beweisen im Test der Zeit, dass sie wahrhaftig nachhaltig sind.

Toepassingen voor hergebruikte bakstenen

Uit een onderzoeksproject dat door TBE aan het einde van de jaren negentig werd uitgevoerd, bleek dat de volgende toepassingen mogelijk zijn voor hergebruikte bakstenen bouwmaterialen:

Aggregaten voor ter plaatse gestort en geprefabriceerd beton en mortel and mortars

Gemalen baksteengranulaat en ander metselwerk kunnen ook voor het egaliseren en vullen van leidinggoten worden gebruikt. Het verbrijzelde materiaal dient ter vervanging van natuurlijke materialen zoals zand, en veroorzaakt daarom minder verstoringen in het landschap.

Voor materiaal voor leidinggoten wordt meestal een fijne korrelgrootte van ongeveer 0-4 mm gebruikt. Dit materiaal bestaat voornamelijk uit gemalen metselwerkgranulaat. Grovere deeltjes kunnen voor andere toepassingen worden gebruikt (bijvoorbeeld aggregaten in beton en mortel).

Metselwerkgranulaat dat voor dit doel wordt gebruikt, moet vrij zijn van verontreinigende stoffen die door water uit het materiaal kunnen worden gespoeld en het grondwater kunnen verontreinigen.

Vul- en stabilisatiemateriaal voor de infrastructuur

Secundaire wegen

Metselwerk- en baksteenafval wordt al jaren gebruikt als vul- en stabilisatiemiddel voor secundaire wegen, vooral op natte locaties zoals bossen en velden. Deze methode wordt veel toegepast in landen die over onvoldoende steenvoorraden beschikken, zoals Denemarken. Het materiaal wordt meestal in ongemalen vorm gebruikt.

Hoofdwegen
Gebroken keramische bakstenen, dakpannen en ander metselwerk kunnen voor grotere wegenbouwprojecten worden gebruikt, vooral als ongebonden basismateriaal. Het wordt gebruikt voor de aanleg van wegen in landen als Zwitserland, Nederland, Groot-Brittannië en Denemarken.

Hoewel metselwerkgranulaat voor wegen met weinig verkeer kan worden gebruikt, is het niet geschikt voor zwaar verkeer vanwege de kans op vervorming.

Het materiaal dient ter vervanging van natuurlijke materialen, zoals zand en grind, die gewoonlijk in grote hoeveelheden voor dit doel worden gebruikt. In sommige gevallen kan metselwerkgranulaat deel uitmaken van een mengsel dat ook beton en natuurlijk aggregaat bevat.

In beide gevallen moet het materiaal vrij zijn van niet-keramische, verontreinigende stoffen die door het water uit het materiaal kunnen worden gespoeld en verontreiniging kunnen veroorzaken. Afvalbakstenen, -dakpannen of selectief gesloopt metselwerk vormen meestal geen probleem, tenzij ze zijn verontreinigd met bijvoorbeeld minerale wol of beton.

Bakstenen en dakpannen worden traditioneel gezien als belangrijke materialen, omdat ze na de sloop vaak in nieuwe gebouwen zijn verwerkt. In veel landen wordt deze traditionele methode van hergebruik nog toegepast. Met oude bakstenen en dakpannen kunnen gebouwen van een uniek uiterlijk worden voorzien.

Hoewel er energie wordt gebruikt voor de sloop en het vervoer van het teruggewonnen materiaal naar het punt van hergebruik, heeft het gebruik van keramisch materiaal een lager inherent energiegebruik dan het gebruik van ‘nieuwe’ grondstoffen. Het gebruik van sloopafval op kleine wegen kan zelfs leiden tot een lager energiegebruik voor bosbouw- en landbouwapparatuur.

Aggregaten voor ter plaatse gestort en geprefabriceerd beton en mortel and mortars

Gemalen baksteengranulaat en ander metselwerk kunnen ook voor het egaliseren en vullen van leidinggoten worden gebruikt. Het verbrijzelde materiaal dient ter vervanging van natuurlijke materialen zoals zand, en veroorzaakt daarom minder verstoringen in het landschap.

Voor materiaal voor leidinggoten wordt meestal een fijne korrelgrootte van ongeveer 0-4 mm gebruikt. Dit materiaal bestaat voornamelijk uit gemalen metselwerkgranulaat. Grovere deeltjes kunnen voor andere toepassingen worden gebruikt (bijvoorbeeld aggregaten in beton en mortel).

Metselwerkgranulaat dat voor dit doel wordt gebruikt, moet vrij zijn van verontreinigende stoffen die door water uit het materiaal kunnen worden gespoeld en het grondwater kunnen verontreinigen.

Gravel voor tennisbanen

Materiaal voor bedekking van tennisbanen wordt geproduceerd door rode bakstenen en dakpannen te breken en te malen.

Het materiaal wordt geproduceerd door dit in hamermolens te breken tot een korrelgrootte van minimaal 0-2 of 0-4 mm. Het proces is het efficiëntst wanneer het plaatsvindt in de baksteen- of dakpanfabrieken waar een grote hoeveelheid afvalmateriaal aanwezig is. Verschillende soorten stenen leveren gravel van verschillende kwaliteiten en kleuren op. De klinkerkwaliteit heeft een groot aantal voordelen:

• Betere afvoer van water
• Unieke kleur
• Grotere dichtheid (minder verspreiding door de wind)
• Geen problemen met mos
• Tijdens de productie kan stof ontstaan, maar het probleem kan worden beperkt door de brekerapparatuur in te kapselen en eventueel watersproeiers te gebruiken.

De vereisten voor zand en andere materialen die op tennisbanen worden gebruikt, worden mogelijk door de besturen van tennisorganisaties in normen en specificaties vastgelegd. De belangrijkste vereisten zijn vochtdoorlaatbaarheid, spreiding van de korrelgrootte, slijtvastheid van het oppervlak en een goed resultaat bij de Proctor-proef. De fijne bovenlaag wordt over lagen met een grovere korrel gelegd die uit gebroken bakstenen kunnen bestaan.

Substraten voor planten

Gebroken bakstenen en dakpannen kunnen ook als substraat voor groeiende planten worden gebruikt. Het materiaal kan worden gemengd met andere stoffen die bij de productie van planten worden gebruikt, bijvoorbeeld gecomposteerde organische stoffen. Dit materiaal is vooral geschikt voor daktuinen. Platte daken worden bedekt met een dik membraan van polymeer, waarover 10-30 cm gebroken en gemalen bakstenen en dakpannen worden gelegd.

Bij onderzoeksprojecten is gebleken dat dit materiaal gunstig afsteekt tegen andere materialen die voor hetzelfde doel worden gebruikt, bijvoorbeeld geëxpandeerde klei en lava. De porositeit van het materiaal zorgt ervoor dat water wordt vastgehouden, waarvan planten in droge perioden gebruik kunnen maken. Het gebruik van een lichter gekleurd materiaal kan de verdamping verminderen en dus het vochtgehalte van de bodem verbeteren.

Een andere mogelijkheid voor gebroken bakstenen en metselwerk is als vulmateriaal rond boomwortels in situaties waar de bodem anders door het verkeer zou worden samengeperst, waardoor deze geen lucht en water meer kan opnemen.

Wanneer hergebruikt keramisch afvalmateriaal wordt gebruikt, kan op nieuwe grondstoffen worden bespaard. Het materiaal moet echter vrij zijn van verontreinigingen die door water uit de bodem kunnen worden gespoeld en een negatief effect hebben op de planten en de omliggende omgeving.

Andere opties

De hierboven genoemde opties voor het hergebruik van bakstenen en dakpannen zijn de meest bekende. In sommige landen (bijvoorbeeld Nederland) wordt over enkele jaren een mogelijke verlaging van metselwerkafval van infrastructuurwerkzaamheden verwacht. Hiervoor moeten nieuwe nationale en regionale strategieën worden opgesteld.

Bakstenen en dakpannen worden traditioneel gezien als belangrijke materialen, omdat ze na de sloop vaak in nieuwe gebouwen zijn verwerkt. In veel landen wordt deze traditionele methode van hergebruik nog toegepast. Met oude bakstenen en dakpannen kunnen gebouwen van een uniek uiterlijk worden voorzien.

Er moet echter niet worden vergeten dat:

• het schoonmaken van bakstenen tijdrovend, moeilijk en stoffig werk is dat nauwelijks kan worden gemechaniseerd. Er moeten nieuwe technieken worden toegepast om dergelijke problemen aan te pakken;
• mortel met grote hoeveelheden cement moeilijk te verwijderen is. In landen als Griekenland waar mortel uit oude gebouwen een volledig keramisch materiaal is, hoeft dit niet te worden verwijderd;
• te grote concentraties mortelstof de hechting tussen mortel en bakstenen negatief kunnen beïnvloeden en zo tot zwakker metselwerk kan leiden, afhankelijk van de samenstelling van de mortel;
• bakstenen van gesloopte gebouwen in kwaliteit kunnen variëren. Het is dan ook moeilijk de sterkte en draagkracht in te schatten van metselwerk dat is gemaakt van hergebruikte bakstenen. Europese en nationale normen zijn zeer streng en het is extreem moeilijk om zeker te weten of hergebruikte bakstenen die in nieuwe structuren worden gebruikt, duurzaam zijn;
• het gebruik van hergebruikte bakstenen vanwege de lastige aard en de hoge arbeidskosten van het proces misschien wel duurder is dan het gebruik van nieuwe bakstenen.

De stabiliteit en porositeit van hergebruikte bakstenen maakt deze geschikt voor gebruik als vul- of bedekkingsmateriaal voor wegen en goten. Er zullen ongetwijfeld andere mogelijkheden worden gevonden voor nieuwe toepassingen.

Bakstenen, dakpannen en ander hergebruikt metselwerk heen een chemische samenstelling die mogelijk geschikt is voor gebruik met andere bouwproducten die bij hoge temperaturen zijn gebakken. Er bestaan dus mogelijkheden voor combinaties met materialen zoals cement en minerale wol.

Fijn gemalen keramische bakstenen en dakpannen heen een puzzolaaneffect. Vanwege de aanwezigheid van reactieve silica kan het materiaal een verbinding aangaan bij vermenging met kalk of kalkhoudende materialen, zoals cement. Dit effect kan in mortel en beton worden gebruikt. Deze werkwijze werd door de Romeinen al overgenomen en is sindsdien door talloze culturen benut. Uit nieuwe onderzoeken blijkt dat dit een belangrijke toepassing is voor hergebruik van keramische bakstenen en dakpannen.

Wetenschappelijke instituten en universiteiten voeren steeds vaker onderzoek uit om onze kennis op dit gebied te vergroten. In Nederland vindt een project plaats dat de scheiding van gemengde bouw- en sloopafvalmaterialen en vervolgens het hergebruik van de verschillende typen onderzoekt.

Na selectieve sloop wordt de mortel met hitte van de stenen verwijderd om hergebruik in de woningbouw mogelijk te maken. In gevallen waar de mortel volledig keramisch is, zoals in Griekenland, is scheiding niet nodig en is hergebruik dus een stuk gemakkelijker.

In alle andere gevallen waar bakstenen en mortel worden gescheiden, is uit onderzoeken gebleken dat de volledige baksteen nog steeds aan de technische normen voldoet. Dit bewijst dat keramische bouwproducten zeer duurzame materialen zijn die geschikt zijn voor een duurzame bouw.