Onderzoekers van de National University of Singapore (NUS) hebben een innovatieve en milieuvriendelijke techniek gevonden om bouwconstructies te verbeteren. De nieuwe methode, waarin biochar gerecycled uit zaagsel in cement wordt verwerkt, verbetert de sterkte en waterdichtheid van mortel en beton, en biedt een alternatief gebruik voor de grote hoeveelheid houtafval die in Singapore wordt geproduceerd.

Houtafval van meubelfabrieken vormt een groot deel van het afval dat in Singapore wordt gegenereerd. Alleen al in 2016 meer dan 530, 000 ton houtafval werd geproduceerd, van welke, een aanzienlijke hoeveelheid is in de vorm van zaagsel. In plaats van ze te verbranden of op stortplaatsen te gooien, houtafval kan worden gerecycled om biochar te maken, een poreuze, koolstofrijk materiaal dat water goed opneemt en vasthoudt.

Door zijn goede wateropname en retentie eigenschappen, biochar wordt grotendeels in de landbouw gebruikt als bodemverbeteraar om de gewasopbrengst te verbeteren. Universitair hoofddocent Kua Harn Wei, zijn doctoraat student, Meneer Souradeep Gupta, en hun team van de afdeling Bouw van de NUS School of Design and Environment hebben de toepassing van biochar verder uitgebreid door met succes biochar te gebruiken dat is gerecycled uit zaagsel om de mechanische en permeabiliteitseigenschappen van beton en mortel aanzienlijk te verbeteren.

De verbetering van de prestaties van beton en mortel wordt bereikt door een kleine hoeveelheid droog biochar-poeder toe te voegen aan het beton- of mortelmengsel. De toegevoegde biochar verandert de omstandigheden in het mengsel en verbetert de uitharding en verharding van het mengsel.

In de experimenten, de onderzoekers ontdekten dat de verbetering van de vroege sterkte en ondoordringbaarheid van het beton- en mortelmengsel kan oplopen tot respectievelijk 20% en 50%. Dit kan het vroegtijdig verwijderen van bekisting vergemakkelijken, wat aanzienlijk bespaart bouwtijd en kosten. Verder, biochar zelf 'vergrendelt' koolstof in zijn structuur, die anders door verval of door verbranding van biomassa in de atmosfeer terecht zouden komen. Het gebruik van de biochar-technologie in betonconstructies is daarom een ​​nieuwe en innovatieve manier om koolstof in gebouwen op te slaan en tegelijkertijd de recycling van houtafval te bevorderen en bouwconstructies te versterken.

Assoc Prof Kua, zei, "Dit is een eenvoudige en betaalbare strategie om onze bouwconstructies te verbeteren, vooral in Singapore, waar waterlekkage van regen en waterleidingen veelvoorkomende problemen zijn. Tegelijkertijd, we gebruiken de grote hoeveelheid houtafval die in Singapore wordt gegenereerd, goed. Voor elke ton vervaardigd beton kan bijna 50 kilogram houtafval worden gebruikt. We hebben doorgaans 0,5 kubieke meter beton nodig voor elke vierkante meter vloeroppervlak gebouwd in Singapore. Dit vertaalt zich in ongeveer zes ton houtafval dat wordt gerecycled om een ​​woonappartement te bouwen met een vloeroppervlak van 100 vierkante meter."

Het NUS-team is momenteel in gesprek met een lokaal bedrijf om de commercialisering van deze technologie te onderzoeken, en maakt ook gebruik van deze technologie om andere hoogwaardige cementcomposieten te ontwikkelen met een breed scala aan toepassingen.