Circulair ontwerp aangepast op damwandlengte 4 meter

Tekst: Henk Wind

De circulaire damwanden worden geplaatst vanaf een ponton. Met een spuitlans wordt een sleuf gemaakt in het zandbed van de vooroever. Foto: Provincie Overijssel.

Damwanden worden ontworpen op een levensduur van 80 tot 100 jaar. “Maar toen de Provincie Overijssel betonnen damwanden van medio jaren ‘70 liet trekken, zagen die er nog zo goed uit dat het jammer zou zijn om ze in de puinbreker te laten verdwijnen”, vertelt projectleider infrastructuur Roland Hendriksen van de eenheid wegen en kanalen. Vanuit de circulaire gedachten ontstond het plan voor hergebruik.

Nader onderzoek van de damwanden toonde aan dat de resterende levensduur geen 50 of 100, maar zelfs nog 250 jaar zou zijn. Basis van die inschatting is het proces van carbonatatie. Dat verloopt in het begin van de levensfase van beton vrij snel en daarna steeds langzamer. Gezien de huidige stand en het theoretische verdere verloop van dat proces, is de resterende levensduur dus veel langer dan waar de damwanden oorspronkelijk op ontworpen zijn. En dat ook nog eens met een betondekking die volgens de huidige ontwerpregels te gering is.

Verbreding N377

Het zijn verbazingwekkende conclusies die de Provincie Overijssel trok toen ze concreet aan de slag ging met het hergebruik van de damwanden. Het project dat zich daarvoor aandiende was de vaart vanaf Hasselt richting De Lichtmis. De beschoeiing hiervan over een lengte van 1.450 meter is in beheer bij de provincie.

Aanleiding voor dit project was het noodzakelijke onderhoud en de verbetering van de langs de vaart gelegen N377. Die zou 70 centimeter breder moeten worden vanwege verkeersveiligheid en ook de bermen zouden breder moeten worden. Bij de verkenning van het werk bleek dat de beschoeiing van de vaart in slechte staat was. Dat leidde tot de keuze voor het plaatsen van een nieuwe damwand, op twee meter afstand van de bestaande houten beschoeiing. De Gemeente Zwartewaterland kon zich daar ook in vinden. Die wilde het cultuurhistorische beeld van de vaart met zijn scherpe rand behouden en ook in de breedte niet te veel inleveren.

Voor de Provincie Overijssel was dit een mooie gelegenheid om een project circulair aan te pakken. Dat past bij de ambities van de overheden om in 2030 het primaire materiaalgebruik gehalveerd te hebben en in 2050 zelfs volledig circulair te zijn. Als aannemer werd Beens Speciale Projecten hierbij betrokken. Dat was namelijk ook de aannemer die de damwanden getrokken had. “Daarmee was het veel gemakkelijker om de garanties overeen te komen dan wanneer we als opdrachtgever materiaal hadden moeten overhandigen aan een andere aannemer”, zegt Roland.

Projectleider infrastructuur Roland Hendriksen: “Bij circulaire projecten heb je geen houvast aan de huidige richtlijnen.” Foto: Provincie Overijssel.

Go/no-go

Er was wel een uitdaging: de getrokken damwanden hadden een lengte van vier meter. Roland: “Als we hier met nieuw materiaal waren gaan ontwerpen, hadden we damwanden gekozen van zes of zeven meter lengte. Maar bij circulair ontwerpen moet je niet het materiaal bij het ontwerp zoeken, maar moet je het beschikbare materiaal als uitgangspunt nemen.”

En dus gingen de partijen samen puzzelen op oplossingen om met vier meter lange damwanden te kunnen werken. “We hadden daarbij wel go/no-go momenten ingebouwd. Zo zou de levensduur minimaal 50 jaar moeten zijn, zouden we de vereiste stabiliteit moeten kunnen halen, de vergunningen moeten krijgen en zou een praktijktoets moeten aantonen dat het haalbaar was. We hebben daarvoor een proefvak van 100 meter uitgevoerd, met een proefbelasting en een monitoring wat de damwand ging doen”, aldus Roland.

De levensduur halen bleek dus geen probleem toen de damwanden later nauwkeurig werden onderzocht. Die zou zelfs wel uit kunnen komen op de 100 jaar, waarop nieuwbouw wordt ontworpen. “Maar we hebben natuurlijk niet iedere plank helemaal onderzocht. Dus kan er sprake zijn van differentiatie, waar je bij nieuwe materialen kunt uitgaan van consistentie. Dat is één van de risico’s van circulair hergebruik.” De vereiste 50 jaar is echter verzekerd.

Daarbij keek Witteveen+Bos Raadgevende Ingenieurs nog mee naar bijvoorbeeld regelgeving. Want volgens de hedendaagse regelgeving was bijvoorbeeld de betondekking te gering. “Dan zou je de damwanden dus niet meer mogen toepassen. Hoe ga je daar mee om, is dan de vraag bij circulaire projecten. Dan heb je dus geen houvast aan huidige richtlijnen.”

De circulaire betonnen damwand wordt vóór de bestaande houten beschoeiing geplaatst. Foto: Henk Wind.

Zandlaag over slib

Voor het behalen van de vereiste stabiliteit werd als oplossing gekozen voor een zogenaamde vooroever. Daarvoor is de bodem aan de kanaalzijde van de damwand verhoogd. “Ecologisch en met het oog op biodiversiteit is dat ook een hele goede oplossing, maar in een nieuwbouwontwerp zouden we dat niet direct gekozen hebben”, aldus de projectleider infrastructuur. Het had namelijk ook nog wel wat voeten in de aarde, want de bodem verhogen was niet zo maar mogelijk. “Op de bodem van het kanaal ligt een dikke laag slib. Dat is geen goede ondergrond om op te bouwen. En afgraven en storten is ook geen circulaire oplossing.” Met Beens Speciale Projecten had de Provincie Overijssel daarvoor echter precies de goede aannemer binnen gehaald. Beens behaalde namelijk in 2016 de Waterschaps Innovatieprijs met de zandsproeimethode.

Met de zandsproeimethode legt Beens een laag zand van 10 centimeter op de sliblaag. Het zand ‘dwarrelt’ als het ware naar beneden. Zou het hard vallen, dan zou het dwars door de sliblaag heen gaan. Daarbij wordt zand gebruikt dat goed in elkaar haakt. De laag zand drukt op het slib, waardoor het water er uit geperst wordt en het slib in elkaar klinkt. Daardoor ontstaat een draagkrachtige bodem. Die zandlaag is over de volle breedte van de vaart aangebracht. Dat kan niet aan één zijde, want dan zou het slib aan de andere zijde omhoog gedrukt worden.

Op de zandlaag is vervolgens met dezelfde methode langs de damwand in zes gangen een verhoogde vooroever aangebracht. Door die zandlaag heen is daarna de damwand aangebracht. “De damwand moet dus door de dichte zandlaag heen, zonder te grote druk op het onderliggende slib. Daarom wordt bij plaatsing eerst met een spuitlans een sleuf gemaakt door het zand. De damwanden zijn daarin geplaatst en alleen de laatste meter is ingetrild.”

Tussen het aanbrengen van de verschillende lagen zat oorspronkelijk vier dagen, om het slib de gelegenheid te geven in te klinken. “Maar we hadden er een multisampler bij. De aannemer gaf aan dat hij al na een paar uur de vereiste druk had bereikt.”

Met de zandsproeimethode heeft Beens Speciale Projecten eerst een afsluitende zandlaag aangebracht op het slib op de bodem van de vaart. Foto: Provincie Overijssel.

Inspectie damwanden

Voor het hergebruik werden de betonnen damwanden zorgvuldig gescreend. Dat gebeurde eerst al bij het trekken, waarbij Beens extra zorgvuldig te werk moest gaan om breken te voorkomen. Bij het herplaatsen werden alle elementen nog eens zorgvuldig geïnspecteerd.

In de hergebruikte damwanden mochten geen scheuren zitten en ze mochten maar beperkt schilferen. Ook mocht er geen wapening zichtbaar zijn en de veer en groef moesten intact zijn om ze opnieuw aan te kunnen brengen. Beperkt repareren was toegestaan, maar omdat er voldoende damwandplanken beschikbaar zijn wordt dat in praktijk niet gedaan.

Winst

Het hergebruik van de getrokken damwanden leidde er toe dat de circulaire aanpak van het project niet duurder uitviel dan het gebruik van nieuw materiaal. Dit ondanks dat gerekend is met een levensduur van 50 jaar en dus een tussentijdse vervanging. Nieuwbouw zou ontworpen worden op 100 jaar, maar ook twee keer zo duur zijn.

Ook het milieuvoordeel is groot, rekent Roland voor, inclusief de tussentijdse vervanging waar mee gerekend is. “Als je kijkt naar de MKI dan is die een derde van nieuwbouw in staal of beton. En de CO₂-uitstoot is zelfs een factor 10 of 11 van nieuwbouw met staal. Dat is een besparing gelijk aan 75.000 autoritten van Zwolle naar Amsterdam. En dat op een stukje kanaal van maar 1.450 meter. Hoe veel winst kun je dan halen als je landelijk circulair gaat bouwen?!”

Kortom: een succesverhaal en dus voor herhaling vatbaar? Zeker, zegt Roland Hendriksen, maar zo gemakkelijk is dat niet. “Van belang voor circulair bouwen is dat je de juiste materialen op het juiste moment hebt. Opslag kost geld. Je moet vooraf weten wat er aan komt en wellicht al met een voorinspectie de kwaliteit vaststellen. De vindbaarheid van materialen moet verder beter worden. Daarbij zou je ook een keur nodig hebben om vast te leggen wat de kwaliteit van het materiaal is om garanties af te kunnen geven. Verder moet er worden bepaald hoe je bij circulaire materialen omgaat met richtlijnen, zoals hier de betondekking. Daar zijn landelijk nog wel wat stappen te zetten. Dat gebeurt inmiddels wel. We hebben deel uitgemaakt van een intervisiegroep van Bouwend Nederland en in het verslag Materialenexpeditie 2.0 zijn deze dingen ook benoemd.”

Het eindresultaat: een bredere berm en een beschoeiing die minimaal weer 50 jaar mee kan. Foto: Henk Wind.