Invloed van gezuiverd afvalwater op de mechanische eigenschappen en duurzaamheid van beton

Waarom hergebruikt water in beton telt

Naarmate steden groeien en klimaatdruk toeneemt, wordt schoon water moeilijker beschikbaar. Tegelijk gebruikt de betonindustrie enorme hoeveelheden zoet water voor het mengen en uitharden. Dit onderzoek stelt een praktisch vraagstuk met grote gevolgen: kan veilig gezuiverd afvalwater drinkwater vervangen bij het maken van beton, zonder in te boeten op sterkte of levensduur? Het antwoord kan helpen de druk op zoetwatervoorraden te verlichten en tegelijk gebouwen en infrastructuur veilig te houden.

Gebruikt water omzetten in een bouwmiddel

De onderzoekers bestudeerden beton gemaakt met drie soorten water: gewoon leidingwater en twee monsters gezuiverd afvalwater afkomstig van verschillende waterzuiveringsinstallaties in Egypte. Alle drie de wateren voldeden aan gangbare kwaliteitsgrenzen, maar ze verschilden in de hoeveelheid opgeloste zouten, fijne deeltjes en andere bestanddelen. Het team mengde beton met elk type water en liet de voltooide proefstukken uitharden in leidingwater of in gezuiverd afvalwater om bouwpraktijken in regio’s met waterschaarste te simuleren.

Hoe het beton hield in sterktetests

Het team testte de verwerkbaarheid van vers beton en de ontwikkeling van sterkte in compressie, spanning en stijfheid. Gebruik van gezuiverd afvalwater maakte het verse mengsel minder verwerkbaar, voornamelijk omdat extra fijne deeltjes in het water het beschikbare vrije water voor stroming effectief reduceerden. In vroege stadia vertoonden betons die met of in gezuiverd afvalwater waren behandeld lagere druksterkte dan beton gemaakt met leidingwater. Naarmate het beton ouder werd, werden deze verschillen kleiner en waren ze na 60 tot 90 dagen gering. Eén behandeld water, dat meer opgeloste stoffen bevatte, kwam zelfs in de buurt van de sterkte van het controlemengsel, waarschijnlijk omdat die fijne deeltjes hielpen kleine holtes binnen het verharde beton op te vullen.

Wat het onderzoek vond over langetermijnduurzaamheid

Buiten basissterkte onderzochten de onderzoekers hoe gemakkelijk water en chloride-ionen in het beton kunnen doordringen, omdat die beweging barsten en schade op lange termijn beïnvloedt. Ze maten waterabsorptie, diepte van penetratie door drukwater, de doorgang van chloride-ionen door het beton en de snelheid waarmee water via kleine capillairen wordt aangezogen. Voor de meeste van deze tests waren de effecten van gezuiverd afvalwater bescheiden, en één van de gezuiverde watermengsels presteerde bijna even goed als het beton met leidingwater. Microscopische beeldvorming ondersteunde deze resultaten en toonde dat het controlebeton de dichtste interne structuur had, terwijl het beter presterende gezuiverde watermengsel een meer georganiseerde kristalstructuur liet zien dan het slechtere mengsel.

Het verborgen risico voor staal in beton

Waar gezuiverd afvalwater wel zorgen baarde, was bij de bescherming van de staven die het meeste structurele beton wapenen. In versnelde corrosietests verloor staal ingebed in beton gemaakt met gezuiverd afvalwater merkbaar meer massa dan staal in het controlemengsel. Dit was het geval hoewel de chloridegehalten in het afvalwater binnen de aanvaarde grenzen vielen. De onderzoekers wijzen op het totaal aan opgeloste stoffen en de daaruit voortvloeiende hogere elektrische geleidbaarheid als mogelijke oorzaken, die het starten en verspreiden van corrosie kunnen vergemakkelijken, zelfs wanneer andere duurzaamheidsmaatregelen acceptabel lijken.

Wat dit betekent voor toekomstige bouwpraktijk

Voor de algemene lezer is de kernboodschap dat veilig gezuiverd afvalwater beton kan produceren met vrijwel dezelfde sterkte en basale duurzaamheid als beton gemaakt met drinkwater, vooral op latere leeftijden. Het vergroot echter doorgaans het risico op roestvorming in wapening. De studie suggereert dat gezuiverd afvalwater een veelbelovende optie is voor beton zonder staal, zoals sommige blokken, bestrating en niet-structurele elementen. Met zorgvuldige controle van de waterkwaliteit en verder onderzoek naar hoe de bestanddelen corrosie beïnvloeden, kan gezuiverd afvalwater een belangrijk hulpmiddel worden om kostbaar zoet water in de bouw te besparen.

Bronvermelding: Abdelazim, O., Abdel-Latif, I., Ismail, S. et al. Impact of treated wastewater on the mechanical properties and durability of concrete. Sci Rep 16, 15497 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52561-0

Trefwoorden: gezuiverd afvalwater, betonduurzaamheid, gerecycled water, staalcorrosie, duurzame bouw