Sterke kades met sterk zand

Dat gaan we, samen met onze partner Groundwater Technology, de komende tijd testen met een nieuwe techniek: bio-cementatie. Groundwater Technology is gespecialiseerd in bodem- en grondsanering en heeft bio-cementatie het afgelopen jaar al ontwikkeld en getoetst. Voor volgend jaar staat er een proeftuin in de stad op de planning, om de techniek in de praktijk te testen. Projectengineer Caroline van de Steenoven en manager innovatie Yvo Veenis van Groundwater Technology vertellen over de ins en outs van de oplossing.

Hoe werkt bio-cementatie?

“Voor deze oplossing hebben we bio-cement nodig”, vertelt Caroline. “Dat maken we door bodembacteriën die al in het zand achter de kademuur aanwezig zijn te voeden. Die bacteriën vormen hierdoor calciet: een mineraal dat zandkorrels aan elkaar bindt.”

De kademuur en de vlonder met vloerplanken houden het zandpakket achter de kade op zijn plek. Maar dat pakket drukt ook op de kademuur. Daarnaast spoelt er zand tussen de planken uit. “Die uitspoeling voorkomen we door de natuur cement te laten maken waarmee we de zandkorrels aan elkaar kitten”, vertelt Yvo. “Hiermee voorkom je het ontstaan van zinkgaten. Bovendien denken we dat we daarmee ook de constructie kunnen versterken.”

“We proberen het zand een andere eigenschap te geven, zodat de invloed daarvan op de muur verandert”, stelt Caroline. Krachten op een kade werken zowel horizontaal als verticaal. De horizontale kracht drukt het metselwerk richting de gracht. Het vermoeden van Groundwater Technology is dat als je de grond steviger bij elkaar houdt, de horizontale druk op de kade afneemt.

Gebruikmaken van natuur

Het voeden van bacteriën klinkt spannend. “Veel mensen hebben bij bacteriën de associatie dat ze vies zijn en dat je er ziek van wordt, maar microscopisch klein leven is juist heel nuttig. Bio-cementatie is niet schadelijk voor de bodem, de gracht en alles dat in de gracht leeft”, stelt Yvo. “We gebruiken alleen de natuur in de bodem om het cement te maken. Ook de hulpstoffen waarmee we de bacteriën voeden komen al voor in de bodem, maar dan in kleinere mate. Bovendien houden we tijdens de proeftuin de impact op het milieu goed in de gaten.”

Voeding aanbrengen

Tot zover de techniek, hoe gaat dat in de uitvoering in z’n werk? Het plan voor die operatie ligt in grote lijnen al klaar. “De voeding voor de bacteriën zit in vaten. Vanaf pontons op de gracht pompen we dat de kade in”, legt Caroline uit. “Dat doen we via een filtersysteem dat we achter de kade plaatsen.”

Het plaatsen van dat systeem neemt relatief weinig tijd in beslag. De meeste tijd gaat zitten in de vorming van het calciet door de bacteriën. Yvo: “Dat duurt ongeveer 2 maanden. Het grote voordeel is dat het dagelijks leven boven de grond gewoon door kan gaan: woonboten kunnen blijven liggen, en het verkeer stremmen we nauwelijks. Bovendien zie je er niets van, heel anders dan een ingreep met een damwand.”

Maar voor Ground Technology de oplossing voor het eerst kan uitproberen bij een slechte kademuur in de stad, moeten ze het procedé nog verder testen. Eerst moeten ze nog aantonen dat ze de bacteriën gelijkmatig genoeg kunnen inbrengen in het zand, en vervolgens moeten ze daar nog het effect van analyseren.

Houdbaarheid

Een andere nog onzekere factor is hoe lang calciet zijn sterkte behoudt. “Calciet is een mineraal. Dat blijft eeuwig in de bodem en breekt niet zomaar af”, legt Yvo uit. “We zijn wel heel benieuwd hoe lang het de kademuur versterkt. Is dat 10, 20 of 50 jaar? Dat is lastig aan te tonen omdat het nog nooit eerder is uitgevoerd.” Yvo en zijn team zullen de sterkte van het zand dus moeten monitoren als het eenmaal in de grond zit. “En als het nodig is kunnen we de bodem later ook bijvoeden.”

Elkaar versterken

Bio-cementatie is een van de drie oplossingen die nu worden ontwikkeld voor de renovatie van kademuren. Maar als het aan Yvo ligt hoeft de oplossing niet per se op zichtzelf te staan. “De oplossingen zouden elkaar ook kunnen aanvullen”, vertelt hij. “Onze oplossing zou misschien wel een mooie aanvulling zijn op de kadefundovatie. Dat is een oplossing waarmee je fundering versterkt, maar waarmee je niet het weglopen van zand door kieren en gaten voorkomt.”