Op zoek naar scherp zand

Onder de typisch Nederlandse klei- en veenlagen zit volgens geologen één grote zandbak. Toch dreigt er in de bouw een tekort aan zand voor betonconstructies en metselwerk.

© 2003 Henk Leenaers

Zandvoortse zandkastelen, Schoorlse duinen, de Utrechtse Heuvelrug. Geluidswallen rond VINEX-wijken, dijken langs Rijn en Maas, plannen voor een Tweede Maasvlakte. Paardenstallen, zandbakken, bouwmarkten. Zand is overal, zand is er genoeg - zo lijkt het. De zandvoorraden in de eerste dertig meter van de Nederlandse ondergrond zijn gemiddeld twintig meter dik, een landsdekkende flat van zes verdiepingen hoog. Als iedere Nederlander per jaar maar zes kuub zand verbruikt, een laag tot halverwege je kuiten in een doorsnee studentenkamer, vraag je je af hoe het zand ooit op kan raken. Toch vergadert de Tweede Kamer deze week over de schaarste aan beton- en metselzand. Lang niet al het zand blijkt geschikt om mee te metselen en lang niet iedereen is gecharmeerd van de kraters die zandwinners in het rivierlandschap achterlaten. Uitwijken naar de zandbak voor de kust, de Noordzee, lijkt makkelijker gezegd dan gedaan.

Hoe langzamer een rivier stroomt, hoe kleiner de zandkorrels die hij - rollend, stuiterend en zwevend -meevoert. Afdalend uit de Ardennen stroomt de Maas bij Maastricht nog snel genoeg om grind te vervoeren; voorbij de Zuid-Limburgse heuvels, ter hoogte van Roermond, is zand het grofste materiaal dat het langzaam stromende water nog weet te verplaatsen. De Rijn brengt vrijwel geen grind mee uit Duitsland, zo traag passeert hij de grens. Vier van de vijf winningen van betonzand - rivierzand dat nét iets minder grof is dan grind - liggen dan ook langs de Rijn en de Maas, in de driehoek tussen Zutphen, Tiel en Boxmeer. Onder enkele meters klei ligt daar een laag van twintig meter grof zand, die met zandzuigers gretig wordt opgebaggerd. Vrijwel de hele Nederlandse behoefte aan beton- en metselzand, zo'n vijftien kruiwagens per inwoner per jaar, wordt daar gewonnen langs honderdvijftig kilometer rivier. Maar omwonenden en natuurorganisaties willen voorkomen dat hun geliefde rivierlandschap straks hetzelfde lot treft als het gebied van de Plassenmaas bij Roermond - wie niet beter weet zou denken dat daar een brontosaurus heeft rondgehinkeld, zo diep en talrijk zijn de kraters van grindwinningen - en hebben al een eerste, aansprekend succes geboekt. De plannen voor de nieuwe zandwinning Maasbommel, met voldoende capaciteit voor acht jaar metselwerk en betonconstructies, wisten ze tegen te houden. Mocht deze overwinning het begin inluiden van een reeks, dan moeten bruggenbouwers op zoek naar andere zandleveranciers.

Nu komt vrijwel al het beton- en metselzand nog uit winningen langs Rijn en Maas. Omdat het zand in het oosten wordt gewonnen en in het westen wordt verwerkt - grootverbruiker is de uitdijende Randstad - zijn de lasten en lusten op de zandmarkt nu niet eerlijk verdeeld. 'Delen van de pijn is dan ook het uitgangspunt van het huidige bouwgrondstoffenbeleid,' legt Michiel Van der Meulen uit, tot voor kort werkzaam bij de Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat en nu in dienst van het Nederlands Instituut voor Toegepaste Geowetenschappen TNO. Simpel gezegd komt dat beleid er op neer dat iedere provincie een steentje moet bijdragen aan de nationale productie van beton- en metselzand; Gelderland, Noord-Brabant en Limburg iets meer dan de rest vanwege de grofzandige ondergrond. In 1998 besloot het rijk de taakstellingen te verlagen tot beneden de Nederlandse zandbehoefte, in de hoop dat schaarste het gebruik van alternatieve materialen, zoals bouw- en sloopafval, zou bevorderen. Hoe duurzaam hergebruik van bouwpuin ook is, de extra kosten en moeite om ongesorteerd afval te vergruizen tot het juiste mengsel van scherpe zanden, houden toepassingen anders dan als ophoogmateriaal vooralsnog tegen. Omdat het toch ergens vandaan moet komen importeert Nederland nu rivierzand, onder andere uit Nordrhein-Westfalen, met gemor van buurlanden tot gevolg - waarom zouden zij opdraaien voor het Nederlandse zandtekort? Zandimport blijkt dus geen oplossing om op te bouwen, zo moeten de provincies hebben gedacht toen ze het initiatief namen om alternatieve vindplaatsen te verkennen, zoals in de Noordzee.

Al meer dan dertig jaar zoeken Cees Laban en zijn collega's naar zand en grind op de Noordzee. Als marien geoloog bij de Rijks Geologische Dienst bracht hij het fijne ophoogzand in kaart dat is verwerkt in de IJpolder. Toen Laban eind jaren negentig door de provincies werd gevraagd naar grof zand te zoeken, had hij net een nieuw boorsysteem ontwikkeld waarmee hij sneller en dieper kon boren. Lag het fijne ophoogzand tot een meter of tien onder de zeebodem, binnen het bereik van de bestaande boor, om te zoeken naar grof rivierzand voor de kust van Zeeland en Zuid-Holland kwam de nieuwe boordiepte van vijfentwintig meter goed van pas - begraven als deze zandlaag ligt onder een metersdik pakket jonge afzettingen. Dat is niet het enige kansrijke zoekgebied voor grof zand in de Noordzee, vertelt Laban: 'Langs de kust van Noord-Holland ligt zand en grind uit de voorlaatste ijstijd, aangevoerd door smeltwaterrivieren onder het landijs, en bij de Waddeneilanden verwachten we door de zee omgewerkte glaciale zanden.' Tijdens de zoektocht naar zand vonden Rijkswaterstaat en TNO de afgelopen jaren genoeg grof zand om Nederland 4 à 5 jaar van betonzand te voorzien. Laban: 'Maar nu heeft Verkeer en Waterstaat het schip naar de kant gehaald en de geldkraan dicht gedraaid.'

In de laatste bezuinigingsronde besloot Verkeer en Waterstaat het geld voor de zoektocht naar grof zeezand in eigen zak te houden - waarom zou het rijk opdraaien voor de kosten en de zandwinners de baten laten opstrijken? - en beroofde de provincies zo van een aanlokkelijk alternatief voor de zandwinningen op eigen grondgebied. Daar houdt het provinciebestuur procederende omwonenden en natuurorganisaties liever te vriend. Nu V&W na een reorganisatie haar handen van het zandbeleid lijkt af te trekken, grijpen de provincies hun kans en blazen de speurtocht naar zand op de Noordzee nieuw leven in. Van der Meulen van TNO-NITG denkt dat daar maar één reden voor is: 'Een put op zee ligt bij niemand in de achtertuin, dat scheelt een hoop protesten en proceduretijd.' Maar ook in de Noordzee neemt het aantal ruimteclaims snel toe, vertelt Laban, die met zijn boorschip alert is op de ligging van olie- en gasleidingen, electriciteits- en telecomkabels: 'Nu al moeten we aan weerszijden van kabels en leidingen een veiligheidszone van 500 meter in acht houden. Met de plannen voor een windmolenpark en een luchthaven in zee wordt het buitengaats steeds drukker.'

Ook de kwaliteit en de ligging van zeezand brengen problemen met zich mee: het aandeel grove korrels in de zandlagen - essentieel voor beton - neemt van oost naar west af en de laag fijn zand óp het winbare beton- en metselzand wordt richting Engeland steeds dikker. 'Voor iedere kruiwagen beton- en metselzand uit zee moet je tien kruiwagens laagwaardig ophoogzand verplaatsen,' vertelt Van der Meulen, 'terwijl in Oost-Nederland betonzand vrijwel kant-en-klaar voor het opscheppen ligt.' Zolang zandimport kan rekenen op verzet van buurlanden en hergebruik van bouw- en sloopafval niet van de grond komt, moet de Tweede Kamer straks dus kiezen uit twee kwaden: de toenemende weerstand tegen zandwinningen in Oost-Nederland voor lief nemen òf uitwijken naar de zandwinning op de Noordzee - wetende dat grote partijen laagwaardig ophoogzand onnodig worden opgepakt en weer teruggelegd. Die laatste oplossing scoort in ieder geval laag op duurzaamheid. Tenzij er op zee zélf een grote behoefte aan ophoogzand ontstaat, zegt Laban: 'Het zou bijvoorbeeld ideaal zijn om een winning van grof zand op zee te combineren met de aanleg van de Tweede Maasvlakte.'

Pingpongballen stapelen

In het Natuurmuseum van Nijmegen wijst Joop van Dijk naar een foto van één van twaalfduizend zanden die hij de afgelopen twintig jaar verzamelde. Vijfentwintig maal vergroot onder een microscoop lijkt het zand uit Egmond in niets op het grauwe gruis dat na een dagje strand in je handdoek achterblijft. Gitzwarte, glimmende knikkers liggen in een bedje van paarse, oranje en gele kiezels - als verdwaalde dropjes in een pot zuurtjes. 'De zwarte korrels komen uit de Eifel, de gele uit de Ardennen,' verklaart Van Dijk de herkomst van de zware mineralen waaruit het zand bestaat.

'Probeer duizend pingpongballen op te stapelen en je begrijpt waarom je van strandzand geen sculptuur kunt maken,' vervolgt Van Dijk, 'zandkunstenaars nemen dan ook rivierzand mee naar de kust. Daarmee lukt het wél.' Om ze stevig te kunnen stapelen moeten zandkorrels hoekig zijn, zodat de randjes en richeltjes in elkaar kunnen grijpen. "Scherp" noemen veldgeologen rivierzand, als ze het wrijvend tussen hun vingers beoordelen; duinzand is na vele zandstormen "rond" geworden. Bij bouwers is scherp zand populair omdat je er steilere taluds mee kunt aanleggen, voor betonproducenten is het een onmisbaar ingrediënt voor een 'dicht' beton.

Recept voor één kubieke meter beton: 520 liter zand en 780 liter grind mengen met water en cement, giet het mengsel in de gewenste vorm, verdicht het met een trilstaaf en laat het héél langzaam drogen. Gestapeld grind vormt in het beton het skelet, zand is het vulmiddel ertussen en cement plakt het geheel aan elkaar. Voor de sterkte van het beton is verdichting belangrijk, het mechanische trilproces dat grillig gevormde zandkorrels in elkaar doet grijpen door met hun hoekjes en randjes alle tussenruimtes te bezetten. Wie wel eens een pak roodmerk in een krap blik heeft proberen te passen weet dat een ferme tik tegen het aanrecht wonderen doet: de koffie zakt gewillig naar beneden. Betonmengers weten dat verdichten het best lukt met scherp rivierzand dat bestaat uit korrels uit het hele bereik tussen 63 micrometer, één haar dik, en 4 millimeter, een halve pinknagel.


Gepubliceerd in Intermediair