Recyclinggranulaat: een betrouwbare grondstof Beton wordt in Nederland al decennialang gerecycled. Aanvankelijk was het recyclen een oplossing voor het betonafval, maar tegenwoordig is ook de economische noodzaak steeds groter, onder meer dankzij de transitie naar een circulaire economie. Zeker door de toegenomen vraag hecht de recyclingsector veel belang aan een goede kwaliteit. 22 VAKBL AD 3 2020 Auteurs Peter Broere, BRBS Recycling ? Sjoerd Kloetstra, Cementbouw Recycling ? Martin Verweij, Cementbouw BV-2020-6_Granulaat.indd 22 21-09-20 12:30 D e kwaliteit van recyclinggranulaat wordt vaak vergeleken met de kwaliteit van primaire materialen, waarmee de pro- ductiebedrijven al jarenlang er varing hebben. Kwaliteits? uctuaties en verontreinigingen komen ook in primaire materiaalstromen voor (waterabsorptie, schelpen, oerhout, pyriet tot aan vissen in zeegrind), maar men heeft er mee leren werken. Maar er zijn uiteraard ver- schillen. Secundaire toeslagstoff en hebben hun specifi eke eigenschappen en ook hier moet met men mee leren werken. Maar recy- cling is inmiddels wel in staat een consistente kwaliteit te leveren. Het is niet meer dan normaal dat er kritisch naar kwaliteit wordt gekeken Ook bij de recycling staat de kwaliteit van betongranulaat en het daarmee te produceren beton voorop. Jarenlange er varing, technolo- gische kennis en kwaliteitsborging hebben geleid tot het huidige eisenpakket voor recy- clinggranulaten. Wel is recycling en de produc- tie van recyclingbeton een activiteit waarbij met kennis van zaken moet worden gewerkt. Nu de vraag naar hoge percentages betongra- nulaat in beton toeneemt en goed primair materiaal schaarser wordt, worden vaker vraagtekens gezet bij de kwaliteit van betongranulaat (zie ook Betoniek Vakblad 2020/2). Het is niet meer dan normaal dat er kritisch naar kwaliteit wordt gekeken, dat is tenslotte ook bij primaire materialen en pro- ducten het geval. Afhankelijk van de milieuklasse is nu 30% tot 50% vervanging zondermeer mogelijk HISTORIE In de veertig jaar dat BRBS Recycling bestaat, komen discussies over kwaliteit regelmatig terug. Al in de jaren tachtig verschenen de eer- ste CUR-aanbevelingen die het gebruik van recyclinggranulaten (met name beton- en Recyclinggranulaat: een betrouwbare grondstof 1 Recyclinginstallatie, foto: BRBS Beton 23 VAKBL AD 3 2020 BV-2020-6_Granulaat.indd 23 21-09-20 12:30 menggranulaat) beschreven. Op basis van die aanbevelingen kon zonder verdere aanpassing van de constructieve rekenregels al 20% van het primaire toeslagmateriaal worden ver van- gen. Bij hogere percentages (50% tot 100% ver vanging) moest in de constructieve bereke- ningen rekening worden gehouden met afwij- kende betoneigenschappen (elasticiteitsmo- dulus, krimp en kruip). Nu, veertig jaar en een aantal updates van de normen verder, is dat basisprincipe niet anders. Afhankelijk van de milieuklasse is nu 30% tot 50% ver vanging zondermeer mogelijk (EN 206 / NEN 8005). BRL 2506-1 kent een intensief keuringsregime en een hoge externe auditfrequentie EISEN Naast de normen bestaat er een beoordelings - richtlijn, BRL 2506 [1, 2], die al meer dan twin- tig jaar eisen kent voor recyclinggranulaten als toeslagmateriaal voor beton. Deze eisen zijn in samenwerking met de betonsector opgesteld, gebaseerd op deze jarenlange er varing en NEN- en EN-normen. BRL 2506-1, waarin de eisen zijn opgenomen voor certificatie van meng-, betongranulaat en recyclinggrind voor toepassing in beton, kent een intensief keuringsregime en een hoge externe auditfrequentie. Hierbij kan worden opgemerkt dat een CE- markering met een prestatieverklaring vol- gens EN 12620 geen kwaliteitsgarantie is. Bij CE-markering stelt de producent een presta- tieverklaring op die voor een selectie van ? door de producent gekozen ? eigenschappen aangeeft wat de prestatie van het product is. Dit geeft niet aan wat de geschiktheid is van het product voor een specifieke (beton)toe - passing. Het KOMO-productcertificaat op basis van BRL 2506 borgt de geschiktheid van het materiaal voor de beoogde toepassing en is daarom wél een kwaliteitsgarantie. De veelheid aan relevante normen en stan- daarden maakt het soms ingewikkeld. Een aantal onderwerpen worden nader toegelicht. Hoogwaardige toepassingen Met het eisenpakket uit de normen en certifi- cering zijn met recyclinggranulaten de meeste betonsoorten verantwoord te produceren. In het zeer diverse productenpalet van de beton- industrie zijn er echter ook toepassingen die extra aandacht vereisen als er voor recycling- granulaat wordt gekozen. Denk hierbij aan (zeer-)hogesterktebeton, zelfverdichtend beton, monolietvloeren en zichttoepassingen. Dit betreft maar een klein deel van de totale betonproductie in Nederland. Waterabsorptie en dichtheid Volgens de Europese Bouwproductenverorde - ning (CPR, zie ook artikel 'Gevolgen CPR voor beton' uit Betoniek Vakblad 2013/1) mogen nationale keurmerken niet worden gebruikt om aan te tonen dat aan de CPR is voldaan. Omdat de Europese norm voor enkele eigenschappen 2 Grondstof voor nieuw beton, foto: Cementbouw 24 VAKBL AD 3 2020 BV-2020-6_Granulaat.indd 24 21-09-20 12:30 geen kwaliteitsklassen kent, moest BRL 2506 terughoudend zijn deze eigenschappen te benoemen, om de schijn van vermenging met de CPR te voorkomen. Het enkel verklaren van de waarde zonder dat deze de geschiktheid van het product aantoont, zou te veel lijken op een ver- klaring volgens de CPR. Voor dichtheid is dit opgelost door een concrete eis in BRL 2506 op te nemen. Voor waterabsorptie was dit niet moge - lijk en daarom is deze eigenschap weggelaten. Het is echter wel informatie die van belang is voor de betontechnoloog. De CE-markering met prestatieverklaring is verplicht en de waarden kunnen via deze ver - klaring worden gecommuniceerd. ASR ASR (alkali-silicareactie of alkali-toeslag- materiaalreactie) vormt een risico onder bepaalde oms tandigheden, bijvoorbeeld in geval van een hoog gehalte oplosbare alka - liën en de toepassing van een ASR-gevoelig t oeslagmateriaal. BRL 2506 gaat er van uit dat de betontechnoloog afweegt of het te ver - vaardigen mengsel in een risicotoepassing v alt, overigens net zoals bij alle mengsels die worden ontworpen. De betontechnoloog kent de toepassing en kan afwegen of ASR een relevant risico is. Als dit het geval is, kan aan - vullend de reactiviteit van de toeslagstoffen w orden beoordeeld of moet voor een andere toeslagstof of een ander bindmiddel worden gekozen. ASR maakt daarom geen deel uit van het eisenpakket van BRL 2506. In de basis geeft het certificaat aan dat recyclinggranu - laat als ASR-verdacht wordt beschouwd. Moment eel wordt er zowel op Europees niveau als binnen Nederland gewerkt aan een eenvoudige test om via een toets op reactivi - teit een betere praktische invulling mogelijk t e maken. Vorst-dooi Schades ten gevolge van vorst-dooiwisselin- gen, al dan niet in combinatie met dooizouten, zijn vooral afhankelijk van de kwaliteit van het betonopper vlak, dus van het bindmiddel en de nabehandeling. Er is onderzoek bekend dat indiceert dat recyclinggranulaten een goede invloed hebben op vorst-dooigedrag [4, 5]. De verklaring is dat de porositeit van de toeslag- materialen ruimte biedt voor expansie van het bevriezende water en opwarmend ijs (ook wat betreft brandwerendheid en geluidwerend- heid zijn er daardoor goede resultaten bekend). NEN 5905 vermeldt geen onderzoek naar vorst-dooi voor recyclinggranulaten. Vorst-dooibestandheid is daarom geen onder - deel van het standaard onderzoekspakket in BRL 2506-1. Lichte bestanddelen en samenstelling De invoering van de CPR (toen nog CPD) heeft geleid tot onduidelijkheid in het eisenpakket voor onderzoek naar de samenstelling en de lichte bestanddelen van recyclinggranulaat. Bij deze onderzoeken wordt vastgesteld uit welke bestanddelen het granulaat is opgebouwd. Dit kunnen betonsoorten zijn, maar ook baksteen- soorten, keramiek, andere steenachtige mate - rialen of niet-steenachtige materialen en ver - ontreinigingen. Of materialen al of niet geschikt zijn voor hergebruik (zowel voor de wegenbouw als voor beton), bleek onvol- doende doordacht te zijn in de producteisen en testmethoden die volgen uit de Europese nor - men. BRBS Recycling heeft dit onderkend en voorstellen gedaan voor verbetering. Helaas zijn dit langdurige trajecten, maar door toe - passingsgerichte vertaling in BRL 2506-1 is dit voorlopig onder vangen. Een voorbeeld zijn de hydraulically bound materials. Deze worden in de internationale context vooral beschouwd als beton, maar in Nederland ook als slakge - bonden materialen of als lichtbeton. Deze materialen worden volgens de Europese nor - men alle toegerekend aan de categorie 'beton' (Rc). De norm zou onderscheid moeten maken in categorieën voor geschiktheid van de soort korrels voor toepassing, maar dat gebeurt onvoldoende. Dit is in BRL 2506 onderkend en daar is een betere vertaling opgenomen van wat er aan bepaalde categorieën kan worden toegerekend. Cementgebruik Een misverstand is dat recyclinggranulaat in beton zou leiden tot meer cementgebruik. Waterabsorptie van het toeslagmateriaal leidt weliswaar tot meer vocht in het mengsel, wat tot meer cement leidt (theorie rond de water- cementfactor (wcf) die iedere betontechno- loog meekrijgt in de opleiding). In de praktijk blijkt dit effect echter mee te vallen en is door toepassing van superplastificeerder geen extra cement nodig. De plastificeerder stuurt de verwerkbaarheid van het mengsel. Het vocht dat is geabsorbeerd blijkt niet dezelfde werking te hebben als extra toegevoegd vocht voor de cementbinding. Daar voor mag worden gecorrigeerd in de wcf. Voordeel van het geab- sorbeerde vocht is dat dit zeer langzaam vrij- komt en juist een gunstige invloed heeft op de toename van de sterkte op langere termijn. Dit effect wordt bijvoorbeeld in geperste beton- waren goed benut. 3 Proefvakken Meijel tot 100% ver vanging zand en grind, foto: Cementbouw 25 VAKBL AD 3 2020 BV-2020-6_Granulaat.indd 25 21-09-20 12:30 Fijne fractie De fijne fracties van de recyclinggranulaten worden weinig in beton toegepast, maar heb- ben veel potentie. Deze stroom voortkomend uit het klassieke breken van beton is daarom ook onderdeel van BRL 2506-1. De fijne fractie kan in theorie bijdragen aan de sterkte van het betonmengsel. Maar praktisch is dit moeilijk te realiseren, bijvoorbeeld doordat het materiaal wordt gewassen. Een ander praktijkprobleem is dat de fijne fractie gemakkelijk verkit en daardoor moeilijk handelbaar is in silo's. Dit is wel oplosbaar maar vergt aanpassingen in het proces of de installaties. Volgens CUR-Aanbe- veling 106 [9] is de fijne fractie van recycling- granulaten wel prima toepasbaar in beton, waarbij moet worden opgemerkt dat opnieuw naar de rekenregels moet worden gekeken. Nieuwe benaderingen van het breekproces, waarbij de oorspronkelijke grondstoffen wor - den teruggewonnen (zand, grind, gehydra- teerd en ongehydrateerd cement), zijn in dit kader interessant. MARK T EN BESCHIKBA ARHEID Een soms gehoorde opmerking is dat recy - clinggranulaat in onvoldoende mate beschik - baar is. Berekend is dat als vrijkomend beton uit sloop, bouw en (mis)productie maximaal wordt ingezet in de betonsector, er dan tussen 5 en 6 Mton betongranulaten per jaar beschik - baar zouden kunnen zijn. Deze vraag is er ech- ter niet. De huidige inzet van betongranulaat in beton bedraagt circa 0,4 Mton en de totale inzet aan secundaire grondstoffen ligt tussen 0,8 en 1 Mton als menggranulaat, ecogranulaat en ballastgrind mee worden gerekend. Ver - wacht wordt wel dat deze hoeveelheid sterk groeit. In principe is er een potentie van jaar - lijks ruim 20 Mton steenachtig productieafval en slooppuin. Er zijn dus voldoende mogelijk - heden om primaire materialen te ver vangen. Een opdrachtgever moet zich daarom niet te snel laten verleiden tot acceptatie van gebruik van primaire materialen wanneer hij zelf recy - clinggranulaat heeft voorgeschreven. MEER EN BETERE RECYCLING Met recycling zijn kosten gemoeid en die zijn momenteel concurrerend met de primaire grondstof grind. Veel steenachtige recyclings - tromen gaan echter naar de wegenbouw die toleranter is voor menggranulaat (dat ook betongranulaat bevat) en waar de vraag groot KENNIS Er is veel kennis beschikbaar over betongra- nulaat en recycling. Deze is te vinden bijvoor - beeld bij BRBS Recycling [6] en haar leden, bij Bouwcirculair [7] en het toeleveringsnetwerk BetonBlijftBeton [8]. In 2019 is in overleg met de betonsector, het Betonhuis, de kennis gebundeld in het informatieblad Richtlijn voor specificaties van recyclinggranulaten voor beton [3]. is. Een mindere beschikbaarheid van grind, zoals nu het geval is, maakt recycling voor beton interessanter en dat geeft weer ruimte voor verdere investeringen. Het recyclingvolume in de betonsector kan eenvoudig omhoog. Dit kan worden bereikt door in slooptenders voor te schrijven dat selectiever moet worden gesloopt en dat het schone beton ter beschikking moet komen voor hergebruik in beton. En geen zuiver betongra- nulaat onder de weg, dat is waardeverlies. Daarmee kan het tekort aan grindwinning in Nederland worden gecompenseerd en wordt een betere invulling gegeven aan hoogwaardig hergebruik en circulaire doelstellingen. De afgelopen jaren zijn er bij leden van BRBS Recycling vele miljoenen geïnvesteerd in capaciteit en procesverbetering ten behoeve van de opwerking van beton-grondstoffen. Dit kon alleen doordat de kwaliteit er van op orde is, en er een goed ondernemingsplan, inclusief goede afzet, tegenover staat. Samenwerking in de keten is daarbij een voorwaarde. Bedrijven die uit oud beton nieuwe grondstof - fen maken, zijn zich zeer bewust van de beno- digde kwaliteit en produceren alleen onder certificaat. Recyclers die een serieuze rol in de toelevering naar de betonindustrie spelen, zijn alle gecertificeerd volgens BRL 2506-1. Dat maakt het overzichtelijk. Door te werken met gecertificeerde grondstoffen en door gebruik te maken van de bestaande kennis, worden problemen voorkomen. Het uitsluitend volgen van EN-normen is onvoldoende. Referenties 1. www.brl2506.nl/documenten/ 2. www.brl2506.nl/certificaatregister/ 3. webdog.brbs.nl/files/Richtlijn-Recyclinggranulaat. pdf 4. https://repositor y.tudelft.nl/islandora/object/ uuid:94a004aa-d118-46a0-950c-02e4688971b1?coll ection=research 5. www.baufachinformation.de/ frostwiderstand-von-betonen-mit-rezykliertem- zuschlag/bu/2007049009024 6. www.brbs.nl/dossiers/granulaten-in-beton 7. www.bouwcirculair.nl/ 8. www.cementbouw.nl/cms/wp-content/ uploads/2019/01/Brochure-Beton-blijft-Beton_Cementbouw- Recycling.pww.cur-aanbevelingen.nl/ cur-aanbeveling-106df 9. www.cur-aanbevelingen.nl/cur-aanbeveling-106 4 Legoblok van recyclingbeton, foto Cementbouw 26 VAKBL AD 3 2020 BV-2020-6_Granulaat.indd 26 21-09-20 12:30