nlGrondstoffenkNaar I00% granulaat?ons wordt verwacht dat we bewuster omgaan met het milieu.Minder afval naar de stortplaats, meer afvalstoffen hergebruiken en zobesparen op natuurlijke grondstoffen. Dat is één van de kernpuntenvan het milieubeleid. De bouw pakt dit op door bouw- en sloopafvalniet langer te storten, maar te verwerken tot nieuwe grondstoffen,waaronder granulaten. Deze granulaten kunnen ook worden toegepastals toeslagmateriaal in beton waardoor wordt bespaard op de grond-stof grind. Maal hoever kun je daarmee gaan? En wat laat de regel-geving toe? In deze aflevering van Bet 0 n i e k belichten we de mogelijk-heden voor het toepassen van menggranulaten in beton.Granulaten worden gemaaktdoor metselwerk- enbetonpuin te bewerken. Door breken, zeven, wassenen mengen ontstaat de gewenste korrelgradering(fig. Ifoto 1).Metselwerk- en betonpuin komt nietalleen vrij bij de sloop van bouwwerken. Ook op debouwplaats en bij het productieproces van beton-rnortel en betonwaren ontstaat afvalmateriaal. datweer verwerkt kan worden tot granulaat.puin12/22IBewerkingsinrichting voorsteenachtige materialen.Foto: Kostas Pasvantis, Blaricum.maart 1999Schema bewerkingsinrichting.Er zijn drie soorten granulaat:Betongranulaat is gemaakt van beton. Deze gra-nulaatsoort ontstaat bij de sloop van betoncon-structies en als restbeton bij de productie vanbetonmortel en betonwaren. Het puin en hetrestbeton worden gebroken en opnieuw ingezetvoor het maken van beton.Metselwerkgranulaat bestaat uit een mengselvan baksteen, metselmortel, kalkzandsteen enbetonsteen.Menggranulaat is een combinatie van beton- enmetselwerkgranulaat.Gebruik van puur betongranulaat is de meestzuive-re vorm van hergebruik van granulaten in beton.MilieubeleidMinder afval, meer hergebruikMinderafvalnaar de stortplaatsen meerafvalstoffen herge-bruikenalsgrondstof, dat is éénvan de speerpunten uit hetmilieubeleid van de overheid. Ditbeleid is verwoord in hetNationaal Milieubeleidsplan-plus (NMP+) en is eropgerichtdegrondstofketens zoveel mogelijk te sluiten. Dusstoffendie nogeennuttig 'tweede leven' kunnen hebben, mogenniet langer'weglekken' naarstortplaatsen. Datlevertminderafvalop énwehoeven onzenatuurlijkegrondstoffenvooraad minderaan tespreken. Zowordtde grondstofketen gesloten.Omdathet bouw-en sloopafval Nederlands grootste afvalstroomis (circa 80% van het totalevolume), gaat de aandachtvan deoverheid vooral uit naar het indammenvan dezestroom. In2000 moet daarom90% van het bouw- en sloopafval worden her-gebruikt.Verschillende toepassingsmogelijldledenOm dit te kunnen realiseren, moeterselectiefworden gesloopt.Sloopafval wordtbijde brongescheiden en kan na eventuelebewerking dienenalsgrondstof Zowordtpuin in bewerkingsin-1ichtingen voorbouw- en sloopafval verwerkttot granulaat.Afhankelijkvan de samenstelling sprekenwe van beton-, metsel-werk-, of menggranulaat. Menggranulaat is eencombinatie vanbeton- en metselwerkgranulaat en isookwelbekendonderdenaam:'BSA-granulaat' (Bouw- en Sloopafvalgranulaat). Hetgrootste deel van het beton- en metselwerkgranulaat wordtgebruiktin de wegenbouw, meestal alsongebonden steenfunde-ring. Ook toepassing in betonbehoort tot de mogelijkheden.Bet 0 n i e k maart I 9992Betongranulaat is als toeslagmateriaal vrijwelgelijkwaardig aan grind. Alleen, puur betongranu-laat is moeilijk verkrijgbaar. Dat komt doordat debrekerijen in Nederland vooral zijn ingericht op deproductie van menggranulaat. Deze aflevering vanBet 0 n i e k behandelt recent opgestelde regelge-ving en een proefproject, waarbij voor de prefabri-cage van betonwanden menggranulaten zijngebruikt.Verbruik van granulatengegevens van de Belangenvereniging Recyclingen Sloopafval (BRES) blijkt dat het gebruikbeton- en metselwerkgranulaat in beton lang-Betongranulaat ofmenggranulaat?Alswepraten overechtketenbeheer van betonin termenvan:grondstof- productie - bouwen - gebruik- onderhoud - sloopenhergebruik, dan is het nietonlogisch om in de hergebruikfasegebroken betonte recyclen. Debrekerijen zijn echtervooral inge-richtopde productie van menggranulaat, dat naast betongra-nulaat tot 50% metselwerkgranulaat bevat. Deproductie vanpuur betongranulaat isdan vaak lastig. Ook voorde puinschei-ding opde bouwplaats is het vaakeenstap te veel om beton- enmetselwerkpuin te scheiden. Wezien echter dat bij toepassingvan menggranulaatde duurzaamheidenconstructieve eigen-schappen teruglopen. Hierdoor is hetgrootschalig gebruikvanmenggranulaatvooralsnog beperkttot specifieke toepassingen.Bouw- ensloopafval isNederlands grootste afvalstroom: circa80% vanhettotalevolume. Foto: Kostas Pasvantis, Blaricumzaam stijgt. Na een voorzichtige start met circa26.000 ton in 1991, is de hoeveelheid in 1997gestegen tot circa 300.000 ton (in deze cijfers is hethergebruik binnen de betonindustrie zelf niet mee-genomen). Het is de vraag ofdeze hoeveelheid opkorte termijn verder zal stijgen. De behoefte aanmenggranulaat voor ongebonden funderingenblijft hoog. Daarnaast vraagt de toepassing vanmenggranulaat in beton extra bewerkingskosten.De marktgebruikt momenteel vooral primairegrondstoffen. De gegarandeerde kwaliteit van hetgrind en andere dichte, harde toeslagmaterialen alsgraniet en kalksteen die momenteel in grote hoe-veelheden beschikbaar zijn tegen gunstige prijzen,vormt hiervoor de verklaring. Het milieubeleid vande overheid krijgt hierdoor moeizaam gestalte,maar milieubewust bouwen is een nieuwe drijfveervoor het gebruik van granulaten in beton.opzichte van grind wijken de eigenschappenmenggranulaten op de volgende punten af:Samenstelling: de samenstelling van menggranu-laat varieert, omdat de herkomst van het materi-aal varieert. Het beton, en zeker ook het metsel-werkpuinkan afkomstig zijn van verschillendeconstructies en in sterkte variëren. Ten slotte kanhet gehalte aan metselwerkgranulaat sterk varië-ren.· Korrelvorrn: door het breken heeft het granulaateen onregelmatige korrelvorm. het is altijdscherp, en hoekig. Het type breker heeft veelinvloed op de korrelvorm.· Absorptievermogen. door de samenstelling vanhet granulaat is de vochtabsorptie groter dan bijgrind. Vooral de vochtabsorptie van het metsel-werkgranulaat speelt daarbij een grote rol. Deverwerkbaarheid van de betonspecie kan hier-door teruglopen. Hiermee moet bij de mengselsa-menstelling rekening worden gehouden.geschiktheid van toeslagmateriaal voor betongetoetst aan twee normen:Bet 0 n i e kmaart 19993· NEN5905 'Toeslagmaterialen voor beton.Materialen met een volumieke massa van tenminste 2000 kgjm".· NEN3543 'Grove lichte toeslagmaterialen voorlichtbeton'.Tot 1997 deed NEN5905 uitsluitend dienst voorzand en grind. Maar toen in juni 1997 de tweede,herziene druk van NEN 5905 verscheen, veranderdede ondertitel 'Zand en grind' in: 'Materialen meteen volumieke massa van ten minste 2000 kgjm3'.Hiermee werd de toepassing van andere toeslagma-terialen dan zand en grind in de norm verankerd.Vóór 1997 was het overigens ook al mogelijk omandere grove toeslagmaterialen dan grind toe tepassen. Daarvoor waren in de loop der jaren ver-schillende CDR-Aanbevelingen opgesteld. Het begonmet CDR-Aanbeveling 4: Betonpuingranulaat alstoe-slagmateriaal voor betonen CDR-Aanbeveling 5:Metselwerkpuingranulaat alstoeslagmateriaal voorbeton, gevolgd door een hele serie Aanbevelingenover andere natuurlijke toeslagmaterialen dangrind.Al deze aanbevelingen zijn met de publicatie van deherziene NEN5905 vervallen, met uitzondering vanCDR-Aanbeveling 5: Metselwerkpuingranulaat alstoe-slagmateriaal voorbeton. De volumieke massa vanmetselwerkgranulaat is immers kleiner dan 2000kgjm3 , waardoor het niet binnen NEN 5905 valt.CDR-Aanbeveling 5 maakt het toch mogelijk om ditgranulaat als toeslagmateriaal te gebruiken (totmaximaal 10%van het grove toeslagmateriaal).De eisen in NEN5905 hebben betrekking op ondermeer korrelvorm. korrelsterkte. samenstelling, ver-ontreinigingen, korrelverdeling, hoeveelheid zeerfijn materiaal en het gehalte aan schelpen. Om tezorgen dat menggranulaat hieraan voldoet, wordthet bewerkingsproces van het bouw- en slooppuinzoveel mogelijk vanaf het begin 'gestuurd'. Zo wordtin voorbreker het beton- en metselwerkpuin alin een verhouding van ongeveer 60:40 gedoseerd enworden alle menggranulaten bestemd voor betonna het zeven gewassen (foto 2). Dit om aanhangen-de fijne deeltjes en restanten hout te verwijderen.Bovendien stelt NEN 5905 aanvullende eisen aanhet beton- en menggranulaat, onder meer aan deverbrijzelingswaarde (de Là-waarde), het gehalteaan beton met een volumieke massa van de drogekorrels> 2100 kg/m3en het gehalte aan niet steen-achtige bestanddelen (zie kader hieronder)111Allemenggranulatenworden nahetzeven gewassen.Foto:Kostas Pasvantis, BlaricumAanvullende eisen voor beton- en menggranulaat volgens NEN 59054.54.5.2Fysische eigenschappen en eisenSamenstellingvan betongranulaatenmenggranulaat4.5.2.1 LA-waardeBetongranulaat en menggranulaat moeten aan dein tabel 3 aan de LA-waarde gestelde eisen voldoen.De beproeving moet gebeuren volgensOntwerp NEN-EN 1097-2:1994.OPMERKINGIn Ontwerp NEN-EN 1097-2:1994 is de ASTM C 131(LosAngeles Abrasion Test) opgenomen.Tabel 3: Eisen aandeLA-waarde vanbetongranulaat enmenggranulaatMateriaal LA-waardeBetongranulaat 4mm gedeeld door 2050 kg/m3(de volumieke massavan menggranulaat) en het materiaal < 4 mmgedeeld door 2650 kg/m3(de volumieke massa vanzand).Behalve voor het genoemde woningbouwproject teDelft, heeft de prefabproducent voor projecten inKatwijk, Oegstgeest en Werkendam de afgelopenprefabbetonwanden en licht voorgespan-nenbinnenspouwelementen gefabriceerd in beton met100%menggranulaat. De totale productie is circa3500 stuks wanden en circa 1000 stuks elementen. Integenstelling tot opmerkingen dat zichtbeton, metmenggranulaat als toeslagmateriaal, mogelijk ver-ontreinigingen kan bevatten, kan worden vastgestelddat de geleverde wanden en elementen uitwendiggeen verontreinigingen ofpop-outs' vertonen.ToekomstHergebruik van granulaten staat middenin de (poli-belangstelling. Onderzoek en een praktijkpro-hebben aangetoond dat het mogelijk is met suc-100% menggranulaat te verwerken in betonwan-den. Rekenregels voor de constructeur moeten hier-voor echter worden aangepast en het gebruikbeperkt zich tot eenvoudige toepassingen in veilig-heidsldasse 1 en 2. Met het verschijnen vanAanbeveling wordt voorzien in de voor de toepas-sing benodigde regelgeving en is de weg geopendnaar een ruimere toepassing van menggranulatenin constructiefbeton. Inmiddels gaat het onderzoekverder om het toepassingsgebied ook te verruimennaar op buiging belaste constructies, voorspanningen hogere sterkteklassen. Of de markt een dergelijkeverruiming overneemt, is nog maar de vraag.Hoewel het milieubeleid stimulerend zou moetenwerken bij het hergebruik van granulaten makenveel opdrachtgevers en afuemers hun keuze op basisvan prijs/kwaliteit.Een ruimere toepassing van menggranulaat vraagtnog veel onderzoek, zowel naar duurzaamheids- alsconstructieve aspecten. Daarnaast lijkt het zinvolom onderzoek uit te voeren naar andere mogelijkhe-den voor de verwerking van metselwerkgranulaten.Bet 0 n i e kmaart 199911KorrelverdelingHetprincipe van deopbouw van eenkorrelskelet van toeslag-materiaalis infeite nietsandersdan hetin elkaarpassen vandekorrels. Kleine korrels vullendeopenruimten tussendegrotekorrels op.Degraderingvantoeslagmateriaal is danooknietsmeerdan hetin elkaarpassenvan volumes groteenkleinekorrels.Hetvolumevan eenkorrel wordteenvoudig bepaalddoorhetgewichtvan het betreffende korreltje te delen doordevolumie-kemassa Jvanhet korreltje. Degraderingvan toeslagmate-riaalkomt dan ooktot stand dooreerstperfractieuit tezevenen te wegenen hetgewichtdaarna te delen doordevan het materiaal.Is het materiaalvan dezelfde oorsprongdan wordthetgewichtvan dezeeffracties doordezelfde (con-stante) gedeeld. Degraderingin volumepercentages is dandezelfde alsdegraderingin gewichtspercentages.Gemakshalve wordtdit veelal niet gedaan, omdat onzeerva-ringengrotendeels berusten op het makenvangraderingenvan (rivier)zand en (rivier)grind waarvandevolumieke massavrijwel constantIS.Hetwordtanderswanneer dekorrels van verschillende her-komstzijn, zoalsbijmenggranulaatin combinatie met zand.Hierbij is hetgrovetoeslagmateriaallichter (menggranulaat2050 kglm') dan hetfijne toeslagmateriaal (zand2650kglm'). Om in dit geval te komentot dejuiste graderingin volumeprocenten moethetgewichtvan dezeefrest daadwer·kelijkgedeeld worden doorde rs van het betreffende materi·aal opdiezeef· CUR-Aanbeveling 4: Betonpuingranulaat als toe-slagmateriaal voor beton· CUR-Aanbeveling 5: Metselwerkpuingranulaatals toeslagmateriaal voor beton· CUR-rapport 94-12 Beoordeling van de construc-tieve consequenties van het toepassen van grind-vervangende toeslagmaterialen in beton· CUR-Aanbeveling 58 Menggranulaten in beton-wanden voor bouwwerken in veiligheidsldasse 1en2· TNQ-rapport 97-con-R1339 'Achtergrondrapportbij CUR-Aanbeveling 58'· CUR-rapport 125 Betonpuingranulaat en metsel-werkpuingranulaat als toeslagmateriaal voorbeton· CUR-rapport 94-12 Beoordeling van de construc-tieve consequenties van het toepassen van grind-vervangende toeslagmaterialen in beton· Bet 0 n i e k 9-10Granulaten in de praktijk· Bet 0 n i e k 10-27 Een nieuwe norm'Toeslagmaterialen voor beton'· NPR 5070: Geluidwering in woongebouwen.Voorbeelden van wand- en vloerconstructies.Normen· NEN 3542 Grove lichte toeslagmaterialen voorlichtbeton· NEN 5905 Toeslagmaterialen voor beton.Materialen met een volumieke massa van tenminste 2000 kgjm'· NEN 5959: Voorschriften Beton. Technologie (VET1995)· NEN6720: Voorschriften Beton. Constructieveeisen en rekenmethoden (VEC 1995)Bet 0 n Î e k is een praktijkgericht voorlichtingsblad op hetgebied van de betontechnologie en verschijnt 10 keer per jaar.In de redactie zijn vertegenwoordigd:de Nederlandse cementindustrie, MEBlN, CDR,vocBETONBOUW en de Bouwdienst Rijkswaterstaat.Uitgave: Stichting BetonPrismapostbus 3532, 5203 DM's-HertogenboschRedactie: 073 640 12 22Abonnementen: 073 640 12 31Met dank aan Heembeton, die interne gegevensbeschikbaar stelde over haar ervaringen met de pro-ductie van prefab betonwanden met 100%menggra-nulaat en aan Theo Pouw B.v.te Utrecht voor hetbeschikbaar stellen van foto's.BetonPrisma is een initiatiefvan de Vereniging NederlandseCementindustrie (VNC).Overname van artikelen en illustraties is toegestaan, ondervoorwaarde van bronvermelding.Abonnementsprijzen:Nederland f 32,50Belgiëf 33,50Andere landen f 47,50Abonnementen lopen per kalenderjaar en worden auto-matisch verlengd, tenzij voor 1 december schriftelijk wordtopgezegd.ISSN0166-137xDaor maak je 'tmee.Bet 0 n jek maart 1999Groep vaktijdschriften12