Band Uitgave vakblad over technologie en uitvoering van beton Oud beton wordt \fong beton Over de herkomst, de \broductie en de toe\bassing van betongranulaat november 2011 19 15 2 november 2011 15 \f 19 ? foto voorpagina: Betongranulaat na breken en wa\f\fen met enkele \ftukje\f elektriciteit\f\braa\b \w en an\ber\foortig \fteenachtig materiaal (bak\fteen etc.) Oud beton wordt jong beton Beton staat bekend om zi\fn lange technische levensduur. Dit bereiken we door zorgvuldig te zi\fn bi\f het samenstellen ervan: we selecteren alle benodigde grondstoffen o\b hun bi\fdrage aan de vereiste betoneigenscha\b\ben. \wO\b dit moment zi\fn we goed in staat om beton o\b \brestatie te ontwer\ben van relatief eenvoudig tot soms uiter- mate com\blex. De uitdaging voor nu en in de toekomst is dat we hierbi\f steeds vaker rekening moeten houden met het milieu. Maar natuurli\fk moet een milieuvriendeli\fk beton ook een beton zi\fn met een lange technische levensduur. Er mogen geen concessies gedaan worden aan welke betoneigenscha\b dan ook. Voor de betonindu\btrie i\b het \bluiten van de materiaalkringloop\5 een belangrijk en voor de hand liggend in\btrument om te komen tot een lagere milieubela\bting. We bouw(d)en beton- nen con\btructie\b van hoge kwaliteit. Al\b op enig moment wordt be\bloten tot \bloop, i\b dat vaak om een andere reden dan dat de beton- nen con\btructie aan het einde i\b van zijn tech- ni\bche leven\bduur. Het toegepa\bte beton pre\b- teert, in termen van \bterkte en leven\bduur, na vele tientallen jaren nog net zo goed al\b aan het begin van zijn functionele periode. Waarom zouden we een materiaal in een prima conditie al\b ongewen\bt van de hand doen? Een overbodig geworden betonnen con\btructie kan na zijn functionele leven prima worden omgevormd tot een hoogwaardige grond\btof en zo aan de wieg \btaan van een tweede leven. Door betonnen con\btructie\b na hun gebruik\bfa\be '\blim' te \blopen en het vrijko- mende materiaal te bewerken tot betongra- nulaat kunnen we dit inzetten al\b toe\blagma- teriaal in nieuw beton. \fn deze Betoniek geven we een overzicht van de herkom\bt, de produc- tie en de toepa\b\bing van betongranulaat. Duurzaa\f(heid\b en levensduur Leven\f\buur: de tijd waarin een betonnen con\btructie techni\bch functioneert. Engel\b: durability. Duurzaam(hei\b): Voorzien in de behoeften van huidige generatie zonder daarmee voor de toekom\btige generatie\b de mogelijkheden in gevaar te brengen ook in hun behoeften te voorzien. Engel\b: \bu\btainability (definitie van de VN-commi\b\bie Brundtland uit 1987). 3 november 2011 15 \f 19 30 20 10 01985 Bron: Agentschap N\SL, SenterNo\fem, AOO,\S R\bVM, WAR 1990 1995 2000 2005 2010 Storten Nuttige toep\fssing jaar miljard kg Waaro\f hergebruik? De wereldbevolking groeit in rap tempo en dit geeft een enorme druk op de be\bchikbare grond\btoffen. Om voor generatie\b na on\b nog wat na te laten, moeten we een groot aantal zaken ander\b aanpakken. Zo zullen we bij- voorbeeld grond\btoffen terug moeten winnen uit producten die aan het einde zijn gekomen van hun gebruik\bfa\be. Ook in de bouw i\b er een toenemende aandacht voor hergebruik van bij \bloop vrijkomende materialen. Figuur 2 laat zien dat er op dit moment nauwelijk\b nog bouw- en \bloopafval wordt ge\btort in vergelijking met 1985. Al\b gevolg van het \btortverbod i\b hergebruik de belangrijk\bte optie. Het verbranden van bouw- en \bloopafval wa\b altijd al verwaarloo\b- baar klein en vindt op dit moment helemaal niet meer plaat\b. Het beleid van de overheid heeft du\b re\bultaat gehad. Het i\b te hopen dat de recente toename in verbranding\bcapacit\5eit en daardoor lagere verbranding\btarieve\5n dit beeld niet zullen ver\btoren. 1 De nieuwbouw voor het Ne\berlan\b\f In\ftituut voor Eco- logie \braagt bij aan \be kenni\f ont wik kel- ing op het gebie\b van \buurzaam bouwen. Hier i\f on\ber meer ook betongranulaat toegepa\ft 2 Vrijkomen en ver- werking bouw- en \floopafval 4 november 2011 15 \f 19 Omdat \btorten geen optie i\b en omdat de gangbare toepa\b\bingen van recyclinggranu- laten niet meer het volume vrijkomend \bteen - achtig afval kunnen opnemen, i\b het gewen\bt te kijken naar alternatieve toepa\b\bing\bmoge- lijkheden, zoal\b in beton. Betongranulaat als toeslag­ \fateriaal voor beton Voordat we de productie en het tran\bport van betongranulaat be\bpreken, gaan we eer\bt in op de \bituatie in de hi\btorie en het heden. Historie Het gebruik van betongranulaat al\b toe\blag- materiaal in beton i\b niet nieuw. Al in de jaren zeventig werd onderzoek gedaan naar deze mogelijkheid. \fn 1984 re\bulteerde dit in het ver\bchijnen van de CUR-Aanbeveling 4 'Betonpuingranulaat\5' al\b toe\blagmateriaal voor beton. De Gemeente Rotterdam heeft in deze ont- wikkeling een voortrekker\brol ge\bpeeld. Rond het ver\bchijnen van CUR-Aanbeveling 4 heeft zij een aantal proefprojecten aangewezen om ervaring op te doen. Het betrof hier eenvou- dige toepa\b\bingen. ? Stootplaten metrobouw Rotterdam ? 1982 ? Fundatieplaten wind\bchermen Calland - kanaal ? 1985 ? Pijler\b viaduct Doenkade Rotterdam ? 1987 De ervaringen uit de proefprojecten gaven aanleiding op grotere \bchaal demon\btratie - projecten uit te voeren waarbij \bteed\b 20% (v/v) van het grind werd vervangen door be- tongranulaat. Het betongranulaat voldeed hierbij \bteed\b aan CUR-Aanbeveling 4. Deze projecten werden door CUR begeleid en de ervaringen werden in projectrapporten va\bt- gelegd. Enkele voorbeelden zijn: ? Politiebureau te Hoogvliet ? 1988 ? Brug Brainpark Rotterdam ? 1989 ? Viaduct Welplaatweg Botlek ? 1991 ? Woningbouw 'Ecodu\b' Delft ? 1991 De re\bultaten uit de demon\btratieproject\5en laten zien dat er geen \bignificante ver\bchillen waren met grindbeton ten aanzien van de volgende eigen\bchappen: ? wcf; ? mogelijkheid tot verdichten; ? verpompbaarheid; ? \bterkteontwikkeling;\5 ? karakteri\btieke druk\bterkte; ? vi\bueel (op vlekken, verkleuringen e.d.); ? duurzaamheid (kunnen voldoen aan de maximale wbf voor de betreffende milieu - kla\b\be). Zie ook het kader Verwerking\beigen\bchappe\5n. Verwerkingseigenschappe\an Uit diver\be onderzoeken i\b gebleken dat 20% ( v/v) grindvervanging door beton - granulaat nauwelijk\b invloed heeft op ver- werkbaarheid, verdichtbaarheid en ver - pompbaarheid van beton\bpecie. Dit i\b onder meer onderzocht bij demon\btratie - projecten waarbij beton\bpecie met en zonder 20% betongranulaat i\b afgewi\b\beld. Geschikt betongranulaat Ge\bchikt betongranulaat i\b betongranulaat: ? dat voldoet aan NEN-EN 12620-1 / NEN 5905 (CE markering); ? dat voldoet aan CUR-Aanbeveling 112 'Beton met betongranulaat al\b grof toe - \blagmateriaal; ? dat wordt geleverd wordt onder KOMO- productcertificaat \5waarin de milieuhygië - ni\bche en techni\bche \bpecificatie\b zijn va\btgelegd en getoet\bt aan de BRL 2506. 5 november 2011 15 \f 19 De \btart om betongranulaat toe te pa\b\ben al\b toe\blagmateriaal in beton wa\b voortvarend en de eer\bte re\bultaten waren po\bitief en veelbe - lovend. Een echte doorbraak in de toepa\b\bing bleef echter uit. Hiervoor i\b een aantal rede- nen aan te wijzen. Beperkte be\fchikbaarhei\b van ge\fchikt betongranulaat Zowel de be\bchikbaarheid in volume al\b in continuïteit van leveren liet wel een\b te wen- \ben over. Om over betongranulaat te kunnen be\bchikken moet er eer\bt een betonnen con- \btructie worden ge\bloopt. Dit i\b geen continu proce\b. Hierdoor bleek betongranulaat meer niet dan wel verkrijgbaar en nam de intere\b\be om hier beleid op te ontwikkelen (be\btekma- tig voor\bchrijven) af. \fn feite wa\b hier \bprake van een kip-ei \bituatie. Bij uitblijvende vraag naar betongranulaat (dat ge\bchikt i\b voor toepa\b\bing in beton), zijn de leverancier\b en \bloper\b niet direct genegen dit materiaal \be- lectief te \blopen, apart te houden en op te werken. We zien dat onder de huidige trend naar duurzaamheid de vraag op gang komt en daarmee ook de be\bchikbaarheid. De prij\f van betongranulaat Bij de productie van betongranulaat uit be - tonpuin komt veel fijn materiaal vrij (ca. 50% van het oor\bpronkelijke volume). Deze fijne fractie i\b moeilijker afzetbaar: er moeten alter- natieven voor worde\5n gevonden die min\5der opleveren. Toepa\b\ben van de fijne fractie i\b overigen\b vanuit het oogpunt van meng\bel- opbouw goed mogelijk. Het probleem zit vaak in de hanteerbaarheid (op\blag en de verwerkbaarheid van beton\bpecie). \fndien de fijne fractie kan worden toegepa\bt heeft dit een gun\btig effect op de ko\btprij\b. Verder verei\bt de toepa\b\bing in beton een du\bdanig \bchoon product, dat reiniging, bij- voorbeeld door middel van wa\b\ben, mee\btal nodig blijkt. Hierdoor blijft de producent van betongranulaat zitten met het re\bidu (\blib) waarvoor hij geen be\btemming heeft en wat hij tegen hoge ko\bten moet \btorten. Deze ko\bten worden in de vraagprij\b doorberekend. Vol\boen\be be\fchikbaarhei\b van grin\b \fn tegen\btelling tot wat werd verwacht, bleef de be\bchikbaarheid van grind op het oude (toerijkende) niveau. Hierdoor moe\bt granu- laat tegen \bcherpe grindprijzen concurreren. De grote behoefte aan fun\bering\fmateriaal\w in \be vorm van menggranulaat voor \be wegenbouw Menggranulaat i\b een meng\bel van met\bel - werkgranulaat en betongranulaat. De aanwe - zigheid van betongranulaat i\b voor deze toe- pa\b\bing wen\belijk omdat deze nog enige 'bindende' eigen\bchappen bezit die bijdragen aan de \btabiliteit en draagvermogen van de wegfundatie. Afzet naar de wegenbouw i\b derhalve tot heden de eer\bte keuze gebleven. Verontreinigingen Hoewel het betongranulaat gereinigd werd, kon niet worden uitge\bloten dat er verontrei - nigingen in de vorm van lichte en/of poreuze be\btanddelen aanwezig waren. Deze veront- reinigingen kunnen leiden tot \bchade aan het betonoppervlak in de vorm van putje\b of tot een verminderde leven\bduur van de con\btruc - tie. Dit laat\bte i\b het geval al\b poreu\b materiaal zich in de dekking bevindt en zo een brug (voor vocht, chloriden en CO 2) kan \blaan naar de wapening. Heden Op dit moment \btaat de toepa\b\bing van be- tongranulaat al\b toe\blagmateriaal in beton opnieuw in het brandpunt van de belang\btel - ling. Dit wordt \bterk ge\btimuleerd door initia - tieven van overheden en maat\bchappelijke ontwikkelingen. Daarnaa\bt i\b nog een aantal oorzaken voor de \btijgende toepa\b\bing van betongranulaat te noemen: 6 november 2011 15 \f 19 ? Toenemende be\bchikbaarheid van ge\bchikt betongranulaat (zie kader Ge\bchikt betongranulaat) ? Po\bitieve ervaringen met betongranulaat al\b grindvervanger ? Nieuwe, betere \bcheiding\btechnieke\5n (kwaliteit\bimpul\b) ? Verwachte afnemende vraag vanuit de wegenbouw ? Ver\bchijning CUR-Aanbeveling 112 'Beton met betongranulaat al\b grof toe\blag- materiaal' Herko\fst en hoeveelheden betongranulaat \fn 2005 heeft er een \bcenario\btudie plaat\bge- vonden die antwoord geeft op de vraag hoe het aanbod van \bteenachtig bouw- en \bloop afval (BSA) zich in de komende twee decennia zal ontwikkelen. Figuur 3 laat zien dat er een for\be groei in het totale aanbod te verwachten i\b tot circa 30 Mton in 2025 (t.o.v. circa 17 Mton in 2003). Dit i\b het gevolg van een toenemende \bloopactiviteit in Nederland. Het aandeel betonpuin hierin zal eveneen\b for\b toenemen terwijl het aandeel overig \bteenachtig puin niet of nauwelijk\b \btijgt al\b gevolg wijzigend materiaalgebruik in het ver- leden (eer\bt relatief veel bak\bteen en later \bteed\b meer beton). Het aandeel betonpuin verdubbelt grofweg van circa 11 Mton naar 22 Mton. Het betekent niet dat alle be\bchikbare beton- puin wordt verwerkt in beton. Van betonpuin blijft na bewerking circa 50% over al\b be- tongranulaat. Van de 11 Mton betonpuin die in 2003 be\bchikbaar wa\b i\b circa 0,4 Mton al\b betongranulaat verwerkt in beton. \fn 2025 zal naar verwachting circa 6,6 Mton van de be- \bchikbare 22 Mton betonpuin al\b betongra- nulaat in beton worden verwerkt. De re\bt vindt, al\b relatief laagwaardige toepa\b\bing, zijn weg naar andere \bectoren zoal\b de (wegen)bouw\bector al\b fundering\b- en op- hoogmateriaal. Ter vergelijking: voor beton- mortel en betonwaren i\b in de periode tot 2025 jaarlijk\b zo'n 18 Mton grind nodig. \fn hoeverre de huidige economi\bche \bituatie hierop van invloed zal zijn, i\b moeilijk te voor- \bpellen, omdat dit zowel effect heeft op het \bloopvolume al\b het bouwvolume. Productie van betongranulaat We weten nu waar het granulaat vandaan komt. Maar hoe wordt het ge\bchikt gemaakt voor beton? Herko\fst De herkom\bt van beton dat wordt verwerkt tot betongranulaat kan ver\bchillen. Zo kan het beton afkom\btig zijn uit productieverliezen van betonmortelcentral\5e\b en betonwarenfa- brieken of van bouw- en \bloopafval. Het eer\bte geval levert mooi \bchoon materiaal op omdat dit niet verontreinigd i\b met andere (\bteen- achtige) materialen. \fn het andere geval i\b de kan\b aanwezig dat er verontreiniging plaat\b- vindt met andere (\bteenachtige) materialen. Bij bouw- en \bloopafval i\b de mate van veront- reiniging erg afhankelijk van de wijze waarop con\btructie\b worden ge\bloopt. \fndien vooraf- gaand aan de \bloop rekening wordt gehou- 30 25 20 15 10 5 0 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2013 2025 Bouwmaterialen \fWW Woningbouw \btiliteitsbouw Totaal Overig steenachtig Betonpuin 3 Weergave ontwikkeling aanbo\b \fteenachtig BSA (excl. a\ffalt en puinfun\beringen) 7 november 2011 15 \f 19 den met het hergebruik van het vrijkomende materiaal en men vakkundig en \belectief \bloopt, wordt vermenging met ander\boortige materialen voorkomen. Dit vereenvoudigt het productieproce\b van betongranulaat aanzien- lijk doordat er minder hoeft te worden ge- \bcheiden. Uit het ge\belecteerd ingezamelde betonpuin kan men op ver\bchillende wijze ge\bchikt be- tongranulaat maken. \fn deze Betoniek behan- delen we er drie: ? Breken, zeven en wa\b\ben ? ADR (Advanced Dry Recovery) techniek ? Thermi\bche behandeling (het kringbouw- concept) Breken, zeven en wassen Deze productietechniek i\b onder te verdelen in een breek-, een zeef- en een wa\bproce\b. Breken Het betonpuin wordt mee\btal gebroken tot een korrelgrootte van 0/32 mm. De mee\bte in\btallatie\b be\bchikken over een roterende bre- ker of een kaakbreker. Som\b worden kegelbre- ker\b ingezet. Bij een kaakbreker geldt dat het materiaal wordt gebroken tu\b\ben twee \btijve platen (fig. 4). De op\btelling be\btaat uit een va\bte plaat die dien\bt doet al\b \btationair breekoppervlak en een beweegbare kaak die de kracht uitoefent om het materiaal te breken. Het materiaal wordt gebroken door \bamendrukking. De di- ameter van de gebroken korrel\b i\b gelijk aan de opening onderaan de kaakbreker. Zolang de brokken puin niet de gewen\bte afmetingen hebben, blijven ze in de breker zitten. Doordat de kaakbreker ge\bchikt i\b om grote brokken puin te breken, wordt hij vaak al\b primaire breker gebruikt. Een nadeel aan de kaakbreker i\b dat platte \btukken toch door de opening onderaan kunnen zonder dat ze gebroken zijn. Bij een roterende breker draait een trommel met hoge \bnelheid rond. Daarbij worden de \bteen\btukken tegen breekplaten ge\blagen waardoor deze breken. De uitvoeropening van de trommel bepaalt de maximum deel- tje\bgrootte. De rotatie en vulling van de trom- mel bepalen de verdere gradering. Deze bre- ker levert meer kubi\bche (vierkante) deeltje\b op. Bij een kegel- of conu\bbreker bevindt zich een afgeknotte kegel rondom een excentri\bche a\b binnen een mantel die de vorm heeft van een omgekeerde afgeknotte kegel, zodat de ruimte tu\b\ben beide kegel\b voortdurend ver- andert (fig. 5). Het breken wordt veroorzaakt door het openen en \bluiten van de ruimte 5 Kegelbreker 4 Kraakbreker 8 november 2011 15 \f 19 tu\b\ben de binnen\bte en buiten\bte kegel. Tij - den\b dit proce\b vallen de brokken \bteed\b een beetje lager waardoor ze verder worden ver- kleind. Dit gaat zo door totdat de gewen\bte diameter i\b bereikt. De jui\bte diameter wordt verkregen door de af\btand te regelen tu\b\ben beide kegel\b. Ook deze breker levert meer kubi\bche deeltje\b op. Zeven Binnen het breekproce\b wordt met een mag- neet eventueel ijzer verwijderd. De lichte be- \btanddelen zoal\b hout en kun\bt\btof, worden met een windzifter afge\bcheiden. Na het bre - ken wordt het granulaat afgezeefd, waardoor een fijne fractie (0/4) ont\btaat en één of meer grovere fractie\b (mee\btal 4/16 en of 4/32). Wa\f\fen Na het breken en zeven be\btaat er nog \bteed\b een kan\b dat er te veel verontreinigingen \5 in het betongranulaat aanwezig zijn, in de vorm van houtdeeltje\b, kun\bt\btofdeeltje\b enz. Daarom wordt het grovere toe\blagmateriaal gewa\b\ben. Nadeel van wa\b\ben i\b dat er \blib ont\btaat waarvoor nog geen hoogwaardige toepa\b\bing be\btaat (zoal\b eerder vermeld). Er zijn ver\bcheidene wa\bprincipe\b, variërend van eenvoudige flotatietechnieken\5 (hier wordt met een krachtige water\btraal het lichte drij- vende materiaal ge\bcheiden van het zwaar - dere) tot complexe wa\bin\btallatie\b. Dit zijn veelal individueel ontworpen in\btallatie\b. Advanced Dry Recovery \fethode De Advanced Dry Recovery methode i\b een methode waarbij gebroken betonpuin droog wordt gereinigd. De in\btallatie (foto 7) wordt gevoed met gebroken betonpuin 0/16 en dit wordt vervolgen\b ge\bcheiden in een grove (2/16) en een fijne fractie (0/2). Dit ge\bchiedt op ba\bi\b van \boortelijk gewicht en afmetingen van de korrel\b. Het \by\bteem brengt de onge- wen\bte (lichte) be\btanddelen onder in de fijne fractie. Het re\bultaat i\b een zuivere grove frac - tie die uit\btekend al\b grindvervanger in beton kan dienen. Er i\b op dit moment onderzoek gaande om na te gaan of de fijne fractie na bewerking (malen en branden) kan worden ingezet bij de productie van cement. Een werkende ADR-in\btallatie wordt op dit mo - ment in de praktijk gete\bt. Een groot voordeel van deze methode i\b dat er geen \blibre\bidu ont\btaat. Ther\fische behandeling (kringbouwconcept\b Bij een thermi\bche behandeling wordt \bchoon betonpuin (gebroken, gezeefd en gewa\b\ben) door middel van een thermi\bch proce\b ont- leed in de oor\bpronkelijke componenten, met al\b doel die hoogwaardig te hergebruiken bij de productie van nieuw beton. Hiervoor wordt het grove betonpuin opgewarmd tot een temperatuur van > 600 °C, waardoor het cement\bkelet wordt ontleed en het materiaal gemakkelijk mechani\bch i\b te verkleinen. Dit levert mooi \bchoon grind en zand en een zeer fijne cement\bteenrijke fractie. \fn feite i\b hier niet meer \bprake van betongranulaat maar van uit betonpuin teruggewonnen zand en 6 A\bvance\b Dry Recovery metho\be 9 november 2011 15 \f 19 grind. Dit \becundaire zand en grind kan 100% primair zand en grind vervangen. \fn figuur 7 i\b het principe van dit proce\b weergegeven. De cement\bteenrijke fractie kan mogelijk wor- den ingezet al\b grond\btof bij de productie van cement. Uit onderzoek blijkt dat de bindmid- delbijdrage vooral\bnog beperkt i\b. Nader on- derzoek door marktpartijen i\b nodig. Ook bij deze methode geldt het voordeel dat er geen \blibre\bidu ont\btaat. Vergelijking \fethoden Al\b we de drie methoden met elkaar vergelij- ken komen we tot het overzicht uit tabel 1. Transport, opslag en \fengen Nadat het betongranulaat i\b geproduceerd moet het nog naar de betoncentrale of beton- fabriek worden getran\bporteerd. Dit kan, af- hankelijk van de \bituatie, per \bchip of per a\b. Tijden\b het tran\bport mag het betongranulaat niet verontreinigd raken met andere (voor beton \bchadelijke) \btoffen, het vervoermiddel moet dan ook leeg en \bchoon zijn. Het betongranulaat wordt op de centrale of fabriek apart opge\blagen. Het betekent wel dat een betonmortelcentral\5e of betonfabriek over de mogelijkheden moet be\bchikken deze extra grond\btof te verwerken. Zand en grind blijven immer\b ook nodig. Om \bchommelin- gen in de con\bi\btentie van beton\bpecie tegen te gaan (betongranulaat i\b enig\bzin\b poreu\b en neemt daardoor makkelijk een deel van het aanmaakwater op) verdient het aanbeveling betongranulaat niet te droog te do\beren en eventueel vóór gebruik te bevochtigen. Van- uit de op\blag wordt het betongranulaat met betonpuin kraakbreker magneet draaioven warmte trilsc\ferm windzeef cementsteenrijke\bfra\cctie grof\btoelagmateriaa\cl fijn\btoeslagmateriaa\cl 7 Kringbouw concept (bron: www.kringbouw.nl) Tabel 1 Vergelijk productie\fethode gradering waterabsorptie beschikbaarheid verontreinigingen slibresidu breken, zonder wa\b\ben goed hooggoed meernee breken / wa\b\ben goedhoog voldoende minderja Advanced Dry Recovery goed minder beperktmindernee thermi\bche reiniging goed nauwelijk\b nietnauwelijk\b* nee * prakti\bch \bchoon zand en grind zonder cement\bteen 10 november 2011 15 \f 19 Betongranulaat en regelgeving NEN­EN 12620 en NEN 5905 Betongranulaat moet voldoen aan NEN-EN 12620 en NEN 5905. NEN­EN 206­1 en NEN 8005 Volgen\b de NEN-EN 206-1 en NEN 8005 mag ten hoog- \bte 20% ( v/v) van het grove harde dichte toe\blagmate- riaal vervangen worden door betongranulaat. CUR­Aanbeveling 112 CUR-Aanbeveling 112 'Beton met betongranulaat al\b grof toe\blagmateriaal' maakt het mogelijk grove harde dichte toe\blagmaterialen volledig door betongranulaat te vervangen. Er gelden wel voorwaarden. \fndien het betongranulaat voldoet aan de in de CUR-Aanbeveling 112 ge\btelde ei\ben en er maximaal 50% ( v/v) van het harde dichte toe\blagmateriaal wordt vervangen ver- wacht men dat de eigen\bchappen van beton zo weinig veranderen dat NEN-EN 1992 'Ontwerp en berekening van betoncon\btructie\b' (Eurocode 2) ongewijzigd van toepa\b\bing i\b. Bij vervanging\bpercentage\b tu\b\ben de 50% en 100% zijn de aangepa\bte rekenregel\b van kracht zoal\b die in de CUR-Aanbeveling 112 zijn opgenomen. Zo i\b bijvoorbeeld de krimp en kruip van beton met betongra- nulaat hoger dan die van grindbeton, bij een vervan- ging\bpercentage van > 50% ( v/v) zijn daarom in de CUR-Aanbeveling correctiefactoren \5 opgenomen. De CUR-Aanbeveling 112 i\b van toepa\b\bing op de \bterkte- kla\b\ben C12/15 t/m C53/65 en alle milieukla\b\ben, indien het vervanging\bpercentage beperkt blijft tot maximaal 50% ( v/v). Bij vervangin\bpercentage\b > 50% ( v/v) wor- den de milieukla\b\ben XD en XS uitge\bloten. een kraan of \bhovel in een dagbunker ge- bracht van waaruit het kan worden afgewo- gen en vervolgen\b naar de mengin\btallatie kan worden getran\bporteerd. De op\blag van de fijne fractie\b i\b problemati\bch omdat deze nog enig bindend vermogen bezit. Bij op\blag in dagbunker\b kan dit leiden tot brugvorming waardoor het materiaal moeilijk uit deze bun- ker\b lo\bt. Het mengen van beton\bpecie waarbij (een deel van) het grind i\b vervangen door be- tongranulaat ver\bchilt niet van het mengen Tabel 2 Eisen bij verschillende vervangingspercentages vervanginspercentage regelgeving 0 t/m 20% ( v/v) NEN-EN 206-1 en NEN 8005, geen toe\btemming van opdrachtgever nodig. Levering onder KOMO-certificaat op gebruik\bei\ben. 21 t/m 50% ( v/v) CUR-Aanbeveling 112, geen aanpa\b\bing van rekenregel\b. Toe\btemming van opdrachtgever nodig. Levering onder KOMO-certificaat op \bamen\btelling. 51 t/m 100% ( v/v) CUR-Aanbeveling 112, met toepa\b\bing van de aanpa\bte rekenregel\b. Toe\btemming van opdrachtgever nodig. Levering onder KOMO-certificaat op \bamen\btelling. 8 Betongranulaat na breken en wa\f\fen van betonpuin afkom\ftig van \be Eenhoorn 11 november 2011 15 \f 19 van gewoon grindbeton. Dat geldt ook voor het tran\bport van de betoncentrale naar de bouwlocatie. \fn tabel 3 \btaan de globale invloeden van betongranulaat op de eigen\bchappen van beton(\bpecie) in vergelijking met grind - beton(\bpecie) op ba\bi\b van dezelfde uitgang\b - punten voor de beton\bamen\btelling.\5 Toepassingen van beton \fet betongranulaat We bekijken nu twee voorbeelden van recente toea\b\bingen van beton met betongranulaat. De Eenhoorn in A\fsterda\f Het Eenhoornterrein in Am\bterdam wa\b een gebied met voornamelijk kantoren en bedrij - ven. Het i\b gebouwd in de jaren 60 en 70, met op bepaalde plekken duplexwoningen (wonin - gen die na de Tweede Wereldoorlog werden ge\bplit\bt in twee woningen met al\b doel kleine gezinnen aan woonruimte te helpen en de toen heer\bende woningnood te beperken). Tu\b\ben nu en 2015 zal het tran\bformeren in een multi - functioneel gebied met een hoogwaardige combinatie van wonen en werken. Er worden nu 179 huurappartementen gebouwd met twee onderliggende parkeerkelder\b. \fn het projectontwerp zijn ver\bchillende duur - zaamheid\ba\bpecten aanwezig. Zo wordt er onder andere ge\btreefd naar een maximale inzet van \becundaire bouwmaterialen. Hierbij ont\btond het idee het beton dat vrij kwam bij de \bloop van de be\btaande bebouwing na bewerking al\b grindvervanger te gebruiken in nieuw beton voor de nieuwbouw op dezelfde locatie. Uit de gebouwen die worden ge - \bloopt, komt 5.000 ton betonpuin vrij. Hier- van kan circa 2.500 ton worden hergebruikt al\b betongranulaat. De andere helft, de fijne fractie < 4 mm, wordt elder\b ingezet al\b fun- datie-/ophoogmater\5iaal. \fn dit geval i\b het betongranulaat gebroken en afgezeefd tot Tabel 4 Toepassingen betongranulaat bij De Eenhoorn toepassing sterkte­ klasse \filieu­ klasse granulaat poeren, liftputten, kraanpoer C28/35 XF3 20% keldervloeren, monoliti\bch afgewerkt * C28/35 XF4 geen wanden, vloeren (tunnelki\bt warme gietbouw) C28/35 XC1 20% * Omdat betongranulaat verontreinigd kan zijn met lichte be\btand - delen, zoal\b pla\btic en hout i\b het aan te bevelen het niet toe te pa\b\ben in monolietvloeren. Zelf\b een geringe verontreiniging kan al leiden tot een aanzienlijke \bchade aan het oppervlak doordat de lichte be\btanddelen tijden\b het \btorten en verdichten komen opdrijven en in de toplaag achterblijven. Nadat het beton i\b ver - hard en de vloer in gebruik wordt genomen komen deze lichte be\btanddelen lo\b en ont\btaan er putje\b in de vloer. Tabel 3 Invloeden van betongranulaat op de eigen­ schappen van beton(specie\b in vergelijking \fet grindbeton(specie\b eigenschap vervangingspercentage 0 ? 20% (v/v\b 20 ? 50% (v/v\b50 ? 100% (v/v\b verwerkbaarheid === afname verwerkbaarheid 1) ? ? ? ? ? ? luchtgehalte 2) === waterbehoefte ? ? ? ? ? ? wbf 3) === volumieke ma\b\ba ? ? ? ? ? ? vloei\btofindringing\5 =? ? druk\bterkte =? ? ? ela\bticiteit\bmodulu\b \5 ? ? ? ? ? ? Drcm4 ) = == = gelijkwaardig; ? hoger; ? lager 1) bij voldoende voorbevochtiging nauwelijk\b afname 2) gemeten met de verdring\bmethode conform ASTM ? C173 3) met cementcorrectie en/of hulp\btof toepa\b\bing 4) beperkt aantal metingen 12 november 2011 15 \f 19 9 Storten fun\bering Geu\f\feltba\b met betonpomp 10 Storten Geu\f\feltba\b met \be kubel 13 november 2011 15 \f 19 een korrelgroep 4/16 mm. Voor de nieuw - bouw i\b circa 14.000 m 3 beton nodig. Dit geeft de mogelijkheid gemiddeld 15 tot 20% van het benodigde grind te vervangen door betongranulaat. Om een aantal betontechno - logi\bche redenen i\b be\bloten niet voor elk con\btructiedeel het grind te vervangen door betongranulaat. Daar waar er geen belem - meringen waren kon daardoor de vervanging op 20% (v/v) worden gezet. Tabel 4 laat zien in welke toepa\b\bing granulaat al\b grindver - vanger werd ingezet en waar niet. Geusseltbad te Maastricht Op dit moment wordt in Maa\btricht het nieuwe Geu\b\beltbad gebouwd. Dit nieuwe zwembad zal bij oplevering het duurzaam\bte en milieuvriendelijk\bt\5e zwembad in Neder - land zijn. \fn het beton dat daarvoor nodig i\b wordt 100% van het grind vervangen door betongranulaat. Het gebruikte betongranu -laat, in totaal 4.000 ton, kwam voor een groot deel vrij bij de \bloop van een aantal niet meer gebruikte betonnen in\btallatie\b van cement- fabriek ENC\f in Maa\btricht. Voor dit project werd betongranulaat toegepa\bt in twee frac- tie\b: 4/16 mm voor de wanden en kolommen en 4/32 mm voor de vloeren. Vooraf werd een uitgebreid ge\bchiktheid\bonderz\5oek uitge - voerd om na te gaan of het beoogde beton- meng\bel met 100% betongranulaat aan alle ge\btelde ei\ben zou voldoen. 11 Betonwan\ben Geu\f\feltba\b op ba\fi\f van 100% betongranulaat 12 Impre\f\fie Geu\f\feltba\b 14 november 2011 15 \f 19 Eigen\fchappen van betongranulaat Na de productie van het betongranulaat, tra - ditioneel breken, zeven en wa\b\ben, werden hiervan de eigen\bchappen bepaald. Het be- tongranulaat moe\bt voldoen aan de volgende normen en richtlijnen: ? BRL 2506 'Beoordeling\brichtl\5ijn ? Recy - clinggranulaten voor toepa\b\bing in beton, wegenbouw, grondbouw en werken' ? NEN-EN 12620 (Toe\blagmaterialen voor beton) + nationale aanvulling NEN 5905 ? CUR-Aanbeveling 112 'Beton met be - tongranulaat al\b grof toe\blagmateriaal' De re\bultaten uit het ge\bchiktheid\bonderz\5oek naar de eigen\bchappen van het betongranu- laat worden in tabel 5 weergegeven. Eigen\fchappen beton De informatie die volgde uit het ge\bchikt - heid\bonderzoek met betrekking tot de be - ton\bpecie-eigen\bcha\5ppen en eigen\bchappen voor verhard beton \btaan re\bpectievelijk in tabel 6 en 7. Het betonwerk van het Geu\b\beltbad i\b inmid - del\b gereed. Het bleek heel goed mogelijk te zijn met 100% vervanging van grind door betongranulaat aan alle randvoorwaarden (\bterkte, duurzaamheid en verwerkbaarheid) te voldoen. Tijden\b de leveringen i\b er uitge- breid gecontroleerd op de eigen\bchappen van beton\bpecie en beton (tabel 8). Uit ana- ly\be van de meetre\bultaten blijkt dat de \bprei - ding beperkt i\b en niet afwijkt van die van een vergelijkbaar grindbeton. Tabel 5 Resultaten geschiktheidsonderzo\aek Geusseltbad eigenschap waardeop\ferking volumieke ma\b\ba 2.300 kg/m 3 > 2.200 kg/m 3 volgen\b CUR 112 waterab\borptie 5,5% (m/m)- verontreiniging nauwelijk\b/nietvi\bueel beoordeeld korrel\bterkte (LA-waarde) 27 < 40 volgen\b be\btek korrelgradering zeefanaly\bevoldoet aan NEN 5905 tabel 2 Ei\fen vanuit het ontwerp voor het Geu\f\feltba\b Sterktekla\b\be C20/25 Milieukla\b\be XD3 (afwijkende wbf, max. 0,50) Con\bi\btentiekla\b\be S3 of S4 (op moment van verwerken) Drcm ? 5 · 10 ?12 m2/\b Vloei\btofdichtheid \5 Conform BRL 1801 Uitdroging\bkrimp (pri\bma'\b 100x100x40 mm) < 0,6 mm/m (20 °C/65% RV) Ela\bticiteit\bmodulu\b Binnen \bpreiding\bgebied grindbeton Druk\bterkteontwikkel\5ing Gelijkwaardig aan grindbeton 15 november 2011 15 \f 19 Tabel 6 Resultaten geschiktheidsonderzo\aek betonspecie Geusseltbad (100% betongranulaat\b eigenschap waardeop\ferking verwerkbaarheid zetmaat 1) S3 en S4 S3 = 150 mm en S4 = 240 mm afname verwerkbaarheid 1) na 45 minuten 10% (S3) en 20% (S4) gelijkwaardig aan grindbeton luchtgehalte 2) 1 a 2% ( v/v)drukmethode NEN-EN 12350-7 volumieke ma\b\ba 2230 kg/m 3 NEN-EN 12350-6 wbf ca. 0,46ontwerp 0,49 1) met voorbevochtigd betongranulaat en gemeten direct na aanmaak 2) Omdat betongranulaat enig\bzin\b poreu\b i\b zou het luchtgehalte met de verdringing\bmethode\5 (ASTM-C173) moe- ten worden bepaald. Om prakti\bche redenen i\b hier be\bloten om het luchtgehalte te bepalen met de druk methode en te koppelen aan de berekening van het luchtgehalte uit de gemeten volumieke ma\b\ba. Tabel 7 Resultaten geschiktheidsonderzo\aek verhard beton Geusseltbad (100% betongranulaat\b eigenschap ge\fiddelde waarde op\ferking druk\bterkte 1 dag 9,5 N/mm 2 vergelijkbaar met grindbeton van dezelfde \bterktekla\b\be en wbf 7 dagen 22,0 N/mm 2 28 dagen 39,8 N/mm 2 ela\bticiteit\b modulu\b 28 dagen 26.600 N/mm 2 lager dan die van grindbeton (onde r kant \bpreiding\b gebied) 56 dagen 27.850 N/mm 2 vloei\btof indringing 28 dagen 8 mm vergelijkbaar met grindbeton van dezelfde kwaliteit Drcm waarde28 dagen 3,1 (10 ?12 m2/\b) ten min\bte vergelijkbaar met grindbeton uitdroging\b krimp (20 °C/65% RV) 28 dagen 0,38 mm voldoet aan het projectcriterium van < 0,60 mm 91 dagen 0,44 mm Tabel 8 Eigenschappen van de betonspecie Geusseltbad, inclusief spreiding eigenschap \fin. waarde\fax. waarde ge\f. waarde zetmaat 160 mm190 mm185 mm wbf (ontw. 0,50) 0,450,510,49 volumieke ma\b\ba 2220 kg/m 3 2265 kg/m 3 2251 kg/m 3 druk\bterkte 7 dagen17,6 N/mm 2 26,6 N/mm 2 21,3 N/mm 2 28 dgn37,9 N/mm 2 47,2 N/mm 2 41,6 N/mm 2 16 november 2011 15 \f 19 15/20 ? Living apart together De Eurocode 2 i\b een Europe\be norm die moet worden gebruikt bij het ontwerpen en berekenen van betoncon\btructie\b. Eurocode 2 i\b de afkorting/werktitel\5 van NEN-EN 1992. \fn de volgende Betoniek lichten we toe wat de invloed van deze norm i\b voor de betontechnoloog en gaan we in op de \bamenwerking tu\b\ben con\btructeur, uitvoering en betontechnoloog. De meetre\bultaten uit de productiecontrole tijden\b de leveringen \bluiten goed aan bij meetwaarden uit het ge\bchiktheid\bonderz\5oek. Tot slot Zoal\b in deze Betoniek \btaat be\bchreven i\b het toepa\b\ben van betongranulaat niet nieuw. Er i\b inmiddel\b ruime ervaring met in het alge- meen po\bitief re\bultaat. Toch i\b het toepa\b\ben van betongranulaat al\b grindvervanger in beton nog lang geen vanzelf\bprekendheid\5, het ver\bchijnen van de CUR-Aanbeveling 112 'Beton met betongranulaat al\b grof toe\blag- materiaal' heeft hierin nog geen grote veran- dering gebracht. Door de maat\bchappelijke bewu\btwording met betrekking tot duur- zaamheid en de druk van opdrachtgever\b om hieraan invulling te geven, krijgt de toepa\b- \bing van betongranulaat toch een nieuwe, \bterke, impul\b. De in deze Betoniek be\bchre- ven projecten laten zien dat het kan zonder conce\b\bie\b te doen aan de unieke eigen\bchap- pen van beton. Literatuur Betoniek 11/13 'Naar 100% granulaat?' Betoniek 9/10 'Granulaten in de praktijk' Betoniek 6/7 'Hergebruik van beton' Scenario\btudie BSA granulaten ? 2006 \fntron/ Rigo/van Ruiten advie\bbureau Betoniek i\b hét vakblad over technologie en uitvoering van beton en ver\bchijnt 10 keer per jaar. Betoniek wordt uitgegeven door Ænea\b, uitgeverij van vakinformatie bv, in opdracht van het Cement&BetonCentrum\5. \fn de redactie zijn vertegenwoordigd: BAM \fnfra, BAS Re\bearch & Technology, BMC Certificatie, BTE Nederland, ENC\f, Mebin en TNO. Voor de jaarlijk\be aflevering over het Examen Betontechnoloog BV wordt \bamengewerkt met de Betonvereniging. Uitgave Ænea\b, uitgeverij van vakinformatie bv Po\btbu\b 101, 5280 AC, Boxtel T: 0411 - 65 00 85 E: info@aenea\b.nl Website www.betoniek.nl Redactie T: 0411 65 35 84 E: betoniek@aenea\b.nl Vor\fgeving \fnpladi bv, Cuijk Abonne\fenten/adresw\aijzigingen Uitgeverij Ænea\b Po\btbu\b 101, 5280 AC, Boxtel T: 0411 65 00 85 E: info@aenea\b.nl Abonne\fenten 2011 Jaarabonnement, inclu\bief toegang online archief: ? 76 (excl. 6% btw) Buiten Nederland geldt een toe\blag voor extra porto. Abonnementen lopen per jaar en kunnen elk gewen\bt moment ingaan. Opzeggen moet altijd \bchriftelijk gebeu- ren, uiterlijk twee maanden voor vervalda- tum. Kijk voor de mogelijkheden van mee- lee\babonnementen op www.betoniek.nl. © Ænea\b, uitgeverij van vakinformatie 2011. Niet\b uit deze uitgave mag worden over- genomen zonder toe\btemming van de uit- gever. De algemene publicatievoorwaar- den van de uitgever worden veronder\bteld bekend te zijn en zijn op aanvraag be\bchik- baar. Hoewel de groot\bt mogelijke zorg wordt be\bteed aan de inhoud van het blad, zijn redactie en uitgever van Betoniek niet aan\bprakelijk voor de gevolgen, van welke aard ook, van handelingen en/of be\bli\b\bin- gen geba\beerd op de informatie in deze uitgave. Niet altijd kunnen rechthebbenden van ge- bruikt beeldmateriaal worden achterhaald. Belanghebbenden kunnen contact opne- men met de uitgever. Betoniek online Deze Betoniek en alle 418 vorige editie\b zijn online te raadplegen op www.betoniek.nl. Voor leden van Betoniek i\b dit archief grati\b toegankelijk. Nog geen lid? Kijk op www.betoniek.nl voor een intere\b\bant aanbod. In onze volgende uitgave