Een maandelijkse uitgave van deVereniging Nederlandse Cementindustriepostbus 3011, 5203DA 's-Hertogenbosch juli 1983 saHergebruik vanbeton Technische aspectenIn het bouwpuin zijn verschillende materialen teonderscheiden, zoals hout, staal, baksteen,kalkzandsteen en beton. In dit artikel beperkenwe ons tot de verwerking van schoon betonpuin,niet verontreinigd door andere materialen.Wat zijn nu de verschillen tussen beton gemaaktmet betonpuingranulaten (tot korrels gebrokenbetonpuin) en beton gemaakt met het normalezand en grind? De verschillen komen hetduidelijkst naar voren wanneer we de verschillentussen de toeslagmaterialen zelf op een rijtjezetten.Voor de mengselsamenstelling betekent dit, datwe met een andere volumieke massa dan wegewend zijn rekening moeten houden enVoor de verschillende fracties is deze waardeechter niet constant, zoals bij het zand en grindmeestal wel het geval is. Devolumieke massavande grovere korrels ligt gemiddeld wat hoger envan de fijnere korrels wat lager. Dit is begrijpelijk,omdat bij het breekproces de mortel meer in defijnere fracties en het grind meer in de grovefractie terecht komt (tabel 1).Volumieke massaVoorzand en grind wordt in de praktijkveelal eenvolumieke massa aangehouden tussen 2600en2650 kg/m3. Betonpuingranulaten hebben eenvolumieke massa van gemiddeld 2400kg/m3. Devolumieke massa van grindbeton is immersopgebouwd uit ongeveer 75% toeslagmateriaalmet een volumieke massa van 2600 kg/m3 encirca 25% waterhoudende cementsteen met eenvolumieke massa van zeg 1800 kg/m3 ·Een geluid dat de laatste jaren steeds sterkerwordt gehoord is dat we zuinig moetenomspringen met grondstoffen, energie en milieu.Het is dan ook niet verwonderlijk dat bedrijven,instellingen en overheid zich bezig houden metzoeken naar mogelijkheden om afvalprodukten,na een eventuele technische bewerking, voor deeen of anderetoepassing geschikt te maken. Hetmes snijdt dan aan twee kanten: aan de ene kantwordt minder beslag gelegd op de voorraad'natuurlijke' grondstoffen, aan de andere kant iser minder behoefte aan opslagruimte voor afvalen wordt het milieu daardoor minderbelast.Van de afvalprodukten neemt het puin dat vrijkomt bij sloop en afbraak van gebouwen,constructies en wegverhardingen qua omvang deeerste plaats in. Juist ook vanwege deze omvanglijkt de enige mogelijkheid, om voor deze grotehoeveelheid puin een zinvolle toepassing tevinden, in de bouw te liggen. Een van demogelijkheden is de steenachtige materialen uithet bouwpuin te bewerken tot toeslagmaterialenvoor beton. Op dit moment zijn er al een aantalbedrijven in Nederland die bouwpuin verwerkentot gebroken toeslagmaterialen. Vooralsnogworden deze materialen hoofdzakelijk afgezet inde wegenbouw als ongebonden steenfundering.0,75 x 2600 + 0,25 x 1800(zanden grind) (cementsteen)= 2400kg/m3(beton)Tabel 1Volumieke massa en waterabsorptie van verschillendefracties betonpuingranulatenfractie2mm2- 4mm.4- 8mm8-16 mm16-32 mmvolumieke massa2250-2310 kg/m32360-2400 kg/m32400-2420 kg/m32420-2440 kg/m32440-2460 kg/m3waterabsorptiein 24uur3,9-5,3 %3,1-4,4 %2,6-2,9 %bovendien dat deze per fractie verschilt. Omdatde uitgangsbetonkwaliteit kan verschillen, zal devolumieke massa van betonpuinkorrels regel-matig moeten worden gemeten. In de praktijk kandit ook gebeuren door de volumieke massa vande betonspecie te meten,KorrelvormDe betonpuinkorrels zijn door het breekproceshoekig van structuur en komen wat hun vormbetreft meer overeen met breekzand en gebrokengrind dan methet ronde riviermateriaal. Dit heeftnatuurlijk consequenties voor de verwerkbaar-heid. De waterbehoefte voor een mengsel metbetonpuingranulaten zal gemiddeld zo'n 10 à20 11m3 meer bedragen dan bij normaal zand engrind.WaterabsorptieDe betonpuinkorrels bestaanvoor circa 25% uitcementsteen. Deze cementsteen is, afhankelijkvan de water-cementfactor, meer of minder instaat water op te nemen of af te staan. In depraktijk zal vaak een deel van het water uit de inde puinkorrels aanwezige cementsteen zijnverdampt. Dit betekent dat bij de produktie vanbetonspecie met dergelijke korrels rekeninggehouden moet worden met waterabsorptie,zoals dat ook bij toepassen van lichte toeslag-materialen het geval is. In de praktijk doet men erdan ook goed aan de betonpuingranulaten vóórte bevochtigen om een te snelle terugval van deverwerkbaarheid tijdens transport of verwerkingtegen te gaan.KorrelsterkteDe sterkte van de betonpuinkorrel zal dooraanwezigheid van aan de oorspronkelijke grind-korrels gehechte cementsteen en/ofmortellagerzijn dan puur zand en grind. Dit hoeft echter niet2te betekenen dat de met deze korrels verkregendruksterkte automatisch lager zal zijn.8elangrijkis wel of dekwaliteitvan de oudecementsteen hoger of lager is dan die van denieuwe cementsteen. Zonodig kan men de lageresterkte van de betonpuinkarrel compenserendoor een sterkere mortel of cementsteen. Dewcfzal dan lager moeten zijn dan die bij het overeen-komstige normale grindbeton. Onder wcf zal danwel moeten worden verstaan de effectieve wcf,namelijk de verhouding tussen het water in despecie dat niet door de korrels-is geabsorbeerd,en het cementgehalte.BetonsterkteAfhankelijk van de mengselsamenstelling is hetmogelijk betonsterktes te bereiken tot en met845. Het is echter helaas niet zo dat een 822,5gemaakt uit betonpuingranulaten gelijkwaardigis aan een 822,5 in grindbeton. Helaas, omdat wegewend zijn alle eigenschappen van beton op tehangen aan de sterkte, die we dan voor het gemakbetonkwaliteit noemen, onder het motto: gelijkesterkte = gelijke andere eigenschappen. Voor debetontechnoloog die zich bezig houdt met deproduktie van beton zijn meestal ook maar tweezaken van belang: de produktietechnischeeigenschap verwerkbaarheid en de materiaal-technische eigenschap sterkte. Voor kring-loopbeton gaat dat niet op.Waarin verschilt grindbeton 822,5 van kring-loopbeton 822,5? Voor de constructeur zijn ookandere eigenschappen dan alleen de sterkte vanbelang, met name de elasticiteitsmodulus, krimpen kruip. Zolang uitsluitend met zanden grindgewerkt wordt, kan de constructeur een vasteverhouding aanhouden tussen de sterkte engenoemde eigenschappen, zoals dat ook in detabellen in deel A van de V8 1974 tot uiting komt.1Breek- en zeefinstallatie voor bouwpuin van HelmondRecycling BV, meteen capaciteit van 100ton/uur2-3Het voorkomen van verontreinigingen (zoals hout,humus en gips) is nog steeds een van de grootsteknelpunten voor verwerking van betonpuin alsalternatief toeslagmateriaal op grote schaal34-8Op vliegveld Beek (Limburg) is in 1981/82 eenomvangrijke reconstructie (28000 m2 verharding)uitgevoerd met hergebruik van beton. Doorslaggevendwas de beschikbaarheid van grote hoeveelhedenniet verontreinigd betonpuin die ter plaatse kondenworden verwerktBij andere materialen moet deze verhoudingafzonderlijk worden vastgesteld, zoals in deelG van de VB 1974voorlichtbetonis aangegeven.Dat geldt ook voor kringloopbeton.Het zou ondoenlijk en onbetaalbaar zijn om in depraktijk bij elke bepaling van de druksterkte ookde vereiste verhoudingsgetallen vast te leggen.Het ligt dan ookvoor de hand om net alsbij lichtetoeslagmaterialen deze verhouding eenmaligvast te stellen. Hierbij dient er dan wel voor teworden gezorgd dat het alternatieve toeslag-materiaal binnen redelijke grenzen constantwordt gehouden; dit geldt zowel voor lichtetoeslagmaterialen als voor betonpuingranulaten.VoorschriftenOp dit moment voorzien de Voorschriften Betonnog niet in toepassing van betonpuingranulatenals toeslagmateriaal voor beton. De constructeurheeft echter de mogelijkheid toepassing vanbetonpuinkorrels als toeslagmateriaal in hetbestek voor te schrijven. Binnen de StichtingCURIVB zijn bovendien diverse onderzoek- envoorschriftencommissies druk bezig normen opte stellen die toepassing mogelijk maken.DuurzaamheidEen punt dat natuurlijk nog aandacht verdient, isde duurzaamheid van kringloopbeton. Zoals we4hebben gezien zullen we voor eenzelfde beton-kwaliteit {B-waarde) bij gebruik van betonpuineen iets lagere wcf nodig hebben dan bij grind-beton. De duurzaamheid van beton wordthoofdzakelijk bepaald door de permeabiliteit vande cementsteen, die weer in belangrijke matewordt bepaald door de wet.In depraktijk is het dan ook niet te verwachten datde duurzaamheid van een bepaalde beton-kwaliteit met betonpuingranulaten beduidendlagerzal zijn dan die van eenzelfde betonkwaliteitop basis van zand en grind. VergelijkeAdonderzoek naar de vorstdooizoutbestandheid,een van de zwaarste duurzaamheidstesten diemen op beton kan loslaten, geeft dan ook geenverschi Ite zien. Onderzoek naar andereduurzaamheidsaspecten is nog gaande.Economische aspectenDe prijs van de betonpuingranulaten is op ditmoment nog niet zo dat het materiaal onderalle omstandigheden kan concurreren met hetnormale zand en grind. Een belangrijke factor isde beschikbaarheid van grote hoeveelheden'schoon' puin, dat liefst zo min mogelijk hoeft teworden getransporteerd. Een dergelijke situatiedoet zich bijvoorbeeld voor bij de reconstructievan vliegvelden. Op het vliegveld Zuid-Limburgheeftmen het beton van de oude verhardingendan ook na ter plaatse breken, toegepast alstoeslagmateriaal voor het beton voor een nieuwerolbaan.De voordelen van het niet hoeven afvoeren vanpuin en het niet hoeven aanvoeren van zand engrind wegen ruimschoots op tegen het nadeelvan de iets grotere cementbehoefte (in de ordevan 20-40 kg/m3) .De economische haalbaarheid zal vooralsnog pergeval moeten worden bekeken. Men beschiktimmers niet steeds over grote hoeveelhedenschoon puin, dat na breken volledig kan wordenbenut. Van de verontreinigingen die in betonpuinaanwezig kunnen zijn, is gips het meestschadelijk in verband met mogelijke sulfaat-aantasting. Het verwijderen van dergelijkeverontreinigingen werkt vanzelfsprekend kost-prijsverhogend.Gedeeltelijke vervangingNaast het produceren van beton dat volled ig isgebaseerd op betonpuin (zowel zand- als grind-fractie), kan men beton produceren waarbijbijvoorbeeld alleen de grindfractie uit beton-puinkorrels bestaat. Opmerkelijk is dat hetvervangen van de fijne fractie gebrokenmateriaaldoor rivierzand, blijkens praktijkervaringenweinig voordelen heeft ten aanzien van verwerk-baarheid en sterkte.Tenslotte kan nog gedacht worden aangedeeltelijke vervanging van zand en grind doorbetonpuingranulaten. Deeigenschappen van eendergelijk beton zullen dan inliggen tussen die vanhet normale grindbeton en die van betonbestaande uitpuur betonpuinkorrels alstoe-slagmateriaal.Voor de betontechnoloog met ervaring in hetverwerken van lichte toeslagmaterialen engebroken toeslagmaterialen, zal het werken metbetonpuingranulaten weinig problemenopleveren. Men is dan gewend te werken metmaterialen met een andere volumieke massa,eenander absorptiegedrag en een ander verwerk-baarheidsgedrag dan rivierzand en -grind. Netalsbij het samenstellen van een betonmengsel uithet gebruikelijke zand en grind, zal eengeschiktheidsonderzoekmoeten uitwijzen of eenmengsel met de gekozen verdichtings- enverwerkingsapparatuur het gewenste resultaatoplevert.5BETONlEK verschijnt 10 x per jaar.Abonnementsprijzen per jaar, inclusief verzamelbandvoor 3 jaargangen (incl. 4% BTW):Nederland, Nederlandse Antillen, België f 15,-overige landen f 25,-ISSN 0166-137x6administratie:postbus 3011, 5203 DA 's-Hertogenboschtelefoon (073) 401231Abonnementen lopen per kalenderjaar. Aan het eindvan een kalenderjaar wordt het abonnement auto-matisch verlengd, tenzij het abonnement vóór1 december schriftelijk wordt opgezegd.