Woord vooraf
Hergebruik van bewerkt betonpuin als toeslagmateriaal in beton vindt nog maar beperkt plaats, ook in Nederland. De gezamenlijke ambitie om de betonketen verder te verduurzamen, is vastgelegd in het Betonakkoord. Een van de daarin gestelde doelen is 100% hoogwaardig hergebruik van vrijkomend beton.
De verduurzaming van de betonketen mag echter niet ten koste gaan van de kwaliteit van het beton. Immers, een kortere levensduur komt de duurzaamheid van het beton niet ten goede.
Cementsteen in betongranulaat heeft een nadelige invloed op een aantal betoneigenschappen. Daarom zijn recyclingmethoden waarbij de oude cementsteen gescheiden wordt van het oorspronkelijke toeslagmateriaal van groot belang. Zeker als we ook de zandfractie in nieuw beton willen hergebruiken.
Met de ontwikkeling van dergelijke innovatieve recyclingmethoden, dient ook de regelgeving voor toepassing van daarmee geproduceerde fijne en grove betongranulaten in beton te worden uitgebreid om tot een optimale benutting van deze betongranulaten te komen. Hieronder is de bestaande regelgeving op dit vlak in het kort weergegeven.
Betongranulaat en menggranulaat (een mengsel van metselwerk- en betongranulaat) worden in Nederland al meerdere decennia als grof toeslagmateriaal in beton toegepast. Aanvankelijk was maximaal 20%V/V vervanging van het grove toeslagmateriaal toegestaan. Bij dit vervangingspercentage vallen de eigenschappen van het beton binnen de bandbreedte van die voor grindbeton en zijn de constructieve rekenregels ongewijzigd van toepassing. Tevens is er dan geen nadelige invloed op de levensduur van daarmee vervaardigde betonconstructies.
Op basis van de opgedane kennis uit onderzoek en praktijk is gebleken dat beduidend hogere vervangingspercentages grof toeslagmateriaal mogelijk zijn met betongranulaat dat een dichtheid van de droge korrels (ρrd) heeft van tenminste 2200 kg/m3 (type A1). Dit is vastgelegd in CUR-Aanbeveling 112, die van toepassing is op druksterkteklassen C12/15 t/m C50/60. Tot 50%V/V vervanging van het grove toeslagmateriaal door dit type betongranulaat zijn de constructieve rekenregels ongewijzigd van toepassing en zijn alle milieuklassen toegestaan. Bij vervangingspercentages tussen 50%V/V en 100%V/V moeten correctiefactoren worden toegepast op de E-modulus, de krimp en de kruip van het beton, en is toepassing in milieuklassen XD en XS niet toegestaan.
In NEN 8005, de Nederlandse invulling van de Europese betonnorm NEN-EN 206, is op basis van de goede ervaringen opgedaan met CUR-Aanbeveling 112 het maximale vervangingspercentage van grof toeslagmateriaal door betongranulaat van type A1 verruimd naar 50%V/V in milieuklasse X0 en 30%V/V in de overige milieuklassen.
In CUR-Aanbeveling 106 is de toepassing van de fijne fracties uit beton- en menggranulaten als fijn toeslagmateriaal voor beton geregeld. Deze CUR-Aanbeveling betreft de druksterkteklassen C12/15 t/m C35/45 en alle milieuklassen. Het gehalte primair zand dat mag worden vervangen door fijne fracties beton- en menggranulaten bedraagt maximaal 50%V/V voor ongewapend beton, gewapend beton, voorgespannen beton met niet-hechtende spanelementen en voorgespannen beton met hechtende nagerekte spanelementen. In geval van voorgespannen beton met hechtende voorgerekte spanelementen mag het vervangingspercentage maximaal 20%V/V bedragen. In beide gevallen moeten correctiefactoren worden toegepast op de E-modulus, de spanning-rek relatie, de krimp en de kruip van het beton.
In beide voorgenoemde gevallen mag naast de aangegeven maximale vervanging van het primair zand door fijne fracties beton- en menggranulaten tevens maximaal 20%V/V van het primair grind worden vervangen door beton- of menggranulaat dat voldoet aan NEN-EN 12620 + NEN 5905.
CUR-Aanbevelingen 106 en 112 maken het mogelijk om fijn en/of grof betongranulaat toe te kunnen passen in beton in hogere gehalten dan toegestaan in NEN 8005. Een nadeel van deze aanbevelingen is dat de constructeur moet rekenen met correctiefactoren voor de constructieve eigenschappen. In de ontwerpfase is vaak nog niet bekend of bij de bouw ook daadwerkelijk gebruik zal worden gemaakt van de mogelijkheden van CUR-Aanbevelingen 106 en 112, waardoor eigenlijk 2 ontwerpen zouden moeten worden gemaakt. Dit is vaak ongewenst en daardoor wordt er minder gebruik gemaakt van deze mogelijkheid.
Met de opkomst van innovatieve recyclingmethoden kunnen fijne en grove betongranulaten worden geproduceerd met een lager gehalte aan cementsteen. Hierdoor kunnen de eigenschappen van beton vervaardigd met deze innovatieve betongranulaten beter zijn dan die van beton vervaardigd met traditionele betongranulaten. Om de toepassingsmogelijkheden van deze innovatieve betongranulaten in beton optimaal te benutten, is deze CROW-CUR Aanbeveling opgesteld. Hierin is afhankelijk van de kwaliteit van het geproduceerde fijne en grove betongranulaat een maximaal toelaatbaar gehalte aan deze betongranulaten in het beton aangegeven, waarbij de constructieve rekenregels ongewijzigd gehanteerd kunnen worden (geen correctiefactoren) en de technische duurzaamheid (weerstand tegen aantastingsmechanismen) gewaarborgd is.
Deze CROW-CUR Aanbeveling is inhoudelijk gebaseerd op de resultaten verkregen in een uitgebreid onderzoek aan beton vervaardigd met fijne en grove betongranulaten geproduceerd met twee innovatieve recyclingmethoden, die zijn vastgelegd in een achtergrondrapport. Het onderzochte beton heeft een 28-daagse druksterkte van ca. 45 MPa, waarbij maximaal 60%V/V van het fijne toeslagmateriaal en maximaal 100%V/V van het grove toeslagmateriaal is vervangen door respectievelijk fijn en grof betongranulaat.
Deze CROW-CUR Aanbeveling is opgesteld door CROW-werkgroep N1482 ‘Nieuwe recyclingmethoden voor toeslagmaterialen’. Op het moment van verschijnen van deze Aanbeveling was de samenstelling van de werkgroep als volgt:
Mark Verbaten (ABT, voorzitter)
Ad van Leest (CROW, secretaris en begeleider)
Peter Broere (BRBS Recycling)
Sonja Fennis (RWS-GPO)
Harry Hofman (GBN)
Vincent Jansen (Rutte Groep/BMR)
Marc Ottelé (Heijmans/Bouwend Nederland)
Koos Schenk (Rutte Groep/SmartCrusher)
Ludwig Temme (Gemeente Amersfoort)
John Thoonen (K3Delta/Cascade)
Edwin Vermeulen (Betonhuis)
Siska Valcke (TNO, rapporteur)
Gert van der Wegen (SGS INTRON, rapporteur)
Mark Verbaten (ABT, voorzitter)
Ad van Leest (CROW, secretaris en begeleider)
Peter Broere (BRBS Recycling)
Sonja Fennis (RWS-GPO)
Harry Hofman (GBN)
Vincent Jansen (Rutte Groep/BMR)
Marc Ottelé (Heijmans/Bouwend Nederland)
Koos Schenk (Rutte Groep/SmartCrusher)
Ludwig Temme (Gemeente Amersfoort)
John Thoonen (K3Delta/Cascade)
Edwin Vermeulen (Betonhuis)
Siska Valcke (TNO, rapporteur)
Gert van der Wegen (SGS INTRON, rapporteur)
De uitgave van deze Aanbeveling is mede mogelijk gemaakt door een financiële bijdrage van: Klimaatenvelop, Betonhuis/Cement & BetonCentrum, Rijkswaterstaat-GPO, Bouwend Nederland, SKKB en Cascade.
De inhoud van deze CROW-CUR Aanbeveling 127 is voorafgaand aan het verschijnen, gedeeld met de leden van NEN-normcommissie 353 039 ‘Beton’ en NEN-normcommissie 351 001 09 ‘TGB-Betonconstructies’. De daaruit volgende reacties en commentaren zijn voor zover als mogelijk verwerkt in deze aanbeveling.