CUR-Aanbeveling 094
Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout

CUR-Aanbeveling 94:2016 Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Met nadruk wordt erop gewezen dat deze CUR-Aanbeveling de stand van de techniek en kennis weergeeft op het moment van uitgifte. SBRCURnet houdt zich dan ook aanbevolen te worden geïnformeerd over ervaringen die met het gebruik van deze Aanbeveling worden opgedaan. Aansprakelijkheid SBRCURnet en degenen die aan dit product hebben meegew - erkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het samenstellen van deze publicatie. Toch kan niet worden uitgesloten dat de inhoud onjuistheden bevat. De gebruiker van dit product aanvaardt daarvoor het risico. SBRCURnet sluit, mede ten behoeve van de auteurs, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van informatie uit dit product. © SBRCURnet Alle rechten voorbehouden. Niets van deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevens - bestand, getransformeerd tot software of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opname of enige andere manier, zonder vooraf - gaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 in verbinding met het Besluit van 23 augustus 1985, Stb. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 882, 1180 AW Amstelveen). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloem lezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient u zich te richten tot: SBRCURnet, Postbus 516, 2600 AM Delft. No part of this book may be reproduced in any form by print, pho - toprint, microfilm, stored in a database or retrieval system, or any other means without written permission from the SBRCURnet. Colofon Projectmanager Erwin Vega, SBRCURnet RapporteurIng. A.J. Sarabèr Msc RedacteurAad van den Thoorn, SBRCURnet VormgevingAnnet Zorge, SBRCURnet DrukScanLaser bv, Meppel Delft, januari 2016 Artikelnummer: AA094:2016 Alles over CUR-Aanbevelingen Of dat nu de beste en nieuwste publicaties zijn, workshops die het werken met CUR-Aanbevelingen bevorderen of handboeken waarmee u uw kennis en vaardigheden vergroot; u vindt het allemaal op www.sbrcurnet.nl/curaanbevelingen En als dé uitgever van CUR-Aanbevelingen bieden we u natuurlijk ook alle CUR-Aanbevelingen die momenteel geldig en actief zijn. Deze zijn beschikbaar in zowel online vorm, als in print vorm. www.sbrcurnet.nl/curaanbevelingen Meer informatie Wilt u op de hoogte blijven van onze activiteiten? Meld u dan via www.sbrcurnet.nl aan voor onze gratis e-mailnieuwsbrief. Heeft u meer vragen over deze publicatie?Bel met de afdeling verkoop via (015) 303 05 00 of stuur een mail naar verkoop@sbrcurnet.nl. CUR-Aanbeveling 94:2016 Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout SBRCURnet, Delft januari 2016 2 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 3 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Inhoud 1 Onderwerp en toepassingsgebied 7 1.1 Onderwerp 7 1.2 Toepassingsgebied 7 2 Termen en definities 9 2.1 Poederkoolvliegas 9 2.2 Testcement 9 2.3 Secundaire brandstof 9 3 Keuring poederkoolvliegas volgens NEN-EN 450-1 11 3.1 Algemeen 11 3.2 Aanvullende eisen 11 3.2.1 Reactief calciumoxide 11 3.2.2 Siliciumdioxide (SiO 2 ), aluminiumoxide (Al 2O3 ) en ijzeroxide (Fe 2O3) 11 3.2.3 Totaal gehalte alkaliën 11 3.2.4 Begin binding 12 3.2.5 Maximaal toelaatbare waarden 12 3.3 Keuring en controle 12 3.3.1 Algemeen 12 3.3.2 Keuringsfrequentie 12 4 Geschiktheidsonderzoek poederkoolvliegas verkregen door meestoken van 13 secundaire brandstoffen 4.1 Algemeen 13 4.2 Keuring poederkoolvliegas verkregen door meestoken 13 4.2.1 Geschiktheidstest 13 4.2.2 Eisen 15 Titels van vermelde normen 17 Bijlage A Wijzigingen ten opzichte van NEN-EN 196-2 19 Bijlage B Bepaling van de mineralogische samenstelling 21 Bijlage C Bepaling van gehalte oplosbaar fosfaat (weergegeven als P 2O5 ) 25 Bijlage D Aanvullend geschiktheidsonderzoek 29 4 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 5 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Voorwoord bij de vierde, herziene uitgave In CEN-verband opgestelde Europese normen moeten nationaal worden gepubl\ iceerd en vervangen alle nationaal opgestelde normen die handelen over hetzelfde onderwerp. Alleen aspecten die geen onderwerp zijn van Europese regelgeving, of waarvan in de betreffende \ Europese norm is bepaald dat nationaal zaken mogen worden ingevuld, kunnen onderwerp zijn van nationale regelgevin\ g. In NEN-EN 450-1 "Vliegas voor beton - Deel 1: Definitie, specificaties en conformiteitscriteria", gepubli- ceerd in augustus 2012, zijn de eisen en keuringsmethodiek voor poederkoolvliegas verkregen door het meestoken van secundaire brandstoffen opgenomen. Om aansluiting op vigerende \ regelgeving te bewerkstelligen was een redactionele herziening van de derde, herziene uitgave van CUR-Aanbeve- ling 94 3e herziene uitgave "Toepassing van poederkoolvliegas in mortel en beton" uit 2007 noodza- kelijk. De tekst van CUR-Aanbeveling 94:2015 is opgesteld door werkgroep 4 "Vulstoffen" van SBRCURnet- voorschriftencommissie 12 "Beton". Op het moment van publicatie van deze CUR-Aanbeveling was de samenstelling van werkgroep 4 als volgt: Ir. M. van Leeuwen (voorzitter), Ing. R. Albers, Ir. T.J. van den Broek, Dr. ir. H.A.W. Cornelissen, Dr. Ir. J.B.M. Hudales, Ing. A.J. Sarabèr Msc (rapporteur), Drs. E. Vega (projectmanager), Ir. E.E.M. Vermeulen, Ing. N.J.F. Vonk, Ing. P. de Vries FICT, Dr. Ir. G.J.L. van der Wegen. NEN/SBRCURnet-commissie 353 039/VC12 'Beton' stemt in met de inhoud van CUR-Aanbeveling 94:2016. Met het uitkomen van deze CUR-Aanbeveling komt CUR-Aanbeveling 94, 3e herziene uitgave "Toe- passing van poederkoolvliegas in mortel en beton", van 2007, te vervallen. 6 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 7 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Onderwerp en toepassingsgebied 1 1 .1 Onderwerp Deze CUR-Aanbeveling geeft definities, eisen, regels en keuringsmethoden met betrekking tot: ? de keuring en controle van poederkoolvliegas volgens NEN-EN 450-1; ? de keuring van poederkoolvliegas verkregen door meestoken. Deze CUR-Aanbeveling moet worden gezien in samenhang met NEN-EN 450-1, N\ EN-EN 206 en NEN 8005. 1.2 Toepassingsgebied De CUR-Aanbeveling is van toepassing op poederkoolvliegas, die wordt gebruikt als toevoeging in mortel, beton en grout. Het gebruik in beton heeft betrekking op de toep\ assing in de betonmortel- en de betonproductenindustrie voor de bereiding van ongewapend, gewapend\ en voorgespannen beton. 8 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 9 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Termen en definities 2 2 .1 Poederkoolvliegas Een fijn poeder dat hoofdzakelijk uit bolvormige glasachtige deeltjes bestaat die, bij de verbranding van poederkool met of zonder meestoken van secundaire brandstoffen, zijn ontstaan, met puzzolane eigenschappen en hoofdzakelijk bestaande uit SiO 2 en Al 2O3, waarbij het gehalte aan reactief SiO 2, gedefinieerd en bepaald zoals beschreven in de opmerking bij 3.2 van N\ EN-EN 197-1, ten minste 25% (m / m) bedraagt. Poederkoolvliegas wordt verkregen door elektrostatische of mechanische afscheid\ ing van stofdeeltjes uit verbrandingsgassen van poederkool gestookte ketels met of zonder meestoken van secundaire brandstoffen. Opmerking: Vliegassen afkomstig van afvalverbrandingsinstallaties voldoen dus niet aan de defin\ itie zoals hierboven vermeld. 2.2 Testcement Een geselecteerd type CEM I, sterkteklasse 42,5 of hoger, dat aan NEN-EN 197-1 voldoet en bestemd is voor het uitvoeren van de proeven die nodig zijn om aan te tonen dat \ al dan niet wordt voldaan aan de eisen volgens 5.3.2, 5.3.3, en 5.3.5 van NEN-EN 450-1. Testcement wordt als volgt gekenmerkt door de fijnheid ervan en de gehalten aan tricalciumaluminaat \ en alkaliën: ? fijnheid (Blaine): ten minste 300 m 2 /kg ? tricalciumaluminaat: 6% tot 12% ? alkaliën (Na 2O eqv.): 0,5% tot 1,2% Testcement wordt geselecteerd door de vliegasproducent. 2.3 Secundaire brandstof Een biomassa of energierijke stof die als toegevoegde brandstof wordt gebruikt bij met poederkool gestookte elektriciteitscentrales. 10 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 11 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Keuring poederkoolvliegas volgens 3 NEN-EN 450-1 3 .1 Algemeen Als aanvulling op de chemische eisen, moet een representatieve chemische\ samenstelling van de gedroogde poederkoolvliegas op verzoek van de afnemer worden verstrekt. De chemische same\ n- stelling bestaat uit siliciumdioxide (SiO 2), aluminiumoxide (Al 2O3) en ijzeroxide (Fe 2O3) zoals bepaald volgens de methoden beschreven in NEN-EN 196-2 en de aanpassingen hierop\ die zijn vermeld in bijlage A van deze CUR-Aanbeveling. Om te mogen worden toegepast in beton of mortel moet poederkoolvliegas voldoen aan de eisen in hoofdstuk 5 van NEN-EN 450-1 en de eisen in dit hoofdstuk. Indien een deel van de poederkool vervangen wordt door secundaire brandstoffen moet bovendien de geschiktheid worden aangetoond volgens hoofdstuk 5 van deze CUR-Aanbe\ veling. 3.2 Aanvullende eisen 3.2.1 Reactief calciumoxide Het gehalte aan reactief calciumoxide, zoals aangegeven in de opmerking bij 3.1 van NEN-EN 197-1, hoofdstuk 3.1, mag niet groter zijn dan 10% (m / m). Indien is aangetoond dat het totaal gehalte aan cal- ciumoxide, bepaald volgens NEN-EN 196-2 en de aanpassingen hierop, vermeld in bijlage A van deze CUR-Aanbeveling, niet groter is dan 10,0% (m / m) is de bepaling van het gehalte reactief calciumoxide niet vereist. 3.2.2 Siliciumdioxide (SiO 2), aluminiumoxide (Al 2O3) en ijzeroxide (Fe 2O3) De som van het gehalte siliciumdioxide (SiO 2), aluminiumoxide (Al 2O3) en ijzeroxide (Fe 2O3), bepaald volgens NEN-EN 196-2 en de aanpassingen hierop, vermeld in bijlage A van deze CUR-Aanbeveling, moet ten minste 70% (m / m) zijn. 3.2.3 Totaal gehalte alkaliën Het totaal gehalte aan alkaliën, bepaald volgens NEN-EN 196-2 en bere\ kend als het Na 2O-equivalent mag niet groter zijn dan 5% (m / m). Opmerking: Poederkoolvliegas verkregen door het verbranden van uitsluitend poederkool wordt geacht te voldoen aan deze eis. 12 3.2.4 Begin binding Het tijdstip van het begin van de binding, volgens NEN-EN 196-3, van een\ pasta, bestaande uit 25% (m / m) poederkoolvliegas en 75% (m / m) testcement, mag niet meer dan 2 maal zo lang vertragen ten opzichte van het begin van de binding van een pasta, bestaande uit 1\ 00% ( m / m ) testcement. Het testcement moet voldoen aan de eis ten aanzien van tijdstip van begi\ n van de binding, zoals in NEN-EN 197-1 is gespecificeerd.Opmerking: Poederkoolvliegas verkregen door het verbranden van uitsluitend poederkool wordt geacht aan deze eis te voldoen. 3.2.5 Maximaal toelaatbare waarden De waarde van een enkelvoudige bepaling van een chemische of fysische eigenschap, moet kleiner zijn dan de maximaal toelaatbare waarde volgens tabel 5 van NEN-EN 450-1\ . 3.3 Keuring en controle 3.3.1 Algemeen De beoordeling van poederkoolvliegas moet zijn gebaseerd op gegevens verkregen door een pro- ductiecontrole door of namens de leverancier. Ter beoordeling van de conformiteit moeten ten minste 10 monsters poederk\ oolvliegas worden beoordeeld. Deze monsters moeten representatief zijn voor een productiep\ eriode van ten hoogste 12 maanden en ten minste één maand. 3.3.2 Keuringsfrequentie Nagegaan moet worden of de eigenschappen van poederkoolvliegas voldoen aan de eisen zoals vermeld in hoofdstuk 5 van NEN-EN 450-1. Deze verificatie moet worden \ uitgevoerd met de minimale beproevingsfrequentie volgens tabel 2 van NEN-EN 450-1. Het keuringssysteem moet zodanig worden gekozen, dat een voortdurende controle van de productie van de poederkoolvliegas in de tijd plaatsvindt. Daarbij moet gebruik worden gemaakt v\ an enkelvou- dige steekmonsters. De conformiteit wordt beoordeeld volgens de criteria van hoofdstuk 8 van\ NEN-EN 450 -1. De statistische evaluatie dient te worden uitgevoerd volgens hoofdstuk 8\ .2 van NEN-EN 450 -1. CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 13 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Geschiktheidsonderzoek poederkool- 4 vliegas verkregen door meestoken van secundaire brandstoffen 4 .1 Algemeen Om te mogen worden toegepast in beton en mortel moet de geschiktheid van\ poederkoolvliegas verkregen door meestoken worden aangetoond en vastgelegd door de producent. Het maximum percentage meestookmateriaal ten opzichte van de steenkool is gebaseerd op het uitgangspunt dat poederkoolvliegas verkregen door meestoken moet voldoen aan specifieke materiaalkundige eisen en toepasbaar moet zijn in mortel en beton. Daarvoor moet poederkoolvliegas, verkregen door het meestoken van secundaire brandstoffen, voldoen aan de eisen van NEN-EN 450-1 en moet de mineralogische samenste\ lling worden getoetst. 4.2 Keuring poederkoolvliegas verkregen door meestoken 4.2.1 Geschiktheidstest In de verbrandingsketel moet een initiële stookproef worden uitgevoerd met de hoogst beo\ ogde hoe- veelheid meestookmateriaal. Met de gegeven formule kan het aandeel poede\ rkoolvliegas afkomstig van de pure kool worden berekend. waarin: Y is de ratio (percentage van de totale poederkoolvliegas afkomstig van pure kool gedeeld door het percentage as van de totale poederkoolvliegas afkomstig van het meestookmateriaal). A coal is het asgehalte kool (m / m in %) A c is het asgehalte van het meestookmateriaal (m / m in %) M pc is het percentage meestookmateriaal ( m / m in %) 14 Als twee of meer meestookmaterialen tegelijk worden meegestookt wordt he\ t aandeel poederkool- vliegas afkomstig van de pure kool berekend met de formule: waarin: Y is de ratio (percentage van de totale poederkoolvliegas afkomstig van pure kool gedeeld door het percentage as van de totale poederkoolvliegas afkomstig van het meestookmateriaal) A coal is het asgehalte kool ( m / m in %) A c1 is het asgehalte van het meestookmateriaal 1 ( m / m in %) A cn is het asgehalte van het meestookmateriaal n ( m / m in %) C 1 is het deel van meestookmateriaal 1 in het meestookmengsel C n is het deel van meestookmateriaal n in het meestookmengsel C 1 ?.C n = 1 M pc is het percentage meestookmateriaal ( m / m in %) waarin: Z is het percentage as van de totale as afkomstig van het meestookmateriaal (m / m in %) Uit de bij deze proef geproduceerde hoeveelheid poederkoolvliegas afkomstig van meestoken moet een representatief monster poederkoolvliegas worden genomen. Aan dit monster poederkoolvliegas moeten de eigenschappen worden bepaald volgens hoofdstuk 4 van deze CUR-\ Aanbeveling. In aan- vulling hierop moet het volgende worden bepaald: ? het gehalte reactief siliciumoxide (als SiO 2) zoals gedefinieerd en beschreven in NEN-EN 197-1; ? de mineralogische samenstelling zoals beschreven in bijlage B; ? het gehalte magnesiumoxide (als MgO) en fosfaat (als P 2O5) volgens NEN 2477 of met behulp van röntgenfluorescentie en ? het gehalte oplosbaar fosfaat (als P 2O5) zoals beschreven in bijlage C. 4.2.2 Eisen ? De geschiktheid van poederkoolvliegas meestoken is aangetoond indien: ? de eigenschappen voldoen aan de eisen volgens hoofdstuk 4 van deze CUR-A\ anbeveling; ? het gehalte reactief siliciumoxide (als SiO 2) ten minste 25% (m / m) bedraagt; ? er geen mineralen zijn geïntroduceerd anders dan die vermeld in tabel\ 3; ? het gehalte magnesiumoxide (als MgO) niet hoger is dan 4% (m / m); ? het gehalte oplosbaar fosfaat (als P 2O5) niet hoger is dan 0,01% (m / m); ? het gehalte totaal fosfaat (als P 2O5) niet hoger is dan 5% (m / m). CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 15 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Tabel 3 Geïdentificeerde toegelaten fasen in poederkoolvliegas. GroepClassificatie Fase 0 altijd aanwezige niet-kristallijne en organische fasen amorfe fasen onverbrand 1 altijd aanwezige of bijna altijd aanwezige kristallijne fasen anhydriet (CaSO 4) vrije kalk (CaO) kwarts (?-SiO 2) hematiet (?-Fe 2O3) mulliet (Al 6Si2O13) 2 soms aanwezige kristallijne fasen calciet (CaCO 3) magnetiet (Fe 3O4) 3 incidenteel aanwezige kristallijne fasen periclase (MgO) rutiel (TiO 2) korund (Al 2O3) sillimaniet (Al 2SiO 3) veldspaten Indien de aanwezigheid van een onbekend mineraal wordt vastgesteld dient de geschiktheid van poederkoolvliegas meestoken te worden aangetoond, zoals beschreven in bijlage D. Opmerking: 'Onbekend' heeft in dit geval een dubbele betekenis: onbekend in de zin dat het mineraal niet met röntgendiffractie geïdentificeerd kan worden en dat h\ et niet op de lijst van toege- laten mineralen (tabel 3) voorkomt. 16 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 17 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Titels van vermelde normen NEN-EN 197-1:2011 Cement ? Deel 1: Samenstelling, specificatie en conformiteitscriter\ ia voor gewone cementsoorten NEN-EN 206:2014 Beton - Deel 1: Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit NEN 8005:2014 Nederlandse invulling van NEN-EN 206: Beton - Deel 1: Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit NEN-EN 450-1:2012 Vliegas voor beton - Deel 1: Definitie, specificaties en conformiteitscriteria NEN-EN 480-4:2005 Hulpstoffen voor beton, mortel en injectiemortel - Beproevingsmethoden\ - Deel 4: Bepaling van de waterafscheiding van beton NEN 2477:1993 Verbrandingsproducten van vaste brandstoffen - Bepaling van de gehalten\ aan calcium, magnesium en aan natrium en kalium van vliegas en bodemas, met behulp van atomaire\ absorptiespectrometrie (vlamtechniek) NEN-EN 196-2:2013 Beproevingsmethoden voor cement - Deel 2. Chemische analyse van cement NEN-EN 196-3:2005/A1:2009 Beproevingsmethoden voor cement - Deel 3. Bepaling van begin en einde va\ n de binding en bepaling van de vormhoudendheid NEN-EN-ISO 11885:1998 Water - Bepaling van geselecteerde elementen met atomaire-emissiespectrom\ etrie met inductief gekoppeld plasma (ICP-AES) NEN-EN 12350-2:2009 Beproeving van betonspecie - Deel 2: Zetmaat NEN-EN 12350-5:2009 Beproeving van betonspecie - Deel 5: Schudmaat NEN-EN 12390-3:2009 Beproeving van verhard beton - Deel 3: Druksterkte van proefstukken (incl. correctieblad C1:2011) NEN-EN 12390-6:2009 Beproeving van verhard beton - Deel 6: Splijttreksterkte van proefstukken 18 NEN-EN 13286-43:2003 Ongebonden en hydraulisch gebonden mengsels - Deel 43: Beproevingsmethod\ e voor de bepaling van de elasticiteitsmodulus van hydraulisch gebonden mengsels NT Build 492:1999 Concrete Mortar and Cement-based Repair Materials - Chloride Migration Coefficient From Non- steady-state Migration Experiments. Nederlandse normen zijn uitgaven van NEN, Vlinderweg 6, Postbus 5059, 2600 GB Delft. Bestellingen bij NEN, verkoop- en informatielijn, tel. 015-2690391. CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 19 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Bijlage A Wijzigingen ten opzichte van NEN-EN 196-2 Bij het uitvoeren van de testmethoden beschreven in NEN-EN 196-2 dient m\ et de volgende aanpas- singen rekening te worden gehouden: 1. het monster-peroxide mengsel (zie 13.2 van NEN-EN 196-2) wordt gedurende 60 minuten op\ een oventemperatuur van 550 °C gehouden (60 minuten gerekend vanaf 540 °C); 2. nadat de in de oven gesinterde massa in water is gebracht (zie 13.2 van\ NEN-EN 196-2), wordt de test vervolgd, ondanks dat mogelijk de oplossing niet helder is; 3. om het verdampingsresidu te ontleden (zie 13.7 van NEN-EN 196-2) wordt 2 gram kaliumbisulfaat in plaats van het natriumcarbonaat/natriumchloride-mengsel toegevoegd. 20 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 21 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Bijlage B Bepaling van de mineralogische samenstelling Principe van de bepalingsmethode Het principe van de bepaling van de mineralogische samenstelling berust \ op het oplossen van de amorfe fase en het kwalitatief bepalen van de mineralen zowel in het res\ idu als in het oorspronkelijke monster. In figuur B1 wordt de bepalingsmethode schematisch weergegeven. De hoofdlijn in het schema is als volgt: ? oplossen van de in zoutzuur oplosbare fractie (stap 3a; oplossen van na\ trium-, kalium- en calcium- verbindingen, zoals fosfaten, sulfaten, carbonaten); ? oplossen van het residu van stap 3a in kokende kaliumhydroxide oplossing (stap 4a; oplossen van amorfe aluminiumsilicaatverbindingen); ? mineralogische analyse van het residu van stap 4a (stap 5a). De minera\ logische analyse wordt uitgevoerd met röntgendiffractie (XRD). Door het oplossen van de in zuur oplosbare verbindingen en de amorfe fas\ e wordt de mineralogische samenstelling van de poederkoolvliegas nauwkeuriger bepaald. B1 Monsterneming (stap 1) Uit de bij deze proef geproduceerde hoeveelheid poederkoolvliegas afkomstig van meestoken van secundaire brandstoffen moet een representatief monster poederkoolvliegas worden genomen. B2 Monsterverdeling (stap 2) Van het monster worden twee representatieve deelmonsters van elk 50 gram \ genomen. Eén monster is bestemd voor de kwalitatieve XRD bepaling (B4) en één monster\ is bestemd voor het afscheiden van de in zuur en kaliumhydroxide oplosbare fractie (B3 en B5). B3 Afscheiden van de in zuur oplosbare fractie (stap 23a) ? weeg in een PE-fles van 500 ml 5,0 gram monster op 0,001 gram nauwkeurig af (=m 1) en voeg 200 ml zoutzuuroplossing (1:9 pro analysi) toe; ? schud de suspensie gedurende 30 minuten met behulp van een schudmachine;\ ? filtreer de suspensie over een membraanfilter (0,2 µm); ? was het residu met circa 200 ml gedestilleerd water totdat alle chloride\ uit het filtraat is gewassen. Controleer het eluaat met een druppel zilvernitraatoplossing op neerslag\ vorming. Indien neerslag- vorming optreedt dient deze stap herhaald te worden, waarna opnieuw geco\ ntroleerd wordt op neerslagvorming; ? droog het residu bij 60 ± 5 °C tot constante massa en weeg het res\ idu op 0,001 gram nauwkeurig (=m 2 ). 22 B4 XRD-analyse (stap 3b De mineralogische samenstelling van de poederkoolvliegas wordt kwalitatief bepaald door middel van röntgendiffractie (XRD). B5 Afscheiden van de in kaliumhydroxide oplosbare fractie (stap 4a) ? weeg 2,5 gram van het gedroogde residu van de in zoutzuur onoplosbare fr\ actie tot op 0,001 gram nauwkeurig af (=m 3 ); ? breng dit in een teflonpot van 500 ml over; ? voeg 250 ml kaliumhydroxide-oplossing (250 g/l pro analysi) toe en kook gedurende 4 uur; ? laat de suspensie vervolgens gedurende 2 minuten bezinken; ? filtreer de suspensie af over een membraanfilter (0,2 µm). Gebruik geen glazen trechter en glaswerk voor deze handeling, tenzij gecoat met teflon; ? was het residu met < 200 ml kokend water; ? was het residu vervolgens met 250 ml kokende zoutzuuroplossing (1:9 suprapur) en tot slot met circa 250 ml gedemineraliseerd water totdat alle chloride is uitgespoeld\ . Controleer het eluaat met een druppel zilvernitraatoplossing op neerslagvorming. indien neersl\ agvorming optreedt dient deze stap herhaald te worden, waarna opnieuw gecontroleerd wordt op neer\ slagvorming; ? veras het residu op 550 ± 5 °C tot constante massa en weeg de frac\ tie op 0,001 gram (m 4 ). B6 Kwalitatieve XRD analyse van het residu (stap 5a) Van het residu van B5 wordt de mineralogische samenstelling kwalitatief b\ epaald door middel van röntgendiffractie (XRD). B7 Berekeningen Het glasgehalte kan op de volgende wijze berekend worden: waarin: w 2 is de in zoutzuur onoplosbare fractie, in % m / m m 2 is de massa van het monster vóór oplossen, in grammen m 1 is de massa van het monster na oplossen, affiltreren en drogen, in gram\ men waarin: w 3 is de in kaliumhydroxide onoplosbare fractie, in % m / m m 3 is de massa van het monster vóór oplossen, in grammen CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 23 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout m4 is de massa van het monster na oplossen, affiltreren en drogen, in gram\ men waarin: w glas is het glasgehalte, in % m / m w 1 is het gloeiverlies, in % m / m w 2 is de in zoutzuur onoplosbare fractie, in % m / m w 3 is de in kaliumhydroxide onoplosbare fractie, in % m / m Figuur B1 Analyseschema mineralogische samenstelling. 24 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 25 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Bijlage C Bepaling van gehalte oplosbaar fosfaat (weergegeven als P 2O 5) C1 Principe van de bepalingsmethode De proef heeft als doel het bepalen van de hoeveelheid oplosbaar fosfaat\ in poederkoolvliegas, bepaald als fosfor. De beschikbaarheid wordt bepaald door de concentratie te bepalen van g\ edemine- raliseerd water dat met een vaste hoeveelheid poederkoolvliegas geroerd is, waarbij de pH constant op 8,5±0,2 wordt gehouden. C2 Analysemonsters Voor de uitvoering van de proef is een monster nodig van 250,00 gram. C3 Reagentia C3.1 Gedemineraliseerd water met een geleidbaarheid van ten hoogste 100 ?S\ /m. C3.2 Verdund zoutzuur 1M van analytisch zuivere kwaliteit. C3.3 Verdund natronloog van analytisch zuivere kwaliteit (concentratie te bep\ alen op basis van het gedrag van de poederkoolvliegas). C4 Toestellen en hulpmiddelen C4.1 Algemeen De hierna genoemde toestellen en hulpmiddelen moeten voor gebruik gecont\ roleerd zijn op goede werking en afwezigheid van storende elementen die het resultaat van de p\ roef kunnen beïnvloeden. C4.2 Gekalibreerde analytische balans met een meetgebied tot ten minste 1 kg en een meetonnauwkeurig- heid van maximaal 0.01 g. C4.3 pH-stat of pH meter met handmatige sturing. 26 C4.4 Filtreerapparatuur, geschikt voor membraanfilters 0,2 ?m en in staat om 750 ml materiaal te verwerken. C4.5 Membraanfilters voor de filtreerapparatuur met een poriegrootte van \ 0,2 ?m. C4.6 Magneetroerder C4.7 Papierfilter (medium) C4.8 Polyethyleen (PE) of glazen flessen C5 Werkwijze C5.1 De proef dient te worden uitgevoerd bij een temperatuur die mag varië\ ren tussen 20 ºC en 25 ºC. C5.2 Spoel het vaatje van de pH-stat of pH meter (C4.3) achtereenvolgens to\ t twee maal toe met gedemi- neraliseerd water (C3.1). Breng het analysemonster (C2) over in het vaatje. Voeg vervolgens 750,0 ml gedemineraliseerd water (C3.1) toe. Roer de suspensie intensief gedurende 1 minuut, corrigeer daarbij de pH v\ an de suspensie handmatig met 1M zoutzuur (HCl). Roer de suspensie vervolgens intensief gedurende 10 minuten. Zorg er voor\ dat de pH van de suspensie 8,5±0,2 bedraagt door middel van correctie met de pH-stat of pH meter (C4.3) door toevoeging van zoutzuur (HCl). Noteer het totaal toegevo\ egde volume (ml) zoutzuur (x)Opmerking: In vrijwel alle gevallen is de poederkoolvliegas basisch. In een enkel geval is de poederkool- vliegas licht zuur en dient deze met natronloog (NaOH) (C3.3) gecorr\ igeerd te worden. C5.3 Filtreer de suspensie direct aansluitend (onder vacuüm) 1x door het\ papierfilter (C4.7) gedurende 6 minuten en vervolgens direct aansluitend over het membraanfilter 0, 2 ?m (C4.5), zonder na te spoelen gedurende 4 minuten. C5.4 Het eluaat moet worden bewaard in polyethyleen (PE) of glazen flesse\ n (C4.8). C5.5 Analyseer het verkregen eluaatmonster volgens NEN-EN ISO 11885 met gebru\ ik van inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICPES), of een andere techniek m\ et ten minste dezelfde nauwkeurigheid. Bepaal de concentratie P in mg/l. (C) CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 27 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout C6 Berekening Bereken het gehalte oplosbaar fosfaat als volgt: waarin: U is het gehalte oplosbaar fosfaat (als P 2 O5 ) in het oorspronkelijk monster (mg/kg) x is het toegevoegd volume zoutzuur (HCl) C is de gemeten concentratie fosfor (P) in het eluaat (mg/l) C7 Verslag Het verslag moet ten minste de volgende gegevens bevatten: ? de gegevens die noodzakelijk zijn voor identificatie van het analysemonster; ? herkomst en specificaties van het analysemonster; ? de datum van het onderzoek; ? toegevoegd volume zoutzuur; ? het gehalte oplosbaar fosfaat (als P 2O5) 28 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout 29 CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout Bijlage D Aanvullend geschiktheids- onderzoek Indien de aanwezigheid van een onbekend mineraal wordt vastgesteld dient de geschiktheid van de poederkoolvliegas te worden aangetoond. In deze procedure is uitgewerkt op welke wijze de geschiktheid aangetoond dient te worden. Opmerking: 'Onbekend' heeft in dit geval een dubbele betekenis: onbekend in de zin dat het mineraal niet met röntgendiffractie geïdentificeerd kan worden en dat h\ et niet op de lijst van toege- laten mineralen (tabel 3) voorkomt. D1 Aanpak Doel Het beoordelen van de betontechnologische geschiktheid van een poederkoolvliegas met een onbekend mineraal als puzzolane vulstof in beton en mortel. De aanpak van het onderzoek bestaat uit 4 fasen, namelijk: ? opzet en acceptatie geschiktheidsonderzoek; ? uitvoering van het geschiktheidsonderzoek; ? evaluatie en rapportage; ? advies naar certificerende instelling. D2 Opzet en acceptatie geschiktheidonderzoek Op basis van de resultaten van de keuring volgens CUR-Aanbeveling 94:2016 wordt een geschikt- heidsonderzoek opgesteld voor de betreffende poederkoolvliegas. Het voorgenomen geschiktheids- onderzoek dient door SBRCURnet VC 12 WG 4 geaccepteerd te worden. Er dient daarbij beoordeeld te worden in hoeverre het opgestelde geschiktheidsonderzoek van toepassi\ ng is op de te onderzoe- ken poederkoolvliegas, in relatie tot het betreffende mineraal. Voor het geschiktheidsonderzoek wordt gemotiveerd een keuze gemaakt uit de volgende proeven: ? verwerkbaarheid direct na aanmaak en na 30, 60 en 90 minuten te bepalen conform NEN-EN 12350-2 of NEN-EN 12350-5 ? bleeding; te bepalen conform NEN-EN 480-4 ? interactie met hulpstoffen (plastificeerder en vertrager) conform \ CUR-rapport 2003-8. ? ontwikkeling druksterkte na 2, 7, 28 en 91 dagen conform NEN-EN 12390-3 ? ontwikkeling splijttreksterkte na 28 en 91 dagen conform NEN-EN 12390-6 ? ontwikkeling E-modulus na 28 en 91 dagen conform NEN-EN 13286-43 ? chloridediffusiecoëfficiënt conform NT Build 492 ? vorst/dooizoutbestandheid (CDF-test, zie verder CUR-rapport 2003-8) ? milieuhygiënisch onderzoek volgens de nationale beoordelingsrichtlijn\ BRL 2505 poederkool- vliegas d.d. 2006-03-03 (bijlage B). ? Voor de beoordeling van de geschiktheid kunnen, in aanvulling op de besch\ reven proeven ook extra proeven worden opgenomen in het geschiktheidonderzoek. 30 De keuze van de uit te voeren proeven dient gemotiveerd plaats te vinden op \ basis van de aard van de secundaire brandstof (chemische en mineralogische samenstelling) en\ de mineralogische samen- stelling van de poederkoolvliegas. D3 Uitvoering van het geschiktheidonderzoek Het uitgangspunt voor het geschiktheidonderzoek is het onderzoek dat ver\ richt is in 2003 (zie CUR- rapport 2003-8). Met de betreffende poederkoolvliegas dient beton te worden vervaardigd. De te hanteren betonsamenstelling is in de nationale beoordelingsrichtlijn BRL\ 2505 poederkoolvliegas d.d. 2006-03-03 (bijlage B) beschreven. Het beton dient vervolgens onderzoc\ ht te worden zoals vastge- steld onder D2. D4 Evaluatie en rapportage De resultaten van het geschiktheidonderzoek worden geëvalueerd, waarb\ ij de prestatie-eigenschap- pen van de poederkoolvliegas worden beoordeeld in relatie tot de prestatie-eigenschappen v\ an poe- derkoolvliegas die voldoet aan CUR-Aanbeveling 94. Er wordt gerapporteerd aa\ n SBRCURnet VC12, WG 4. Deze zal de rapportage beoordelen. CUR-AANBEVELING 94:2016 | Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout CUR-Aanbeveling 94: 2016 Toepassing van poederkoolvliegas in mortel, beton en grout CUR-Aanbeveling 94:2016 is van toepassing op poederkoolvliegas, die wordt gebruikt als toevoeging in mortel, beton en grout. Het gebruik in beton heeft betrekking op de toepassing in de betonmortel- en de betonproductenindustrie voor de bereiding van ongewapend, gewapend en voorgespannen beton. De CUR-Aanbeveling geeft definities, eisen, regels en keuringsmethoden met betrekking tot: » de keuring en controle van poederkoolvliegas volgens NEN-EN 450-1; » de keuring van poederkoolvliegas verkregen door meestoken. In deze herziene versie zijn de eisen en de keuringsmethodiek voor vliegas, verkregen door het meestoken van secundaire brandstoffen, opgenomen. De CUR-Aanbeveling 94 moet worden gezien in samenhang met NEN-EN 450-1, NEN-EN 206 en NEN 8005. Met het uitkomen van deze CUR-Aanbeveling komt CUR-Aanbeveling 94, 3e herziene uitgave "Toepassing van poederkoolvliegas in mortel en beton" van 2007, te vervallen. ARTIKELNUMMER AA0942016 ISBN 978 90 5367 622 6 SBRCURnet Postbus 516 2600 \fM Del\bt De Bouwcampus Van der Burghweg 1 2628 CS Del\bt T 015 - 303 0500 in\bo@sbrcurnet.nl www.sbrcurnet.nl