CROW-CUR Aanbeveling 132:2025
TAG-G vulstof als type I vulstof in niet-constructief ongewapend beton

CROW Postbus 37, 6710 BA??Ede (0318) 69 53 00 klantenservice@crow.nl www.crow.nl CROW-CUR Aanbeveling 132:2025 TAG-G vulstof als type I vulstof in niet-constructief, ongewapend beton  CROW-CUR CROW-CUR Aanbeveling 132:2025 TAG-G vulstof als type I vulstof in niet-constructief, ongewapend beton CROW-CUR_Aanbeveling_132-2025_cv.indd 1-3CROW-CUR_Aanbeveling_132-2025_cv.indd 1-3 12-03-2025 08:2212-03-2025 08:22 Colofon CROW-CUR Aanbeveling 132:2025 TAG-G vulstof als type I vulstof in niet-constructief, ongewapend beton uitgave CROW, Ede artikelnummer AA132:2025 foto omslag M. Brito van Zijl pod Scanlaser bv, Zaandam productie CROWCROW maakt praktische kennis direct toepasbaar Kennisplatform CROW is de drijvende kracht achter een duurzame inrichting van de fysieke leefomgeving in Nederland. We ontwikkelen collectieve kennis over infrastructuur en mobiliteit; voor én met de sector. Als kennisplatform bieden we praktische oplossingen en bevorderen we directe toepasbaarheid van deze kennis. Iedereen die een stap buiten de deur zet, ervaart het onschatbare belang van onze publicaties en richtlijnen, opleidingen, netwerken en community's. Werken aan praktische oplossingen is voor ons vanzelfsprekend. Dat doen we met ruim 120 professionals in Ede (hoofdkantoor) en Utrecht. CROW is een onafhankelijke kennisorganisatie zonder winstoogmerk. CROW-CUR_Aanbeveling_132-2025_cv.indd 4-6CROW-CUR_Aanbeveling_132-2025_cv.indd 4-6 12-03-2025 08:2212-03-2025 08:22 CROW-CURAanbeveling132:2025 TAG-GvulstofalstypeIvulstofin niet-constructief,ongewapend beton CROW Postbus 37, 6710 BA Ede Telefoon (0318) 69 53 00 E-mail klantenservice@crow.nl Website www.crow.nl Februari 2025 ISBN: 978 90 6628 718 1 CROW en degenen die aan deze publicatie hebben meegewerkt, hebben de hierin opgenomen gegevens zorgvuldig verzameld naar de laatste stand van wetenschap en techniek. Desondanks kunnen er onjuistheden in deze publicatie voorkomen. Gebruikers aanvaarden het risico daarvan. CROW sluit, mede ten behoeve van degenen die aan deze publicatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van de gegevens. De inhoud van deze publicatie valt onder bescherming van de auteurswet. De auteursrechten berusten bij CROW. Inhoud 5Woord vooraf 6Onderwerp en toepassingsgebied1 6Onderwerp1.1 6Toepassingsgebied1.2 7Termen en definities2 8Producteisen3 8Chemische eigenschappen3.1 8Fysische eigenschappen3.2 10Titels van vermelde normen en documenten 11Achtergrondrapport - Geschiktheid vulstof uit thermische reiniging grond en TAG voor toepassing in niet-constructief, ongewapend beton 111 Inleiding 112 Onderzoeksprogramma 11Opzet onderzoek2.1 11Monsterneming2.2 12Geselecteerde monsters2.3 12Overige grondstoffen2.4 13Karakterisering eigenschappen vulstof2.5 13Pasta- en mortelproeven2.6 13Betonproeven2.7 13Eerste leven2.7.1 14Tweede leven, betontechnologisch2.7.2 14Tweede leven, milieuhygiënisch2.7.3 14Tweede leven vulstof (innovatieve recyclingstechnieken)2.7.4 153 Resultaten en beschouwing 15Karakterisering vulstof3.1 15Chemische analyses en waterbehoefte3.1.1 15Korrelverdeling en maalfijnheid3.1.2 16Elementsamenstelling (XRF)3.1.3 17Mineralogische samenstelling (QXRD)3.1.4 17Microstructuur en microanalyses (SEM/EDAX)3.1.5 18Reactiviteit en kalkbindend vermogen (R3-test)3.1.6 19Pasta- en mortelproeven3.2 19Pastaproeven3.2.1 20Mortelproeven?verwerkbaarheid en ontwikkeling sterkte3.2.2 22Mortelproeven?hygrische krimp3.2.3 23Mortelproeven?expansie in water bij 40°C3.2.4 26Beton eerste leven3.3 26Selectie monster TAG-G vulstof3.3.1 26Betonsamenstellingen3.3.2 26Specie-eigenschappen3.3.3 27Mechanische eigenschappen3.3.4 28Waterindringing3.3.5 28Vorstdooizoutbestandheid3.3.6 29Proeven beton tweede leven3.4 29Productie betongranulaat3.4.1 29Eigenschappen betongranulaat3.4.2 30Uitloging betongranulaat3.4.3 32Met granulaten vervaardigd beton3.4.4 33Tweede leven vulstof3.4.5 354 Opstellen producteisen TAG-G vulstof 35Algemeen4.1 36Chemische eisen4.2 37Fysische eisen4.3 385 Conclusies geschiktheid TAG-G vulstof 39Bijlage A Meetrapport lasergranulometrie en QXRD (Qmineral) 45Bijlage B Resultaten SEM/EDS 52Bijlage C Meetrapport R3-test (VITO) 52Cumulative heat during R3 test2.1 3 53Bound water and Ca(OH)2 consumption2.2 54Bijlage D Individuele resultaten sterkte-ontwikkeling mortelprisma's 55Bijlage E Meetresultaten hygrische krimp mortelprisma's 58Bijlage F1 Individuele resultaten expansieproef bij 40°C onder water 62Bijlage F2 Resultaten curvefitting expansie 40°C onder water 64Bijlage G Individuele meetresultaten CDF-proef 65Bijlage H Analyserapporten kolomproef 74Bijlage I Analyserapport barium en chroomgehaltes 4 Woord vooraf Verontreinigde grond en al dan niet teerhoudend asfaltgranulaat (TAG) worden samen thermisch gereinigd in een thermische reinigingsinstallatie (TRI). Deze gecombineerde reiniging is opgenomen in BRL 7500, protocol 7510. De rookgassen die vrijkomen bij dit proces worden verhit tot minimaal 850°C in de naverbrander, waarna deze weer worden gekoeld en het stof wordt afgevangen in het elektrostatisch filter (ESP). Dit ESP-stof wordt opgeslagen in silo's en heeft potentie als vulstof in beton, mortel of grout. De generieke benaming TAG-G vulstof wordt hierna voor dit ESP-stof gehanteerd. Deze vulstof vormt een alternatief voor bestaande vulstoffen, die steeds schaarser worden. De aard en geschiktheid van deze vulstof voor toepassing in niet-constructief, ongewapend beton is vastgesteld op basis van een onderzoek naar de fysische en chemische eigenschappen van de vulstof, de toepassing ervan in beton eerste leven en de geschiktheid voor circulair beton. Deze CROW-CUR Aanbeveling is opgesteld door de CROW-werkgroep TAG-G. Op het moment van verschijnen van deze Aanbeveling was de samenstelling van de werkgroep als volgt: LDconsult (voorzitter)Leo Dekker SGS INTRON (onderzoeker & rapporteur)Michel Boutz Renewi/ATMPiter Brandenburg Renewi/MineralzMarc Brito van Zijl Heidelberg MaterialsMarcel Bruin CementbouwPaul Derkx MBIFrans Gabriëls K3 DeltaRichard Giesen CementbouwHans Hudales KiwaPleun Kleinveld Heijmans InfraRichard Kramer ABTLuciano van Leeuwen Renewi/MineralzJeroen Lenderink De HoopKees van der Plas Dura VermeerJasper Schilder DRBGFrans Temmermans Renewi/ATMVincent Twigt Cement&BetonCentrumEdwin Vermeulen CROW (secretaris)Jacques van den Hoorn De inhoud van CROW-CUR Aanbeveling 132 is voorafgaande aan publicatie voorgelegd aan (leden van) de norm- commissie 353039'NEN Beton', welke in de gelegenheid gesteld zijn om vrijblijvend en zonder dat daar rechten aan ontleend kunnen worden hun feedback te geven op de aanbeveling. De daaruit volgende reacties en commen- taren zijn door CROW op eigen inzicht naar beste kunnen verwerkt in deze versie. 5Woord vooraf Onderwerp en toepassingsgebied- - - - - - - 1 1.1 Onderwerp Deze CROW-CUR Aanbeveling geeft definities, eisen en regels voor TAG-G vulstof voor de toepassing als type I vulstof in niet-constructief, ongewapend beton. TAG-G vulstof is een bijproduct van de thermische reiniging van verontreinigde grond en al dan niet teerhoudend asfaltgranulaat (TAG). 1.2 Toepassingsgebied Deze CROW-CUR Aanbeveling is bedoeld voor TAG-G vulstof, dat wordt toegepast in niet-constructief en ongewa- pend beton, mortel of grout. Het combineren van grondstoffen die in verschillende CROW-CUR Aanbevelingen worden beschreven, is niet van- zelfsprekend zonder nader onderzoek. Dit kan tot gevolg hebben dat er een beperking is in het gebruik van de betreffende stoffen. CROW-CUR Aanbeveling 132:2025 TAG-G vulstof als type I vulstof in niet-constructief, ongewapend beton6 Termen en definities- - - - - - - 2 Activiteitsindex Verhouding (in procenten) van de druksterkte van standaard mortelprisma's, vervaardigd met 25%m/m vulstof en 75%m/m testcement, tot de druksterkte van standaard mortelprisma's, vervaardigd met 100%m/m testcement, gemeten bij dezelfde ouderdom. Bleekaarde Kleisoort die gebruikt wordt als absorptiemiddel voor oliën en vetten. Deze klei bestaat hoofdzakelijk uit magnesium- en aluminiumsilikaat. Mineralogisch gezien bestaat het uit bentoniet, attapulgiet en sepioliet. Grond Vast materiaal dat bestaat uit minerale delen met een maximale korrelgrootte van 2 millimeter en organische stof in een verhouding en met een structuur zoals deze in de bodem van nature worden aangetroffen, alsmede van nature in de bodem voorkomende schelpen en grind met een korrelgrootte van 2 tot 63 millimeter, niet zijnde baggerspecie. TAG-G vulstof Verontreinigde grond en al dan niet teerhoudend asfaltgranulaat (TAG) worden samen thermisch gereinigd in een thermische reinigingsinstallatie (TRI). De rookgassen die vrijkomen bij dit proces worden verhit tot minimaal 850°C in de naverbrander, waarna deze weer worden gekoeld en het stof wordt afgevangen in het elektrostatisch filter (ESP). Dit ESP-stof is de TAG-G vulstof, waarop deze Aanbeveling betrekking heeft. In het grondstoffenmengsel ligt de gewichtsverhouding grond:TAG tussen 40:60 en 60:40. Aan het mengsel verontreinigde grond/TAG mag maximaal 10%m/m 1 bleekaarde worden toegevoegd. De thermische reiniging van deze stoffen is opgenomen in BRL 7500, protocol 7510. Testcement Geselecteerd merk van Portlandcement CEM I in de sterkteklasse 42,5 of hoger dat voldoet aan NEN-EN 197-1 en gebruikt wordt voor het aantonen van de conformiteit met de eisen zoals vermeld in de tabellen 3.3 en 3.4 van deze aanbeveling. 1)De dosering bleekaarde wordt als gewichtsverhouding berekend volgens: bleekaarde/(TAG+grond) 7Termen en definities Producteisen- - - - - - - 3 3.1 Chemische eigenschappen Met betrekking tot de chemische eigenschappen dient TAG-G vulstof te voldoen aan de eisen in tabel 3.1. Tabel 3.1Eisen ten aanzien van chemische eigenschappen EisBepaling volgensEenheidEigenschap ?80NEN-EN 196-2%m/mSiO 2 + CaO + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ?5,0NEN-EN 196-2%m/mNa 2 O-equivalent ?1,2NEN-EN 933-9%m/mMethyleenblauwadsorptie ?g.w.*NEN-EN 196-2%m/mCl ?4,0NEN-EN 196-2%m/mSO 3 ?0,5 (a) NEN-EN 13639%m/mTOC ?5,0 (b) NEN-EN 196-2%m/mMgO *g.w. = gedeclareerde waarde producent Met betrekking tot de twee laatstgenoemde eisen in bovenstaande tabel gelden de onderstaande aanvullende bepalingen. (a)TOC-gehalte Indien niet wordt voldaan aan de eis ten aanzien van TOC-gehalte dient onderzoek naar de vorstdooi(zout)bestand- heid uitgevoerd te worden volgens de tot 14 vorstdooicycli ingekorte CDF-test, dan wel de slabtest, zoals beschreven in NVN-CEN/TS 12390-9. Deze test wordt uitgevoerd aan een referentiebeton vervaardigd met 340 kg/m 3testcement en 100 kg/m 3kalk- steenmeel, wcf 0,45 en rivierzand en -grind als toeslagmateriaal met een maximale korrelgrootte van 22 mm. Degradering van het toeslagmateriaal dient te voldoen aan bijlage D van CROW-CUR Aanbeveling 48. De samenstellingvan het testbeton is gelijk aan die van het referentiebeton, met uitzondering van het toepassen van TAG-G vulstofin plaats van kalksteenmeel. De verwerkbaarheid van de specie wordt ingesteld op S3 met een superplastificeerder. Indien na afloop van de test de cumulatieve afschilfering (in kg/m 2, afgerond op 2 decimalen) van het testbeton ten hoogste gelijk is aan die van het referentiebeton, dan wordt voldaan aan de eis voor vorstdooi(zout)bestandheid. In dat geval mag de producent de TOC-waarde van de gebruikte vulstof als absolute grenswaarde hanteren. (b)Totaalgehalte MgO Indien niet wordt voldaan aan de eis ten aanzien van het totaalgehalte MgO dient de autoclaafproef conformASTM C151 uitgevoerd te worden (zie §3.2). Indien aan de eis voor de autoclaaf expansie wordt voldaan, dan iser alsnog goedkeur. Het maximale MgO-gehalte van de monsters, die de autoclaaf proef succesvol doorstaan,mag dan door de producent als grenswaarde worden gehanteerd. 3.2 Fysische eigenschappen De zeefdoorval van TAG-G vulstof dient te voldoen aan de eisen in tabel 3.2. Tabel 3.2Eisen ten aanzien van zeefdoorval EisBepaling volgensEenheidEigenschap 100NEN-EN 933-10%m/mZeefdoorval 2 mm 85 - 100NEN-EN 933-10%m/mZeefdoorval 125?m 70 - 100NEN-EN 933-10%m/mZeefdoorval 63?m CROW-CUR Aanbeveling 132:2025 TAG-G vulstof als type I vulstof in niet-constructief, ongewapend beton8 Tabel 3.3 toont de eisen voor TAG-G vulstof, die gemeten worden aan pasta. De invloed op de bindtijd dient onderzocht te worden aan een mengsel van 25%m/m TAG-G vulstof + 75%m/m testcement in vergelijking met proefstukken vervaardigd met 100% van hetzelfde testcement (referentie). Het mengsel met TAG-G vulstof dient tevens te voldoen aan de eis ten aanzien van vormhoudendheid. Indien het totaalgehalte MgO groter is dan 5,0%m/m (zie §3.1) dient met bovengenoemd mengsel de autoclaafproef conform ASTM C151 uitgevoerd te worden aan ten- minste 2 proefstukken per monster. De gemiddelde expansie mag niet meer dan 0,40% bedragen. Tabel 3.3Eisen ten aanzien van eigenschappen, gemeten aan pasta EisBepaling volgensEenheidEigenschap ?120NEN-EN 196-3minInvloed op bindtijd < 10NEN-EN 196-3mmVormhoudendheid ?0,40ASTM C151%Autoclaaf expansie De invloed van TAG-G vulstof op de ontwikkeling van de druksterkte dient gemeten te worden conform NEN-EN196-1 aan mortelprisma's vervaardigd op basis van een bindmiddel van 25%m/m TAG-G vulstof + 75%m/m testcementin vergelijking met prisma's vervaardigd met 100% van hetzelfde testcement (referentie). De activiteitindex van hetmengsel met TAG-G vulstof na 28 dagen dient te voldoen aan de eisen in tabel 3.4. De expansie van mortelprisma's vervaardigd op basis van een bindmiddel van 25%m/m TAG-G vulstof + 75%m/m testcement dient gemeten te worden conform bijlage C van RTD 1034, waarbij de test verlengd wordt naar een ouderdom van 182 dagen. Er moet voldaan worden aan de volgende criteria: 1 de gemiddelde expansie bij een ouderdom van 182 dagen mag ten hoogste 1,0 mm/m bedragen én 2 de expansie is constant tijdens de laatste 91 dagen van de test. Rekening houdend met de meetonnauwkeurigheid betekent dit, dat de expansie in de laatste 91 dagen niet meer dan 0,05 mm/m mag wijzigen. Tabel 3.4Eisen ten aanzien van eigenschappen, gemeten aan mortelprisma's EisBepaling volgensEenheidEigenschap ?65NEN-EN 196-1%Activiteitsindex 28d ?1,0RTD 1034, bijlage Cmm/mExpansie onder water bij40°C na 182 dagen 9Producteisen Titels van vermelde normen en documenten- - - - - - - Beproevingsmethoden voor cement?Deel 1: Bepaling van de sterkteNEN-EN 196-1 Beproevingsmethoden voor cement?Deel 2: Chemische analyse van cementNEN-EN 196-2 Beproevingsmethoden voor cement?Deel 3: Bepaling van begin en einde van de binding en bepaling van de vormhoudendheid NEN-EN 196-3 Cement?Deel 1: Samenstelling, specificaties en conformiteitscriteria voor gewone cementsoorten. NEN-EN 197-1 Beproevingsmethoden voor geometrische eigenschappen van toeslagmaterialen - Deel 9: Beoordeling van fijn materiaal?Methyleenblauwproef NEN-EN 933-9 Beproevingsmethoden voor geometrische eigenschappen van toeslagmaterialen - Deel 10: Beoordeling van fijn materiaal?Korrelverdeling van vulstoffen (luchtstraalze- ving) NEN-EN 933-10 Beproeving van verhard beton - Deel 9: Vorst/dooi-bestandheid - AfschilferingNVN-CEN/TS 12390-9 Bepaling van het totale gehalte aan organische koolstof in kalksteenNEN-EN 13639 Procedures, criteria en beproevingsmethoden voor de toetsing van de specifieke geschiktheid van nieuwe cementen voor toepassing in beton en voor de gelijkwaardige prestatie van beton met vulstoffen CROW-CUR Aanbeveling 48 Bewerken van verontreinigde grond en baggerspecie, SIKBBRL SIKB 7500 Leidraad voor de beoordeling van nieuwe betonmengsels, Rijkswaterstaat Technisch Document RTD 1034 Standard Test Method for Autoclave Expansion of Hydraulic cementASTM C151/C151M-18 CROW-CUR Aanbeveling 132:2025 TAG-G vulstof als type I vulstof in niet-constructief, ongewapend beton10 Achtergrondrapport - Geschiktheid vulstof uit thermische reiniging grond en TAG voor toepassinginniet-constructief,ongewapendbeton- - - - - - - 1 Inleiding Verontreinigde grond en (al dan niet) teerhoudend asfaltgranulaat (TAG) worden samen thermisch gereinigd in een thermische reinigingsinstallatie (TRI). Deze gecombineerde reiniging is opgenomen in BRL 7500, protocol 7510. De rookgassen die vrijkomen bij dit proces worden verhit tot minimaal 850°C in de naverbrander, waarna deze weer gekoeld worden en het stof wordt afgevangen in het elektrostatisch filter (ESP). Dit ESP-stof wordt opgeslagen in silo's en is mogelijk geschikt als vulstof in beton. De benaming TAG-G vulstof zal als generieke naam voor deze vulstof gebruikt worden. De TAG-G vulstof die afkomstig is van de TRI van ATM 2 te Moerdijk wordt onder de productnaam FORZ ®Filler op de markt gebracht. In CROW-verband is een werkgroep samengesteld, die de geschiktheid hiervan beoordeelt als type I vulstof voor toepassing in niet-constructief, ongewapend beton. De basis voor deze beoordeling is een omvangrijk geschiktheidsonderzoek, waarvan de resultaten in het voorliggende rapport worden beschreven. 2 Onderzoeksprogramma 2.1 Opzet onderzoek Het onderzoeksprogramma is opgesplitst in de volgende onderdelen: 1 Karakterisering vulstof 2 Pasta- en mortelproeven 3 Proeven beton eerste leven 4 Proeven beton tweede leven, inclusief tweede leven vulstof. De eerste twee onderzoeksdelen zijn uitgevoerd aan 4 door de werkgroep geselecteerde monsters TAG-G vulstof. Op basis van de hiermee verkregen resultaten is door de werkgroep hieruit een monster TAG-G vulstof met een hoog TOC-gehalte gekozen, dat in de daaropvolgende onderdelen is ingezet. 2.2 Monsterneming De monstername van de TAG-G vulstof van de TRI van ATM te Moerdijk is uitgevoerd door ATM. Gedurende 8 opeenvolgende etmalen (13 t/m 20 februari 2023) zijn steekmonsters genomen. De productie is per etmaal met 1 recept uitgevoerd. Hierbij zijn de volgende 4 recepten toegepast: 1 60% TAG + 40% grond 2 60% TAG + 40% grond + 10% bleekaarde 3 3 40% TAG + 60% grond 4 40% TAG + 60% grond + 10% bleekaarde* NB: Aandeel grondstoffen in gewichtspercentages. De dosering van bleekaarde wordt bovenop de 100% TAG en grond berekend. De thermische reiniging van deze stoffen valt binnen de reikwijdte van BRL 7500, protocol 7510. De 4 verschillende recepten zijn tijdens opeenvolgende dagen toegepast, waarna de cyclus nogmaals is doorlopen. Per recept zijn dus 2 productiedagen bemonsterd. Op elke productiedag zijn op 3 vaste tijdstippen monsters genomen van de TAG-G vulstof. Op elk monsternametijdstip zijn 4 emmers van 10 liter bemonsterd. De genomen monsters zijn door ATM afgeleverd bij het laboratorium van SGS INTRON te Sittard ten behoeve van het uitvoeren van het onderzoek. Aan de monsters zijn de volgende analyses uitgevoerd door SGS INTRON: Elementsamenstelling met XRF (Omnian, uitgebreide lijst elementen); Gloeiverlies (975°C gedurende 1 u); Luchtstraalzeving < 63?m volgens NEN-EN 933-10; TOC-gehalte volgens NEN-EN 15936. ATM heeft zelf luchtstraalzevingen op de zeven 2 mm en 125?m uitgevoerd. 2) ATM is onderdeel van Renewi. 3) Bleekaarde is een kleisoort, die gebruikt wordt als absorptiemiddel voor oliën en vetten. Mineralogisch gezien bestaat het uit bentoniet, attapulgiet en sepioliet. 11Achtergrondrapport - Geschiktheid vulstof uit thermische reiniging grond en TAG voor toepassing in niet-constructief, ongewapend beton De resultaten van de karakterisering van de 24 monsters TAG-G vulstof zijn beschreven in het SGS INTRON-rapport met kenmerk A144910/R20231260A van 2-2-2023. 2.3 Geselecteerde monsters Voor het onderzoek zijn 4 monsters geselecteerd door de werkgroep. De selectie is uitgevoerd op basis van de karakterisering van de 24 steekmonsters. Bij de selectie zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: Selecteer 1 monster met een hoog totaal S-gehalte (bij voorkeur >1% totaal S 4 ) in verband met mogelijk risico op ettringietvorming. Selecteer 1 monster met een laag gehalte