CROW-CUR Richtlijn 2:2021
Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton

CROW-CUR Richtlijn 2:2021 Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton Over CROW CROW bedenkt slimme en praktische oplossingen voor vraagstukken over infrastructuur, openbare ruimte, verkeer en vervoer in Nederland. Dat doen we samen met externe professionals die kennis met elkaar delen en toepasbaar maken voor de praktijk. CROW is een onafhankelijke kennisorganisatie zonder winstoogmerk die investeert in kennis voor nu en in de toekomst. Wij streven naar de beste oplossingen voor vraagstukken van beleid tot en met beheer in infrastructuur, openbare ruimte, verkeer en vervoer en werk en veiligheid. Bovendien zijn wij experts op het gebied van aanbesteden en contracteren. CROW-CUR Richtlijn 2:2021 Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton 1 CROW Postbus 37, 6710 BA Ede Telefoon (0318) 69 53 00 E-mail klantenservice@crow.nl Website w w w.crow.nl Januari 2022 ISBN: 978 90 6628 698 6 CROW en degenen die aan deze publicatie hebben mee - gewerkt, hebben de hierin opgenomen gegevens zorg - vuldig 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 aansprake - lijkheid 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. De Nederlandse overheid heeft de beleidsdoelstelling dat de Nederlandse economie in 2050 circulair is [1]. Rijkswaterstaat wil al in 2030 volledig circulair werken [2]. Deze doelstelling impliceert voor de betonketen dat grondstoffen voor beton ook beoordeeld moeten worden op de gevolgen voor de circulariteit van het beton en daarmee ook in een toepassing van de volgende levenscyclus van het beton. In CROW-CUR Aanbeveling 128:2021 "AEC-vulstof in ongewapend aardvochtig beton" [4] is voor het eerst voor een nieuwe grondstof voor beton de beoordeling van de gevolgen voor het 2 e en volgende leven beton opgenomen. De behoefte bestond om voor alle grondstoffen voor beton een dergelijke generieke beoordelingssystematiek te ontwikkelen en hieruit is de CROW-werkgroep "2e/3e leven hergebruik in beton" voortgekomen die deze CROW Richtlijn heeft ontwikkeld. Dit document is gepubliceerd als Richtlijn. De bedoeling is om er ervaring mee op te doen. CROW roept gebruikers op om ervaringen met deze Richtlijn te delen. Na evaluatie en verwerking van de ervaringen kan de Richtlijn eventueel worden gepubliceerd als CROW-CUR Aanbeveling. De Richtlijn kan ook direct worden toegepast bij het opstellen van een CROW-CUR Aanbeveling voor nieuwe grondstoffen. In dat geval maak de beoordeling voor de geschiktheid in circulair beton direct deel uit van de beoordeling van een nieuwe grondstof voor beton. De uitgave van deze Richtlijn is mede mogelijk gemaakt door een financiële bijdrage van: Betonhuis, Rijkswaterstaat GPO, Rijkswaterstaat Klimaatenvelop, Urban Mine en Vereniging Afvalbedrijven. De inhoud van deze CROW-CUR Richtlijn 2:2021 is voorafgaand aan het verschijnen, gedeeld met de leden van NEN-normcommissie 353 039 'Beton'. De daaruit volgende reacties en commentaren zijn voor zover als mogelijk verwerkt in deze versie. Voorwoord Op moment van publicatie van deze Richtlijn was deze CROW-werkgroep als volgt samengesteld: Eize Drenth, RWS-GPO Klimaatenvelop (voorzitter) Angelo Saraber, Saraber Consultancy Gert van der Wegen, SGS INTRON Mark van Kempen, Blue Phoenix Group, Vereniging Afvalbedrijven Henk Soen, Blue Phoenix Group Evert Schut, RWS team Circulaire economie Bart Hendrix, RWS-GPO Leo Dekker, vz Betonakkoord - Hergebruik Betonreststromen Rob Bleijerveld, Mineralz, Vereniging Afvalbedrijven Edwin Heijnsdijk, Heros, Vereniging Afvalbedrijven Peter Broere, BRBS Recycling Erik van Roekel, GBN Frank Rens, GBN Alfons van Woensel , CRH, vz Betonakkoord - Dalende MKI Kees van der Plas , De Hoop, Vereniging Industriële Bijproducten John Thoonen , K3Delta, Cascade René Rutte, Rutte Groep Anna Alberda, Urban Mine Ulbert Hofstra, SGS INTRON (rapporteur) Math Pluis, Betonhuis Betonwaren Edwin Vermeulen, Betonhuis Cement De begeleiding vanuit CROW heeft plaats gevonden door Ad van Leest. 1 Inleiding 6 1.1 Beoordelen van grondstoffen voor beton vanuit circulariteit 6 1.2 Scope van deze richtlijn 6 1.3 Afbakening 6 2 Termen en definities 8 3 Opzet beoordeling grondstoffen 9 3.1 Beoordelingscriteria 9 3.2 Aanpak en te beoordelen aspecten in het laboratorium 9 4 Laboratoriumonderzoek 11 4.1 Uitgangspunten 11 4.2 Vervaardigen materiaalmonsters 11 4.3 Materiaaltechnisch onderzoek 12 4.3.1 Basis beoordeling van grof en fijn betongranulaat met de grondstof 12 4.3.2 Beoordeling van de constructieve eigenschappen van 2e leven beton 13 4.3.3 Beoordeling van de poederfractie met de grondstof (bindmiddel of vulstof) 14 4.4 Milieuhygiënisch onderzoek 14 4.4.1 Uitloogonderzoek gebroken beton met de grondstof 14 4.4.2 Zeer Zorgwekkende Stoffen (ZZS) 15 4.4.3 Radioactieve stoffen 15 4.5 Rapportage 15 5 Referenties 16 Inhoud 1.1 Beoordelen van grondstoffen voor beton vanuit circulariteit In deze Richtlijn wordt aangegeven hoe met behulp van laboratoriumonderzoek grondstoffen beoordeeld moeten worden op hun geschiktheid voor circulair beton. Geschiktheid voor circulair beton wil zeggen dat de recy - clingproducten die geproduceerd worden aan het eind van de levensduur van het beton met deze grondstoffen, geschikt zijn om weer nieuw beton van te maken. Het gaat dan om grof betongranulaat, fijn betongranulaat en poe - derfractie. Poederfractie is opgenomen, omdat dat vrijkomt bij innovatieve recyclingtechnieken, waarbij cementsteen grotendeels wordt gescheiden van de toeslagstoffen (zand en grind). Het laboratoriumonderzoek in deze Richtlijn houdt in dat er beton wordt gemaakt met de te beoordelen grondstof. Vervolgens worden hiermee monsters gemaakt die getest worden op technische en milieuhygiënische aspecten. Op basis van deze onderzoeksresultaten wordt dan een uit - spraak gedaan over de geschiktheid van betreffende grondstof voor 2 e/3e leven beton. Het laboratoriumonderzoek van deze Richtlijn is gericht op onderzoek naar de geschiktheid van een grondstof in beton voor circulair gebruik van dat beton. Daarvoor worden de milieuhygiënische en de materiaaltechnische eigenschappen van het beton - granulaat en het poederfractie vervaardigd uit het beton met de grondstof beoordeeld. 1.2 Scope van deze richtlijn Grondstoffen worden met betrekking tot de beoordeling op de circulariteit van beton voor deze Richtlijn toegepast als: -bindmiddelen, zoals geopolymeren en nieuwe klinker - gebaseerde cementen; -vulstoffen, zoals fijngemalen metaalslakken en fijngema - len AEC-bodemas; -grove en fijne toeslagmaterialen, zoals spoorwegballast en AEC-granulaat. Deze Richtlijn is niet van toepassing op de individuele grondstoffen die worden gebruikt voor het maken van bindmiddelen, zoals bijvoorbeeld mengcementen of geo - polymeren. De beoordeling op circulariteit vindt dan plaats op het bindmiddel, zoals dat wordt toegepast op een betoncentrale. Hulpstoffen vallen buiten deze Richtlijn. Het gaat bij hulp - stoffen om lage doseringen, ca. 1% m/m werkzame bestanddelen op het cementgewicht, en zullen daarom niet of slechts beperkt van invloed zijn op de circulariteit van het beton. Vezels als bestanddeel van beton vallen ook buiten de scope van deze Richtlijn. Vezels (staalvezels, kunststof - vezels, glasvezels) kunnen onderdeel uitmaken van de betonsamenstelling. Enerzijds kunnen vezels een belem - mering opwerpen voor hergebruik in een volgend leven beton, denk bijvoorbeeld aan de staalvezels in betongranu - laat die een belemmering zijn voor toepassing in toplagen, bijvoorbeeld in agrarische toepassingen. Het speciegedrag van een volgend leven beton dat vezels bevat, zal ook anders zijn. Anderzijds is er weinig bekend over de meet - methoden en de goedkeurcriteria voor betongranulaat dat vezels bevat. Er zijn ook beperkingen voor het gebruik van deze Richtlijn bij 'betonexoten'. Voor bijvoorbeeld zandcement dekvloe - ren, cellenbeton en anhydrietvloeren is deze Richtlijn niet bedoeld, het gaat om beton zoals dat in de infra en bouw wordt toegepast. Deze Richtlijn is generiek toepasbaar, zowel op een traditi - onele als op een alternatieve grondstof. De scope van deze Richtlijn betreft de grondstof voor gebruik in beton, opdat deze voor circulair gebruik van dat beton geen belemmering vormt, dus 'beton blijft herbruikbaar in (alle) beton'. Dat impliceert dat beton dat voorheen in een stoeptegel is toegepast, in een volgend leven in een viaduct kan worden gebruikt, en andersom. 1.3 Afbakening Circulariteit in deze Richtlijn betreft uitsluitend het herge - bruik van betongranulaat en poederfractie, dat traditionele en/of alternatieve grondstoffen bevat, verkregen uit recy - cling van betonmortel en betonproducten van het 1e leven beton ten behoeve van hergebruik als grondstof in 2e leven beton. Er zijn ook nog andere vormen van circulariteit gere - lateerd aan beton ? hergebruik van elementen, levensduur - verlenging etc. Dat komt in deze Richtlijn niet aan de orde. De beoordeling, c.q. de karakterisering van de eigenschap - pen van de grondstof zelf blijft buiten deze Richtlijn. 1 Inleiding 6 CROW-CUR Richtlijn 2:2021 ? Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton De materiaaltechnische beoordeling van de grondstof voor gebruik in beton is met Nederlands vigerend beleid en regelgeving geregeld. De procedure voor een alternatieve grondstof, ofwel nog 'te beoordelen grondstof ' is bijvoor - beeld vastgelegd in het SBRCURnet Kennispaper "Beoor- delingsmethodiek geschiktheid alternatieve grondstoffen voor beton" [3]. Het resultaat is dan een nieuwe CROW- CUR Aanbeveling voor een specifieke grondstof voor toepassing in beton met een nauwkeurig omschreven toepassingsgebied, waarin de te volgen procedure, bepalingsmethoden en relevante toetsingscriteria zijn aangegeven. Daarmee wordt de geschiktheid voor het toepassen van de alternatieve grondstof in beton met het aangegeven toepassingsgebied aangetoond. Een voorwaarde voor de toepassing van deze Richtlijn is dat de initiële beoordeling van de grondstof voor gebruik in 'eerste leven' beton al uitputtend is doorgevoerd en beschikbaar is gesteld. Voorbeeld: een marktpartij ontwik - kelt voor betonwaren een afzet voor de grondstof, maar of dat ook in constructief beton kan worden toegepast, wordt vaak onvoldoende onderzocht. De eisen in deze Richtlijn zijn zo geformuleerd, dat dit alsnog voor de grondstof wordt onderzocht en voldoet aan de scope van deze Richt - lijn. Het is niet mogelijk om de eigenschappen van een grond - stof zoals bijvoorbeeld betongranulaat generiek 'door te vertalen' naar de prestatie van een volgend leven beton ('betongranulaat in betongranulaat'). Dit is wel mogelijk als de toepassing bekend is en de passende betonsamenstel - ling ontworpen is. Zo spelen bij de beoordeling van de eigenschappen van het betongranulaat in de praktijk bij - voorbeeld ook de constructieve eigenschappen, de betonsamenstelling en de dichtheid van het materiaal een rol. Hiervoor gelden aanvullende normen die afhankelijk zijn van de toepassing. Ook de omstandigheden waaronder het betongranulaat als toeslagmateriaal in het eerste leven beton heeft doorgebracht, hebben invloed. Zo kan er sprake zijn van ingedrongen chloride of andere schadelijke stoffen. Daarnaast zijn ook aspecten als de praktische (bijv. herkenbaarheid) en economische haalbaarheid door schaalgrootte voor de grondstof te betrachten. Dit bete - kent dat niet alle risico's ten aanzien van de prestatie van een volgend leven beton weggenomen kunnen worden met deze Richtlijn. Uiteindelijk zal dit ertoe leiden dat verschillende recycling - bedrijven, afhankelijk van de recyclingmethode, bijvoor - beeld verschillende kwaliteiten betongranulaat gaan pro - duceren en dat er bij het ontwerp van het betonmengsel in zijn toepassing rekening gehouden wordt met de beschik - bare kwaliteit. Toch is dit niet met zekerheid te zeggen, men kan zich ook voorstellen dat het economisch, maar ook puur beschikbaarheids-gerelateerd niet haalbaar is en het ontwerp zich juist zal moeten kunnen afstemmen op de beschikbare kwaliteit. Er kan voor de recyclingbedrijven op termijn een verschuiving zijn van een aanbod gestuurde recycling naar een vraag gestuurde recycling. De recycling - branche zal de productie dus kunnen afstemmen op nieuwe circulaire toepassingen (momenteel nog >90% als funderingsmateriaal). Opgemerkt wordt daarbij dat vanaf 2030 het voor Rijkswaterstaat-projecten niet meer is toe - gestaan dat betongranulaat dat voldoet aan de eisen van het Besluit bodemkwaliteit (Bbk) [8] in een wegfundering wordt toegepast, maar alleen in nieuw te produceren volgend leven beton. Hoofdstuk 1 ? Inleiding 7 Te r m Definitie Bron Beton - 1 e leven beton Beton waarin de te beoordelen traditionele of alternatieve grondstof in de levenscyclus voor het eerst is toegepast. Volgend leven beton - 2 e leven beton Beton waarin grondstoffen uit de recycling van 1 e leven beton, fijn en grof betongranulaat en poederfractie, zijn toegepast. De te beoordelen grondstof komt in het betongranulaat en/of de poederfractie afkomstig van 1e leven beton voor. Algemeen toepasbaar In het algemeen (maar niet altijd) toepasbaar in veel voorkomende (maar niet alle) toepassingen 1. Ook voor traditioneel beton gelden beperkingen. NEN 8005 Bewerken Een bewerking uitvoeren met een bewerkingsinstallatie gericht op recycling van het materiaal. Bindmiddel Bindmiddel voor beton. Het traditionele bindmiddel voor beton is cement volgens NEN 8005. Nieuwe bindmiddelen zijn bijvoorbeeld geopolymeren en alternatieve cementen. Poederfractie Zeer fijne fractie uit innovatieve recyclingmethode voornamelijk bestaande uit cementsteen of verhard nieuw bindmiddel. Circulariteit(in deze Richtlijn) Het hergebruik van betongranulaat en poederfractie, dat traditionele en/of alternatieve grondstoffen bevat, uit het betongranulaat van betonmortel en betonproducten van het 1 e leven beton ten behoeve van hergebruik als grondstof in 2 e leven beton. Fijn betongranulaat Betongranulaat verkregen bij het breken van betonpuin, in een bewerkingsinstallatie en bestaande uit korrels met een bovenmaat van maximaal 4 mm (cf. NEN-EN-12620). BRL 2506 Grof betongranulaat Betongranulaat verkregen bij het breken van betonpuin in een bewerkingsinstallatie en bestaande uit korrels met een ondermaat van minimaal 4 mm (cf. NEN-EN-12620). BRL 2506 Grondstof Bestanddeel van beton. In deze Richtlijn betreft het bindmiddelen, vulstoffen en toeslagstoffen Hergebruik Bouwproducten of gebouw- of GWW-werkonderdelen/elementen opnieuw gebruiken in dezelfde functie, al dan niet na bewerking. BM/CB'23 Hulpstof Hulpstoffen worden tijdens het mengproces in kleine hoeveelheden aan de betonspecie toegevoegd om de eigenschappen van de betonspecie of het verharde beton aan te passen. Voorbeelden zijn plastificeerders, bindtijdvertragers en -versnellers, luchtbelvormers, waterretentiemiddelen. NEN-EN 206 Innovatieve recyclingmethode Nieuwe recyclingmethode, waarbij een groot deel van de cementsteen verwijderd wordt van de oorspronkelijke toeslagmaterialen en cementsteen met bindmiddel- en/of vulstoffunctie vrijkomt. Breken van betonpuin tot grof betongranulaat (idealiter 100% grof toeslagmateriaal), fijn betongranulaat (idealiter 100% fijn toeslagmateriaal) en cementsteen als poederfractie (idealiter 100% bindmiddel- of vulstoffunctie). Recycling Recyclen is het terugwinnen van materialen en grondstoffen door bewerking van afgedankte producten en het opnieuw inzetten hiervan voor het maken van producten. BM/CB'23 Toeslagmateriaal Toeslagmateriaal is een mengsel van korrels dat geheel of gedeeltelijk uit rond of gebroken materiaal bestaat en is samengesteld uit natuurlijke en/of kunstmatige bestanddelen. Traditionele toeslagmaterialen zijn zand (fijn toeslagmateriaal) en grind (grof toeslagmateriaal). Traditioneel beton Beton waarmee decennialang praktijkervaring mee is opgedaan in Nederland en dat is samengesteld uit de traditionele grondstoffen cement (cement volgens NEN 8005), zand en grind en met een minimale sterkte klasse van C20/25. Traditionele recyclingmethode Breken van betonpuin tot grof cementsteen houdend betongranulaat, fijn cementsteen houdend betongranulaat en eventueel poederfractie ('vulstof'). Vulstof Fijn verdeeld materiaal, overwegend kleiner dan 63 ?m, dat is verkregen door het bewerken van steenachtige materialen van natuurlijke, kunstmatige, industriële of gerecycleerde oorsprong, dan wel een mengsel van dergelijke materialen. BRL 1804 2 Termen en definities 1 NEN 8005 onderscheidt bij cementen: - Generiek toepasbaar (in deze CROW-CUR Richtlijn genoemd 'algemeen' toepasbaar) = cementen genoemd in EN 197-1 en waarmee in NL langdurige er varingen mee zijn opgedaan of de generieke toepasbaarheid is aangetoond met CUR-Aanbeveling 48 - Specifieke geschiktheid: cementen waar van de geschiktheid voor toepassing in bepaalde milieuklasse(n) met CUR-Aanbeveling 48 is aangetoond. 8 CROW-CUR Richtlijn 2:2021 ? Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton 3 Opzet beoordeling grondstoffen 3.1 Beoordelingscriteria De huidige kwaliteit van betongranulaat uit grindbeton dat met een traditionele recyclingmethode wordt vervaardigd, geldt als ondergrens voor de beoordeling. Met deze onder - grens heeft de betonketen ruime ervaring en de kaders zijn vastgelegd in de betonnormen en daaraan gerelateerde documenten, onder andere NEN 8005, CUR-Aanbeveling 112 en BRL 2506. Voor traditionele grondstoffen, die al vele decennia en breed in beton worden toegepast, zou kunnen worden volstaan met een beperkt laboratoriumonderzoek aangevuld met gedocumenteerde brede praktijkervaring. Differentiatie van de kwaliteit naar boven is uiteraard mogelijk. Als voor de grondstof blijkt dat het beton- granulaat en/of de poederfractie niet meer aan de gestelde eisen voor circulair gebruik van beton voldoen, is er dus geen sprake meer van circulariteit. Voor de poederfractie is de huidige kwaliteit die bij de inno - vatieve recyclingmethoden vrijkomt als ondergrens voor de beoordeling genomen en de algemene eisen in BRL 1804 (Vulstoffen voor beton en mortel) als toetsingscriteria. Van de huidige kwaliteit poederfracties is nog onbekend of die geschikt zijn voor alle betonkwaliteiten en toepassingen. Dat moet nog degelijk worden onderzocht. 3.2 Aanpak en te beoordelen aspecten in het laboratorium Naast het laboratoriumonderzoek op betongranulaat en poederfractie met de betreffende grondstof omvat deze Richtlijn ook de karakterisering van de grondstof zelf met betrekking tot eigenschappen die nog niet in de eerste leven beoordeling zijn vastgesteld en de analyse van het beoogde toepassingsgebied voor het circulair beton in de praktijk, te weten: -onderzoek of er al een CROW-CUR Aanbeveling voor de grondstof in beton van toepassing is. Er moet worden nagegaan of met name de constructieve aspecten en duurzaamheid van de grondstof toegepast in het eerste leven beton voldoende is onderzocht aangezien dat de voorwaarde is om deze aanbeveling nuttig te kunnen gebruiken; -vaststellen of het toepassingsgebied voor het beton - granulaat en de poederfractie met de grondstof in lijn met deze Richtlijn generiek is of dat er een specifieke voorkeur voor een recyclingmethode (innovatieve of traditio nele) vereist is; -karakterisering van de grondstof met betrekking tot eigenschappen die nog niet in de eerste leven beoor - deling zijn vastgesteld. Hier is ook bedoeld dat bijvoor - beeld een niet constructief beton met een bepaalde grondstof beoordeeld wordt voor zijn eigenschappen bij hergebruik als betongranulaat in constructief beton; -materiaaltechnische beoordeling van het betongranulaat en de poederfractie met de grondstof; -milieuhygiënische beoordeling van het betongranulaat met de grondstof. Het laboratoriumonderzoek is gericht op onderzoek naar de primaire eigenschappen (tabel 1 en 2) van beton- granulaat en poederfractie met de grondstof in relatie tot circulariteit en geldt zodoende niet als alomvattend wat betreft de specifieke toepassing in het 2e leven beton. De poederfractie wordt voor deze Richtlijn alleen onder - zocht op potentieel hergebruik als vulstof in beton. Andere toepassingsmogelijkheden voor de poederfractie, bijvoor - beeld als grondstof voor klinker, vallen buiten de scope van deze Richtlijn. Het onderzoek moet onafhankelijk en representatief zijn en moet een goed beeld geven van de spreiding in kwaliteit. In het schema in figuur 1 is de procedure voor de materiaal - technische en milieuhygiënische beoordeling van beton - granulaat en poederfractie met de grondstof, vervaardigd op laboratoriumschaal, weergegeven. De werkwijze is onafhankelijk van de recyclingmethode. Hoofdstuk 3 ? Opzet beoordeling grondstoffen 9 Figuur 1. Generiek: procedure laboratoriumonderzoek, materiaaltechnische en milieuhygiënische eigenschappen van betongranulaat en poederfractie met de grondstof (onafhankelijk van de recyclingmethode). Beoordeling betongranulaat en poederfractie met de grondstof Karakteriseer grondstof conform RTD 1034 Beoordeel of er aanvullende aandachtspunten zijn Materiaaltechnische beoordeling Voer aanvullend onderzoek hiernaar uit Milieuhygiënische beoordeling ja ja ja ja nee nee nee ja Is grondstof gekarakteriseerd in opstellen regelgeving 1 e leven? Zijn constructieve aspecten en levensduur van het 1 e leven beton met de grondstof uitgevoerd? Beoordeling grondstof Voldoet? Voldoet? Geschiktheidsonderzoek in beton Toepassing in volgend leven beton Volgend leven beton Reikwijdte van dezeRichtlijn Niet circulair nee nee 10 CROW-CUR Richtlijn 2:2021 ? Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton 4.1 Uitgangspunten De materiaaltechnische aspecten van het 1e leven beton met de te beoordelen grondstof worden bekend veronder - steld. Dit hoofdstuk betreft de materiaaltechnische eigen - schappen van de materiaalstromen voor het 2e leven beton. In paragraaf 4.2. wordt de aanmaak van de materiaal - monsters (gerecyclede materiaal na eerste leven beton) beschreven, in paragraaf 4.3 worden de materiaal- technische proeven beschreven die op deze monsters worden uitgevoerd en de eisen waaraan de toetsing plaatsvindt. In paragraaf 4.4. worden de milieuhygiënische proeven met de criteria weergegeven. Uitgaande van de twee hoofdscenario's, de traditionele en innovatieve recyclingmethode, wordt voor deze Richtlijn een onderscheid gemaakt in het soort betongranulaat en poederfractie met de grondstof: -Traditionele recyclingmethode, betongranulaat en (mogelijk) poederfractie: -grof (bindmiddelrijk) betongranulaat: grof BG trad,2e -fijn (bindmiddelrijk) betongranulaat: fijn BG trad,2e -(bindmiddelarmere) poederfractie: PF trad,2e -Innovatieve recyclingmethode, betongranulaat en poe - derfractie: -grof (bindmiddelarm) betongranulaat: grof BG innov, 2e -fijn (bindmiddelarm) betongranulaat: fijn BG innov, 2e -(bindmiddelrijke) poederfractie: PF innov, 2e Onderzocht worden: -Fijn en grof (bindmiddelrijk) betongranulaat maatgevend voor traditionele recyclingmethoden: respectievelijk fijn BG trad,2e en grof BG trad,2e Deze betongranulaten kunnen worden beschouwd als worst case voor de betongranulaten afkomstig van innovatieve recyclingmethoden. -(Bindmiddelrijke) poederfractie maatgevend voor innovatieve recyclingmethoden: PF innov, 2e Deze poederfractie kan worden beschouwd als worst case voor de poederfractie die eventueel vrijkomt bij traditionele recyclingmethoden. 4.2 Vervaardigen materiaalmonsters Fijn en grof (bindmiddelrijk) betongranulaat De betonnen proefstukken worden speciaal voor dit labo - ratoriumonderzoek vervaardigd. De betonsamenstelling moet representatief zijn voor de 1e leven toepassing. De monsterneming van de (alle) grondstoffen voor het laboratoriumonderzoek moet aantoonbaar onafhankelijk en representatief zijn. De te beoordelen grondstof moet op zijn maximaal toegestane hoeveelheid worden verwerkt. De betonsterkte moet representatief zijn voor de daad - werkelijke toepassing(en).. Het beton wordt middels een versnelde procedure gedurende twee maanden bij 40°C uitgehard. Bij klinkergebaseerde cementen kan dat onder water geschieden; bij alkalisch geactiveerde bindmiddelen dient de instructie van de leverancier te worden gevolgd en zal dit meestal luchtdicht verpakt zijn (geen contact met water in verband met uitspoelen activator en geen uitdro - ging). Na twee maanden verharden is het beton geschikt voor het uitvoeren van het materiaaltechnische laboratorium onderzoek van deze Richtlijn. De wijze van verdichten en de dichtheid en daarmee ook de betonsterkte moeten representatief zijn voor de daad - werkelijke toepassing(en). Daarom mag er voor specifieke toepassingen, zoals de productie van stenen en tegels met aardvochtig beton ook uitgegaan worden van monsters die in de praktijk zijn geproduceerd, waarbij door een onafhan - kelijke derde de productiemengsels worden vastgelegd en gedocumenteerd. De proefstukken ten behoeve van het milieuonderzoek die - nen in alle gevallen waterdicht verpakt te verharden (geen contact met water om uitloging te voorkomen). De verharde betonproefstukken worden verkleind met een laboratorium kaakbreker. Daarna worden de volgende twee materiaalmonsters (fracties) door zeven van het gebroken materiaal verkregen, te weten: -fractie d > 4 mm, grof bindmiddelrijk betongranulaat (grof BG trad,2e ); de bovengrens voor de zeefdiameter met D van 16, 22 of 32 mm is zelf te kiezen; -fractie 0,125 < d < 4 mm, fijn bindmiddelrijk betongranu - laat (fijn BG trad,2e ); (Bindmiddelrijke) poederfractie Het derde materiaal monster is de poederfractie van de innovatieve recyclingmethode PF innov, 2e . De poederfractie van de innovatieve recyclingmethode wordt gesimuleerd door fijn gemalen, versneld verhard (2 maanden 40 °C) bindmiddel van een samenstelling die representatief is voor het bindmiddel in het 1e leven beton. Het versneld verharde bindmiddel wordt met een laboratorium kaakbreker ver - kleind tot < 4 mm en vervolgens fijngemalen (< 0,125 mm) met een geschikt maalapparaat. Uitvoering en vastlegging De vervaardiging van het beton en het verharde bindmiddel, resp. het komen tot voorgebroken proefstukken en de materiaalmonsters dient door een onafhankelijk laborato - rium te worden uitgevoerd, dan wel onder toezicht van een onafhankelijke partij (laboratorium of certificerende instel - ling) en te worden gedocumenteerd (zie 4.5). 4 Laboratoriumonderzoek Hoofdstuk 4 ? Laboratoriumonderzoek 11 4.3 Materiaaltechnisch onderzoek Het materiaaltechnische laboratoriumonderzoek is sche - matisch weergegeven in onderstaande figuur 2. De onder - zoeksmethoden met vastgestelde criteria zijn verderop in deze paragraaf uitgewerkt. Het materiaaltechnisch laboratoriumonderzoek is in eerste instantie gericht op het beoordelen van de eigenschappen van waterabsorptie en de dichtheid van de materiaal - monsters fijn en grof betongranulaat en van de basiseigen - schappen als vulstof van de poederfractie voor een beeld van de circulariteit. Andere aspecten dienen reeds in de opgestelde regelgeving voor betreffende grondstof voor toepassing in het 1e leven beton te zijn afgedekt. Niet uit - gesloten is echter dat uit het voortraject van de analyse voor de grondstof blijkt dat dit onvoldoende is geschied en aanvullend materiaaltechnisch laboratoriumonderzoek voor het betongranulaat en de poederfractie met de grondstof vereist is. 4.3.1 Basis beoordeling van grof en fijn betongranulaat met de grondstof In de CROW-CUR Aanbeveling 127 Innovatieve recycling - methoden is de kwaliteit van het betongranulaat gerela - teerd aan de waterabsorptie van het betongranulaat. Met aanvulling van de eis voor korrelsterkte, chloride- en alkali - gehalte is tabel 1 geformuleerd: een eenvoudige toetsing op het betongranulaat vervaardigd met harde, dichte toe - slagmaterialen om een uitspraak te kunnen doen over de betontechnologische circulariteit van dat toeslagmateriaal. Let wel, in geval van het meermaals toepassen van de tradi - tionele recyclingmethode voor de bewerking van hetzelfde materiaal zal een nieuw onderzoek uitgevoerd moeten worden. De kwaliteit van het betongranulaat dat de grond - stof bevat, zal op termijn dan ook blijven voldoen aan de ondergrens van deze Richtlijn. Mogelijk is namelijk dat het gehalte aan cementsteen in het betongranulaat met elke levenscyclus toeneemt. Dat zou blijken uit een afname van dichtheid en een toename van de waterabsorptie waarop in deze Richtlijn getoetst wordt. Cement(steen) met alternatieve grondstof (versneld verharden) \fijn gemalen cementsteen (< \b,125 mm) Eigenschappen + crit\heria poederfractie tabel 2 Breken en zeven Breken en malen Beton met nieuwe grondstof (versneld verharden) Betongranulaat met grondstof grof BG: d > 4 mm jn BG: \b,125 < d < \h4 mm Voor alle nieuwe grondstofen Additioneel voor nieuwe bindmiddelen en vulstofen Reikwijdte van dezeRichtlijn Niet voor harde, dichte toeslagmaterialen Eigenschappen + crit\heria grof en jn betongranulaat met grondstof tabel 1 Relevante eigenschappen 2 e leven beton vervaardigd met betongranulaat met grondstof Figuur 2. Generiek: werkwijze materiaaltechnisch laboratoriumonderzoek voor de beoordeling van betongranulaat en poederfractie met de grondstof. 12 CROW-CUR Richtlijn 2:2021 ? Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton De specifieke eigenschappen van het betongranulaat met het te beoordelen toeslagmateriaal als grondstof dienen te worden vastgesteld zoals aangegeven in tabel 1 volgens de daarin aangegeven bepalingsmethode. Het toetsingscrite - rium voor het betongranulaat met de grondstof is eveneens in deze tabel weergegeven. 4.3.2 Beoordeling van de constructieve eigenschappen van 2e leven beton Voor harde dichte toeslagmaterialen is de basisbeoordeling uit de vorige paragraaf voldoende. Indien het te toetsen toeslagmateriaal niet hard en dicht is (en dus de korrel - dicht heid veelal < 2.500 kg/m 3) en voor nieuwe bindmidde - len en vulstoffen, kan de invloed van het daarmee vervaar - digd betongranulaat op de eigenschappen van een volgend leven beton niet eenvoudig worden beoordeeld met de waterabsorptie, omdat de relatie, o.a. tot constructieve aspecten, onbekend is. Daarom moet voor die situatie de invloed van de kwaliteit van dat betongranulaat op de relevante betoneigenschappen worden vastgesteld door laboratoriumonderzoek. Daarom dient voor de beoordeling van de toepassings - mogelijkheden in een 2e leven beton een vergelijking te worden gemaakt met een referentiebeton vervaardigd met traditioneel betongranulaat. De volgende (principe)proce - dure dient te worden gevolgd: -Bepaal een maatgevende betonsamenstelling voor het beoogde toepassingsgebied 1e leven. -Vervaardig beton van deze samenstelling met de te beoordelen grondstof. Pas daarbij de maximaal toe- gestane hoeveelheid van die grondstof toe. -Breek na 2 maanden versnelde verharding bij 40 oC het beton in een laboratorium kaakbreker tot een maximale korrelgrootte van D mm (D zelf te kiezen, bijv. 16, 22 of 32 mm). -Scheid het gebroken materiaal door droog zeven in de fracties: