CROW-CUR Aanbeveling 128: 2021
AEC-vulstof in ongewapend aardvochtig beton
artikel
Er is een nieuwe CROW-CUR Aanbeveling voor toepassing van AEC-vulstof in ongewapend aardvochtig beton verschenen. Deze CROW-CUR Aanbeveling 128:2021 geeft definities, eisen en regels voor AEC-vulstof, toegepast in ongewapende, niet-constructieve betonproducten vervaardigd met aardvochtig beton, zoals bijvoorbeeld betonstraatstenen, betontegels en betonnen trottoirbanden.
In de markt is de afgelopen jaren de behoefte aan geschikte vulstoffen voor beton, met name met een puzzolaan karakter, toegenomen. Deze leemte kan mede worden ingevuld door AEC-vulstof, die wordt geproduceerd uit AEC-bodemas, waarbij naast de voor bodemas gebruikelijke bewerkingsstappen heel specifiek een nat maalproces is inbegrepen. Met de toepassing van deze vulstof wordt tevens een minerale reststof hoogwaardig benut.
Deze CROW-CUR Aanbeveling geeft definities, eisen en regels voor AEC-vulstof, die wordt geproduceerd uit AEC-bodemas afkomstig uit een AEC-installatie met een natte ontslakker, waarbij naast de voor bodemas gebruikelijke bewerkingsstappen, met name zeven en het verwijderen van ferro- en non-ferrometalen, heel specifiek een nat maalproces is inbegrepen. De AEC-vulstof moet worden geproduceerd uit de gehele gradering van de betreffende AEC-bodemas.
Deze CROW-CUR Aanbeveling is bedoeld voor AEC-vulstof dat wordt toegepast in ongewapende, niet-constructieve betonproducten vervaardigd met betonspecie van consistentieklassen C0 (droog) en C1 (aardvochtig) en met een maximale dosering aan AEC-vulstof van 140 kg/m3.
Bestel deze CUR-aanbeveling
CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
AEC-vulstof in ongewapend
aardvochtig beton
CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
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 Aanbeveling 128:2021
AEC-vulstof in ongewapend aardvochtig beton
1
CROW
Postbus 37, 6710 BA Ede
Telefoon (0318) 69 53 00
E-mail klantenservice@crow.nl
Website w w w.crow.nl
Augustus 2021
ISBN: 978 90 6628 694 8
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.
In de markt is de afgelopen jaren de behoefte aan geschikte vulstoffen voor beton, met name met
een puzzolaan karakter, toegenomen. Deze leemte kan mede worden ingevuld door AEC-vulstof,
die wordt geproduceerd uit AEC-bodemas, waarbij naast de voor bodemas gebruikelijke
bewerkings
stappen heel specifiek een nat maalproces is inbegrepen. Met de toepassing van
deze vulstof wordt tevens een minerale reststof hoogwaardig benut.
De toepassing van AEC-vulstof in beton is in deze CROW-CUR Aanbeveling beperkt tot
ongewapende betonproducten vervaardigd met aardvochtig beton, zoals bijvoorbeeld beton-
straatstenen, betontegels en betonnen trottoirbanden. Met het opstellen van deze CROW-CUR
Aanbeveling waarin de kwaliteitseisen voor AEC-vulstof zijn vastgelegd, wordt het mogelijk om
AEC-vulstof als nieuw type grondstof in BRL 1804 " Vulstof voor toepassing in beton en mortel"
op te nemen.
Bij levering onder een certificaat op basis van BRL 1804 kan deze vulstof met vertrouwen worden
toegepast als type l vulstof in ongewapende betonproducten vervaardigd met aardvochtig beton.
De gezamenlijke ambitie om de betonketen verder te verduurzamen, is vastgelegd in het Beton-
akkoord. Een van de daarin gestelde doelen is 100% hoogwaardig hergebruik van vrijkomende
betonreststromen. Buiten de scope van deze CROW-CUR Aanbeveling, maar wel afgestemd met
de leden van deze CROW-werk
groep, is deze toepassing van AEC-vulstof daarom eveneens
getoetst op circulariteit en de milieueisen conform Besluit Bodem
kwaliteit. Betongranulaat
gemaakt van beton met AEC-vulstof is vergeleken met referentie betongranulaat dat is gemaakt
met enkel primaire grondstoffen, zowel op civieltechnische, milieutechnische aspecten als op
circulariteit. Hiermee kan worden aangetoond dat betongranulaat en vulstof gerecycled uit
betonpuin met AEC-vulstof op een verantwoorde wijze in een volgende leven als grondstof in
beton kan worden gebruikt.
Woord vooraf
Deze CROW-CUR Aanbeveling is inhoudelijk gebaseerd op de resultaten verkregen in een
uitgebreid onder
zoek aan beton vervaardigd met AEC-vulstoffen, die zijn vastgelegd in een
achtergrondrapport.
Deze CROW-CUR Aanbeveling is opgesteld door de CROW-werkgroep 'AEC-vulstof in
ongewapend beton'. Op het moment van verschijnen van deze Aanbeveling was de
samenstelling van de werkgroep als volgt:
Angelo Sarabèr (Sarabèr Consultancy, voorzitter)
Angelo Antoniadis (Kiwa)
Erwin Bakker (Blue Phoenix Group)
Rob Bleijerveld (Mineralz)
Eugene Caron (Master Builders Solutions Nederland)
Mark van Kempen (Blue Phoenix Group) Felix Leenders (Mobilis)
Erik Onstenk (Pelt & Hooykaas)
Math Pluis (Betonhuis)
Jos van der Scheer (Kijlstra Betonwaren) Evert Schut (RWS)
Henk Soen (Blue Phoenix Group)
Ludwig Temme (Gemeente Amersfoort)
Edwin Vermeulen (Betonhuis)
Martin Verweij (Cementbouw)
Gert van der Wegen (SGS INTRON, rapporteur)
De begeleiding vanuit CROW werd verzorgd door Ad van Leest.
De uitgave van deze Aanbeveling is mede mogelijk gemaakt door een financiële bijdrage van:
Blue Phoenix Group, Betonhuis Cement en Rijkswaterstaat GPO.
De inhoud van deze CROW-CUR Aanbeveling 128 is voorafgaand aan het verschijnen, gedeeld met de leden van NEN-normcommissie 353 039 'Beton' en de daaronder ressorterende werk -
groep ' Vulstoffen'. De daarbij verkregen reacties en commentaren zijn voor zover als mogelijk
verwerkt in deze aanbeveling.
Inhoud
1 Onderwerp en toepassingsgebied 6
2 Termen en definities 6
1.1 Onderwerp 6
1.2 Toepassingsgebied 6
3 Materiaaleisen 7
Bijlage 9
Achtergrondrapport bij CROW-CUR Aanbeveling 128:2021: Onderzoek geschiktheid nat gemalen AEC-bodemas als vulstof in ongewapend
aardvochtig beton ? Rapport SGS INTRON B.V.
1.1 Onderwerp
Deze CROW-CUR Aanbeveling geeft definities, eisen en regels voor AEC-vulstof, die wordt gepro -
duceerd uit AEC-bodemas afkomstig uit een AEC-installatie met een natte ontslakker, waarbij naast de voor bodemas gebruikelijke bewerkingsstappen, met name zeven en het verwijderen van ferro- en non-ferrometalen, heel specifiek een nat maalproces is inbegrepen. De AEC-vulstof
moet worden geproduceerd uit de gehele gradering van de betreffende AEC-bodemas.
1.2 Toepassingsgebied
Deze CROW-CUR Aanbeveling is bedoeld voor AEC-vulstof dat wordt toegepast in ongewapende,
niet-constructieve betonproducten vervaardigd met betonspecie van consistentieklassen C0
(droog) en C1 (aardvochtig) en met een maximale dosering aan AEC-vulstof van 140 kg/m
3.
AEC-bodemas
AEC-bodemas ontstaat bij het verbranden van huishoudelijk afval en daaraan gelijk
gestelde
bedrijfs
afvalstoffen (inclusief biomassa) in een afval-energiecentrale (AEC) met een roosteroven.
Bodemas uit een biomassa-energiecentrale kan tot een maximum van 5,0 % m/m onderdeel zijn van de AEC-bodemas, mits dit afkomstig is van een binnen dezelfde inrichting gelegen biomassa
-
energiecentrale en aan de onbewerkte AEC-bodemas is toegevoegd. Ketelas kan deel uitmaken van de AEC-bodemas voor zover dit ketelas betreft die tezamen met de AEC-bodemas geprodu -
ceerd is en direct bij het verbrandingsproces zelf is toegevoegd.
AEC-vulstof De vulstof geproduceerd uit AEC-bodemas, afkomstig uit een AEC-installatie met een natte
ontslakker, waarbij naast de voor bodemas gebruikelijke bewerkingsstappen heel specifiek een
nat maalproces is inbegrepen.
1 Onderwerp en toepassingsgebied
2 Termen en definities
6 CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
AEC-vulstof moet voldoen aan de eisen gesteld in onderstaande tabel.
EigenschapMethode Eis
Korrelverdeling NEN-EN 933-10100% < 2 mm
85-100% < 125 µm
70-100% < 63 µm
Alkaligehalte, uitgedrukt als Na
2O-equivalent Röntgenfluorescentie spectrometrie (XRF)
NEN-EN 196-2 ? 5,0 %(m/m) 1)
Methyleenblauwadsorptie
NEN-EN 933-9? 1,2 %(m/m)
Gehalte aan chloriden NEN-EN 196-2? 1,0 %(m/m)
2)
Gehalte aan sulfaten - SO 3 NEN-EN 196-2? 4,0 %(m/m) 3)
Invloed op sterkteontwikkeling 4,5) NEN-EN 196-1? 65%
Invloed op bindtijd
4) NEN-EN 196-3 < 120 minuten
Bepaling van vormhoudendheid
6) NEN-EN 196-3 < 10 mm
TOC-gehalte NEN-EN 13639? 6 %(m/m)
Gehalte metallisch Al + Zn CUR-Aanbeveling 116? 0,2 %(m/m)
1) Indien de XRF-waarde >5 %(m/m), dient de bepaling te worden uitgevoerd als basisch oplosbaar alkaligehalte conform NEN-EN 196-2, waarbij
de ontsluiting van het monster AEC-vulstof plaatsvindt volgens 4.4.4.2 maar dan met een oplossing van 107 g LiOH per 1000 ml in plaats van
de beschreven KOH-oplossing.
2) Deze eis geldt bij 25 %(m/m) vervanging van cement door AEC-vulstof. Bij hogere vervangingspercentages wordt de grenswaarde evenredig
lager.
3) Indien het gehalte aan zuuroplosbare sulfaten, uitgedrukt als SO3, 0,2 ? x ? 4,0 %(m/m) bedraagt, mag het gehalte aan sulfaten in het
gebruikte toeslagmateriaal niet hoger zijn dan 0,2 %(m/m) (AS0,2) en dient deze beperking aan het gebruik van toeslagmaterialen op de
productspecificaties te worden vermeld. Vulstoffen met een sulfaatgehalte, uitgedrukt als SO3, hoger dan 4,0 %(m/m) mogen niet worden toegepast.
4) Eis te hanteren bij een mengsel van 25 %(m/m) vulstof en 75 %(m/m) CEM I 42,5 in vergelijking met proefstukken vervaardigd met 100% van
dezelfde CEM I 42,5.
5) Indien het luchtgehalte van de mortelspecie met de AEC-vulstof hoger is dan die van de referentie mortelspecie, dan mag voor elk % hoger
luchtgehalte de druksterkte van de referentie mortel met 5% worden verlaagd alvorens de toetsing uit te voeren. Deze correctie is
geïntroduceerd omdat AEC-vulstof in plastische species een verhoogd luchtgehalte kan veroorzaken, hetgeen niet optreedt bij droge en aardvochtige species.
6) Eis te hanteren bij een mengsel van 25 %(m/m) vulstof en 75 %(m/m) CEM I 42,5.
Titels van de vermelde normen en documenten
NEN-EN 196-1 Beproevingsmethoden voor cement ? Deel 1: Bepaling van de sterkte
NEN-EN 196-2 Beproevingsmethoden voor cement ? Deel 2: Chemische analyse van cement
NEN-EN 196-3 Beproevingsmethoden voor cement ? Deel 3: Bepaling van begin en einde van de binding en
bepaling van de vormhoudendheid
NEN-EN 933-9 Beproevingsmethoden voor geometrische eigenschappen van toeslag
materialen ? Deel 9:
Beoordeling van fijn materiaal ? Methyleenblauw
proef
NEN-EN 13639 Bepaling van het totale gehalte aan organisch koolstof in kalksteen
CUR-Aanbeveling 116 AEC-granulaat als toeslagmateriaal voor beton
Achtergrondrapport
bij CROW-CUR Aanbeveling 128 'Onderzoek geschiktheid gemalen AEC-bodemas als vulstof in ongewapend aardvochtig
beton', SGS INTRON rapport A117460/R20210149, juli 2021
3 Materiaaleisen
Hoofdstuk 3 ? Materiaaleisen 7
8 CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
Bijlage
Achtergrondrapport bij CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
9
10 CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
Onderzoek geschiktheid
nat gemalen AEC-bodemas als vulstof
in ongewapend aardvochtig beton
Rapport SGS INTRON B.V.
11 Bijlage: Achtergrondrapport bij CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
Samenvatting 13
1 Inleiding 14
2 Opzet onderzoek 15
2.1 Karakterisering AEC-vulstoffen 15
2.2 Pasta- en mortelproeven 15
2.3 Betononderzoek 1
e leven 16
2.4 Circulariteit 17
2.4.1 Betontechnologisch: betongranulaat 17
2.4.2 Betontechnologisch: vulstof 17
2.4.3 Milieuhygiënisch 17
3 Resultaten en beschouwing 18
3.1 Karakterisering AEC-vulstoffen 18
3.1.1 Chemische analyses en waterbehoefte 18
3.1.2 Korrelverdeling 19
3.1.3 Elementaire samenstelling 19
3.1.4 Mineralogische samenstelling 19
3.1.5. Microstructuur en samenstelling 21
3.1.6 Conclusies karakterisering 22
3.2 Pasta- en mortelproeven 23
3.2.1 Pastaproeven 23
3.2.2 Mortelproeven: sterkte-ontwikkeling 23
3.2.3 Mortelproeven: expansie in water van 40
oC 24
3.2.4 Mortelproeven: invloed AEC-vulstof op ASR 25
3.3 Betononderzoek 1e leven 26
3.3.1. Samenstelling betontegels 26
3.3.2 Mechanische eigenschappen 26
3.3.3 Vorstdooizoutbestandheid 27
3.3.4 Waterabsorptie en uitdroging 28
3.3.5 Conclusies betononderzoek 1e leven 28
3.4 Circulariteit 29
3.4.1 Betontechnologisch: betongranulaat 29
3.4.2 Betontechnologisch: vulstof 30
3.4.3 Milieuhygienisch 31
4 Conclusies geschiktheid AEC-vulstof 33
5 CROW-CUR Aanbeveling 33
6 Nawoord 35
Bijlagen
A Herkomst en representativiteit input materiaal proeven 36
B Gegevens XRD en XRF meetmethoden 43
C Productie betontegels 44
D Korrelverdelingen vulstoffen en cement 45
E Rontgendriffractogrammen 46
F SEM/EDAX 47
G Schuimproef AEC-vulstoffen 48
Inhoud
12 CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
Inleiding
Uit AEC-bodemas kan met een opwerkproces, waaronder een natte maalstap, een vulstof worden
geproduceerd voor toepassing in ongewapend, aardvochtig beton. Om deze AEC-vulstof op een verantwoorde en geaccepteerde wijze toe te kunnen passen in beton, is een beoordelings -
systematiek nodig in de vorm van een CROW-CUR Aanbeveling. Deze aanbeveling vormt tevens
de technische grondslag voor opname van dit type vulstof in de beoordelingsrichtlijn BRL 1804,
op basis waarvan certificatie van de vulstof kan plaatsvinden. Met een uitgebreid karakteriserings- en betononderzoek zijn de relevante eigenschappen en pres -
taties van de AEC-vulstof in kaart gebracht. Hierbij is tevens aandacht besteed aan de circulariteit van het beton waarin AEC-vulstof is toegepast. Deze inzichten hebben geleid tot de formulering
van de CROW-CUR Aanbeveling.
De resultaten van het uitgevoerde onderzoek zijn vastgelegd in dit rapport, dat als achtergrond -
document dient bij de betreffende CROW-CUR Aanbeveling. Het onderzoek is opgesteld en uitgevoerd onder begeleiding van CROW-werkgroep N1794
'AEC-vulstof in ongewapend beton'
Uitgevoerde werkzaamheden
Representatieve monsters AEC-vulstof zijn gekarakteriseerd wat betreft relevante eigenschappen voor toepassing in beton. Daarnaast is de invloed van de AEC-vulstof op de van belang zijnde
prestaties van fabrieksmatig vervaardigde betontegels onderzocht, met als referenties betontegels
zonder vulstof en met kalksteenmeel als vulstof. Voor de beoordeling van de invloed van de AEC-vulstof op de circulariteit van daarmee vervaar -
digd beton, zijn betongranulaten met AEC-vulstof gekarakteriseerd en beton met deze beton-
granulaten onderzocht op enkele basiseigenschappen, zowel betontechnologisch als milieu -
hygiënisch. Tevens is nagegaan of verharde cementsteen met AEC-vulstof na fijnmalen in principe
weer kan worden toegepast als vulstof in beton.
Conclusies
Op basis van het uitgevoerde onderzoek kan worden geconcludeerd dat de onderzochte
AEC-
vulstof geschikt is om te worden toegepast in ongewapende, niet-constructieve beton-
producten vervaardigd met droge of aardvochtige betonspecie.
Tevens is aangetoond dat door toepassing van AEC-vulstof in dergelijke betonproducten, de materiaal
stromen ontstaan door recycling van dat beton (betongranulaat en poederfractie)
opnieuw als grondstof in een 2
e leven beton kunnen worden toegepast. Deze toepassing van
AEC-vulstof is dus volledig circulair op de onderzochte aspecten.
Aanbevelingen
Aanbevolen wordt om aanvullend op de generieke eigenschappen genoemd in BRL 1804 de
volgende aspecten voor AEC-vulstof te regelen in de CROW-CUR Aanbeveling:
-Alkaligehalte (Na 2O-eq)
-TOC-gehalte
-Gehalte aan metallisch Al + Zn
-Chloridengehalte
Samenvatting
13 Bijlage: Achtergrondrapport bij CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
1 Inleiding
Blue Phoenix Group (BPG) wil AEC-vulstof op de markt brengen als gecertificeerde vulstof voor toepassing in ongewapende betonproducten vervaardigd met aardvochtige betonspecie. Deze
AEC-vulstof wordt geproduceerd uit AEC-bodemas, waarbij naast de voor bodemas gebruikelijke bewerkingsstappen, met name zeven en het verwijderen van ferro- en non-ferrometalen, heel
specifiek een nat maalproces wordt toegepast. Het product wordt geleverd als een poeder -
vormige vulstof.
Om deze AEC-vulstof te kunnen certificeren conform BRL 1804, dient eerst een technische grond -
slag in de vorm van een CROW-CUR Aanbeveling te worden opgesteld. Het hiervoor benodigd
onderzoek is vastgesteld door de CROW-werkgroep N1794 'AEC-vulstof in ongewapend beton'.
In dit onderzoek is tevens aandacht gegeven aan de circulariteit van beton waarin AEC-vulstof is toegepast.
In dit rapport, dat als achtergrondrapport dient bij de CROW-CUR Aanbeveling, zijn de resultaten van het uitgevoerde onderzoek weergegeven. Tevens zijn de gemaakte keuzes voor bepaalde
aspecten, zoals die in de CROW-CUR Aanbeveling zijn opgenomen, nader toegelicht.
14 CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
2 Opzet onderzoek
Het onderzoek is uitgevoerd aan 3 monsters AEC-vulstof, waarvan het uitgangsmateriaal volgens
Blue Phoenix Group afkomstig is van 3 verschillende Nederlandse Afval-EnergieCentrales (AEC)
en representatief is voor Nederlandse AEC-bodemas (zie bijlage A). In deze bijlage is tevens
informatie opgenomen over de monstername van de AEC-bodemassen en het opwerkproces
tot AEC-vulstof.
Het onderzoeksprogramma is opgesplitst in meerdere onderdelen:
-Karakterisering van de 3 monsters AEC-vulstof
-Invloed vulstof op pasta- en morteleigenschappen
-Betontechnologisch onderzoek aan betonproduct waarin AEC-vulstof is toegepast ('1 e leven')
-Onderzoek 2 e leven (circulariteit), zowel betontechnologisch als milieuhygienisch.
Op basis van de verkregen resultaten in de eerste twee onderdelen, is één AEC-vulstof gekozen die in de beide daaropvolgende onderdelen over de volle breedte is onderzocht.
2.1 Karakterisering AEC-vulstoffen
Van de 3 monsters AEC-vulstof zijn de volgende eigenschappen bepaald:
-Korrelverdeling (lasergranulometrie)
-Waterbehoefte ß p-waarde: bijlage C van BRL 1804
-Chloridegehalte (zuur- en wateroplosbaar): resp. NEN-EN 196-2 en NEN-EN 1744-1
-Sulfaatgehalte (zuur- en wateroplosbaar): resp. NEN-EN 196-2 en NEN-EN 1744-1
-Gehalte aan alkaliën (Na 2O-eq): NEN-EN 196-2
-Gehalte aan wateroplosbaar fosfaat: bijlage C van NEN-EN 450-1
-Gehalte aan organische bestanddelen (TOC): NEN-EN 13639
-Gehalte aan metallisch Al+Zn: bijlage A van CUR-Aanbeveling 116
-Elementsamenstelling met röntgenfluorescentiespectroscopie (XRF): NEN-EN 196-2
-Mineralogische samenstelling: kwantitatieve röntgendiffractometrie (XRD)
-Microstructuur/samenstelling: scanningelektronenmicroscopie (SEM) + elementanalyse (EDXA)
Een beknopte specificatie van de XRF- en XRD-meetmethode is opgenomen in bijlage B.
2.2 Pasta- en mortelproeven
Met de 3 monsters AEC-vulstof en een gangbare kalksteenmeel uit de markt (als referentie) zijn
pasta- en mortelproeven uitgevoerd, waarbij 25 %(m/m) van het cement is vervangen door deze vulstoffen. Als extra referentie zijn deze proeven tevens uitgevoerd aan pasta's en mortels zonder
vulstof (100% cement). Normpasta's en normmortels zijn vervaardigd volgens respectievelijk
NEN-EN 196-3 en NEN-EN 196-1 met als bindmiddel CEM l 52,5 N (ENCI Maastricht). Er is gekozen voor een CEM l 52,5 N omdat dit cement is toegepast bij de productie van de betontegels die zijn
gebruikt voor het betononderzoek.
De volgende eigenschappen zijn bepaald:
-Luchtgehalte (verse mortelspecie) analoog aan NEN-EN 12350-7
-Bindtijd (pasta) volgens NEN-EN 196-3
-Vormvastheid (Le Chatelier) volgens NEN-EN 196-3
-Autoclaafproef (aan pasta) volgens ASTM C151
-Expansie bij opslag onder water van 40°C. Op het einde van de proef is een slijpplaatje
microscopisch onderzocht
-Druksterkte na 7, 28 en 90 dagen verharden volgens NEN-EN 196-1
2 Opzet onderzoek
15 Bijlage: Achtergrondrapport bij CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
De invloed van AEC-vulstof op de alkali-silicareactie (ASR) is onderzocht met de zeer versnelde mortelbalk expansietest (UAMBT) volgens bijlage E van CUR-Aanbeveling 89 aan de volgende
combinaties:
-CEM l 52,5 zonder AEC-vulstof in combinatie met zowel reactief als niet-reactief toeslag -
materiaal (2 referenties)
-De in voorgaande stappen van het onderzoek geselecteerde AEC-vulstof, die 25%m/m van het
cement vervangt, in combinatie met zowel reactief als niet-reactief toeslagmateriaal
-Beide andere AEC-vulstoffen (bij 25 %(m/m) cementvervanging) enkel in combinatie met
reactief toeslagmateriaal
Omdat geen reactief toeslagmateriaal beschikbaar was, is gekozen om boriumsilicaatglas te gebruiken als alkalireactief materiaal. Glasparels van dit materiaal zijn gebroken en afgezeefd in de
gewenste korrelfracties voor de UAMBT test. Om substantiële expansies te verkrijgen zijn proef -
stukken van 25x25x285 mm gebruikt in deze proef.
2.3 Betononderzoek 1 e leven
Volgens de oorspronkelijke opzet zou dit onderzoek worden uitgevoerd aan betonstraatstenen
geperst in het laboratorium met een samenstelling en verdichtingsdruk zoals gangbaar in de
praktijk. Door het ontbreken van de intensieve verdichtingsenergie, hetgeen niet mogelijk was in het laboratorium, bleken de in het laboratorium geproduceerde betonstraatstenen een splijt -
treksterkte te bezitten die slechts de helft is van wat gebruikelijk is in de praktijk. Daarom is in
overleg met de CROW-werkgroep besloten om de proefstukken toch in de praktijk te gaan
produceren met een projectmatige aansturing door Blue Phoenix Group in samenwerking met
SGS INTRON. SGS INTRON medewerkster ir. Bianca Baetens heeft het gehele productieproces
bijgewoond en vastgelegd. In bijlage C zijn de belangrijkste gegevens van deze productie
weergegeven.
Er zijn 5 series betontegels vervaardigd:
-Beton zonder vulstof (referentie 1), zoals die gebruikelijk wordt geproduceerd
-Beton met kalksteenmeel als vulstof (referentie 2)
-Beton met de 3 monsters AEC-vulstof
De 4 vulstoffen zijn gedoseerd als 25 %(m/m) vervanging van het cement.
Na 28 dagen uitharden bij 20
oC en het eigen vochtgehalte zijn de volgende eigenschappen van de
betontegels in drievoud bepaald:
-Volumieke massa volgens NEN-EN 12390-7
-Dynamische E-modulus (berekend uit ultrasone voortplantingssnelheid)
-Druksterkte aan uitgezaagde kubus analoog aan NEN-EN 12390-3
-Buigtreksterkte volgens bijlage F van NEN-EN 1339
-Vorstdooizoutbestandheid volgens bijlage D van NEN-EN 1339
-Capillaire waterabsorptie en uitdroging
16 CROW-CUR Aanbeveling 128:2021
2.4 Circulariteit
Momenteel wordt door een andere CROW-werkgroep een systematiek opgesteld voor de beoor-
deling van grondstoffen op geschiktheid voor circulair beton. Omdat die systematiek nog niet beschikbaar was bij aanvang van onderhavig onderzoek zijn niet alle aspecten onderzocht, zoals
met name zeer zorgwekkende stoffen (ZZS) en radioactiviteit. De volgende betontechnologische
en milieuhygiënische aspecten zijn wel onderzocht.
2.4.1 Betontechnologisch: betongranulaat
Van 3 betonmengsels zijn een aantal betontegels na initiële verharding gedurende 28 dagen bij 20
oC aansluitend gedurende 2 maanden versneld verhard in water van 40 oC voor het bewerk -
stelligen van een hogere hydratatiegraad ('verouderd' beton). Vervolgens zijn die betontegels
verkleind in een kaakbreker en droog afgezeefd tot betongranulaat 4-22 mm. Dit is gebeurd voor het betonmengsel zonder vulstof (referentie 1), het betonmengsel met kalksteenmeel als vulstof
(referentie 2) en het betonmengsel met de geselecteerde AEC-vulstof in het eerste deel van het onderzoek.
Aan deze vervaardigde 3 grove betongranulaten is het volgende onderzoek uitgevoerd:
-Karakterisering:
- (korrel)dichtheid en waterabsorptie volgens NEN-EN 1097-6
- korrelverdeling volgens NEN-EN 933-1
-Vervaardigen plastisch beton (S3) met 320 kg/m 3 CEM l 42,5 N en wcf 0,50 en bepalen van:
- de druksterkte na 7 en 28 dagen volgens NEN-EN 12390-3
- de waterindringing na 28 dagen verharden volgens NEN-EN 12390-8
- de chloridemigratiecoëfficiënt na 28 dagen verharden volgens NT Build 492
2.4.2 Betontechnologisch: vulstof
Met innovatieve recyclingtechnieken kan de cementsteen grotendeels van het toeslagmateriaal worden gescheiden, waardoor deze poederfractie mogelijk weer als vulstof in beton kan worden
toegepast. Om de invloed van de AEC-vulstof op de kwaliteit van een 2
e leven vulstof vast te stel -
len, is het volgende onderzoek uitgevoerd:
Er zijn 3 cementpasta's met een water-bindmiddelfactor (wbf) van 0,35 (vergelijkbaar met die van
de betontegels) vervaardigd: een cementpasta zonder vulstof (referentie 1), een cementpasta met kalksteenmeel als vulstof (referentie 2) en een cementpasta met de geselecteerde AEC-vulstof in
het eerste deel van het onderzoek. Deze cementpasta's zijn na een initiële verharding gedurende
28 dagen bij 20
oC vervolgens gedurende 2 maanden versneld verhard in water van 40 oC voor het
bewerkstelligen van een hogere hydratatiegraad ('verouderde' cementsteen). Na deze versnelde
verharding zijn de proefstukken verkleind in een kaakbreker tot een korrelgrootte
Reacties