262 Raad van State - Kennisgeving beroepschrift n.a.v. Omgevingsplan Hardinxveld-Giessendam (geanonimiseerd) .pdf

Beide fracties per betonmengsel zijn afzonderlijk gekarakteriseerd wat betreft de volgende eigenschappen: •

Korrelverdeling (NEN-EN 933-1), inclusief fractie <63 pm.

•

Korreldichtheid en waterabsorptie (NEN-EN 1097-6), waarbij van de fractie 0-4 mm eerst de fractie

•

Gehalte aan metallisch Al + Zn (bijlage A van CUR-Aanbeveling 116), enkel van totaalmonster 0-22

<63 pm wordt verwijderd ten behoeve van een correcte uitvoering van de meetmethode.

mm.

8 | 35

S

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

Op de in folie geconditioneerde proefstukken (zie hierboven) is na verkleinen tot <4 mm per betonmengsel

de uitloging bepaald met de kolomproef (NEN 7383) op alle 19 componenten.

2.2.

CROW-onderzoek 2024 met 25%v/v en 40%v/v AEC-granulaat [5]

2.2.1. Karakterisering ongewassen en gewassen AEC-granulaat Het onderzoek is uitgevoerd met zowel ongewassen AEC-granulaten als gewassen AEC-granulaten. Beide granulaten zijn geproduceerd door Heros te Sluiskil. Representatieve deelmonsters van beide partijen AECgranulaten zijn door SGS INTRON bemonsterd bij het bedrijf Langhout te Rijsenhout, de producent van de

betontegels, op de dag van de productie ervan. Deze beide monsters zijn gekarakteriseerd op de eigenschappen genoemd in CUR-Aanbeveling 116. De

resultaten hiervan zijn in bijlage A opgenomen. 2.2.2.

Productie en karakterisering betongranulaten

AEC-betongranulaat Bij het bedrijf Langhout te Rijsenhout zijn op 28 juni 2023 met beide partijen AEC-granulaat betontegels vervaardigd, waarbij het vervangingspercentage zand en fijn grind door het ongewassen AEC-granulaat 2 5 % V / en door het gewassen AEC-granulaat 40%V/V heeft bedragen. De geproduceerde betontegels zijn opgeslagen op het tasveld bij Langhout tot een ouderdom van ca. 4 maanden. Beide partijen betontegels zijn daarna getransporteerd naar de productielocatie Van der . Op 9 november 2023 zijn hiermee door Circulair Mineraal (CM) de volgende betongranulaten (0-32 mm) vervaardigd: 1) met conventionele breker uit betontegels met ongewassen AEC-granulaat en 25%V/V vervanging, 2) met conventionele breker uit betontegels met gewassen AEC-granulaat met 40%V/V vervanging, 3) met innovatieve breker (CM) uit betontegels met gewassen AEC-granulaat met 40%V/V vervanging. Traditioneel betongranulaat als referentie Tevens is die dag een monster regulier betongranulaat, vervaardigd met de conventionele breker op de productielocatie Van der , genomen als referentiemateriaal.

Door zeving zijn bovengenoemde 4 monsters betongranulaat opgesplitst in fracties 0-4 mm en 4-32 mm. + mm is bij SGS INTRON afgezeefd en niet gebruikt in het onderzoek. De op deze wijze verkregen 8 monsters zijn gekarakteriseerd wat betreft de volgende eigenschappen conform de methoden aangegeven in BRL 2506: ? korreldichtheid en waterabsorptie, waarbij van de fractie 0-4 mm eerst de fractie < 63 pm wordt verwijderd ten behoeve van een doelmatige uitvoering van de meetmethode;

? ? ? ? ?

gehalte aan water- en zuuroplosbaar sulfaat, water- en zuuroplosbaar chloride en natriumoxideequivalenten; invloed op bindtijd (inclusief referentiecement); weerstand tegen verbrijzeling (LA-coëfficiënt), enkel van de grove fractie 10-14 mm (conform de norm); vlakheidsindex, enkel van de grove fractie 4-32 mm; uitloging met de kolomproef op alle 19 componenten; uitgevoerd op de fractie 0-4 mm (inclusief <63 pm) en de fractie 4-32 mm, die volgens voorschrift door breken verkleind is tot <4 mm.

9 | 35

SGS 2.2.3.

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

Beton tweede leven

Er is onderzoek uitgevoerd aan 3 betonmengsels met de fijne en grove betongranulaten verkregen met: 1)

de conventionele breker uit betontegels vervaardigd met AEC-granulaat (vervanging 25%V/V ongewassen en 40%V/V gewassen);

2)

het reguliere betongranulaat.

Samenstelling beton conform Richtlijn 2: 320 kg/m3 CEM I 42,5 N, effectieve wcf = 0,50, rivierzand met

20%V/ vervanging door betongranulaat 0-4 mm en riviergrind met 50%V/V vervanging door betongranulaat 4-32 mm.

De volgende eigenschappen zijn van de betonmengsels bepaald:

•

specie-eigenschappen (zetmaat, schudmaat, volumieke massa en luchtgehalte; NEN-EN 12350

serie); •

druksterkte en volumieke massa (NEN-EN 12390-3/-7) op 28 dagen in drievoud;

•

splijttreksterkte (NEN-EN 12390-6) op 28 dagen in drievoud;

•

E-modulus (NEN-EN 12390-13) in drievoud.

•

Totale krimp (NEN-EN 12390-16) van proefstukken 100x100x400 mm bij 20°C/50%RV tot een ouderdom van 3 maanden in drievoud;

•

vorstdooizoutbestandheid (NEN CEN/TS 12390-9, CDF-methode) in vijfvoud;

•

waterindringing onder druk (NEN-EN 12390-8) op 28 dagen in drievoud.

2.2.4.

Poederfractie van innovatief breken

Innovatieve breekmethodes zijn erop gericht om zoveel mogelijk cementsteen te verwijderen van het

toeslagmateriaal. Naast het betongranulaat komt hierbij een poederfractie vrij, die als ‘tweede leven vulstof kan worden ingezet. Deze poederfractie bestaat dus grotendeels uit cementsteen, maar bevat mogelijk ook fijn gebroken toeslag. Deze poederfractie is ook betrokken in het CROW-onderzoek. In Richtlijn 2 (figuur 2)

is aangegeven dat deze poederfractie alleen voor nieuwe bindmiddelen en vulstoffen onderzocht dient te worden en niet voor nieuwe toeslagmaterialen. Om te onderzoeken of bij toepassing van AEC-granulaat het aandeel fijn gebroken toeslag verhoogd is in de poederfractie van innovatief breken is dit toch binnen het CROW-project onderzocht.

De poederfractie is verkregen door afzeving van een deelmonster van het betongranulaat vervaardigd met de innovatieve breker (CM) over de zeef 125 pm. Het betreft dus de poederfractie die vrijkomt bij het innovatief breken van beton met 40%V/V gewassen AEC-granulaat. Deze poederfractie is onderzocht op de

volgende aspecten conform de methoden aangegeven in Tabel 2 van Richtlijn 2:

•

invloed op bindtijd;

•

invloed op sterkte-ontwikkeling;

•

vormhoudendheid;

•

totaalgehalte (zuuroplosbaar) aan sulfaten, chloriden en alkaliën.

Tevens zijn de volgende eigenschappen bepaald: •

gehalte wateroplosbare sulfaten en chloriden;

•

mineralogische samenstelling met QXRD;

•

elementsamenstelling met XRF;

•

korrelverdeling (met lasergranulometrie).

10 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

2.3.

Onderzoek 2024 naar alternatieve referentie [6]

2.3.1.

Grondstoffen

Monster AEC-granulaat

In het kader van de certificering conform BRL 2507 is door Heros Sluiskil een monster genomen uit de reguliere productie in het bijzijn van SGS INTRON Certificatie. Het betreft een all-in toeslagfractie 0-12 mm.

Dit monster gewassen AEC granulaat is door SGS INTRON onderzocht op alle conform BRL 2507 te

toetsen eigenschappen en voldoet aan de eisen hieraan voor toepassing in niet-constructief beton (zie tabel 2 in CUR-Aanbeveling 116).

Overige grondstoffen Voor zowel het beton 10 leven als het beton 2e leven is Portlandcement CEM I 42,5 N (CBR Lixhe) toegepast. Als toeslagmateriaal zijn de volgende 3 fracties (rivierzand en -grind) gebruikt: 0-4 mm, 4-8 mm

en 8-11,2 mm. Het betreft droog toeslagmateriaal. De toegepaste superpiastificeerder betreft Cugla

Cretoplast SL-01.

2.3.2.

Productie en karakterisering betongranulaten

Betongranulaten zijn vervaardigd door het breken van in het laboratorium van SGS INTRON vervaardigd beton. Dit geldt zowel voor het testbeton mét AEC-granulaat als het referentiebeton zonder AEC-granulaat.

De basissamenstelling voor het beton 1® leven was als volgt: •

cementgehalte: 360 kg/m3 CEM 142,5 N;

•

effectieve water/cementfactor (wcf): 0,50;

•

toeslagmateriaal met maximale korrelgrootte 12 mm;

•

verwerkbaarheid met superpiastificeerder instellen op S3 (zetmaat 100 - 150 mm).

De volgende mengsels zijn vervaardigd:

•

C1 (referentie) zonder AEC-granulaat;

•

C2 met 40%V/V vervanging toeslag door (gewassen) AEC-granulaat;

•

C3 met 25%V/V vervanging toeslag door (gewassen) AEC-granulaat.

Van de verse betonspecie zijn de volgende eigenschappen bepaald: •

zetmaat: NEN-EN 12350-2;

•

volumieke massa: NEN-EN 12350-6;

•

luchtgehalte: NEN-EN 12350-7.

Met de hierboven beschreven 3 betonmengsels zijn 5 platen (50 x 36 x 6 cm3) gestort voor versnelde

verharding (zie verder §2.3.3). De platenzijn na 1 dag ontkist en versneld verhard gedurende 2 maanden (opslag onder water bij 40°C) voor het realiseren van een voldoende hoge hydratatiegraad. Hierna zijn de

platen gebroken in een kaakbreker tot < 12 mm (opening 14 mm). Het gebroken materiaal is als volgt gekarakteriseerd:

•

korrelverdeling van de volledige fractie conform NEN-EN 933-1;

•

korrelvolumieke massa en waterabsorptie conform NEN-EN 1097-6. Hiertoe is het materiaal eerst

door droog zeven gescheiden in twee fracties: 0-4 mm en 4-12 mm. De fijne fractie is vervolgens nog afgezeefd over 63 pm.

11 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A) 2.3.3.

Beton tweede leven

Het 2e leven onderzoek is grotendeels uitgevoerd volgens CROW-CUR Richtlijn 2. Alleen de

mengselsamenstelling van het beton tweede leven wijkt op een tweetal aspecten af van hetgeen in Richtlijn 2 beschreven is. De afwijkingen betreffen het cementgehalte en het vervangingspercentage. Zie verder

bijlage B.

Voor het beton tweede leven is de basissamenstelling: •

cementgehalte: 360 kg/m3 CEM I 42,5 N;

•

effectieve wcf = 0,50;

•

toeslagmateriaal met maximale korrelgrootte 12 mm;

•

verwerkbaarheid met superpiastificeerder instellen op S3 (zetmaat 100 - 150 mm).

Voor het toeslagmateriaal geldt verder dat 45%V/V vervangen is door betongranulaat.

12 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

3.

Resultaten onderzoek beton tweede leven

3.1.

Karakterisering betongranulaten

3.1.1. Onderzoek 2021 aan betontegels Betontegels met 18%V/V AEC-granulaat zijn gebroken in een laboratorium kaakbreker tot < 22 mm en het

betongranulaat is vervolgens gescheiden in fijne (0-4 mm) en grove fractie (4-22 mm) voor onderzoek van de relevante eigenschappen. Gecertificeerd traditioneel betongranulaat uit de markt is eveneens gescheiden

in beide fracties en onderzocht. Tabel 1 toont de resultaten, samen met de eisen van Richtlijn 2 voor beide fracties. De korreldichtheid en de waterabsorptie van het AEC-betongranulaat zijn nagenoeg hetzelfde als die van het

traditioneel betongranulaat. Voor beide typen betongranulaat is de korreldichtheid hoger en bijgevolg de

waterabsorptie lager voor de fijne fractie (0-4 mm) ten opzichte van de grove fractie (4-22 mm). Het chloridegehalte van de beide fracties AEC-betongranulaat is hoger dan die van beide fracties traditioneel betongranulaat, inherent aan het hogere chloridegehalte van AEC-granulaten ten opzichte van rivierzand en

-grind. Hetzelfde geldt voor het gehalte aan zuuroplosbaar sulfaat en het alkaligehalte. Het verschil in zuur­ oplosbaar sulfaat is relatief geringer vanwege de bijdrage van de bindtijdregelaar in het cement dat in beide

typen granulaten aanwezig is. Het gehalte aan metallisch Al+Zn in het AEC-betongranulaat bedraagt 0,20%m/m (bij een ouderdom van

circa 3 maanden). Getoetst aan de in CUR-Aanbeveling 116 gestelde eis van <1 %m/m ligt het op een voldoende laag niveau.

Met uitzondering van de verbrijzelingsweerstand (LA) voldoen beide fracties AEC-betongranulaat aan de

eisen van Richtlijn 2.

De LA-waarde bepaald aan de fractie 10-14 mm van het onderzochte monster AEC-betongranulaat is hoger dan die bepaald aan het traditionele betongranulaat: 47 versus 40. Een hogere LA-waarde betekent een lagere weerstand tegen verbrijzeling. De meting is op een nieuw deelmonster herhaald. Dit leverde een

vergelijkbare waarde van 46 op. Deze relatief hoge LA-waarde van het AEC-betongranulaat is verrassend,

omdat de LA-waarde van het AEC-granulaat zelf wel s 40 is. In het kader van BRL 2507 heeft SGS INTRON in de periode 2018 t/m 2023 van 27 monsters AEC-granulaat de LA-waarde bepaald met als gemiddeld resultaat 38. Tabel 1 Eigenschappen AEC-betongranulaat en traditioneel betongranulaat [4] Eigenschap

Eenheid

18%V/V AEC BG

0-4 mm

korreldichtheid (Prd) Waterabsorptie Waterabsorptie Chloride, wateroplosbaar Chloride, zuuroplosbaar Sulfaat, zuuroplosbaar SO3 Alkaligehalte NazO-eq Verbrijzelingsweerstand (LA) Gehalte metallisch Al+Zn

(kg/m3) (%m/m) (%V/V) (%m/m) (%m/m) (%m/m) (%m/m)

(%m/m)

2390 4,0 9,6 0,024 0,05 0,8 0,130

4-22 mm 224Ó

5,8 13,0 0,013 0,06 0,6 0,121 47/46 0,20

Traditioneel BG

2400 3,7 8,9 0,005 0,01 0,5 0,068 -

Eis Richtlijn 2

4-22 mm

Fijn BG

Grof BG

2260 6,0 13,6 < 0,005 0,02 0,5 0,056 40 < 0,02

2 2200

2 2200

s 18 -

s 16

s 0,1 < 0,4 — —

s 0,1 -

0-4 mm

< 0,4 s 40 —

13 | 35

SGS 3.1.2.

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

CROW onderzoek 2024 aan betontegels

In het CROW onderzoek zijn de volgende betongranulaten gekarakteriseerd: 1)

Conventioneel gebroken betontegels met 25%V/V ongewassen AEC-granulaat (0-12 mm).

2)

Conventioneel gebroken betontegels met 40%V/V gewassen AEC-granulaat (0-12 mm).

Innovatief gebroken (Circulair Mineraal) betontegels met 40%V/V gewassen AEC-granulaat (0-12 mm). 4) Conventioneel gebroken regulier grindbetonpuin (referentiemateriaal). 3)

Elk van deze 4 partijen betongranulaat zijn opgedeeld in de fracties 0-4 mm (fijn BG) en 4-32 mm (grof BG), zodat in totaal 8 deelmonsters zijn onderzocht. De resultaten worden in tabel 2 getoond.

De korreldichtheid van alle monsters voldoet aan de eis van Richtlijn 2 (2 2200 kg/m3), met uitzondering van

de grove fractie betongranulaat met 40%V/V AEC-granulaat. De onderschrijding van de eis is echter

marginaal (< 1%). De waterabsorptie van alle monsters voldoet aan de eisen van Richtlijn 2. Het fijne

betongranulaat verkregen uit innovatief gebroken betontegels met 40%V/V AEC-granulaat vertoont de

laagste waterabsorptie. De fijne fracties (0-4 mm) van gebroken betontegels met AEC-granulaat vertonen een beduidend lagere waterabsorptie dan die van het referentie betongranulaat. Voor de grove fractie (4-32 mm) wordt het tegenovergestelde waargenomen. Zoals mag worden verwacht is het gehalte aan sulfaat, chloride en alkaliën in het betongranulaat verkregen uit betontegels met gewassen AEC-granulaat (ondanks de hogere dosering) lager dan die van het beton­

granulaat vervaardigd uit betontegels met ongewassen AEC-granulaat. Het referentie betongranulaat bezit het laagste gehalte aan deze componenten, waarbij het verschil met het gewassen AEC-betongranulaat maar beperkt is. Alle granulaten voldoen aan de eisen uit Richtlijn 2 voor chlorides en alkaliën.

De LA-waarde van de AEC-granulaat houdende betongranulaten liggen significant hoger dan die van het

referentie betongranulaat en voldoen niet aan de eis uit Richtlijn 2 (s 40). Ze liggen op het niveau van menggranulaat (s 50). Naarmate het gehalte aan AEC-granulaat in de betontegel toeneemt, stijgt ook de LA-

waarde van het daarmee vervaardigde betongranulaat.

Tabel 2. Resultaten karakterisering 8 monsters betongranulaat op korreleigenschappen [5]

Eigenschap

Eenheid

Korreldichtheid (prd) Waterabsorptie Waterabsorptie Sulfaat, wateroplosbaar Sulfaat, zuuroplosbaar Chloride, wateroplosbaar Chloride, zuuroplosbaar Alkaligehalte NazO-eq Verbrijzelingsweerstand (LA)

(kg/m3) %(m/m) (%VN) (%m/m) (%m/m) (%m/m) (%m/m) (%m/m)

3.1.3.

25% AEC BG conventioneel 0-4 2390 4,1 9.8 0,25 0,7 0,035 0,08 0,13 -

4-32 2220 6.1 13.5 0,22 0.6 0,016 0,08 0,12 45

40% AEC BG conventioneel

0-4 2400 3.8

9.1 0,18 0,6 0,008 0,05 0,088 -

4-32 2190 6.4 14.0 0.16 0.6 <0,005 0,05 0,089 50

40% AEC BG innovatief

Referentie BG conventioneel

0-4 2460 3,1 7,6 0,20 0,6 0,008 0,05 0,090 -

0-4 2310 5.8 13,4 <0,13 0,4 <0,005 0,01 0.065 -

4-32 2220 5.7 12,7 0,17 0,6 <0,005 0,05 0,082 47

4-32 2300 5,4 12,4 <0.13 0,5 0,006 0,03 0,053 34

Onderzoek 2024 naar alternatieve referentie

In het laboratorium van SGS INTRON zijn betonplaten gestort met de volgende mengsels (zie ook §0): •

C1 (referentie) zonder AEC-granulaat;

•

C2 met 40%V/V vervanging toeslag door (gewassen) AEC-granulaat 0-12 mm;

• C3 met 25%V/V vervanging toeslag door (gewassen) AEC-granulaat 0-12 mm. Na versnelde verharding zijn de platen gebroken in een kaakbreker tot < 12 mm en gescheiden in fijne (0-4 mm) en grove fractie (4-12 mm). De waterabsorptie en korreldichtheid van de fijne en grove fractie van de 3 soorten betongranulaat zijn vervolgens gemeten. Tabel 3 toont de resultaten. De waterabsorptie van alle 14 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

monsters voldoet aan de eisen van Richtlijn 2. M.b.t. de korreldichtheid voldoet alleen de fijne fractie van het

betongranulaat met 40% (gewassen) AEC-granulaat niet aan de eis van Richtlijn 2 (2 2200 kg/m3). Deze onderschrijding wordt waarschijnlijk veroorzaakt door het verhoogde luchtgehalte van de betonspecie.

Tabel 3. Eigenschappen betongranulaat referentiebeton en beton met AEC-granulaat [6] Eigenschap

Ref BG (C1)

tenheid

0-4 mm

4-12 mm

40% AEC BG (C2)

25% AEC BG (C3)

0-4 mm

4-12 mm

0-4 mm

4-12 mm

2240

Korreldichtheid (prd)

(kg/m3)

2320

2340

2130

2230

2230

Waterabsorptie

(%m/m)

5,0

4.7

7,3

6,3

6,1

6.1

(%VN)

11.6

11.0

15,5

14,0

13,6

13,7

3.2.

Uitloging betongranulaat

3.2.1.

Onderzoek 2021 aan betontegels

De resultaten van de uitloging bepaald met de kolomproef aan een gewogen mengmonster van de fractie 0­ 4 mm (23 %m/m) en de tot < 4 mm gebroken fractie 4-22 mm (77 %m/m) van het AEC-betongranulaat zijn

weergegeven in tabel 4. In de laatste kolom van tabel 4 zijn de emissiegrenswaarden uit het Besluit

bodemkwaliteit (Bbk) voor niet-vormgegeven bouwstoffen aangegeven. De uitloging van de meeste zware metalen ligt onder de betreffende bepalingsgrens. Het meest kritische

zware metaal is barium, waarvan de emissie nog een factor 2,5 onder de grenswaarde ligt. De uitloging van dit element is hoofdzakelijk afkomstig van het cement. Bij de uitloging van de anionen is chloride het meest kritisch, maar de uitloging hiervan ligt een factor 2 lager dan de grenswaarde uit het Bbk. De uitloging van

chloride wordt voornamelijk bepaald door het AEC-granulaat in het betongranulaat. De uitloging van fluoride, sulfaat en bromide ligt meer dan een factor 10 onder de betreffende grenswaarde uit het Bbk.

Tabel 4. Uitloging (mg/kg d.s.) AEC-betongranulaat gemeten met de kolomproef (L/S=10) Component

13%v/v AEC

Grenswaarde

0-22 mm

Bbk*

antimoon (Sb) <0,004 arseen (As) <0,05 barium (Ba) 8,3 cadmium (Cd) 0,0016 chroom (Cr) <0,1 kobalt (Co) <0,03 0,17 koper (Cu) <0.0004 kwik (Hg) 0,12 lood (Pb) molybdeen (Mo) 0,12 <0.05 nikkel (Ni) <0,007 seleen (Se) <0.02 tin (Sn) <0.2 vanadium (V) zink (Zn) <0.2 2,6 bromide (Br) chloride (Cl) 320 fluoride (F) 30 sulfaat (SO4) 1.4 *: voor niet-vormgegeven bouwstoffen

0,32 0,9 22 0,04 0,63 0,54 0,9 0,02 2,3 1 0,44 0,15 0,4 1.8 4.5 55 616 2430 20

15 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

3.2.2.

CROW onderzoek 2024 aan betontegels

De uitloging van alle 8 onderzochte monsters betongranulaat is bepaald met de kolomproef. Tabel 5 toont de resultaten. De betongranulaten met AEC-granulaat erin vertonen ten opzichte van het referentie betongranulaat een

hogere emissie aan de zware metalen koper, lood en molybdeen. Dit is bekend van AEC-granulaten.

Betongranulaat met ongewassen AEC-granulaten erin vertonen ook een hogere emissie aan bromide en chloride. Uit tabel 5 blijkt dat de uitloging van alle onderzochte monsters voldoet aan de gestelde eisen in het Besluit

Bodemkwaliteit voor niet-vormgegeven bouwstoffen, in de meeste gevallen zelfs ruimschoots (factor 5-10).

Tabel 5. Uitloging (mg/kg d.s.) 8 monsters betongranulaat gemeten met de kolomproef (L/S=10) Component

40%v/v AEC conventioneel

25%v/v AEC conventioneel

40%v/v AEC innovatief

Referentie conventioneel

4-32 mm

0-4 mm

4-32 mm

0-4 mm

4-32 mm

Grens­ waarde Bbk

antimoon (Sb) 0,013 0,014 0,015 0,013 arseen (As) <0,050 <0,050 <0.050 <0,050 barium (Ba) 6,4 8,6 8,2 8,1 cadmium (Cd) <0,001 <0,001 0,0013 <0,001 chroom (Cr) <0,10 <0,10 <0,10 <0.10 kobalt (Co) <0,030 <0.030 <0,030 <0,03 koper (Cu) 0,46 0,24 0,43 0,22 kwik (Hg) <0.0004 <0,0004 <0,0004 <0,0004 lood (Pb) 0,15 <0,10 <0,10 0,21 molybdeen (Mo) 0,16 0,13 0,16 0,12 nikkel (Ni) <0,050 <0,050 <0,050 <0,050 seleen (Se) <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 tin (Sn) 0,022 <0,020 0,025 <0.020 vanadium (V) <0,20 <0,20 <0,20 <0.20 zink (Zn) <0.20 <0,20 <0.20 0,25 bromide (Br) 1.5 1.5 <0,80 <0,80 chloride (Cl) 530 500 140 130 fluoride (F) 2.9 2,9 2,4 2,5 sulfaat (SO4) 24 27 20 22 * Sterk afwijkende waarde; waarschijnlijk meet- of registratiefout

0,014 <0,050 12 0,0011 <0,10 <0,030 0,30 <0,0004 0,24 0,18 <0,050 <0,007 <0,020 <0,20 <0,20 <0.80 150 2,9 <20

0,015 <0,050 6,2 <0,001 <0,10 <0,030 0,25 <0,0004 0,15 0,11 <0,050 <0.007 <0,020 <0,20 <0.20 <0.80 110 2,3 24

0,026 <0,050 (<0,60)* <0,001 0,12 <0,030 0,15 <0.0004 <0,10 0,080 <0,050 <0,007 <0,020 (0,51)’ <0,20 <0.80 91 4.1 (800)’

0,005 <0,050 5,0 <0,001 <0,10 <0,030 <0,050 <0,0004 <0.10 0,082 <0,050 <0,007 <0,020 <0,20 <0,20 <0,80 240 1.7 55

0,32 0,9 22 0,04 0,63 0.54 0,9 0,02 2,3 1 0,44 0,15 0,4 1,8 4,5 20 616 55 2.430

0-4 mm

4-32 mm

0-4 mm

3.3.

Eigenschappen beton tweede leven

3.3.1.

Onderzoek 2021 aan betontegels

Met de vervaardigde fracties AEC-betongranulaat 0-4 mm en 4-22 mm is beton gemaakt waarin 20%V/V van het rivierzand is vervangen door AEC-betongranulaat 0-4 mm en 50%V/V van het riviergrind door AEC-

betongranulaat 4-22 mm. Als referentie is eenzelfde betonsamenstelling gebruikt maar waarbij het rivierzand en -grind is vervangen door dezelfde percentages traditioneel fijn en grof betongranulaat (= afkomstig van

grindbeton zonder AEC-granulaten). Voor het verkrijgen van een goede korrelopbouw is de verhouding fijn:grof toeslagmateriaal ingesteld op 40:60 %VIV. Deze betonsamenstelling is conform Richtlijn 2.

Tabel 6 toont de mengselsamenstelling, de specie-eigenschappen en de gemeten eigenschappen van het verhard beton.

16 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

De druksterkte van het beton met AEC-betongranulaat is 14% hoger dan die van het beton met traditioneel

betongranulaat. Dit wordt deels veroorzaakt door het hoger luchtgehalte van het beton met traditioneel betongranulaat (1% extra lucht komt overeen met ca. 5% lagere druksterkte). Tevens zal een rol spelen dat

betontegels door de lage water-cementfactor in het algemeen een hogere druksterkte hebben dan het

gemiddelde beton waaruit traditioneel betongranulaat wordt vervaardigd. Dat betekent over het algemeen een hogere korrelsterkte van het AEC-betongranulaat. Het verschil bij de splijttreksterkte is enigszins geringer. De verhouding splijttrek/druksterkte is voor beide

betonmengsels 8%, een gebruikelijke waarde voor beton met betongranulaten als toeslagmateriaal. De maximale waterindringingsdiepte is voor beide betonmengsels vergelijkbaar en ligt op een gebruikelijk niveau voor beton met deze samenstelling. Beide betonmengsels hebben dus eenzelfde dichte structuur.

Tabel 6. Samenstelling en eigenschappen betonmengsels 2e leven Eigenschap

18%V/V AEC-

referentie

betongranulaat

betongranulaat

Betonsamenstelling (kg/m3) CEM I 42,5 N water effectief absorptiewater superpiastificeerder rivierzand 0-4 mm betongranulaat 0-4 mm riviergrind 4-22 mm betongranulaat 4-22 mm Totaal

320 160 39 2,9 602 138 564 486

212

320 160 40 1,3 602 139 564 490 2316

Specie-eigenschappen: zetmaat (mm) schudmaat (mm) volumieke massa (kg/m3) luchtgehalte (%VN) temperatuur (°C)

120 410 2295 1,6 24

120 410 2266 2.7 22

45,8 ± 1,2 3,5 2310 14

40,1 ± 2,2 3,3 2275 16

Eigenschappen verhard beton druksterkte, 28 d (MPa) splijttreksterkte 28 d (MPa) volumieke massa 28 d (kg/m3) maximale waterindringing (mm) 3.3.2.

CROW onderzoek 2024 aan betontegels

Met de fijne en grove fractie betongranulaat afkomstig van conventioneel breken van betontegels met

40%VN gewassen AEC-granulaat en die van het referentie betongranulaat is het 2e leven beton vervaardigd conform Richtlijn 2. Vanwege de verkregen resultaten is aanvullend ook het 2e leven

betonmengsel gemaakt met het betongranulaat afkomstig van conventioneel breken van betontegels met

25%VN ongewassen AEC-granulaat. De samenstelling van deze 3 betonmengsels en de gemeten eigenschappen zijn samengevat in tabel 7. De 28-daagse druksterkte van beton met AEC-betongranulaat bedraagt respectievelijk 84% (mengsel B1,

25%V/V AEC) en 88% (mengsel B2, 40%V/V AEC) van het referentiebeton met traditioneel betongranulaat

(mengsel B4). Vergelijking met tabel 6 (§3.3.1) laat zien dat de druksterkte van de referentie in dit CROW17 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

onderzoek beduidend hoger (ca. 20%) is dan die van de referentie in het onderzoek uit 2021. Indien we vergelijken met de referentie uit tabel 6 bedraagt de in het CROW-onderzoek gemeten relatieve druksterkte van beton met AEC-betongranulaat tenminste 100%. Hieruit blijkt dat traditioneel betongranulaat te veel in kwaliteit varieert en daarom niet geschikt is als referentie.

De splijttreksterkte en de elasticiteitsmodulus van de 3 betonmengsels is vergelijkbaar.

De maximale waterindringingsdiepte, een maat voor de permeabiliteit van het beton, is van het 2e leven beton met AEC-betongranulaat geringer en dus beter dan die van het 2e leven referentie beton. Dat geldt

ook voor de afschilfering in de vorstdooizoutproef (CDF). Met name het mengsel met 25%V/ AECbetongranulaat presteert op dit duurzaamheidsaspect zeer goed. Op beide gemeten duurzaamheids-

aspecten presteert het beton met AEC-betongranulaat dus beter dan het referentiebeton. Tabel 7. Samenstelling en eigenschappen betonmengsels 2e leven

Eigenschap

Betonsamenstelling (kg/m3) CEM I 42.5 N water effectief waterabsorptie toeslag superpiastificeerder (PCE) grind 16-32 mm grind 8-16 mm grind 4-8 mm AEC-betongranulaat 4-32 mm referentiebetongranulaat 4-32 mm zand 0-4 mm AEC-betongranulaat 0-4 mm referentiebetongranulaat 0-4 mm totaal Specie-eigenschappen: zetmaat (mm) schudmaat (mm) volumieke massa (kg/m3) luchtgehalte (%V/V) temperatuur (°C) Eigenschappen verhard beton druksterkte (MPa): 7 d druksterkte (MPa): 28 d splijttreksterkte 28 dagen (MPa) volumieke massa 28 d (kg/m3) elasticiteitsmodulus (GPa) maximale waterindringing (mm) afschilfering (kg/m2): na 14 cycli na 28 cycli

Mengsel B1 25% AEC BG conventioneel

Mengsel B2 40% AEC BG conventioneel

Mengsel B4 Referentie BG conventioneel

320 160 46 1,8 252 251 167 573 0 421 96 0 2288

320 160 45 1,8 252 251 167 565 0 421 96 0 2279

320 160 43 1,8 252 251 167 0 594 421 0 93 2303

120 470 2303

100 440 2344

1.9 20,8

100 450 2290 1.7 20,0

32.0 ± 1.2 40,4 ±2,1 3,3 2300 33.3 23 0,48 1,58

33,7 ± 0,7 42,2 ± 0,6 3,2 2300 31,2 19 1.16 3,06

37,7 ± 0,5 47,9 ±0.5 3,6 2330 32,3 31 1.47 3,67

1.1 20,6

Figuur 1 toont de krimpvervorming van de 3 betonmengsels, gemeten gedurende 3 maanden. De krimpcurves zijn nagenoeg gelijk voor de 3 mengsels. Een verhoging van de krimp door toepassing van

betongranulaat met AEC-granulaat treedt dus niet op. 18 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

tijd (dagen)

0,000

40

60

80

-0,050

A Gem B1 (25%)

-0,100

Gem B2 (40%)

E E -0,150

■ Gem B4 (REF)

E

o C -0,200 E o 2 01 >

-0,250 -0,300 -0,350

-0.400 -0,450

Figuur 1. Krimpvervorming (mm/m) prisma s tweede leven betonmengsels

3.3.3. Onderzoek 2024 naar alternatieve referentie Zoals in de voorgaande 2 paragrafen beschreven varieert de kwaliteit van traditioneel betongranulaat uit de markt significant. Een referentiebeton vervaardigd met traditioneel betongranulaat uit de markt, zoals

voorgeschreven door Richtlijn 2, varieert dan ook aanzienlijk in druksterkte en is daarom minder geschikt voor vergelijkende proeven. Daarom is onderzoek verricht naar een alternatieve referentie, waarbij betongranulaat vervaardigd is uit in het laboratorium vervaardigd beton. Betongranulaten zijn vervaardigd

door het breken van in het laboratorium van SGS INTRON vervaardigd beton. Dit geldt zowel voor het testbeton mét AEC-granulaat als het referentiebeton zonder AEC-granulaat. Zie ook §0.

Tweede leven betonmengsels zijn vervaardigd met de 3 soorten betongranulaat (zie tabel 3), waarbij 45%V/V van het toeslagmateriaal 0-12 mm (zand en grind) vervangen is door betongranulaat 0-12 mm. De

verwerkbaarheid is op S3 (zetmaat 100-150 mm) ingesteld met een superpiastificeerder. Tabel 8 toont de betonsamenstelling, de specie-eigenschappen en de eigenschappen van het verhard beton.

In tabel 8 worden de mengselcodes C2.1 t/m C2.3 gebruikt. Hierbij staat C2 voor tweede leven beton en

komt het cijfer achter de punt overeen met het nummer van het eerste leven beton. C2.1 betekent dus

tweede leven beton vervaardigd met betongranulaat van mengsel C1 (zonder AEC-granulaat).

De 28-daagse kubusdruksterkte van het referentiebeton C2.1 bedraagt gemiddeld 47,0 MPa. De druksterkte van mengsel C2.2 bedraagt 94% en van mengsel C2.3 95% van het referentiebeton. Het verschil in sterkte van de tweede leven betonmengsels met AEC-granulaat ten opzichte van het referentie tweede leven beton

(C2.1) is derhalve duidelijk kleiner dan 10%.

19 | 35

SGS

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

Tabel 8. Samenstelling en eigenschappen betonmengsels 2° leven Eigenschap

Betonsamenstelling (kg/m3) CEM I 42,5 N water effectief waterabsorptie toeslag superpiastificeerder betongranulaat 0-12 mm grind 8-12 mm grind 4-8 mm zand 0-4 mm totaal

Specie-eigenschappen: zetmaat (mm) schudmaat (mm) volumieke massa (kg/m3) luchtgehalte (%V/V) temperatuur (°C)

Eigenschappen verhard beton druksterkte 28 d (MPa)

3.4.

Referentie BG

C2.2 40% AEC BG

C2.3 25% AEC BG

360 180 37 3,4 712 (B1) 88 106 779 2260

360 180 49 3.7 660 (B2) 88 71 814 2220

360 180 44 4.1 681 (B3) 88 88 796 2240

120 420 2260 2.2 22.1

150 450 2210 2,4 22,0

130 420 2220 3,0 22.5

47,0 ± 0,3

44,3 ± 0,1

44.9 ± 0,2

C2.1

Beton derde leven

In het onderzoek 2021 aan betontegels met 18%V/V AEC-granulaat [4] is aangetoond dat het betongranulaat, dat hieruit vervaardigd werd, voldoet aan de materiaaltechnische eisen van Richtlijn 2

(m.u.v. de LA-waarde) en aan de emissie-eisen van het Besluit bodemkwaliteit. Zie ook hoofdstuk 0 van dit

rapport. In ditzelfde onderzoek is ook gekeken naar de eigenschappen van het beton derde leven.

Betongranulaat vervaardigd door breken van het beton tweede leven is onderzocht op materiaaltechnische aspecten en uitloging.

3.4.1.

Karakterisering betongranulaten

De restanten van de proefstukken voor het bepalen van de betoneigenschappen genoemd in tabel 6 zijn,

afzonderlijk voor beide betonmengsels, in een kaakbreker verkleind tot < 22 mm en na homogeniseren door zeving gescheiden in de fracties 0-4 mm en 4-22 mm.

De resultaten van de karakterisering zijn getoond in figuur 2 (korrelverdeling) en tabel 9 (andere onderzochte

eigenschappen).

20 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

1C0

50 1 0

40

20

— AEC BG

10

-trad. BG

20 Zeefwijdte (mm)

Figuur 2. Zeefkrommes derde leven AEC en traditioneel betongranulaat

De korrelverdeling van het 3e leven AEC-betongranulaat is nagenoeg gelijk aan die van het 3e leven

traditioneel betongranulaat en aan die van het ‘2® leven’ AEC-betongranulaat. Uit tabel 9 blijkt dat de onderzochte eigenschappen van het 3e leven AEC-betongranulaat nagenoeg het­

zelfde zijn als die van het 3e leven traditioneel betongranulaat. Metallisch Al+Zn is niet meer aantoonbaar en

dus effectief afwezig. In tabel 9 zijn indicatief de materiaaltechnische eisen van Richtlijn 2 opgenomen. Deze eisen zijn echter opgesteld voor tweede leven betongranulaat. Tabel 9. Materiaaltechnische eigenschappen AEC-betongranulaat en traditioneel betongranulaat 3e leven Eigenschap

Korreldichtheid (p^) Waterabsorptie

Gehalte metallisch Al+Zn

3.4.2.

Eenheid

(kg/m3)

AEC BG 3® leven 0-4 mm 4-22 mm 2180

2230

Traditioneel BG 3® leven 0-4 mm 4-22 mm 2170

Els Richtlijn 2 Fijn BG

Grof BG

2210

2 2200

> 2200 -

(%m/m)

7.9

6.6

7,7

6,4

-

(%VN)

17,2

14.7

16,7

14.1

s 18

s 16

(%m/m)

<0.02

<0,01

<0,02

<0.01

-

—

Uitloging betongranulaat

Betonkubussen van beide samenstellingen zoals weergegeven in tabel 9 zijn na 28 dagen verharden bij 20°C en eigen vochtgehalte (luchtdicht verpakt in plastic folie) gebroken in een laboratorium kaakbreker tot

een fractie kleiner dan 4 mm. Van beide type 3e leven betongranulaten is de uitloging bepaald met de

kolomproef. De verkregen resultaten zijn weergegeven in tabel 10. In deze tabel zijn de emissiegrenswaarden uit het Besluit bodemkwaliteit (Bbk) eveneens opgenomen.

21 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

Tabel 10. Uitloging F leven AEC-betongranulaat en traditioneel betongranulaat bepaald met de kolomproef (mg/kg d.s.) Component

antimoon (Sb) arseen (As) barium (Ba) cadmium (Cd) chroom (Cr) kobalt (Co) koper (Cu) kwik (Hg) lood (Pb) molybdeen (Mo) nikkel (Ni) seleen (Se) tin (Sn) vanadium (V) zink (Zn) bromide (Br) chloride (Cl) fluoride (F) sulfaat (SO4)

AEC BG

Traditioneel BG

Grenswaarde

3* leven

3e leven

Bbk*

<0,004 <0,05 28 0,0014 <0,1 <0,03 <0,05 <0.0004 0,12 0,12 <0,05 <0,007 <0,02 <0,2 <0,2 <0,8 90 1 27

<0,004 <0,05 24 <0,001 0,16 0,03 0,13 <0,0004 <0,1 0,084 <0,05 <0,007 <0,02 <0,2 <0,2 <0,8 63 1 26

0,32 0.9 22 0,04 0,63 0,54 0,9 0,02 2,3 1 0,44 0,15 0,4 1,8 4,5 20 616 55 2.430

De uitloging van het 3e leven AEC-betongranulaat is vergelijkbaar met die van het 3e leven traditioneel

betongranulaat. De uitloging van sommige componenten in 3e leven AEC-betongranulaat zoals molybdeen en chloride is enigszins hoger, terwijl de uitloging van andere componenten zoals chroom en koper weer

enigszins lager is dan die van 3e leven traditioneel betongranulaat. De uitloging van vrijwel alle zware metalen ligt onder de betreffende bepalingsgrens. Het meest kritische

zware metaal is barium, waarvan de emissie net boven de grenswaarde Bbk ligt zowel voor het 3e leven AEC-betongranulaat als voor het 3e leven traditioneel betongranulaat. De uitloging van dit element is

hoofdzakelijk afkomstig van het cement en is bij beiden relatief hoog, omdat het hier gaat om gebroken jong beton. Het is bekend, dat de uitloging afneemt met toenemende ouderdom van het beton door de

voortgaande hydratatie. Chloride is het anion dat relatief het sterkst uitloogt, maar nog altijd een factor 7 lager dan de grenswaarde uit het Bbk.

3.5.

Poederfractie van innovatief breken

De poederfractie van het betongranulaat vervaardigd met de innovatieve breker (Circulair Mineraal) uit

betontegels waarin 40%V/V gewassen AEC-granulaat zit, is verkregen door een separaat deelmonster

droog te zeven over een 125 pm zeef.

De resultaten van de karakterisering van dit poedermonster zijn samengevat in Tabel 11 t/m Tabel 13 en in Figuur 3.

22 | 35

GS

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

Tabel 11. Resultaten karakterisering poederfractie innovatief gebroken betontegels Eigenschap

sulfaatgehalte als SO3: wateroplosbaar (%m/m) zuuroplosbaar (%m/m) chloridegehalte: wateroplosbaar (%m/m) zuuroplosbaar (%m/m) alkaligehalte Na2O-eq (%m/m) invloed op bindtijd (min) vormhoudendheid (mm) activiteitsindex: 28d (%) 90d (%) volumieke massa 28d (kg/m3): referentiemortel mortel met 25% poederfractie

Poederfractie innovatieve breker

Eisen RL2

0,20 1,3

<4,0

0,017 0,08 0,19 75 < 0,5 61 68

2 0.2 < 5,0 <120 <10 >65

2303 2186

In Tabel 11 worden de resultaten van de karakterisering van het poedermonster getoond samen met de

eisen die in Richtlijn 2 gesteld worden aan de poederfractie. Met uitzondering van de activiteitsindex voldoet

het onderzochte poedermonster aan alle eisen. Zoals eerder vermeld stelt Richtlijn 2 alleen eisen aan de eigenschappen van de poederfractie van innovatief breken voor nieuwe bindmiddelen en vulstoffen.

De gemeten activiteitsindex is onverwacht laag: een inerte vulstof bezit al een waarde van ten minste 65%.

Het onderzoek aan fijngemalen, versneld verharde cementsteen met 25%m/m AEC-vulstof leverde een activiteitsindex op van 85% (CROW-CUR Aanbeveling 128). Nadere beschouwing van de gemeten

volumieke massa’s van de mortelprisma’s waaraan de druksterkte is gemeten voor de bepaling van de activiteitsindex, leverde het volgende beeld op: •

Verschil referentiemortel en mortel met 25%m/m poederfractie in CCA 128: 38 kg/m3

•

Verschil referentiemortel en mortel met 25%m/m poederfractie in huidig onderzoek: 117 kg/m3

Het verschil van bijna 80 kg/m3 wordt verklaard door een verhoogd luchtgehalte van (80/2303). 100% = 3V

%. Met de vuistregel dat 1% lucht overeenkomt met ca. 5% sterkte, betekent dit dat gecorrigeerd voor het verhoogde luchtgehalte de activiteitsindex op 71% zou uitkomen. Deze rekenkundige activiteitsindex houdt niet in dat aan de eisen van CROW-CUR Richtlijn 2 wordt voldaan, maar duidt erop dat voornamelijk een

verhoging van het luchtgehalte van de mortelspecie een rol speelt en er geen chemische effecten optreden.

In CCA 128 is eveneens waargenomen dat AEC-vulstof het luchtgehalte van de normmortel substantieel verhoogd.

23 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

Tabel 12 toont de mineralogische samenstelling van de poederfractie, zoals gemeten met QXRD. De

poederfractie bestaat hoofdzakelijk uit kwarts en amorfe bestanddelen. Het kwarts is zowel afkomstig van het zand en grind als van het AEC-granulaat toegepast in de betontegel. Het amorfe materiaal is afkomstig van zowel het AEC-granulaat (glasdeeltjes) als van de cementsteen. Een betrouwbare indicatie van het gehalte aan AEC-materiaal in deze poederfractie is op basis van deze gegevens niet te geven. Er is met

QXRD géén metallisch Al of Zn gedetecteerd in de poederfractie, terwijl in het oorspronkelijke AECgranulaat circa 0,8% aanwezig is.

Uit QXRD blijkt dat het poedermonster voor 35%m/m uit kwarts (SiO2) en 12% uit andere kristallijne silikaten

bestaat. Uit de XRF blijkt dat het totaalgehalte aan Si uitgedrukt als SiO2 55%m/m is. Aangezien de amorfe cementsteen ook voor een belangrijk deel uit SiO2 bestaat, zal het gehalte aan SiO2 afkomstig van de glasfractie van het AEC-granulaat maar beperkt zijn in de onderzochte poederfractie.

Tabel 12. Mineralogische samenstelling poederfractie Mineraal

Formule

Gehaltes (%m/m) QXRD —

SiO2 KAISi,O, (Na.CaXSi.AI)4O8 Ca2SiO4

(Ca,Na)z(Al,Mg,Fe2*)(Si,Al)zO,

35.1 3.3 4.8 1.3 0.8 0.9 1.0

CaCO,

3.5

CaSO4-2(H2O)

<0.1

Ca(OH)2 Mgo Caz(Al,Fe)(OH),(Cl,SO,.CO,)n(H20)

1.0 0.1 1.8 0.1

SILIKATEN

Kwarts K-veldspaat Plagioklaas Beta C2S* (Larniet) C3S (Hatruriet)* 2:1 bladsilikaten Meliliet groep

Ca,SiOs

(K,H,O)(Al,Mg,Fe)2(Si,AI),O,0[(OH)2,H20]

CARBONATEN

Calciet SULFATEN

Gips OXIDES/HYDROXIDES Portlandiet Periklaas AFm” C3A

Ca,Al-O,

ANDERE/AMORF Amorf

46.2

‘C=CaO I A=Al2O3 I S=SiO2 (cementnotatie) **AFm = Al203-Fe203-mono (cementnotatie

Tabel 13. Elementsamenstelling poederfractie. Element Na (als Na20) Mg (als MgO) Al (als AI2O3) Si (als SIO2) P (als P2Os) S (als SO3) Cl (als Cl) K (als K20) Ca (als CaO) Fe (als Fe20s)

Gehalte (%m/m) 1.67 2,74 8.91 55,2 0,50 1.84 0,12 1.12 22,7 3,41

Element Ti (als TÏO2) Cr (als Cr2O3) Mn (als Mn304) Ni (als NiO) Cu (als CuO) Zn (als ZnO) Ba (als BaO) Sr (als SrO) Zr (als ZrO2) Pb (als PbO)

Gehalte (%m/m)

0,55 0,02 0,19 0,02 0,13 0,19 0,14 0,06 0,04 0,05 24 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

2311BN01

Parameter

234333-11 | laser gi 24 8

Standard Deviation Mode dlO (um) d50 (um) d90 (um)

20 7 38 3

4 1 188

55.4

Figuur 3. Korrelgrootteverdeling poederfractie

De afgezeefde poederfractie heeft een gelijkmatige korrelopbouw en een gemiddelde korrelgrootte van ca. 20 um, vergelijkbaar met die van cement (zie Figuur 3).

25 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

4.

Evaluatie resultaten

4.1.

Materiaaltechnische eisen betongranulaat

Tabel 14 geeft weer in hoeverre betongranulaat met AEC-granulaat, verkregen door het breken van betontegels, voldoet aan de materiaaltechnische eisen uit tabel 1 van Richtlijn 2. De kolommen in tabel 14 zijn gecodeerd A t/m J. In de kolommen staat weergegeven: •

Kolom A: referentie van onderzoek (OND), zoals vermeld in lijst documenten (§5);

•

Kolom B: vervangingspercentage (%V/V) toeslagmateriaal door AEC-granulaat in beton eerste

leven; •

Kolom C: G = gewassen, O = ongewassen AEC-granulaat;

•

Kolom D: wijze van breken granulaat, Conv. = conventionele breker, Innov. = innovatieve breker;

•

Kolom E: fijne (0-4 mm) of grove (> 4 mm) fractie betongranulaat;

•

Kolom F: droge korreldichtheid Prd;

•

Kolom G: waterabsorptie (WA);

•

Kolom H: weerstand tegen verbrijzeling (LA);

•

Kolom I: chloridegehalte (Cl);

•

Kolom J: alkaligehalte (Alk).

Per type en fractie betongranulaat wordt in de kolommen F t/m J met kleuren aangegeven of voldaan wordt

aan de eisen van Richtlijn 2 voor de desbetreffende eigenschap. De betekenis van de kleurencodering is als volgt:

Aan de eis wordt voldaan Aan de eis wordt niet voldaan Niet gemeten Geen eis

Tabel 14. Conformiteit met materiaaltechnische eisen van Richtlijn 2 van betongranulaat met AEC-granulaat, vervaardigd door breken betontegels. B

C

D

E

F

G

OND

%V/V AEC

G/O

Breken

Fractie

prd

WA

[6]

18

G

Conv.

A

(7]

25

O

Conv.

[8]

25

G

Conv.

H

I

J

LA

Cl

Alk

Fijn

X

Grof

47 <

Fijn

Grof

45 <

Fijn

—

Grof

[7]

40

G

Conv.

=

Fijn

Grof

__________

50 _________

Uit tabel 14 blijkt dat (afgezien van de LA-waarde) het betongranulaat met AEC-granulaat in alle gevallen

voldoet aan de eisen ten aanzien van korreldichtheid, waterabsorptie, chloride- en alkaligehalte. De weerstand tegen verbrijzeling van het AEC betongranulaat voldoet systematisch niet aan de eis (LA < 40)

van Richtlijn 2. Dit is opmerkelijk gezien het feit dat het (gecertificeerde) AEC-granulaat doorgaans een LA-

waarde <40 bezit (zie verder bijlage A). De oorzaak hiervan is vooralsnog onbekend. Het uitgevoerde onderzoek heeft echter laten zien dat de LA-waarde van AEC betongranulaat geen maatgevende 26 | 35

* 1

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

eigenschap is voor de sterkte van het beton tweede leven. Ook andere relevante mechanische

eigenschappen worden niet negatief beïnvloed (zie paragrafen 4.3 en 4.4).

4.2.

Uitloging betongranulaat

De uitloging van AEC betongranulaat is met de kolomproef onderzocht in [4] en [5] bij vervangingspercentages tot 25%V/V ongewassen en 40%V/V gewassen AEC-granulaat in het beton eerste leven. Steeds werd voldaan aan de eisen van het Besluit bodemkwaliteit (Bbk) voor zowel de zware metalen

als de anionen. Het AEC betongranulaat mag daarom als ‘vrij toepasbaar' worden geclassificeerd. Er wordt daarmee eveneens voldaan aan de eis van Richtlijn 2.

Ook in het derde leven is de uitloging onderzocht met de kolomproef bij een vervangingspercentage van

18%V/V gewassen AEC-granulaat. Ook hier werd voldaan aan de eisen van het Bbk met uitzondering van

barium. Zowel het referentie betongranulaat (zonder AEC-granulaat) als het AEC-granulaat bevattende betongranulaat voldeden niet aan deze eis. Bij SGS INTRON is bekend dat het barium in belangrijke mate

afkomstig is van het cement en dat de uitloging afneemt met toenemende ouderdom door de voortgaande hydratatie. De overschrijding wordt dan ook vrijwel zeker veroorzaakt wordt door de jonge leeftijd van het beton.

4.3.

Eigenschappen beton tweede leven

Richtlijn 2 geeft aan dat voor het beton tweede leven de relevante mechanische eigenschappen moeten worden onderzocht van het testbeton (met AEC betongranulaat) en het referentiebeton (met traditioneel

betongranulaat). Tenminste de sterkte-ontwikkeiing, de E-modulus en de krimp moeten worden onderzocht. Vervolgens stelt Richtlijn 2 dat beoordeeld moet worden of de te beoordelen grondstof op verantwoorde

wijze in een tweede leven beton kan worden toegepast. Er worden geen eenduidige criteria hiervoor gegeven. Als referentie kan het beste betongranulaat worden gebruikt van in het laboratorium vervaardigd

referentiebeton, zoals reeds uiteengezet in §3.3.3. Bij een vervangingspercentage tot 40% gewassen AECgranulaat bleek het verschil in druksterkte van het testbeton maximaal 6% ten opzichte van de referentie te

zijn. Dit geringe sterkteverschil staat een verantwoorde toepassing van AEC-granulaat niet in de weg.

In het CROW-onderzoek (zie §3.3.2) is de E-modulus gemeten voor betongranulaat met 25%V/V ongewassen AEC-granulaat of met 40%V/V gewassen AEC-granulaat en vergeleken met een referentiebeton met traditioneel betongranulaat. De E-moduli van de 3 mengsels zijn nagenoeg gelijk. De

toepassing van AEC betongranulaat leidt dus niet tot een andere stijfheid dan met traditioneel

betongranulaat. De metingen zijn uitgevoerd bij een ouderdom van circa 10 tot 12 maanden3. De toename van de E-modulus van beton na 28 dagen is echter gering en een meting bij hogere ouderdom is daarom

een goede basis voor de gemaakte vergelijking.

De (totale) krimp is eveneens gemeten in het CROW-onderzoek. Hieruit bleek dat de krimp van beton niet

verhoogd wordt door toepassing van AEC betongranulaat in vergelijking met het referentiebeton met

traditioneel betongranulaat. Verder bleek uit het CROW-onderzoek dat de duurzaamheidsaspecten waterindringing en

vorstdooizoutbestandheid van het testbeton (duidelijk) beter zijn dan van het referentiebeton.

3 De metingen zijn uitgevoerd aan de prisma’s van de krimpmeting na afloop van deze proef. Het betreft aanvullende metingen, die door SGS INTRON zijn uitgevoerd eind 2024. In het CROW-eindrapport [5] van mei 2024 zijn de 28daagse E-moduli opgenomen. De gerapporteerde waardes (17-21 GPa) zijn echter onrealistisch laag voor zowel test- als referentiebeton. 27 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

4.4.

Toetsing (splijt)treksterkte aan Eurocode 2

Eurocode 2 geeft relaties tussen enerzijds de druksterkte en anderzijds de treksterkte, de E-modulus en de

krimp. Door de druksterkte te meten en deze relaties te gebruiken worden de andere betoneigenschappen berekend door de constructeur. In bijlage D van de RTD 1034 [7] wordt aangegeven hoe beoordeeld kan worden of deze relaties gelden voor beton met alternatieve grondstoffen. Op basis hiervan is door SGS

INTRON de splijttreksterkte (als maat voor de treksterkte) beoordeeld van het beton tweede leven met AECgranulaat.

In tabel 15 staan de meetwaardes (MW) van de druk- en splijttreksterktes, de volgens EC2 uit de druksterkte

berekende waarde (BW) van de splijttreksterkte en de verhouding (V) tussen de gemeten en berekende waarde van de splijttreksterkte. Hieruit blijkt dat deze verhouding varieert tussen 1,04 en 1,11. Dit wil zeggen

dat de gemeten splijttreksterkte altijd groter is dan de berekende waarden. Er is dus geen sprake van een

lagere (splijt)treksterkte dan op basis van de druksterkte mag worden verwacht. Voor het beton tweede leven met referentie betongranulaat is de verhouding tussen gemeten en berekende splijttreksterkte heel

vergelijkbaar met die van beton met AEC-betongranulaat.

Tabel 15. Vergelijking tussen berekende en gemeten splijttreksterkte beton tweede leven Eigenschap

Eenheid

18%V/V AEC BG ongewassen

Referentie BG

25%V/V AEC BG ongewassen

40%V/V AEC BG gewassen

Referentie BG

Druksterkte

MW

(MPa)

45,8

40,1

40,4

42.2

47,9

Splijttreksterkte

MW

(MPa)

3,5

3,3

3.3

3,2

3,6

Splijttreksterkte

BW

(MPa)

3,3

2,9

3,0

3,1

3,4

Verhouding (V)

MW/BW

1,06

1,11

1.11

1,04

1,06

4.5.

(-)

Poederfractie van innovatief breken

In het CROW-onderzoek [5] is de poederfractie (< 125 um) onderzocht van het betongranulaat vervaardigd

met de innovatieve breker (Circulair Mineraal) uit betontegels met 40%V/V gewassen AEC-granulaat. In Richtlijn 2 (figuur 2) is aangegeven dat de poederfractie van innovatief breken alleen voor nieuwe

bindmiddelen en vulstoffen onderzocht dient te worden en niet voor nieuwe toeslagmaterialen. Binnen het CROW-onderzoek is ervoor gekozen dit ‘tweede leven vulstof onderzoek toch uit te voeren, omdat er een verdenking bestond dat het AEC-granulaat versterkt in de poederfractie terecht komt bij innovatief breken in vergelijking met beton met regulier toeslagmateriaal. Op basis van de QXRD en XRF analyses zijn geen

duidelijke aanwijzingen gevonden dat dit inderdaad het geval is. Dit is echter ook niet eenvoudig aan te tonen. De activiteitsindex van deze poederfractie na 28 dagen bedraagt 61% is daarmee lager dan de eis (2 65%)

uit Richtlijn 2. Op basis van de gemeten dichtheden aan de mortelprisma’s wordt een verhoogd luchtgehalte

aangewezen in [5] als de oorzaak van de verminderde druksterkte. Een meting van het luchtgehalte aan de mortels bij aanmaak was geen onderdeel van het testprogramma. Wat de oorzaak is van het verhoogd luchtgehalte wordt niet verder beschouwd in [5]. In de poederfractie is géén metallisch Al of Zn gedetecteerd

met QXRD. Metalllisch Al of Zn oxideert in alkalisch milieu onder vorming van waterstofgas. Een dergelijke reactie kan mogelijk het luchtgehalte verhogen. Hiervoor is echter geen aanwijzing gevonden. Het is bij SGS INTRON bekend dat het toegepaste Portlandcement (bij gelijke sterkteklasse) van invloed is

op de activiteitsindex van een (tweede leven) vulstof. In het CROW-onderzoek is dit niet nader onderzocht.

28 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

In het CROW-onderzoek is de innovatieve breker van Circulair Mineraal gebruikt. Er bestaan echter ook nog

andere typen innovatieve brekers [8]. Het is onbekend wat de invloed is van het type innovatieve breker op de eigenschappen van de poederfractie. Daarnaast is deze breektechniek ook nog volop in ontwikkeling en is het aannemelijk dat daarmee ook de eigenschappen van de poederfractie zullen veranderen met de komst

van nieuwe typen.

In het kader van het streven naar circulariteit is het aannemelijk dat in de nabije toekomst het innovatief breken steeds meer toegepast zal worden en de poederfractie als vulstof in beton zal worden toegepast.

Momenteel bestaat hiervoor echter nog geen regelgeving in Nederland. Deze fractie mag wel als grondstof voor cement (recycled concrete fines) worden toegepast conform EN 196-6.

Om een definitieve beoordeling uit te voeren van de toepassing van AEC-granulaat op de eigenschappen van de ‘tweede leven vulstof verdient het aanbeveling om nader onderzoek te verrichten naar:

•

De invloed van het gekozen Portlandcement.

•

Het type innovatieve breker.

29 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

5.

Conclusies en aanbevelingen

Op basis van de in voorgaande hoofdstukken beschreven onderzoeksresultaten trekt SGS INTRON de

volgende conclusies ten aanzien van de geschiktheid van AEC-granulaat als grondstof voor circulair beton: 1) De uitloging van betongranulaat, vervaardigd door het breken van betontegels waarin maximaal 25%V/V ongewassen of 40%V/V gewassen AEC-granulaat is toegepast, voldoet aan de emissieeisen van het Besluit bodemkwaliteit. Het betongranulaat mag als ‘vrij toepasbaar’ worden geclassificeerd en voldoet daarmee ook aan de eis van Richtlijn 2.

2)

Betongranulaat, vervaardigd door het breken van betontegels waarin maximaal 25%V/

ongewassen of 40%V/V gewassen AEC-granulaat is toegepast, voldoet aan de materiaaltechnische

eisen van Richtlijn 2 ten aanzien van korreldichtheid, waterabsorptie, chloride- en alkaligehalte.

3)

De weerstand tegen verbrijzeling (LA-waarde) van de grove fractie van dit betongranulaat is lager

dan de eis van Richtlijn 2 (LA s 40). Dit is opmerkelijk, gezien het feit dat (gecertificeerd) AECgranulaat wél voldoet aan deze eis. De relevante mechanische eigenschappen van het beton

tweede leven worden hierdoor echter niet negatief beïnvloed.

4)

Voor de beoordeling van de sterkte van beton tweede leven met AEC-granulaat is regulier betongranulaat uit de markt geen geschikte referentie vanwege de te grote variatie in kwaliteit hiervan. Betongranulaat verkregen door breken van in het laboratorium vervaardigd beton is wél een

geschikte alternatieve referentie, omdat de kwaliteit hiervan constant gehouden kan worden. Richtlijn

2 dient op dit punt aangepast te worden.

5)

Gebruik makend van deze alternatieve referentie, blijkt dat toepassing van 25%V/V en 40%V/V gewassen AEC-granulaat in het beton tweede leven leidt tot een geringe afname van druksterkte

6)

(<10%). Dit staat een verantwoorde toepassing van AEC-granulaat geenszins in de weg. De krimp van beton tweede leven wordt niet verhoogd door de toepassing van betongranulaat met 25%V/V ongewassen of 40%V/V gewassen AEC-granulaat.

7)

De splijttreksterkte van beton tweede leven met AEC-betongranulaat is hoger dan berekend op basis van de relatie tussen splijttreksterkte en druksterkte uit Eurocode 2. Er is dus geen sprake van een

8)

verlaagde (splijt)treksterkte van beton door toepassing van AEC-betongranulaat. Geteste duurzaamheidsaspecten (waterindringinging, vorstdooizoutbestandheid) van beton tweede leven met 25%V/V ongewassen of 40%VNV gewassen AEC-granulaat zijn beter dan van het referentiebeton met regulier betongranulaat.

9)

Het onderzochte poedermonster, afkomstig van innovatief breken van tegels met 40% gewassen AEC-granulaat, voldoet aan alle eisen van Richtlijn 2 met uitzondering van de activiteitsindex. Het wordt aanbevolen nader onderzoek te verrichten naar de invloed van het type innovatieve breker en

het toegepaste Portlandcement op deze eigenschap. 10) Op basis van alle beschikbare onderzoeksresultaten mag toepassing van (gecertificeerd) 25%V/V ongewassen of 40%V/V gewassen AEC-granulaat als toeslagmateriaal in beton beschouwd worden

als geschikt voor circulair beton met uitzondering van de poederfractie van innovatief breken (‘tweede leven vulstof'). Hiervan is de geschiktheid momenteel niet aangetoond. De huidige versie van Richtlijn 2 stelt echter geen eis aan de eigenschappen van de poederfractie voor nieuwe

toeslagmaterialen.

30 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

6.

Documenten

[1] CUR-Aanbeveling 116:2017"AEC-granulaat als toeslagmateriaal in beton SBRCURnet. [2] BRL 2507 “ AEC granulaat als toeslagmateriaal voor beton", 8-5-2017. [3] CROW-CUR Richtlijn 2:2021 " Beoordelingssystematiek grondstoffen op geschiktheid voor circulair

beton CROW. [4] “ Circulariteit beton met AEC-granulaten SGS INTRON eindrapport met kenmerk A124680/R20210314b, d.d. 16-9-2021. [5] “ Onderzoek circulariteit AEC-granulaten SGS INTRON eindrapport met kenmerk A1 38 170/R20241692c, d.d. 23-05-2024 (vertrouwelijk). [6] “ Circulariteit beton met AEC-granulaat. Onderzoek conform CROW-CUR Richtlijn 2 SGS INTRON eindrapport met kenmerk A160500/R20242014A, d.d. 20-11-2024. [7] RTD 1034 “ Leidraad voor de beoordeling van nieuwe betonmengsels Rijkswaterstaat Technisch Document, versie 1.0, d.d. 13-7-2021. [8] ?Een overzicht van innovatieve recyclingsmethoden ?, , Betoniek Vakblad 1,2020.

31 | 35

SGS INTRON B.V. A161210/R20242057A Eindrapport (revisie A)

Bijlage A Karakterisering AEC-granulaat CROW onderzoek [5] Gewassen en ongewassen AEC-granulaat, geproduceerd door Heros en bemonsterd bij Langhout, zijn gekarakteriseerd op de eigenschappen genoemd in CUR-Aanbeveling 116:

•

korrelverdeling conform NEN-EN 933-1

•

gehalte zeer fijn (<63 pm) conform NEN-EN 933-1

•

deeltjesdichtheid (prd) conform NEN-EN 1097-6

•

waterabsorptie conform NEN-EN 1097-6

•

sulfaatgehalte (SO3) conform NEN-EN 1744-1 Clause 12

•

chloridegehalte conform NEN-EN 1744-1 Clause 7

•

vertraging bindtijd conform NEN-EN 1744-6

•

alkaligehalte (Na2O-eq) conform NEN-EN 196-2

•

gehalte metallisch Al+Zn %(m/m) conform bijlage A van CUR-Aanbeveling 116

•

gloeiverlies conform Standaard RAW Proef 28

•

verbrijzelingsweerstand (LA-waarde) conform NEN-EN 1097-2

N.B. Omdat de toegepaste AEC-granulaten een maximale korrelgrootte hebben van 11 a 12 mm, is

de LA-waarde (conform bijlage B van NEN-EN 1097-2) bepaald aan de fractie 6,3-10 mm. De resultaten zijn samengevat in figuur A1 (korrelverdeling) en tabel A1.

—♦— Ongewassen AEC-granulaat

—•— Gewassen AEC-granulaat

90 80 70

E 60 50

40 30 20

10

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Zeefgrootte (mm)

Figuur A1. Korrelverdeling monsters ongewassen en gewassen AEC-granulaat

32 | 35