Recyclinggranulaat: een betrouwbare grondstof (3)

Beton wordt in Nederland al decennialang gerecycled. Aanvankelijk was het recyclen een oplossing voor het betonafval, maar tegenwoordig een ‘must’ in het kader van de transitie naar een circulaire economie. Door de toegenomen vraag hecht de recyclingsector aan een goede en gewaarborgde kwaliteit.

De kwaliteit van recyclinggranulaat wordt vaak vergeleken met die van primaire materialen, waarmee de productiebedrijven al jarenlang ervaring hebben.

Hoewel kwaliteitsfluctuaties en verontreinigingen ook in primaire materiaalstromen voorkomen, hebben de zij hiermee leren werken. Maar er zijn verschillen.

Secundaire toeslagstoffen hebben eveneens specifieke eigenschappen waarmee men moet leren werken. Inmiddels is de recyclingsector in staat met kennis van zaken een consistente kwaliteit betongranulaat te leveren. Nu de vraag naar hoge percentages betongranulaat in beton toeneemt en goed primair materiaal schaarser wordt, speelt de kwaliteit van betongranulaat een steeds grotere rol. Die kritische kijk is niet meer dan normaal, ook bij primaire materialen en producten is dat het geval. In al die veertig jaar dat BRBS Recycling inmiddels bestaat, vinden die discussies over kwaliteit nog steeds plaats.

Al in de jaren tachtig verschenen de eerste CUR-aanbevelingen over het gebruik van

recyclinggranulaten (met name beton- en menggranulaat). Op basis daarvan was zonder verdere aanpassing van constructieve rekenregels al 20% van het primaire toeslagmateriaal te vervangen. Bij hogere percentages (50% tot 100% vervanging) moest in de constructieve berekeningen rekening worden gehouden met afwijkende betoneigenschappen (elasticiteitsmodulus, krimp en kruip). Vandaag de dag is dat nog zo en is, afhankelijk van de milieuklasse, 30% tot 50% vervanging zondermeer mogelijk (EN 206 / NEN 8005).

Eisen

Naast deze normen stelt de in samenwerking met de betonsector opgestelde beoordelingsrichtlijn BRL 2506 [1, 2], de nodige eisen aan in beton toegepaste recyclinggranulaten als toeslagmateriaal. Daarin zijn zowel jarenlange ervaring als

NEN- en EN-normen verdisconteerd. De BRL 2506-1 bevat niet alleen eisen voor certificatie van meng-, betongranulaat en recyclinggrind voor toepassing in beton, het kent ook een intensief keuringsregime en een hoge externe auditfrequentie. Het KOMO-productcertificaat op basis van de BRL 2506 borgt de geschiktheid van het materiaal voor de beoogde toepassing en staat garant voor de kwaliteit. Dit in tegenstelling tot CE-markering dat uitsluitend de door de producent gekozen eigenschappen van zijn product weergeeft. Dit zegt dus niets over de geschiktheid van het product voor een specifieke (beton)toepassing.

Hoogwaardige toepassingen

Met het eisenpakket uit voornoemde normen en certificering zijn met recyclinggranulaten de meeste betonsoorten verantwoord te produceren. Het diverse productenpalet van de betonindustrie kent ook toepassingen die extra aandacht vergen als de keus op recyclinggranulaat valt. Denk hierbij aan (zeer-)hogesterktebeton, zelfverdichtend beton, monolietvloeren en zichttoepassingen. Dit betreft evenwel maar een klein deel van de totale betonproductie in ons land.

Waterabsorptie en dichtheid

Volgens de Europese Bouwproductenverordening (CPR) zijn nationale keurmerken niet te gebruiken om aan te tonen dat aan deze verordening is voldaan. Voor enkele eigenschappen kent de Europese norm namelijk geen kwaliteitseisen. Die restrictie brengt met zich mee dat de BRL 2506 met de nodige terughoudendheid deze eigenschappen benoemt. Het enkel verklaren van de waarde zonder de geschiktheid van het product aan te tonen, zou volgens de CPR te veel lijken op een verklaring.

Voor dichtheid is dit opgelost door een concrete eis in de BRL 2506 op te nemen. Voor waterabsorptie was dit evenwel niet mogelijk. Gekozen is die, voor een betontechnoloog relevante informatie, onderdeel te laten zijn van de verplichte CE-markering met prestatieverklaring.

ASR

Onder bepaalde omstandigheden vormt een alkali-silicareactie of alkali-toeslagmateriaalreactie een risico. De BRL 2506 gaat ervan uit dat de betontechnoloog dat risico onderkent. Doet dat risico zich voor, dan is het zaak de reactiviteit van de toeslagmaterialen te beoordelen, dan wel voor een andere toeslagstof of bindmiddel te kiezen. Daarom maakt ASR ook geen deel uit van het eisenpakket van de BRL 2506. Wel geeft het certificaat aan dat het recyclinggranulaat als ASR-verdacht wordt beschouwd. Zowel op Europees als op nationaal niveau wordt gewerkt aan een eenvoudige test om via een toets op reactiviteit een betere praktische invulling mogelijk te maken.

Vorst-dooi

Al dan niet in combinatie met dooizouten en afhankelijk van de kwaliteit van betonoppervlak, kunnen vorst-dooiwisselingen schades veroorzaken. Onderzoek wijst uit dat recyclinggranulaten goede invloed hebben op vorst-dooigedrag. De porositeit van de toeslagmaterialen vangt namelijk de expansie van bevriezend water en opwarmend ijs op. Daar NEN 5905 geen onderzoek naar vorst-dooi voor recyclinggranulaten vermeldt, maakt dit aspect evenwel geen onderdeel van het standaard onderzoekpakket in BRL 2506-1 uit.

Lichte bestanddelen en samenstelling

De invoering van de CPR heeft geleid tot onduidelijkheid in het eisenpakket wat betreft de samenstelling en de lichte bestanddelen van het uit (niet-) steenachtige materialen geproduceerde recyclinggranulaat. In hoeverre dit de geschiktheid voor hergebruik in de wegenbouw dan wel in beton beperkt, kwam in de producteisen en testmethoden onvoldoende tot uitdrukking. Door BRBS Recycling zijn verbeteringsvoorstellen ingediend, maar de praktijk leert dat dit langdurige trajecten zijn. Middels een toepassingsgerichte vertaling in de BRL 2506-1 is dit voorlopig ondervangen.

Cementgebruik

Dat recyclinggranulaat in beton zou leiden tot meer cementgebruik is een hardnekkig misverstand. Waterabsorptie van het toeslagmateriaal leidt weliswaar tot meer vocht in het mengsel, dat tot meer cement leidt (theorie rond de watercementfactor

(wcf) die iedere betontechnoloog meekrijgt in de opleiding). In de praktijk valt dit echter mee. Met het inzetten van superplastificeerder, waarmee de verwerkbaarheid van het mengsel valt te sturen, is zelfs geen extra cement nodig! Wel komt het geabsorbeerde vocht heel langzaam vrij, hetgeen een gunstige invloed op de toename van de sterkte op langere termijn heeft.

Fijne fractie

Fijne fracties van recyclinggranulaten worden in beton weinig toegepast, maar hebben veel potentie. Deze, uit het klassieke breken van beton voortkomende stroom, is om die reden toch onderdeel van BRL 2506-1. In theorie draagt dit bij aan de sterkte van het betonmengsel, maar door het wassen van dit materiaal is dit praktisch niet te realiseren. Ook wijst de praktijk uit dat de fijne fractie gemakkelijk verkit, waardoor opslagproblemen in silo’s kunnen ontstaan. Die zijn evenwel met de nodige aanpassingen in het proces of de installaties te ondervangen. Volgens CUR-Aanbeveling 106 is de fijne fractie van recyclinggranulaten, zij het met enige aanpassing van de rekenregels, dan ook prima toepasbaar in beton.

Markt en beschikbaarheid

Berekend is dat als vrijkomend beton uit sloop, bouw en (mis)productie maximaal wordt ingezet in de betonsector, er tussen de 5 en 6 Mton betongranulaten per jaar beschikbaar zijn. De huidige inzet van betongranulaat in beton bedraagt circa 0,4 Mton en de totale inzet aan secundaire grondstoffen ligt tussen 0,8 en 1 Mton als menggranulaat, ecogranulaat en ballastgrind worden meegerekend. Er zijn dus voldoende mogelijkheden om primaire materialen te vervangen!

Meer en betere recycling

De met recycling gemoeide kosten zijn concurrerend met de primaire grondstof grind. Nu de mate van beschikbaarheid van grind inboet, maakt dit recycling voor beton interessanter en dat geeft weer ruimte om te investeren. Een bijkomend aspect is dat het recyclingvolume eenvoudig is te verhogen, bijvoorbeeld door in slooptenders voor te schrijven dat, door selectief slopen verkregen schoon beton, voor hergebruik in nieuw beton moet worden ingezet. Bijkomend voordeel is dat dit het tekort aan grindwinning in ons land compenseert en tegemoetkomt aan de circulaire doelstellingen.

De afgelopen jaren hebben leden van BRBS Recycling vele miljoenen geïnvesteerd in capaciteit en procesverbeteringen ten behoeve van het onder het certificaat BRL 2506-1 opwerken van betongrondstoffen. Het uitsluitend volgen van EN-normen volstaat immers niet!