Milieuaspecten fijner zand in beton

Transcriptie

1 Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Dienst Weg- en Waterbouwkunde Milieuaspecten fijner zand in beton Resultaten van de LCA De Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat (DWW), en degenen die aan deze publicatie hebben meegewerkt, hebben de in deze publicatie opgenomen gegevens zorgvuldig verzameld naar de laatste stand van wetenschap en techniek. Desondanks kunnen er onjuistheden in deze publicatie voorkomen. Het Rijk sluit, mede ten behoeve van degenen die aan deze publicatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die uit het gebruik van de hierin opgenomen gegevens mocht voortvloeien.

2 1. Rapport nr. DWW Titel en sub-titel Milieuaspecten fijner zand in beton Resultaten van de LCA 2. Serie nr. 2003/09 Publicatiereeks grondstoffen 3. Ontvanger catalogus nummer 5. Datum rapport april Code uitvoerende organisatie 7. Schrijvers Drs. A. Schuurmans, ing. R.R.J.H. Rouwette, ing. N.J.F. Vonk (INTRON) 9. Naam en adres opdrachtnemer (Intern) DWW, Postbus 5044, 2600 GA DELFT (Extern) INTRON, Postbus 267, 4100 AG CULEMBORG 8. Nr. rapport uitvoerende organisatie A909370/R Projectnaam GSV/Milieuaspecten fijner zand 11. contractnummer DWW Naam opdrachtgever 13. Type rapport Ministerie van Verkeer en Waterstaat Onderzoeksrapport Directoraat Generaal Water 14. Code andere opdrachtgever Postbus EX s GRAVENHAGE 15. Opmerkingen Het project is uitgevoerd in opdracht van Directoraat Generaal Water onder begeleiding van de Dienst Weg- en Waterbouwkunde (DWW). Contactpersonen bij DWW: Mw. H.A. Rijnsburger (Projectleider/betontechnologie) tel: Dhr. Ir. J.W. Broers (LCA-deskundige) tel: Referaat CUR commissie B77 Fijner zand in beton heeft de betontechnologische, constructieve en duurzaamheideigenschappen van beton met fijner zand onderzocht en voor betonkwaliteit B 25 milieuklasse 2, consistentiegebied 3 aangetoond dat de inzet niet tot grote betontechnologische problemen leidt. Wel is een correctie van de mengselsamenstelling nodig, bestaande uit een verhoging van het watergehalte in combinatie met verhoging van het cementgehalte of toevoeging van (extra) plastificerende hulpstoffen. De noodzakelijke toevoeging van een superplastificeerder of extra cement kan echter milieunadelen met zich meebrengen. Om afwenteling van milieuproblemen te voorkomen heeft het Ministerie van Verkeer en Waterstaat door INTRON een levenscyclusanalyse laten verrichten, een integrale milieukundige analyse. Dit rapport bevat de resultaten van de LCA-studie. In een LCA worden diverse technisch gelijkwaardige alternatieven vergeleken. Als vergelijkingsbasis (functionele eenheid) is gekozen voor 1 m 3 B25 milieuklasse 2, consistentiegebied 3 zonder wapening, voor toepassingen waarbij geen aanvullende maatregelen nodig zijn. In deze LCA-studie zijn 21 mengsels onderzocht die aan de functionele eenheid voldoen. Als referentiemengsel is Nederlands landzand, afkomstig uit de Kraaijenbergse Plassen, gebruikt. T.o.v. het referentiemengsel zijn, naast enkele mengsels die ook grof zand bevatten maar van andere herkomst zijn, mengsels doorgerekend met fijner zand waarbij is gevarieerd met: toevoegen van superplastificeerder, verhogen van water-in combinatie met cementgehalte en het toevoegen van steenslag 2-6 mm. In deze LCA is voor het eerst een experimentele methode gebruikt om het milieuthema landgebruik mee te nemen. Uit het onderzoek blijkt dat het gebruik van fijner zand in beton aantrekkelijker is vanuit het oogpunt van landgebruik. Op de gangbare LCA-milieuthema s wijken mengsels met superplastificeerder niet significant van het referentiemengsel af. Mengsels met extra cement en mengsels met fijne steenslag ter vervanging van de grove fractie scoren iets slechter dan het referentiemengsel. 17. Trefwoorden: Fijner zand, milieuaspecten, milieuvoordelen, milieunadelen, LCA, Levenscyclusanalyse, beton 18. Distributie systeem Verkrijgbaar bij de Dienst Weg- en Waterbouwkunde T.a.v. Mw. M.A. Schomaker Tel: Classificatie 20. Classificatie deze pagina 21. Aantal blz. 22. Prijs: 10, Acceptatie projectleider H.A. Rijnsburger 24. Acceptatie productgroepleider Dr. H.S. Pietersen 25. Acceptatie afdelingshoofd Ir. P.M.C.B.M. Cools

3 INHOUDSOPGAVE Pagina MANAGEMENTSAMENVATTING INLEIDING Aanleiding van het onderzoek Doel en doelgroep, centrale vraag Afbakening en beperkingen van het LCA-onderzoek Aanpak Leeswijzer WAT IS ER IN DE LCA ONDERZOCHT? Functie en functionele eenheid Betonvarianten Welke processen zijn meegenomen? Gegevens en kwaliteit RESULTATEN EN EVALUATIE Berekening milieuthema s Zwaartepunten referentiemengsel Vergelijking alternatieve betonmengsels met referentiemengsel Gevoeligheidsanalyse CONCLUSIES Inventarisatie van milieuvoordelen en nadelen Advies over de inzet van fijner zand in beton REFERENTIES BIJLAGE A. AFKORTINGEN BIJLAGE B. DE LCA-METHODE B.1. Het nut van LCA B.2. Stappen in een LCA en definitie milieuthema s B.3. Functionele eenheid als referentie B.4. Standaardisering van de LCA-methode B.5. Lezen van de LCA-uitkomsten B.6. De methode van landgebruik BIJLAGE C. METHODISCHE UITWERKING VAN DE LCA C.1. Systeemgrenzen C.2. Energie C.3. Allocatie C.4. Dataverzameling pagina 1 van 96

4 BIJLAGE D. RESULTATEN VAN DE LCA BIJLAGE D. RESULTATEN VAN DE LCA D.1. Zwaartepunten Referentiemengsel D.2. Vergelijking alternatieven ten opzichte van referentiemengsel D.2. Vergelijking alternatieven ten opzichte van referentiemengsel D.3. Uitwerking van gevoeligheidsanalyses BIJLAGE E. CRITICAL REVIEW DHV BIJLAGE F: REACTIES PANEL OP CONCEPTEINDVERSIE UITKLAPVEL 1: OVERZICHT SAMENSTELLINGEN BETONMENGSELS UITKLAPVEL 2: VERKLARING MILIEUTHEMA S IN FIGUREN pagina 2 van 96

5 MANAGEMENTSAMENVATTING Grootschalige winningen van beton- en metselzand staan in Nederland onder maatschappelijke druk, met name vanwege de schaarse ruimte. Om de huidige voorraden beter te kunnen benutten en de zandwinningen geografisch beter over Nederland te kunnen spreiden, wordt gedacht aan de inzet van fijner zand in beton dan tot op heden gebruikelijk is. CUR commissie B77 fijner zand in beton heeft de betontechnologische, constructieve en duurzaamheideigenschappen van beton met fijner zand in kaart gebracht en voor betonkwaliteit B25 milieuklasse 2 consistentiegebied 3 aangetoond dat de inzet niet tot grote betontechnologische problemen leidt. Wel is een correctie van de mengselsamenstelling nodig, bestaande uit een verhoging van het watergehalte in combinatie met verhoging van het cementgehalte of toevoeging van (extra) plastificerende hulpstoffen [1]. De bovengenoemde correctiemaatregelen hebben invloed op de milieueffecten van beton. Deze milieueffecten zijn niet in het CUR-onderzoek meegenomen. Om inzicht te krijgen in deze effecten heeft de Dienst Weg- en Waterbouwkunde (DWW) van Rijkswaterstaat op verzoek van DG-Water (DGW) aan INTRON opdracht gegeven een milieugerichte levenscyclusanalyse (LCA) uit te voeren. Omdat de problematiek rondom fijner zand in beton gevolgen heeft voor landgebruik, worden landgebruikeffecten in de LCA ook meegenomen. Doel van het onderzoek Het LCA-onderzoek heeft als doel de milieuvoor- en nadelen van fijner zand in beton te onderzoeken en op basis daarvan advies te geven over de wenselijkheid om fijner zand in beton te stimuleren. De centrale vragen in deze studie luiden: 1. Is het op basis van de LCA gewenst om de toepassing van fijner zand in beton te stimuleren? 2. Zo ja, met welke zanden van welke herkomst (Nederlands landzand, Nederlands zeezand, Engels zeezand of import uit veraf gelegen bronnen, bijvoorbeeld Polen) Aanpak, afbakening en beperkingen van het onderzoek Tabel 3 aan het einde van deze samenvatting geeft een overzicht van be- en inperkingen van het uitgevoerde LCA-onderzoek. Onderstaand wordt een aantal keuzes toegelicht. De case De LCA is uitgevoerd voor de productie van 1 m 3 ongewapend beton B25 uit de grondstoffen. Dit betreft een case die aansluit bij het onderzoek van CUR B77, en die voldoende representatief wordt geacht om de vraagstelling van DWW te beantwoorden: Beton B25 is representatief voor circa 30% van de huidige markt en vormt daarmee een groot deel van de markt. Naar verwachting blijft dit ook in de toekomst zo. De betonsamenstelling van B25 lijkt ook voldoende representatief om de milieubelasting van fijner zand in beton te onderzoeken. De beperkingen van de keuze voor B25 worden in de conclusies meegenomen. pagina 3 van 96

6 De functionele eenheid voor de LCA is als volgt geformuleerd: De productie van 1 m 3 betonspecie B25 milieuklasse 2 consistentiegebied 3 (zonder wapening), voor toepassingen waarbij geen aanvullende constructieve 1 maatregelen nodig zijn. Het is niet nodig de toepassing van het beton mee te nemen, omdat beton met fijner zand volgens CUR-commissie B77 technisch volledig gelijkwaardig is aan beton met het gebruikelijke grove betonzand. Er zijn 21 betonmengsels onderzocht die aan de functionele eenheid voldoen. De resultaten van de LCA-berekeningen worden ten opzichte van een referentiesamenstelling uitgedrukt. In het referentiemengsel is Nederlands landzand (het gebruikelijke grove zand) aangehouden, afkomstig uit de Kraaijenbergse Plassen (zijnde een representatieve Nederlandse winlocatie) met code 28/92 2. Voorts zijn er enkele mengsels die ook grof zand bevatten, maar van andere herkomst (zeezand van UK en uit veraf gelegen bronnen). De overige mengsels bevatten fijner zand (uit Nederland of het Nederlands Continentaal Plat) waarbij wordt gevarieerd met: Toevoegen van (extra) superplastificeerder Verhogen van water- i.c. cementgehalte Toevoegen van steenslag 2/6 (mengsels die in België vaak worden toegepast) In tabel 1 zijn op hoofdlijnen de onderzochte betonmengsels weergegeven. 1 Bij cementgehaltes > 360 kg/m3 (wat in het B77 onderzoek en in deze studie slechts bij 2 mengsels voorkomt) treedt een verhoogde krimp (circa 30%) op. Bij bepaalde toepassingen zijn dan aanvullende constructieve maatregelen bijvoorbeeld extra wapeningsstaal, nodig. Deze aanvullende maatregelen worden in deze studie niet meegenomen. 2 28/92 staat voor de cumulatieve zeefresten op de zeven 1 en 0,25 mm en worden algemeen gehanteerd binnen de betonindustrie pagina 4 van 96

7 Tabel 1: overzicht code betonmengsels, correctie verwerkbaarheid, herkomst zand en steenslag code zand correctie met herkomst zand steenslag 1 referentiezand landzand 2a zand 15/74 0,2% superplastificeerder landzand 2b zand 15/74 0,5% superplastificeerder landzand 3a zand 15/74 30 kg cement landzand 3b zand 15/74 50 kg cement landzand 4a zand 2/55 1,0% superplastificeerder landzand 4b zand 2/55 2,3% superplastificeerder landzand 5 zand 2/55 70 kg cement landzand 6 zand 28/92 landzand import 7 zand 28/92 zeezand import 8a zand 15/74 0,2% superplastificeerder zeezand 8b zand 15/74 0,5% superplastificeerder zeezand 9a zand 15/74 30 kg cement zeezand 9b zand 15/74 50 kg cement zeezand 10 zand 2/55 1,5% superplastificeerder zeezand 11 zand 2/55 70 kg cement zeezand 12 zand 2/55 zeezand steenslag (NL/B) 13 zand 2/55 0,5% superplastificeerder zeezand steenslag (NL/B) 14a zand 2/55 30 kg cement zeezand steenslag (NL/B) 14b zand 2/55 50 kg cement zeezand steenslag (NL/B) 15 zand 2/55 zeezand steenslag (Noorwegen) De LCA-aanpak De LCA is uitgevoerd volgens de ISO-standaarden voor LCA, in combinatie met de LCA-2 methode van het Centrum voor Milieukunde te Leiden (CML) [2] en een door TNO ontwikkelde methode voor beoordeling van landgebruik [3]. De CML-methode is een internationaal erkende methode, die aan ISO voldoet. De TNO-methode kent nog een experimenteel karakter en is alleen nog in cases ten behoeve van methode-ontwikkeling toegepast. De methode kent een aantal beperkingen, die in tabel 3 zijn genoemd. De belangrijkste is dat door een methodische beperking: mariene systemen niet zijn beoordeeld op biodiversiteit, maar alleen op life support. Aangezien er meerdere partijen belang hebben bij de uitkomsten, is, volgens de regels van ISO 14041, een beoordeling door een panel georganiseerd. Het doel van de panelreview is betrokkenen de gelegenheid te geven om een inbreng te hebben in de LCA-studie. Het panel heeft een toetsende en adviserende rol gehad. De opmerkingen zijn in het rapport verwerkt. pagina 5 van 96

8 Resultaten LCA-berekeningen Overzicht milieueffecten LCA-2 methode Onderstaande figuren geven voor de milieueffecten een beknopt overzicht van de score van elk van de alternatieven. De scores zijn op een relatieve schaal weergegeven: het mengsel met de hoogste score is telkens op 100% gesteld 3. Op de horizontale as is de codering van de mengsels uitgedrukt. 1 2a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b 15 Figuur 1. Vergelijking op milieumaat energie Figuur 2. Vergelijking op milieumaat afval 1 2a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b 15 Figuur 3. Vergelijking op milieueffect smog 1 2a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b 15 Figuur 4. Vergelijking op milieueffect verzuring 1 2a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b 15 Figuur 5. Vergelijking op milieueffect broeikaseffect Voor de verklaring van de code wordt verwezen naar tabel 1 en uitklapvel 1. 3 Bij de LCA-2 methode zijn dat smog, verzuring en broeikaseffect, bij de landgebruik methode de verandering biodiversiteit en de verandering life support. In deze paragraaf zijn alleen de resultaten van de LCA-2-methode effecten gegeven, aangevuld met de milieumaten energie en afval. pagina 6 van 96

9 Overzicht milieueffecten TNO-methode Landgebruik Onderstaande figuren geven per landgebruikthema een beknopt overzicht van de score van elk van de alternatieven. Deze scores zijn op een absolute schaal (als bijdrage aan de totale Nederlandse milieubelasting bij landgebruik) weergegeven. 1 2a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b 15 Figuur 6. Vergelijking op landgebruik ETav 4 : Figuur 7. Vergelijking op landgebruik ETRav 4 : Verandering biodiversiteit (tijdens activiteit 6 ) Verandering biodiversiteit (tijdens herstelperiode 6 ) 1 2a 2b 3a 3b 4a 4b a 8b 9a 9b a 14b 15 Figuur 8. Vergelijking op landgebruik LTnpp 4 : Verandering life support (tijdens activiteit) Voor de verklaring van de code wordt verwezen naar tabel 1 en uitklapvel 1. Analyse van de berekeningen Uit een nadere analyse van de resultaten blijken vier soorten processen de milieubelasting te bepalen: Milieuthema s uit de LCA-2 methode: Het transport van de grondstoffen zand, grove toeslag en cement naar de betonproducent; De productie van cement (dit is inclusief energieproductie en transport van cementgrondstoffen). Milieuthema s landgebruik-methode: De herinrichting na grindwinning (in de vorm van milieuwinst);. De betonmortelproductie (in de vorm van milieubelasting). De gevolgen van de inzet van fijner zand in beton zijn hieraan gerelateerd en opgenomen in tabel 2. 4 De termen in de titels van figuren 6, 7 en 8 zijn afkortingen voor het type landgebruik. Deze afkortingen worden ook in de legenda s van de figuren in bijlage C gebruikt. 6 Figuur 6 en 7 geven beide de score voor verandering biodiversiteit, maar tijdens verschillende fasen in het landgebruik (de activiteit en de daaropvolgende herstelperiode). De absolute scores kunnen daarom bij elkaar geteld worden. Overigens zijn de scores in figuur 7 negatief (milieuwinst). pagina 7 van 96

10 Tabel 2: Gevolgen van de inzet van fijner zand in beton B25 op de milieubelasting: ten opzichte van referentiemengsel 1 LCA-2 effecten en milieumaten Landgebruikeffecten Hogere milieubelasting # wanneer een mengsel meer cement bevat # wanneer aanvoer van grondstoffen tot meer transport (m.n. per as) leidt # wanneer er minder grind wordt ingezet 7 (bijv. bij hogere cementgehaltes) Ongeveer gelijke milieubelasting # wanneer een mengsel meer superplastificeerder bevat # wanneer een mengsel meer superplastificeerder bevat # wanneer een mengsel tot meer transport (m.n. per as) leidt Lagere milieubelasting # wanneer een mengsel meer fijner zand bevat 8 # wanneer een mengsel meer zeezand bevat (waarbij opgemerkt wordt dat het effect op biodiversiteit onbepaald is vanwege beperkingen in data en methode. Resultaten gevoeligheidsanalyses In de gevoeligheidsanalyses zijn keuzes en aannames onderzocht die de conclusies over de gevolgen van inzet van fijner zand kunnen beïnvloeden. Het betreft: de keuzes inzake transport en de invloed van transport op de resultaten de gegevens die zijn gehanteerd voor de beoordeling van landgebruik over grondstofwinning en herinrichting na afloop van de winning. Uit de gevoeligheidsanalyses blijkt dat: Transport (middel, afstand, data) een grote invloed heeft op de absolute waarden van de milieueffecten en in sterke mate bepaalt welke mengselsamenstellingen beter of minder goed scoren. Cementproductie een dominante factor is en blijft, ook in de diverse gevoeligheidsanalyses. De invloed van grind op de landgebruik-effecten niet ondubbelzinnig kan worden vastgesteld. Zolang de prijs van fijner zand maximaal 80-90% van de prijs van grof zand bedraagt, de mengsels met fijner zand beter scoren op landgebruik. Indien de prijs van fijner zand hoger wordt, kan op basis van deze LCA geen onderscheid meer worden aangetoond. 7 De herinrichting na grindwinning leidt tot milieuwinst. Deze conclusie is echter sterk afhankelijk van de aannames omtrent de herinrichting (type bestemming van de locatie), zie gevoeligheidsanalyse 8 De winst is per m3 beton gering (enkele procenten), mede door de grote invloed van grind. Bij andere grindgegevens wordt het relatieve aandeel van zand per m 3 beton groter. Absoluut gezien blijft het milieuvoordeel gelijk. pagina 8 van 96

11 Conclusies Inventarisatie van milieuvoordelen en nadelen Op basis van het onderzoek kan worden geconcludeerd dat de inzet van fijner zand ten opzichte van het gebruikelijke grove zand per m 3 beton leidt tot: Een gunstigere score op landgebruik, tot maximaal 2,8*10-10 /m 3 van de totale Nederlandse jaarlijkse milieubelasting op landgebruik. De inzet van superplastificeerder leidt op de andere onderzochte milieueffecten en milieumaten, tot een ongeveer gelijkblijvende milieubelasting. Ongunstigere scores tot maximaal 4,6*10-10 /m 3 van de totale Nederlandse jaarlijkse milieubelasting op de andere onderzochte milieueffecten en milieumaten, met name bij inzet van extra cement en extra transport. Deze conclusies worden breder geldig geacht, Uit het door CUR B 77 uitgevoerde onderzoek blijkt dat met fijner zand in beton sterktes tot B35 kunnen worden gerealiseerd, bij gelijke verwerkbaarheid en duurzaamheid. Als extra wapening of extra corrigerende maatregelen bij productie en/of uitvoering nodig zijn kunnen de milieueffecten voor zowel landgebruik, als LCA-2-methode en milieumaten ongunstiger uitvallen. Als ervan wordt uitgegaan dat de conclusies dan in plaats van 30% (t/m B25) voor circa 50% (t/m B35) van de totale betonindustrie, zijnde 8 miljoen m 3 van toepassing kunnen worden verklaard, betekent dit een gunstiger score op landgebruik van maximaal 0,22 % en een ongunstige score op de andere onderzochte milieueffecten tot maximaal 0,37% van de totale jaarlijkse Nederlandse milieubelasting. De centrale vraag wordt daarom als volgt beantwoord: Is het op basis van de LCA gewenst om de toepassing van fijner zand in beton te stimuleren? De conclusies over de wenselijkheid om fijner zand in beton op basis van deze LCA te stimuleren, luiden als volgt: Indien de toepassing van fijner zand in beton gestimuleerd wordt,om de ontgrondingenproblematiek in Nederland te verminderen, dan zijn er nauwelijks nadelige milieugevolgen te verwachten op de LCA- 2 thema s, mits de mengselaanpassingen beperkt blijven tot het toevoegen van superplastificeerder en op landgebruik berekend volgens de experimentele methode van TNO. Overige corrigerende maatregelen veroorzaken een stijging van de milieubelasting. Toelichting: A. Landgebruik volgens experimentele TNO-methode Bezien vanuit het thema landgebruik is stimulering onder twee voorwaarden wenselijk. A.1 Indien stimulering gebeurt met als oogmerk de milieueffecten van landgebruik te verminderen. Daarbij geldt dat: o de beslisser zich ervan bewust moet zijn dat de TNO-methode waarmee de positieve effecten van landgebruik zijn bepaald, nog een experimenteel karakter heeft; o de TNO-methode mariene systemen momenteel niet beoordeelt, waardoor het landgebruik van winning van zeezand niet goed kan worden beoordeeld; o in de conclusies is uitgegaan van de huidige winlocaties, waardoor een (mogelijk) efficiënter grondgebruik of spreiding van locaties door inzet van fijner zand niet kon worden beoordeeld. Fijner zand zou hierdoor wellicht (nog) gunstiger kunnen scoren; o de gunstigere score van fijner zand op landgebruik mede wordt bepaald doordat er een economische toerekening heeft plaatsgevonden. Dit is een methodisch correcte keuze, pagina 9 van 96

12 maar is wel gevoelig voor prijsaannames. Indien de prijs van fijner zand hoger wordt, zal een grotere toerekening, en dus een ongunstiger landgebruik, plaatsvinden. A.2 Indien tegelijkertijd veel aandacht uitgaat naar de mengselsamenstelling, herkomst van de grondstoffen (in verband met transport) en voorkomen van corrigerende maatregelen in de toepassing van beton, zodat aangepaste mengsels met fijner zand niet of beperkte extra milieubelasting geven op andere milieueffecten. Zo ja, met welke zanden van welke herkomst (Nederlands landzand, Nederlands zeezand, Engels zeezand of import uit veraf gelegen bronnen, bijvoorbeeld Polen)? Indien wordt gekozen voor de inzet van fijner zand in beton, zijn de volgende typen mengsels met fijnere zanden op basis van de LCA het meest geschikt: Landzand (afkomstig uit de huidige winlokaties Maas, Beneden Rijn en Regionale voorziening): De mengsels met landzand 15/74 en landzand 2/55 gecorrigeerd met superplastificeerder; Zeezand: Alle mengsels met zeezand (mede door de methodische aannames), met uitzondering van de combinatie van heel fijn Nederlands zeezand (2/55) met bijmenging van steenslag vanwege het extra transport per as dat nodig is om steenslag uit België te importeren. Import van grof zand van veraf gelegen bronnen is minder gunstig dan toepassing van fijner zand uit dichtbij gelegen bronnen (inclusief benodigde corrigerende maatregelen) in verband met het benodigde extra transport. Het omslagpunt hangt af van de afstand en het transportmiddel (per as of schip) en verschilt per mengsel. pagina 10 van 96

13 Tabel 3. Belangrijke beperkingen en inperkingen van dit LCA-onderzoek Betreft Afbakening / beperking Onderwerp van LCA van een case, namelijk voor een beton B25, mk2 cg3 ongewapend: onderzoek CUR B77 heeft ook B25 mk2 cg3 onderzocht. Daarvan is bekend dat inzet fijn zand technisch mogelijk is. Randvoorwaarde voor de LCA case is dat geen aanvullende constructieve maatregelen noodzakelijk zijn. Deze maatregelen kunnen noodzakelijk zijn bij toepassingen waarbij een verhoogde krimp (als gevolg van een toegepast cementgehalte van >360 kg/m 3 ) niet is toegestaan. Er is een LCA van 1 m 3 beton gedaan. In Nederland wordt jaarlijks ca. 16 miljoen m 3 beton geproduceerd. In dit rapport wordt niet ingegaan op de consequenties voor de gehele Nederlandse betonproductie. B25 dekt momenteel circa 30% van de markt en zal ook in de komende jaren de bulk van de markt vormen (ondanks trend naar meer zelfverdichtend beton en hogere sterktes). De case wordt als voldoende representatief beschouwd om de vraagstelling te Uitwerking van de case Reikwijdte van dit onderzoek Beperkingen van de LCAmethodiek kunnen beantwoorden. Restricties komen terug in de conclusies. Samenstellingen en herkomst (winlocaties) fijn zand overgenomen uit CUR B77. Onderzochte varianten zijn technisch mogelijk. Aanname toepassing in Utrecht (andere gebieden onderwerp van gevoeligheidsanalyse) Er zijn gegevens verzameld bij enkele bedrijven, die als representatief worden beschouwd voor de branche. Gegevens van individuele bedrijven kunnen hiervan afwijken. Voor buitenlandse bedrijven zijn Nederlandse gegevens over productie gebruikt. Wat betreft de methodiek van landgebruik: De kwaliteit van het land wordt afgemeten ten opzichte van een gemiddelde referentiesituatie, waardoor de kwaliteit kan verbeteren 9 Tijdstip beëindigen activiteit herinrichting na overdracht eigendom (indien niet bekend: na 100 jaar) Uitgaande van technische haalbaarheid volgens CUR B77 Uitgaande van de case B25 als representatief voor de vraagstelling Alleen LCA, geen andere aspecten (zoals kosten, risico s) Niet onderzocht zijn: o Uitloging van beton met fijner zand o Recyclebaarheid van beton met fijner zand in meerdere cycli o Mogelijke substitutie-effecten in de zandmarkt Relatief bruikbaar, geen grenswaarden beschikbaar Analyse van potentiële milieueffecten (onafhankelijk van tijd en plaats) Meeste milieueffecten in LCA betreffen globale milieuproblemen Methode landgebruik is nog experimenteel. Beperkingen o.a.: o biodiversiteit van mariene ecosystemen wordt niet meegenomen o landschapsbeleving is geen onderdeel van de methode o alleen flora wordt meegenomen (wordt als belangrijke indicator beschouwd) LCA geeft milieueffecten van een product of dienst, en geen algemeen oordeel over duurzaamheid. Trefwoorden: LCA, zand, fijner zand, beton, DWW, landgebruik 9 Een andere keuze zou de maximaal mogelijke kwaliteit kunnen zijn; dan is alleen een verslechtering of gelijkblijvend mogelijk. De gemiddelde referentiesituatie sluit beter aan bij de beleving van (Nederlandse) betrokkenen. pagina 11 van 96

14 pagina 12 van 96

15 1. INLEIDING 1.1. Aanleiding van het onderzoek In Nederland staat, als gevolg van schaarse ruimte, de winning van oppervlaktedelfstoffen onder maatschappelijke druk. Met name geldt dit voor grootschalige winningen van beton- en metselzand binnen de kustlijn. Dit heeft tot gevolg gehad dat, op verzoek van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat, de Stichting CUR te Gouda de afgelopen jaren onderzoek heeft verricht naar de inzet van fijner zand in beton dan tot op heden gebruikelijk is. Dit onderzoek had tot doel de betontechnologische, constructieve en duurzaamheidseigenschappen van beton met fijner zand in kaart te brengen. Het onderzoek is uitgevoerd onder begeleiding van CUR commissie B 77 Fijner zand in beton [1]. Uit bovengenoemd onderzoek blijkt dat het mogelijk is om met corrigerende maatregelen beton met een sterkteklasse van B25 en een milieuklasse 2, consistentiegebied 3 te vervaardigen. Deze correctie bestaat uit verhoging van het watergehalte in combinatie met verhoging van het cementgehalte of toevoeging van plastificerende hulpstoffen. De mate van correctie is afhankelijk van de fijnheid van het fijnere zand, alsmede de herkomst ervan. De beide correctiemaatregelen hebben invloed op de milieueffecten van beton. De milieueffecten zijn niet in het CUR-onderzoek meegenomen. Om inzicht te krijgen in deze effecten heeft de Dienst Wegen Waterbouwkunde (DWW) van Rijkswaterstaat op verzoek van DG-Water (DGW) aan INTRON opdracht gegeven een milieugerichte levenscyclusanalyse (LCA) uit te voeren. De LCA is onderwerp van dit rapport Doel en doelgroep, centrale vraag Het doel van het onderzoek is tweeledig: 1. Inventarisatie van de milieuvoordelen en nadelen van het gebruik van fijner zand in beton, op basis van een LCA; 2. Advies op basis van de LCA of het vanuit milieuoogpunt gewenst is de toepassing van fijner zand in beton te stimuleren, en zo ja, met welke zanden en welke betonsamenstelling (cement, (super)plastificeerder en grove toeslag). De mogelijkheden om fijner zand in beton toe te passen is in de Projectgroep Implementatie Alternatieve winning Beton- en Metselzand (PIA) subgroep c fijner zand in beton onderzocht en gerapporteerd. Als gevolg hiervan is aan Stichting CUR verzocht na te gaan of dit technologisch mogelijk is en of er binnen de bestaande regelgeving belemmeringen zijn die de inzet van fijner zand in beton onmogelijk maken. Als doelgroep van dit onderzoek kan in eerste instantie worden gedefinieerd de Rijks- en provinciale overheid. In tweede instantie is ook het georganiseerde bedrijfsleven van belang om draagvlak te creëren voor de vervanging van grovere betonzanden door fijner zand. pagina 13 van 96

16 De centrale vraag in deze studie luidt: 1. Is het op basis van de LCA gewenst om de toepassing van fijner zand in beton te stimuleren? 2. Zo ja, met welke zanden van welke herkomst (Nederlands landzand, Nederlands zeezand, Engels zeezand of import uit veraf gelegen bronnen) 1.3. Afbakening en beperkingen van het LCA-onderzoek De vraagstelling van de DWW wordt beantwoord aan de hand van een case: 1 m 3 ongewapend beton in de sterkteklasse B25. In hoofdstuk 2 wordt de case nader beschreven. Er is voor B25 gekozen omdat het aansluit bij het onderzoek van CUR B77 waaruit bleek dat hiervoor de inzet van fijner zand betontechnologisch, constructief en qua duurzaamheidsaspecten mogelijk is. Tevens heeft B25 van de verschillende betonsoorten het grootste aandeel in de betonmortelmarkt, zodat het effect van vervanging van betonzand door fijner zand groot zal zijn. Uit onderzoek, uitgevoerd door de DWW in 1998 [6], is vastgesteld dat B25 circa 65% van de betonmortelleveranties (45 tot 50% van de Nederlandse betonmarkt) dekt. Dit houdt in dat B25 circa 30% van de huidige Nederlandse betonproductie is. Ook in de komende jaren zal B25 een groot deel van de markt vormen ondanks trends naar meer zelfverdichtend beton (dit geldt met name in de betonproducten-industrie (=ook ca. 50% Nederlandse betonmarkt)) en hogere sterktes. Gezien marktomvang en samenstelling van B25 wordt de case voldoende representatief geacht voor de vraagstelling. De eventuele beperkingen van de resultaten van dit onderzoek voor andere betonsoorten, zullen in de conclusies worden genoemd. Er is voor 1 m 3 gekozen, om het effect van fijner zand op de milieueffecten van beton te bestuderen. De resultaten kunnen in principe worden gebruikt om de invloed van fijner zand op de milieueffecten van de Nederlandse betonindustrie te onderzoeken, maar de resultaten uit dit onderzoek kunnen niet zonder meer lineair worden opgeschaald. Bij opschaling moet rekening worden gehouden met mogelijke marktverschuivingen. Dat was echter geen onderwerp van deze studie. Het LCA-onderzoek kent nog meer be- en inperkingen, die deels met de LCA-methodiek en deels met de keuzes binnen de opdracht te maken hebben. In tabel 1.1 vindt u een overzicht van de meest in het oog springende, met een verwijzing naar de paragrafen in dit rapport waar u meer detailinformatie kunt vinden. pagina 14 van 96

17 Tabel 1.1. Belangrijke beperkingen en inperkingen van dit LCA-onderzoek Betreft Afbakening / beperking Meer informatie Onderwerp van onderzoek Uitwerking van de case LCA van een case, namelijk voor een beton B25, mk2 cg3 ongewapend: - CUR B77 heeft ook B25 mk2 cg3 onderzocht. Daarvan is bekend dat inzet fijn zand technisch mogelijk is. Randvoorwaarde voor de LCA case is dat geen aanvullende constructieve maatregelen noodzakelijk zijn. Deze maatregelen kunnen noodzakelijk zijn bij toepassingen waarbij een verhoogde krimp (als gevolg van een toegepast cementgehalte van >360 kg/m3) niet is toegestaan. - Er is een LCA van 1 m 3 beton gedaan. In Nederland wordt jaarlijks ca. 16 miljoen m 3 beton geproduceerd. In dit rapport wordt niet ingegaan op de consequenties voor de gehele Nederlandse betonproductie. - B25 dekt momenteel circa 30% van de markt en zal ook in de komende jaren de bulk van de markt vormen (ondanks trend naar meer zelfverdichtend beton en hogere sterktes). De case wordt als voldoende representatief beschouwd om de vraagstelling te kunnen beantwoorden. Restricties komen terug in de conclusies. Samenstellingen en herkomst (winlocaties) fijn zand overgenomen uit CUR B77. Onderzochte varianten zijn technisch mogelijk. Aanname toepassing in Utrecht (andere gebieden onderwerp van gevoeligheidsanalyse) Er zijn gegevens verzameld bij enkele bedrijven, die als representatief worden beschouwd voor de branche. Gegevens van individuele bedrijven kunnen hiervan afwijken. Voor buitenlandse bedrijven zijn Nederlandse gegevens over productie gebruikt. Wat betreft de methodiek van landgebruik: De kwaliteit van het land wordt afgemeten ten opzichte van een gemiddelde referentiesituatie, waardoor de kwaliteit kan verbeteren. (Een andere keuze zou de maximaal mogelijke kwaliteit kunnen zijn; dan is alleen een verslechtering of gelijkblijvend mogelijk. De gemiddelde referentiesituatie sluit beter aan bij de beleving van (Nederlandse) betrokkenen) Tijdstip beëindigen activiteit herinrichting na overdracht eigendom (indien niet bekend: na 100 jaar) De functionele eenheid is in paragraaf 2.1 uitgewerkt. Keuzes en aannames per materiaal (herkomst, transport, processen): zie paragraaf 2.2 tabel 2.1. Keuzes en aannames in de LCA-gegevens: zie paragraaf 2.3, 2.4 en bijlage C pagina 15 van 96

18 Betreft Afbakening / beperking Meer informatie Reikwijdte van dit onderzoek Beperkingen van de LCAmethodiek Uitgaande van technische haalbaarheid volgens CUR B77 Uitgaande van de case B25 als representatief voor de vraagstelling Alleen LCA, geen andere aspecten (zoals kosten, risico s) Niet onderzocht zijn: o Uitloging van beton met fijner zand o Recyclebaarheid van beton met fijner zand in meerdere cycli o Mogelijke substitutie-effecten in de zandmarkt Relatief bruikbaar, geen grenswaarden beschikbaar Analyse van potentiële milieueffecten (onafhankelijk van tijd en plaats) Meeste milieueffecten in LCA betreffen globale milieuproblemen Methode landgebruik is nog experimenteel. Beperkingen o.a.: o biodiversiteit van mariene ecosystemen wordt niet meegenomen o landschapsbeleving is geen onderdeel van de methode o alleen flora wordt meegenomen (wordt als belangrijke indicator beschouwd) LCA geeft milieueffecten van een product of dienst, en geen algemeen oordeel over duurzaamheid. Nader uitgewerkt in paragrafen 2.1, 2.2 en 2.3. Info over LCA-methode en methode landgebruik in bijlage B Aanpak Het project is uitgevoerd door INTRON onder begeleiding van de DWW (mevr. H.A. Rijnsburger en dhr. J.W. Broers). De LCA is uitgevoerd volgens de ISO-standaarden voor LCA, in combinatie met de LCA-2 methode van het CML 10 [2] en een door TNO ontwikkelde, nog experimentele methode voor beoordeling van landgebruik [3]. Landgebruik is toegevoegd aan de gebruikelijke LCA-2 methode, vanwege het feit dat juist de schaarse ruimte in Nederland aanleiding is voor de inzet van fijner zand in beton. De heer E. Lindeijer van TNO, die de methodiek heeft ontwikkeld, heeft INTRON ondersteund bij de toepassing van de methode. Dit is gedaan door het voorleggen van de vragenlijst, van de invoergegevens, en van de uitleg en interpretatie van landgebruik in dit rapport. De eindverantwoordelijkheid van gegevensverzameling, -verwerking en -interpretatie ligt bij INTRON. Aangezien er meerdere partijen belang hebben bij de uitkomsten, is een beoordeling door een panel georganiseerd volgens de regels van ISO Het doel van de panelreview is betrokkenen de gelegenheid geven om een inbreng te hebben in de LCA-studie. Het panel heeft een toetsende en adviserende rol. De rol van DHV als critical reviewer is beperkt geweest in verband met de beschikbare tijd en middelen. 10 De LCA-2 methode voldoet aan ISO 14042, is ontwikkeld met steun van het Ministerie van VROM en is door de Nederlandse bouw geaccepteerd voor gebruik in o.a. MRPI pagina 16 van 96

19 De eindverantwoordelijkheid ligt bij DWW en INTRON. Het panel bestaat uit de volgende leden: Branche Bedrijf Contactpersoon Voorzitter Onafhankelijk De heer drs. P. Zevenbergen Zand-producenten, Stichting Zand De heer drs. P.van der Veeken Landwinning, landelijk Zand-producenten, NEVRIP De heer Ir. J.A.M. t Hoen Landwinning, regionaal Handel NVLB De heer Ing. G.J. Geertjes LCA-expert DHV De heer Ir. A. F. Fluitman (reviewer) Beton VOBN BFBN De heer Ing. M. van der Poel De heer Ir. A. Pielkenrood Overheid Ministerie V&W De heer Ir. P.M.C.B M. Cools De heer Ir. F.P. van Schagen IPO Projectteam RWS/DWW INTRON Mevrouw H.A. Rijnsburger De heer Ir. J.W. Broers De heer Ing. N.J.F.Vonk Mevrouw drs. A.M. Schuurmans Stehmann De panelleden zijn telefonisch benaderd om hun interesse te peilen en een toelichting te geven. Vervolgens heeft men een schriftelijke uitnodiging voor deelname ontvangen waarin doel en taakstelling staan vermeld. Na toezegging hebben de panelleden een Plan van Aanpak ontvangen [4] waarin het doel en de reikwijdte van de LCA zijn beschreven, alsmede het doel, de taken en rol van het panel, en de besluitvormingsprocedure (rapport fase 1, zie onderstaande fasering). Men is in de gelegenheid geweest hierop schriftelijk dan wel mondeling te reageren 11. In de eerste en tweede panelbijeenkomst bestond de mogelijkheid commentaar te leveren en advies te geven op de dan beschikbare resultaten. Naast het panel zijn diverse brancheverenigingen betrokken geweest bij de dataverzameling. Meer informatie hierover vindt u in hoofdstuk 2 van dit rapport. De schriftelijke opmerkingen van DHV zijn, inclusief de manier waarop ermee is omgegaan, in zijn geheel in bijlage E opgenomen. Na de 2 e panelbijeenkomst heeft nog een schriftelijke commentaarronde plaatsgevonden over samenvatting en conclusies. De deelnemers konden voorts gevraagd en ongevraagd advies geven, waarvan enkele malen gebruik is gemaakt. In bijlage F zijn de binnengekomen reacties van de panelleden opgenomen. 11 Er zijn geen reacties ontvangen pagina 17 van 96

20 Het project is in fasen uitgevoerd: Fase 1 Uitwerken en vaststellen van plan van aanpak Fase 2.1 Verzamelen van gegevens, uitvoeren van (ruwe) LCA, Toetsen van uitgevoerde werkzaamheden (dataverzameling, berekeningen e.d.) door panel met vertegenwoordigingen uit betrokken partijen onder leiding van onafhankelijk voorzitter. Fase 2.2 Nadere uitwerking resultaten panel review en verfijning LCA Toetsen van uitgevoerde werkzaamheden (interpretaties en conclusies) door panel met vertegenwoordigingen uit betrokken partijen onder leiding van onafhankelijk voorzitter. Fase 2.3 Opstellen eindrapportage Fase 3 Publicatie, uit te voeren door Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat Het voorliggende rapport beschrijft de resultaten van fase Leeswijzer In hoofdstuk 2 treft u een beschrijving van de uitgangspunten van de LCA-studie. Om een zelfstandig leesbaar document te maken, zijn hierin een aantal delen van het plan van aanpak herhaald. Hoofdstuk 3 geeft een overzicht van de resultaten van de LCA. Dit zijn de zwaartepunten van het referentiemengsel en vergelijkingen van alternatieven. De conclusies vindt u terug in hoofdstuk 4. Tenslotte staan in hoofdstuk 5 de literatuurreferenties. Tevens zijn de volgende bijlagen opgenomen: - Bijlage A: Afkortingen - Bijlage B: De LCA-methode - Bijlage C: Methodische uitwerking van de LCA - Bijlage D: Resultaten van de LCA - Bijlage E: Critical Review DHV - Bijlage F: Reacties Panel op concepteindrapport pagina 18 van 96

21 2. WAT IS ER IN DE LCA ONDERZOCHT? In dit hoofdstuk vindt u een beschrijving van de case (1 m 3 ongewapend beton B25) die in de LCA is onderzocht. In paragraaf 2.1 wordt eerst de vergelijkingsbasis beschreven, functionele eenheid genaamd. Dat is de eenheid waarin de rekenresultaten worden uitgedrukt. Vervolgens vindt u in paragraaf 2.2 de varianten die zijn onderzocht, in paragraaf 2.3 de procesboom van die varianten en in paragraaf 2.4 de gegevens die zijn verzameld. Methodische achtergrondinformatie is opgenomen in bijlage C Functie en functionele eenheid De LCA wordt uitgevoerd voor de productie van 1 m 3 ongewapend beton uit de grondstoffen. Er is gekozen voor een betonsoort B25, milieuklasse maximaal 2, consistentiegebied 3, omdat dit aansluit bij het onderzoek dat is uitgevoerd door CUR B77. Beton B25 is representatief voor circa 30 % van de huidige markt en zal naar verwachting ook in de toekomst een groot aandeel in de markt hebben. Uit het CUR B77 onderzoek is gebleken dat inzet van fijner zand niet tot grote betontechnologische problemen leidt. De verwerkbaarheid van betonspecie met fijner zand zal teruglopen, in verband met de hogere waterbehoefte. De mate van terugloop is afhankelijk van de fijnheid van het zand. Hoe fijner het zand, hoe groter de noodzakelijke correctie. De correctie vindt plaats met superplastificeerder en/of met water en cement. Uit het onderzoek van B77 blijkt tevens dat als bij correctie met water en cement, het cementgehalte groter wordt dan 360 kg/m 3 de krimp van het beton met ongeveer 30% toeneemt. Dit is overigens volgens verwachting. Met deze krimp moet bij de meeste constructieve berekeningen rekening gehouden worden. Er zijn echter toepassingen waar deze verhoogde krimp niet tot problemen hoeft te leiden of er aanvullende maatregelen genomen kunnen worden. Wij beperken ons tot die toepassingen waar het niet tot problemen leidt. Het is niet nodig de toepassing van het beton mee te nemen, omdat beton met fijner zand volgens CUR-commissie B77 technisch volledig gelijkwaardig is aan beton met het gebruikelijke grove betonzand. Andere milieu-implicaties in de keten worden niet verwacht of zijn niet bekend en derhalve niet meegenomen. Het betreft: Milieueffecten van betontransport (dieselverbruik) zullen hetzelfde zijn, omdat de volumieke massa van beton met fijner zand niet afwijkt. De uitloging van beton met fijner zand is niet onderzocht. INTRON verwacht dat beton met fijner zand binnen de grenzen van het Bouwstoffenbesluit, categorie 1 vormgegeven bouwstof blijft. De watercementfactor is bij de uitloging van beton dominant en deze blijft bij alle mengsels gelijk. Bij hergebruik van beton met fijner zand, waarbij gecorrigeerd is met water en cement bestaat de kans op verhoogde uitloging van barium. Bij correctie met superplastificeerder kan een verhoogde uitloging van sulfaten optreden. Als dit betongranulaat in ongebonden toepassing wordt gebruikt zal de toepassingshoogte hierdoor beperkt worden. Betongranulaat toegepast als toeslagmateriaal in beton zal in het kader van het Bouwstoffenbesluit niet tot problemen leiden. Wat betreft de mogelijkheden tot recycling van beton met fijner zand worden geen problemen voorzien. Dit beton wordt samengesteld uit natuurlijke (primaire) materialen, waardoor het normaal recyclebaar is, ook meerdere malen. Bij de zandwinning is sprake van co-productie: er worden meerdere zandsoorten tegelijkertijd gewonnen, namelijk verschillende graderingen beton- en metselzanden en vaak ook ophoogzand. Door een verhoogde inzet van fijner zand in beton kan er potentieel meer zand voor beton worden geproduceerd, ten koste van metselzand of ophoogzand. Tevens zal er mogelijk minder export van metselzand naar België gaan plaatsvinden. pagina 19 van 96

22 De volledige analyse van de invloed op de beschikbare hoeveelheden metselzand en ophoogzand past niet binnen de kaders van dit onderzoek. Beslissingen op basis van dit onderzoek hebben echter vermoedelijk een marginale invloed op de grondstofstromen. De functionele eenheid voor de LCA is als volgt geformuleerd: De productie van 1 m 3 betonspecie B25 milieuklasse 2 consistentiegebied 3 (zonder wapening), voor toepassingen waarbij geen aanvullende constructieve 12 maatregelen nodig zijn Betonvarianten Beton samengesteld uit de materialen die zijn genoemd in tabel 2.1, is onderzocht. Herkomst en transport van de materialen representeren een gemiddeld Nederlands beton, waarmee wordt bedoeld dat de herkomst representatief is voor beton in Nederland, en de transportafstanden gelden voor een gemiddelde locatie in Nederland. Indien gemiddeld transport niet bekend is, is als gemiddelde locatie Utrecht aangenomen. 12 Bij cementgehaltes > 360 kg/m3 treedt een verhoogde krimp (circa 30%) op. Bij bepaalde toepassingen zijn dan aanvullende constructieve maatregelen bijvoorbeeld extra wapeningsstaal, nodig. Deze aanvullende maatregelen worden in deze studie niet meegenomen. pagina 20 van 96

23 Tabel 2.1. Samenstellende materialen voor beton in deze studie, herkomst en transport Materiaal Code Beschrijving of nadere verdeling Herkomst Transport Beton B-1 kwaliteit B 25, milieuklasse 2, n.v.t. n.v.t. consistentiegebied 3, ongewapend Zand ZL-1 zand 0/4, landgewonnen (betonzand, referentie 28/92 13 ) ZL-2 zand 0/2, landgewonnen (zand 15/74) ZL-3 zand 0/1, landgewonnen (zand 2/55) ZL-4 zand 0/4, landgewonnen (zand 28/92) import ZL-1-2-3: Kraaijenbergse Plassen (vanuit deze regio wordt de landelijke voorziening verzorgd; wordt als representatief voor herkomst Nederlands beton beschouwd) ZL-4: import Oost-Europa ZL-1-2-3: 25% per as over 25 km; 75% per schip over 100 km [5] ZL-4: 900 km trein, 25 km as (schatting)* ZZ afvoer zand: 25% per as over 25 km; 75% per schip over 100 km [5] ZZ-1 zand 0/4, zeegewonnen UK (betonzand, referentie 28/92) Engels deel Continentaal plat. ZZ-2 zand 0/2, zeegewonnen NCP (ter studie) EuroMaas-geul ZZ-3 zand 0/1, zeegewonnen NCP EuroMaas-geul Cement CEM III/B 42,5 LH HS N Alleen Nederland 80 km per as Grind Riviergrind 4-32 Gemiddelde voor Nederland: Limburg (46%), België (3%), Duitsland (34%) en UK(18%) [5] Steenslag S-1 Steenslag 2-6 België 67% (Kortrijk) & Nederland 33% (Wessem) S-2 Steenslag 2-6 Stavanger Noorwegen Hulpstof H-1 Superplastificeerder (op basis van naftaleensulfonaat 30% v.s.) Nederland (aanname) Water Bronwater n.v.t. n.v.t. 10% per as over 25 km; 90% per schip over 150 km 220 km per as (België) en 200 km per schip (Nederland) 650 km zeetransport en 40 km per schip 100 km per as * Transportafstand in overleg met de DWW gekozen (25 km per as toegevoegd voor aan-en afvoer naar spoorwegemplacement). Dit past bij herkomstland Polen. Het is momenteel niet precies bekend van waar import zal plaatsvinden als dat nodig mocht zijn. Als mogelijk transportmiddel wordt de trein gehanteerd (gebeurt reeds bij import vanuit Polen). Als default wordt de trein aangehouden en in de gevoeligheidsanalyse wordt met transport per schip gerekend. De grondstoffen en het beton voldoen aan de relevante eisen zoals deze zijn opgenomen in diverse NEN en EN normen. 13 Betonzand in referentie betonsamenstelling. 28/92 staat voor de cumulatieve zeefresten op de zeven 1 en 0,25 mm en worden algemeen gehanteerd binnen de betonindustrie. pagina 21 van 96

24 In tabel 2.2 is een overzicht weergegeven van mengsels die in deze studie zijn meegenomen. Door de inzet van fijner zand is de betonsamenstelling aangepast ten behoeve van de verwerkbaarheid van de betonspecie. De mengsels, inclusief de noodzakelijke aanpassingen, zijn ontleend aan het onderzoek van CUR-comissie B77. Mengsel 1 dient als referentie: het is een betonspecie met het gebruikelijke grove betonzand. De mengsels 2 tot en met 5 zijn mengsels met fijner zand. Bij mengsel 6 is gerekend met de import van grof zand uit het buitenland, dat ten aanzien van de karakterisering gelijkwaardig is aan in Nederland gewonnen grof zand. Bij het mengsel 7 wordt het referentiezand vervangen door gelijkwaardig zand afkomstig van het Engelse deel van het continentaal plat. De betonsamenstelling blijft om die reden ongewijzigd. De mengsels 8 tot en met 11 zijn mengsels met fijner zand afkomstig van het Nederlands Deel Continentaal Plat (NCP). Opgemerkt wordt dat de mengsels 8 en 9 ter studie zijn toegevoegd. Het betreft zand 15/74 (groep 0/2) dat mogelijk op het NCP kan worden gewonnen. De correctie van de verwerkbaarheid is gelijk gesteld aan die van zand ZL-2. Mengsels 12 tot en met 15 zijn mengsels waarbij 25% van het zeezand, afkomstig van het NCP, is vervangen door steenslag 2/6 (in de markt ook wel als 2/5 of 2/7 aangeduid). Reden hiervan is dat dit in België regelmatig wordt toegepast. pagina 22 van 96

25 Tabel 2.2. Mengselsamenstellingen die in de LCA worden onderzocht Nr. zand cement water grind steenslag superplast. onderbouwing (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) 1 ZL-1 / Referentie met zand 28/92 2-a ZL-2 / (0,2%) 0,6 correctie terugloop met 0,2% SPL, van zand KP 18/80 of 15/74 uit CUR B77 2-b ZL-2 / (0,5%) 1,5 correctie terugloop met 0,5% SPL van zand KP 18/80 of 15/74 uit CUR B77 3-a ZL-2 / correctie terugloop met 16 liter water van zand KP 18/80 of 15/74 uit CUR B77 3-b ZL-2 / correctie terugloop met 20 liter water van zand KP 18/80 of 15/74 uit CUR B77 4-a ZL-3 / (1,0%) 3,0 correctie terugloop met 1,0% SPL van zand KP 2/55 uit CUR B77 4-b ZL-3 / (2,3%) 6,9 correctie terugloop met 2,3% SPL van zand KP 2/55 uit CUR B77 5 ZL-3 / correctie terugloop met 38 liter water van zand KP 2/55 uit CUR B77 (gemiddelde van 2 mengsels) 6 ZL-4 / import betonzand 28/92 uit buitenland, 1200 km. 7 ZZ-1 / geen correctie aangehouden bij toepassing 28/92 zand UK. 8-a ZZ-2 / (0,2%) 0,6 correctie terugloop met 0,2% SPL, van zand 18/80 of 15/74 uit CUR B77 8-b ZZ-2 / (0,5%) 1,5 correctie terugloop met 0,5% SPL van zand 18/80 of 15/74 uit CUR B77 9-a ZZ-2 / correctie terugloop met 16 liter water van zand 18/80 of 15/74 uit CUR B77 9-b ZZ-2 / correctie terugloop met 20 liter water van zand 18/80 of 15/74 uit CUR B77 10 ZZ-3 / (1,5%) 4,5 correctie terugloop met 1,5% SPL (gemiddelde 1,0 en 2,3%), van zand afkomstig NCP. 11 ZZ-3 / correctie terugloop met 38 liter water van zand NCP 2/55 uit CUR B ZZ-3 / S-1 / 170 referentie voor opmengen fijn zand en steenslag 2-6 (B/Dl), indicatief mengsel 25% steenslag 2-6 en 75% zeezand (NCP), geen correctie 13 ZZ-3 / S-1 / 170 (0,5%) 1,5 correctie terugloop met 0,5% SPL, zie nr. 8b, correctie met SPL is indicatief 14- a ZZ-3 / S-1 / 170 correctie terugloop met 16 liter water, zie nr. 9a, correctie met water is indicatief 14- b ZZ-3 / S-1 / 170 correctie terugloop met 20 liter water, zie nr. 9b, correctie met water is indicatief 15 ZZ-3 / S-2 / 170 Referentie voor opmengen fijn zand en steenslag 2-6 (Stavanger, N), vergelijk mengsel met nr.12. pagina 23 van 96