Hergebruik, wat levert het op? Beton wordt gezien als afval. Beton als voedsel? Beleid, visie. Mindset moet anders

Transcriptie

1 Hergebruik, wat levert het op? Actualiteit Optimalisatie restlevensduur (asset management) Herbestemmen bestaande voorraad (grote leegstand) Afwaarderen en slopen, overschot steenachtig materiaal Mogelijk hergebruik Gebouwen, bouwdelen ( superuse ), hergebruik materialen Opmaat naar C2C Beton B A S Research & Technology, Venlo Ir. Toine van Casteren C2C (ketenintegratie?) Voorbestemd terugwinnen oorspronkelijke grondstoffen Gebruik secundaire grondstoffen, bijproducten andere industrieën Betongranulaat als hoogwaardige grondstof (scheiden in samenstellende delen). Prijsvoordeel nu nog beperkt (%) Business case verbetert door accent op sluiten van kringlopen 1 2 Beton wordt gezien als afval. Beton als voedsel? Bestaande gebouwen worden onvoldoende flexibel ontworpen Betonnen onderdelen vertegenwoordigen geen waarde Beton wordt onvoldoende gescheiden ingezameld Veelal is kwaliteit van betongranulaat matig Momenteel wordt ca. 1 Mt BSA verwerkt (beton 40%, metselwerk 2%, asfalt 26%) nuttige toepassing 94-98% Maar vrijwel gehele fractie in funderingen van wegen Betongranulaat gemengd met baksteengranulaat Downcycling, niet constructief Beton is perfect te granuleren tot grondstof Na breken wordt ongehydrateerd cement weer actief Granulaat is voor 100% opnieuw te gebruiken Vervangen grind technisch geen probleem Vervangen zand vooralsnog minder aantrekkelijk Upcycling mogelijk (sterkte en duurzaamheid) Productie en certificatie is nu zekere routine Vaste en mobiele brekers zijn vergaand geïndustrialiseerd Afvalverwerkers/eigenaren zijn grondstoffenleveranciers van de toekomst. 3 4 Mindset moet anders Beleid, visie Beton als hoogwaardige materiaal beschouwen We moeten weg van immobiliseren, focus op C2C Prestatie-eisen voor Cradle to Cradle vastleggen Bestaande voorraad zien als grondstof Sloop beschouwen als productieproces Scheiden aan de bron, mobiel breken, reductie transport Productie en behoefte op elkaar afstemmen Grootschalige en gedifferentieerde opslag (voor en na) Transport minimaliseren (10% is beton gerelateerd) Betonproductie en verwerking regionaal beschouwen Sturen op locale grondstoffenstromen en marktwerking In kaart brengen volume en kwaliteit bestaande voorraad Georganiseerd en begeleid slopen Granulaat op maat maken Ketenintegratie stimuleren Duurzaam inkopen, verkopen (inkoper op cursus) C2C check reeds in ontwerpfase En toezien op kwaliteit tijdens de bouw Afstemmen op contractvormen DFBMO? Volledig hergebruik beton (va ontwerp), ketenintegratie Verplicht minimum percentage grindvervanging? Ontwikkelen hoogwaardige C2C grondstoffen Nieuwe kwaliteitsborging gericht op terugwinnen Betonbank? Terugneemgarantie? Leasen van beton (afvalprijzen in toekomst)? 6 1

2 Traditioneel granulaat (afgezeefd op 0-40 mm) Traditioneel granulaat (afgezeefd op 0-4 mm) 7 8 CUR 112, constructieve eisen Effect van granulaat in beton: Bij vervanging tot 0% geen wijzigingen Bij vervanging tussen vanaf 0%: Volumieke massa (belasting) bij 100% vervanging γ = 23 kn/m 3 Treksterkte: f brep k 1 = 1 (verhouding druk/trek gelijk) Elasticiteitsmodulus: E b vermenigvuldigen met k 2 = 0,9 Spanningsrekdiagram: ε bpl vermenigvuldigen met k 3 = 1 Kruipcoëfficiënt k 4 = 1,1 voor f ck > 2 MPa en k 4 = 1,3 voor f ck < 2 MPa Krimpverkorting vermenigvuldigen met k = 1,4 Milieuklasse XD en XS vooralsnog uitgesloten Uitdagingen: Ingangscontrole, wisselingen in kwaliteit Invloed opslag en verwerking Verwerkbaarheid specie Toename krimp Toename kruip Afname E-modulus Lagere volumieke massa Kritische succesfactor: aandeel en kwaliteit cementsteen Op tekening CUR 112 vastleggen Optimaal breekproces: Betongranulaat 0/40 mm CUR 112 bij hoogwaardig granulaat Bij vervanging tussen vanaf 0%: filler mm (20 % - 40 %) fine 0 2. mm (ca. 20 %) coarse 2. - mm (ca. 20 %) coarse - 30 mm (20 % - 40 %) Volumieke massa (belasting) bij 100% vervanging γ = (23) 23,-24,0 kn/m 3 Treksterkte: f brep k 1 = 1 (verhouding druk/trek gelijk) Elasticiteitsmodulus: E b vermenigvuldigen met k 2 = (0,9) 1 Spanningsrekdiagram: ε bpl vermenigvuldigen met k 3 = 1 Kruipcoëfficiënt k 4 = 1,1 voor f ck > 2 MPa en k 4 = (1,3) 1,1 voor f ck < 2 MPa Krimpverkorting vermenigvuldigen met k = (1,4) 1,1 RCM proeven voldoen (XD en XS)

3 Eigenschappen: Properties mix sample A C20/2 sample D C80/90 Properties of Normal concrete C28/3 Properties of concrete with low quality recycled aggregates C28/3 Voorbeeldproject Geusseltpark Maastricht: % Schoon beton Locatie in Maastricht Compressive strength [N/mm 2 ] 1d 4d Feest KPN Maastricht Modulus of elasticity [N/mm 2 ] Shrinkage 20/6 [mm/m] 14d 6d 91d 0,07 0,09 0,28 0,0-0,06 0,08 0,20 0,4-0,03 0,08 0,0 0,10 0,10 0,2 0,30 0,0 0,0 0,7 0,0 0,1 0,10 0,30 0,3 0,4 0,0 0,7 0,60 0,80 Zwembad Geusseltbad Betoncentrale Hoogwaardig granulaat Voorbeeldproject: Eenhoorn (kavel B) Amsterdam % Partners: Mebin, Lokhorst Voorbeeldproject: Kraanbaan Amsterdam-Noord % Partners: Mebun, Voorbij, B A S Voorbeeldproject: Kringloop Zuid Maastricht % Partners: Mebun, Strukton Worksphere, Grondbank/Afvalbank Voorbeeldproject: Recycling spoorballast in Prefab Partners: Grind- en ballast recycling, Bonder, Strukton 3

4 Voorbeeldproject: Meppelerdiepsluis % Partners: Mebin, Strukton, TUD Voorbeeldproject: A20 Moordrecht /0% Partners: Mebin, RWS, MNO Vervat, B A S Voorbeeldproject: DUO 2 Groningen ( ) Partners: Strukton, TUD, ENCI, Pouw, div Voorbeeldproject Stadskantoor Venlo ( ) Conclusies Stellingen Hergebruik van betongranulaat: 1) Processen van slopen, breken en produceren sluiten niet op elkaar aan - Technisch geen probleem - Economisch interessant - Biedt onderscheidend vermogen aan de betonbouw 2) Reactief werken volgens bestek en norm is passé, 3) Certificatieregelingen belemmeren duurzaam beton Voor succesvolle toepassing is benodigd: - Kwalificatie als hoogwaardige grondstof - Slopen wordt produceren - Afval wordt grondstof. - Focus van CO 2 naar C2C - Minder aandacht voor installaties en meer voor materialen - Ketenintegratie in nieuw concept van sloop tot verwerking - Zorg voor traceerbaarheid. 4) Concepten moeten worden gebaseerd op waardecreatie voor de klant, ) Zonder partners ben je kansloos

5 Opmaat naar C2C Beton B A S Research & Technology, Venlo Ir. Toine van Casteren 20