Invloed van recyclagehet gedrag van wegenisbeton Pieter Vandenberghe, Pieter Promotor: prof. dr. ir. Hans De Begeleider: ir. Pieter De Winne
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad vanMaster in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde Vakgroep Civiele TechniekVoorzitter: prof. dr. ir. Peter TrochFaculteit IngenieurswetenschappenAcademiejaar 2012
Invloed van recyclagemateriaal in de betonsamenstelling op het gedrag van wegenisbeton
Pieter Vandenberghe, Pieter-Jan Vanlerberghe
Promotor: prof. dr. ir. Hans De Backer Begeleider: ir. Pieter De Winne
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad vanMaster in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde
Vakgroep Civiele Techniek Voorzitter: prof. dr. ir. Peter Troch Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur Academiejaar 2012-2013
in de betonsamenstelling op
Jan Vanlerberghe
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van
Invloed van recyclagehet gedrag van wegenisbeton Pieter Vandenberghe, Pieter Promotor: prof. dr. ir. Hans De BackerBegeleider: ir. Pieter De Winne
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad vanMaster in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde Vakgroep Civiele TechniekVoorzitter: prof. dr. ir. Peter TrochFaculteit Ingenieurswetenschappen en ArchitectuurAcademiejaar 2012
Invloed van recyclagemateriaal in de betonsamenstelling op het gedrag van wegenisbeton
Pieter Vandenberghe, Pieter-Jan Vanlerberghe
Promotor: prof. dr. ir. Hans De Backer Pieter De Winne
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad vanMaster in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde
Vakgroep Civiele Techniek Voorzitter: prof. dr. ir. Peter Troch Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
iejaar 2012-2013
in de betonsamenstelling op
Jan Vanlerberghe
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van
Toelating tot bruikleen
"De auteurs geven de toelating deze masterproef voor consultatie beschikbaar te stellen en
delen van de masterproef te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder
de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de
bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze masterproef."
“The authors give permission to make this master dissertation available for consultation and
to copy parts of this master dissertation for personal use. In the case of any other use, the
limitations of the copyright have to be respected, in particular with regard to the obligation to
state expressly the source when quoting results from this master dissertation.”
Gent, juni 2013
Pieter Vandenberghe
Pieter-Jan Vanlerberghe
Woord vooraf
Bij het ter perse gaan van deze thesis willen we alle mensen danken die direct of indirect
hebben bijgedragen tot de realisatie ervan.
Ons eerste dankwoord gaat uit naar onze promotoren prof. dr. ir. Hans De Backer en ir.
Pieter De Winne. Ze gaven ons de kans om te werken rond dit thema en stonden altijd
beschikbaar voor ons. We bedanken het technisch personeel in het labo Magnel om ons te
helpen bij alle betonbewerking omtrent deze scriptie. Daarnaast danken we laborant Koen De
Beule van de Vlaamse Overheid - Agentschap Wegen en Verkeer voor de proeven in het labo
te Evere. Ook Tony Cools verdient een stevig dankwoord voor het transport van alle
materialen nodig voor de vervaardiging van onze betonproefstukken. Verder bedanken we de
firma's O.B.B.C. NV, Jacbos NV, Orian NV en CBR voor het gratis verkrijgen van de
materialen bestemd voor de betonproductie.
Een volgend dankwoord gaat uit naar ir. Luc Rens en dr. ir. Anne Beeldens. Ze waren beiden
altijd beschikbaar om te luisteren naar onze problemen en te helpen zoeken naar oplossingen.
Onze dank gaat ook speciaal uit naar onze ouders en familie. Zij gaven ons de kans om verder
te studeren en zorgden voor de nodige ondersteuning tijdens ons hele studietraject.
Daarnaast bedanken we ook onze vriendinnen Elise en Anouchka. We danken hen voor de
vele steun en het geduld die ze met ons hadden tijdens de hele opleiding.
Als laatste willen we onze gemeenschappelijke vriendenkring bedanken voor de prachtige tijd
die we samen in Gent beleefden.
Gent, juni 2013
Pieter Vandenberghe
Pieter-Jan Vanlerberghe
Overzicht
Invloed van recyclagemateriaal in de betonsamenstelling op het gedrag van
wegenisbeton
Pieter Vandenberghe, Pieter-Jan Vanlerberghe
Promotor: prof. dr. ir. Hans De Backer
Begeleider: ir. Pieter De Winne
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van
Master in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde
Vakgroep Civiele Techniek
Voorzitter: prof. dr. ir. Peter Troch
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Academiejaar 2012-2013
De toenemende schaarste aan natuurlijke granulaten en het toenemend ecologisch belang
versterken de nood aan het gebruik van gerecycleerde betonpuingranulaten ter vervanging van
natuurlijke granulaten. Tot op heden wordt gerecycleerd beton veelal gebruikt voor
minderwaardige toepassingen zoals onderlagen van tweelaags, doorgaand gewapend beton en
funderingslagen. Toch is het belangrijk om verder onderzoek naar het gebruik van
gerecycleerde betonpuingranulaten te promoten ter verbetering van gerecycleerde
betonsamenstellingen.
In alle voorgaande onderzoeken wordt een gerecycleerd beton opgevat als een klassieke
betonsamenstelling waarbij een procentueel gehalte aan natuurlijke granulaten vervangen
wordt door gerecycleerde betonpuingranulaten. Deze doseringswijze is in de literatuur beter
bekend als de traditionele methode. Hierbij wordt het gerecycleerd granulaat beschouwd als
een homogeen materiaal. Doch bestaat een gerecycleerd betonpuingranulaat uit één of
meerdere granulaten en een deel aanhechtende mortel. Vanuit deze stelling is een nieuwe
doseringsmethode, de EMV-methode, opgesteld door Fathifazl et al. [14]. De nieuwe
berekeningswijze gaat uit van twee belangrijke wetmatigheden die impliceren dat het totale
granulaat- en mortelvolume in het gerecycleerd beton moet gelijk zijn aan het equivalent
gehalte in de klassieke betonsamenstelling, enkel bestaande uit natuurlijke granulaten.
Voor de berekening van een gerecycleerde betonsamenstelling is de kennis van de
waterabsorptiecoëfficiënt van de granulaten noodzakelijk. Daarnaast is het voor de EMV-
methode belangrijk de hoeveelheid aanhechtende mortel rond de betonpuingranulaten te
kennen. Deze hoeveelheid aanhechtende mortel wordt in de literatuur beschreven als de
RMC-waarde (Residual Mortar Content). De twee eigenschappen worden proefondervindelijk
bepaald.
In deze scriptie wordt nader onderzoek verricht naar de nieuwe doseringswijze, die blijkens
heel wat voordelen biedt qua sterkte- en vervormingseigenschappen in vergelijking met het
gerecycleerd beton via de traditionele methode. Uit de bevindingen van Fathifazl et al. kan
worden afgeleid dat de sterkte- en vervormingseigenschappen gelijkwaardige resultaten
opleveren als een klassiek beton.
De thesis behandelt een vergelijkende studie tussen een klassiek wegenisbeton en een
gerecycleerd beton gedoseerd via de traditionele en EMV-methode. In de vergelijkende studie
worden zowel de verse- als harde betonproeven behandeld. Vooral de harde betonproeven
zoals druksterkte, treksterkte, elasticiteitsmodulus en krimp worden meer in detail bestudeerd.
Deze scriptie laat toe om met behulp van de vergelijkende studie de bevindingen van de
literatuur omtrent gerecycleerd beton via de traditionele methode en deze van Fathifazl et al.
(gerecycleerd beton via de EMV-methode) na te gaan.
TREFWOORDEN: Gerecycleerde granulaten (RCA), Gerecycleerd beton (RAC), EMV-
methode, RMC-waarde
Influence of recycled concrete aggregates in the concrete mix on the behaviour of road concrete
Pieter Vandenberghe, Pieter-Jan Vanlerberghe
Supervisors: prof. dr. ir. H. De Backer, ir. P. De Winne
Abstract─ This article is a summary of the Master's thesis that investigates the behaviour of recycled aggregate concrete. The text deals with two different dosing methods for recycled aggregate concrete. At present, recycled concrete is dosed with the traditional method. This method implies a mass exchange in the coarse aggregate and considers the coarse aggregate as a single-phase material. The second method is based on the theorem that the coarse aggregate is a two-phase material. The method is named as "the equivalent mortar volume"-method (EMV-method) and is in Canada (by Fathifazl et al. [1]) considered as the dosage method of the future.
Keywords: recycled concrete aggregates (RCA), recycled aggregate concrete (RAC), RMC-test, EMV-method
I. INTRODUCTION
The increasing scarcity of natural aggregates and growing ecological importance leads to a higher use of recycled concrete aggregates. The granulates are obtained from demolition concrete waste. Recycled concrete is a simple replacement of natural aggregates by an equivalent weight of recycled concrete aggregates. In this case the recycled aggregates are considered as a single-phase material. Present-day this recycled concrete is often used for low-quality applications such as foundation layers for roads. This mixture proportioning method is named as the traditional method (recycled concrete dosed with the traditional method). This abstract explains a new mixture proportioning method for concrete with RCA, dubbed as the EMV-method. This method is defined by Fathifazl et al. [1]. The method is based on the fact that RCA is a two-phase material comprising mortar and natural aggregates. By Fathifazl et al., it is considered as the dosage method of the future. Fathifazl et al. obtained an EMV-concrete with similar properties as a classic concrete (control concrete). The EMV-concrete would therefore be stronger than a recycled concrete dosed with the traditional method. The EMV-method has only been tested a few times and the tests were always done with the same recycled concrete aggregates. This thesis investigates the strength and deformation properties of this new proportioning method and compares it to recycled concrete dosed with the traditional method. The W/C-factor in all concrete compositions is 0,45.
__________________________
P. Vandenberghe is with the Magnel Laboratory for Concrete Research, Ghent University (UGent), Gent, Belgium. E-mail: [email protected] .
P-J. Vanlerberghe is with the Magnel Laboratory for Concrete Research, Ghent University (UGent), Gent, Belgium. E-mail: [email protected] .
II. RECYCLED CONCRETE DOSED WITH THE TRADITIONAL METHOD
Recycled concrete dosed with the traditional method implies a mass exchange in the coarse aggregates and considers the coarse aggregate as a single-phase material which is based on the composition of the control concrete. The compound of the control road concrete is displayed in Table 1. In the control concrete, there is 170 l/m³ effective water. Further, there is 18 liters of water calculated for the absorption by the porphyry aggregates. This water content doesn't take volume because this water is absorbed by the aggregates.
Table 1 Composition of the control concrete
Control concrete
Material Proportion Bulk density Volume
kg/m³ kg/m³ l/m³
Coarse aggregates 1165 2700 431 Mortar 568
Sand 675 2650 255 Cement CEM III 380 3000 127 Water 188 1000 170 Air 17
Total 2408 1000
Two mixes were made for the recycled concrete dosed by the traditional method: "Traditional 1" and "Traditional 2". They differ in the manner in which the absorbed water is added in the concrete mix. Recycled aggregates have a higher water absorption in comparison with natural aggregates. In "Traditional 1" all aggregates are dried before and then 210 litres of water is added in the mix. For "Traditional 2" the recycled aggregates are saturated before making the concrete mix and then there is only 170 litres of water added. "Traditional 1" also has a too high air content (18 l/m³ instead of 10 l/m³). As seen in Table 2 (where the proportions of "Traditional 2" are shown) the mortar matrix is the same as in the control concrete: the proportions of sand, cement and water remain the same. The mass content of recycled material in front of the coarse aggregates in this recycled concrete is approximately 67%.
Table 2 Composition of "Traditional 2"
"Traditional 2"
Material Proportion Bulk density Volume
kg/m³ kg/m³ l/m³
Coarse aggregates 355 2700 131 Recycled aggregates 710 2310 307 Mortar 561
Sand 675 2650 255 Cement CEM III 380 3000 127 Water 210 1000 170 Air 10
Total 2330 1000
III. RECYCLED CONCRETE DOSED WITH THE EMV-METHOD
The EMV-method takes into account the adhering mortar around the recycled aggregates. The main idea of this method is to consider the amount of residual mortar as a part of the total quantity of mortar in the recycled EMV-concrete. The total volume of mortar in the EMV-concrete (adhered and adding new mortar) is equal to the volume of mortar used in the control concrete. Hence, it is very important to know the correct amount of residual mortar in the recycled aggregates. This is called the "Residual Mortar Content" (RMC). The RMC-value must be known before the EMV-calculation can start. In the literature, there are four different methods to determine the RMC-value. This study chose thermal treatment [2]. The obtained value for the RMC of the used recycled aggregates in the recycled concretes is 40%. The sum of the volumes of the aggregates in the EMV-concrete is (consisting of adding new and original aggregates) also equal to the volume of aggregates used in the control concrete. The water absorption of the recycled aggregates has also been taken into consideration. Table 3 illustrates the composition of the EMV-concrete.
Table 3 Composition of the recycled EMV-concrete
EMV-concrete (RMC-value: 40%)
Material Proportion Bulk density Volume kg/m³ kg/m³ l/m³
Coarse concrete rubble 996 2310 431 Original aggregates 221 Original mortar 210
New aggregates 567 2700 210 New mortar 359
Sand 427 2650 161 Cement CEM III 240 3000 80 Water 162 1000 107 Air 10
Total 2392 1000
The mass content of recycled material in front of the coarse aggregates in this EMV- concrete is approximately 64%.
IV. PRACTICAL RESEARCH
The thesis is a comparative study between a classic concrete for roads, consisting of only natural aggregates and recycled concretes proportioned by the traditional method and the EMV-method. In the comparative study, both the fresh and hardened concrete tests are evaluated. The hardened concrete tests such as compressive strength, tensile strength, elastic
modulus and shrinkage are studied in more detail. The purpose of this study is to compare the practical results to literature and to the findings of Fathifazl et al. [1].
V. RESULTS
A. Fresh concrete tests
The results of the fresh concrete tests are shown in Table 4.
Table 4 Fresh concrete test results
Type S-class F-class Air
content [%]
Fresh density [kg/m³]
Control S1 F3 1,4 2390
EMV S1 F4 1,0 2340
Traditional 1 S4 / 1,5 2280
Traditional 2 S3 F6 2,5 2260
B. Hardened concrete tests
The average results of the compressive strength, tensile strength and the modulus of elasticity are plotted in a column chart. The left column gives the experimental value. The middle and right column shows the minimum and maximum limits from literature [1], [3].
a) Compressive strength
Figure 1 shows the experimental compressive strength results versus the results from literature. The compressive strength for the control concrete is 46,9 N/mm². The recycled concrete mixes have a lower compressive strength than the control concrete. The “Traditional 1” and “Traditional 2” concretes are very comparable to the upper bound of the results from literature. Although the compressive strength is higher for the “Traditional 2” concrete compared to “Traditional 1”. The results from the EMV-concrete are approximately 25% lower than the lower bound mentioned in the literature.
Figure 1 Compressive strength results
b) Tensile strength
The tensile strength for the control concrete is 3,6 N/mm². The recycled concrete mixes also have a lower tensile strength than the control concrete (Figure 2). The recycled concrete mixes proportioned using the traditional way have similar
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
Trad. 1 Trad. 2 EMV 2
Com
pres
sive
str
engt
h f c,c
ub[N
/mm
²]
Concrete type
Experimental Literature min. Literature max.
results compared to the lower bound in literature. The experimental value for the “Traditional 2” concrete is higher than “Traditional 1”. The results from the EMV-concrete are approximately 15% lower than the lower bound of the results in literature.
Figure 2 Tensile strength results
c) Young's modulus
Figure 3 shows the experimental elastic modulus versus the results from literature. The elastic modulus for the control concrete is 36500 MPa. The recycled concrete mixes have a lower elastic modulus than the control concrete. The results of the “Traditional 1” and “Traditional 2” concretes are comparable to the upper bound of the results from literature. The elastic modulus for the EMV-concrete is approximately 25% below the lower bound of the results from literature.
Figure 3 Elastic modulus results
d) Shrinkage
Shrinkage is shown in Figure 4. Shrinkage for the control concrete is 250 µm/m after a short time shrinkage over a 70 days duration. Shrinkage of the recycled concrete dosed with the traditional method is higher. “Traditional 1” and “Traditional 2” have a shrinkage of respectively 260 and 337 µm/m. Shrinkage for the EMV-concrete is lower than the control concrete and is circa 200 µm/m. Shrinkage is measured over the same time period.
Figure 4 Shrinkage results
VI. CONCLUSION
The recycled mixes are weaker compared to the control concrete. This is due to the inferior quality, strength and heterogeneity of the recycled aggregates. The EMV-concrete is the weakest concrete compared to the recycled concrete dosed with the traditional method. The main reason that a recycled concrete using the EMV-method has an inferior quality, is that the adhering mortar of the recycled aggregates is already bound and does consequently not contribute to the binding process of the new mortar. Another reason is that the EMV-method does not take the aggregate skeleton into consideration.
Given the fact that the EMV-concrete uses only a small amount of cement (240 kg/m³), the quality of this concrete is actually acceptable. The method minimizes the costs by the use of recycled aggregates and a smaller amount of cement. It's logical that therefore the quality of the concrete is lower compared to the control concrete and the recycled concrete dosed with the traditional method. The EMV-concrete can be used in top layers for roads with less load or as base layer for a two-layer reinforced concrete.
ACKNOWLEDGEMENTS
The authors would like to acknowledge the suggestions and support of prof. dr. ir. H. De Backer, ir. P. De Winne, ir. L. Rens and dr. ir. A. Beeldens during the research and completion of this thesis. The authors would also like to thank the technical crew of the Laboratory Magnel for Concrete Research.
REFERENCES
[1] FATHIFAZL G., ABBAS A., RAZAQPUR A.G., ISGOR O.B., FOURNIER B., FOO S., New mixture proportioning method for concrete made with coarse recycled concrete aggregate, Journal of materials in civil engineering, 21(1) (2009), 601-611
[2] DE JUAN M.S., GUTIÉRREZ P.A., Study on the influence of attached mortar content on the properties of recycled concrete aggregate, Construction and Building Materials, 23(1) (2009), 872–877
[3] JIANZHUANG XIAO, WENGUI LI, YUHUI FAN, XIAO HUANG, An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996–2011), Construction and Building Materials, 31(1) (2012), 364-383
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
Trad. 1 Trad. 2 EMV 2Ten
sile
str
engt
h f ct
[N
/mm
²]
Concrete type
Experimental Literature min. Literature max.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Trad. 1 Trad. 2 EMV 2
Ela
stic
mod
ulus
Ecm
[MP
a]
Concrete type
Experimental Literature min. Literature max.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 10 20 30 40 50 60 70
Shr
inka
ge [µ
m/m
]
Time [days]
Control concrete Trad. 1
EMV 2 Trad. 2
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 11
Inhoudstabel
Woord vooraf ............................................................................................................................. 5
Overzicht .................................................................................................................................... 6
Inhoudstabel ............................................................................................................................. 11
Lijst met symbolen en afkortingen ........................................................................................... 13
Lijst met figuren ....................................................................................................................... 15
Lijst met tabellen ...................................................................................................................... 18
Lijst met grafieken ................................................................................................................... 19
I. Inleiding ........................................................................................................................... 20
I.1 Probleemstelling ........................................................................................................... 20
I.2 Doelstelling .................................................................................................................. 21
I.3 Aanpak ......................................................................................................................... 21
II. Literatuurstudie ................................................................................................................ 22
II.1 Nood aan gebruik van gerecycleerde granulaten ......................................................... 22
II.2 Wetgeving en toepassingsgebied van gerecycleerde granulaten in Vlaanderen .......... 22
II.2.1 Stand van zaken omtrent het gebruik van gerecycleerde granulaten ................. 23
II.2.2 Toepassingen in de wegenbouw met gerecycleerde granulaten ........................ 24
II.3 Knelpunten voor het gebruik van betonpuingranulaten in beton ................................. 27
II.4 Keuring door COPRO en Certipro ............................................................................... 29
II.5 Gerecycleerde granulaten ............................................................................................. 30
II.5.1 Eigenschappen van gerecycleerde granulaten .................................................... 30
II.5.2 Besluit ................................................................................................................ 35
II.6 Gerecycleerd beton via de traditionele (conventionele) methode ................................ 36
II.6.1 Micro - en mesostructuur van gerecycleerd beton (RAC) ................................. 37
II.6.2 Mengratio ........................................................................................................... 40
II.6.3 Dichtheid ............................................................................................................ 41
II.6.4 Waterabsorptiecoëfficiënt .................................................................................. 42
II.6.5 Druksterkte ......................................................................................................... 43
II.6.6 Buigtreksterkte ................................................................................................... 49
II.6.7 Elasticiteitsmodulus ........................................................................................... 50
II.6.8 Krimp ................................................................................................................. 51
II.6.9 Besluit ................................................................................................................ 52
II.7 Residual mortar content (RMC) ................................................................................... 53
II.7.1 Behandeling met een oplossing van zoutzuur of salpeterzuur ........................... 53
II.7.2 Vriesdooi methode ............................................................................................. 54
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 12
II.7.3 Productie van een nieuw beton met gekleurd cement ........................................ 54
II.7.4 Thermische behandeling .................................................................................... 55
II.7.5 Resultaten van de RMC-waarde volgens de literatuur ....................................... 56
II.7.6 Besluit ................................................................................................................ 59
II.8 De EMV-methode ........................................................................................................ 60
II.8.1 Inleiding ............................................................................................................. 60
II.8.2 Basisprincipes van de EMV-methode ................................................................ 61
II.8.3 Wiskundige vertaling van de EMV-methode ..................................................... 62
II.8.4 Resultaten van betonsamenstellingen op basis van EMV-methode ................... 70
II.8.5 Besluit ................................................................................................................ 78
III. Praktisch onderzoek ......................................................................................................... 80
III.1 Algemeen ................................................................................................................. 80
III.2 Proeven ..................................................................................................................... 81
III.2.1 Proeven m.b.t. de granulaten .............................................................................. 81
III.2.2 Proeven op vers beton ........................................................................................ 99
III.2.3 Proeven op verhard beton................................................................................. 102
III.3 Betonsamenstellingen ............................................................................................ 112
III.3.1 Algemeen ......................................................................................................... 112
III.3.2 Klassiek beton (NA-concrete) .......................................................................... 113
III.3.3 Gerecycleerd beton via de traditionele methode .............................................. 114
III.3.4 Gerecycleerd beton via de EMV-methode ....................................................... 117
III.3.5 Fullerkromme ................................................................................................... 123
III.4 Proefstukken ........................................................................................................... 126
III.4.1 Voorbereiding .................................................................................................. 126
III.4.2 Vervaardiging ................................................................................................... 127
III.5 Resultaten ............................................................................................................... 132
III.5.1 Resultaten van de proeven op vers beton ......................................................... 132
III.5.2 Resultaten van de proeven op verhard beton ................................................... 137
IV. Besluit ............................................................................................................................ 155
IV.1 Conclusies .............................................................................................................. 155
IV.2 Aanbevelingen voor verder onderzoek .................................................................. 158
Referenties.............................................................................................................................. 159
Bijlagen .................................................................................................................................. 163
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 13
Lijst met symbolen en afkortingen
Symbool Betekenis Eenheid
∆l Verkorting/Verlenging mm
∆ε Vervormingsverschil -
∆σ Spanningsverschil N/mm²
Ac Dwarsoppervlakte mm²
d Diameter/Maaswijdte van de zeef mm
d1 Breedte van het proefstuk voor de buigtreksterkte mm
d2 Hoogte van het proefstuk voor de buigtreksterkte mm
Dmax Maximale korrelgrootte mm
E Elasticiteitsmodulus MPa
Ecm Secanselasticiteitsmodulus MPa
F Kracht N
fc,cub Druksterkte N/mm²
fct Treksterkte N/mm²
fct,fl Buigtreksterkte N/mm²
fct,sp Splijttreksterkte N/mm²
FRAC Druksterkte van het gerecycleerd beton N/mm²
Fx Schokmaat (x:klasse) mm
l Overspanning/Lengte mm
mi Massa van het gedroogd granulaat voor de RMC-proef kg
M i Massa kg
mt Massa van het gedroogd granulaat ( ≥ 4 mm) na de RMC-proef kg
r Vervangingspercentage RA in RA-concrete t.o.v. totale
granulaten %
R Vervangingsverhouding RA in RA-concrete t.o.v. NA in NA-
concrete %
RCC Druksterkte van het klassiek beton N/mm²
Sx Zetmaat (x: klasse) mm
V Volumehoeveelheid l/m³
W Massahoeveelheid kg/m³
WA24 Waterabsorptie na 24 uur %
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 14
Weff Effectief watergehalte l/m³
Wtot Totaal watergehalte l/m³
Y Doorval door de zeef %
ε Rek -
σ Spanning N/mm²
�a Absolute volumieke massa kg/m³
�rd Reële volumieke massa (ovendroog) kg/m³
�ssd Reële volumieke massa (verzadigd) kg/m³
�w Volumieke massa van water kg/m³
Afkorting Betekenis
DR Dry-rodded
EMV Equivalent Mortar Volume
ITZ Interfacial Transition Zone
LA-waarde Los Angeles Abrasion test
NA Natuurlijke granulaten
NA-concrete Klassiek beton
NM Nieuwe mortel
NMA Normal Mixing Approach
OA Originele granulaten in het betonpuin
OD Oven-dry
RA Gerecycleerde granulaten
RAC of RC Gerecycleerd beton
RA-concrete Gerecycleerd beton via de EMV-methode
RCA Gerecycleerde betongranulaten
RMC of RM Residual Mortar Content [%]
SB250 Standaardbestek 250
SG Specifieke bulkdichtheid [kg/m³]
TM of M Totale mortel
TNA Totale natuurlijke granulaten
TSMA Two-Stage Mixing Approach
W/C Water/Cement
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 15
Lijst met figuren
Figuur 1: Evolutie in de hoeveelheid gecertificeerde granulaten [4] ....................................... 23
Figuur 2: Toepassingsmogelijkheden in het SB250 [4] ........................................................... 24
Figuur 3: Definitie van de categorieën en groepen beton [4]................................................... 28
Figuur 4: Breekproces van gerecycleerde granulaten [44] ...................................................... 30
Figuur 5: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. absorptie [9] ................................................. 31
Figuur 6: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. specifieke bulkdichtheid [9] ......................... 32
Figuur 7: Specifieke bulkdichtheid vs. waterabsorptie [9] ...................................................... 33
Figuur 8: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. fractiegrootte [9] ........................................... 34
Figuur 9: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. LA-waarde [9] .............................................. 34
Figuur 10: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. sulfaatgehalte [9] ........................................ 35
Figuur 11: Meso-structuur of RAC geproduceerd met RCA [25] ........................................... 38
Figuur 12: Microstructuur karakteristieken van ITZ's in RAC [25] ........................................ 38
Figuur 13: Microstructuur van de mortelmatrix van het gerecycleerd granulaat [41] ............. 39
Figuur 14: Mixprocedures van (i) NMA en (ii) TSMA [39] ................................................... 40
Figuur 15: RCA structuur na het toepassen van de tweefasige mixprocedure [39] ................. 41
Figuur 16: De relatieve dichtheid vs. de W/C-factor [41] ....................................................... 42
Figuur 17: De absorptiecoëfficiënt vs. de W/C-factor [41] ..................................................... 43
Figuur 18: Invloed van de RCA hoeveelheid op de druksterkte van RAC [25] ...................... 44
Figuur 19: De druksterkte vs. de W/C-factor [41] ................................................................... 45
Figuur 20: Druksterkte RAC vs. het klassiek beton (control concrete) [41] ........................... 46
Figuur 21: Vergelijking van de modellen voor de druksterkte [41] ........................................ 47
Figuur 22: Druksterktes voor de verschillende betonmengelingen [44] .................................. 48
Figuur 23: Boxplot van de druksterktes voor de verschillende betonsamenstellingen [44] .... 48
Figuur 24: Scheurpatronen in het RAC [44] ............................................................................ 48
Figuur 25: Invloed van de RCA hoeveelheid op buigtreksterkte van RAC [25] ..................... 49
Figuur 26: E-modulus in functie van het RCA vervangingspercentage [25] ........................... 50
Figuur 27: E-modulus van het gerecycleerd beton vs. W/C-factor [41] .................................. 51
Figuur 28: Krimp (28 dagen) in functie van het RCA vervangingspercentage [25] ................ 52
Figuur 29: Stappen voor de thermische behandeling [8] ......................................................... 56
Figuur 30: Invloed van de methode ter bepaling van de RMC-waarde [9] ............................. 57
Figuur 31: Vergelijkende studie tussen de vriesdooi en beeldanalyse methode [1] ................ 58
Figuur 32: Resultaten aanhechtend mortelgehalte [5] ............................................................. 59
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 16
Figuur 33: Effect van de doseringswijze op de slump [14] ..................................................... 73
Figuur 34: Effect van de doseringswijze op de verse dichtheid [14] ....................................... 74
Figuur 35: Effect van de doseringswijze op de harde dichtheid [14] ...................................... 74
Figuur 36: Effect van de doseringswijze op de druksterkte [14] ............................................. 74
Figuur 37: Effect van de doseringswijze op de elasticiteitsmodulus [14] ............................... 76
Figuur 38: Effect van de doseringswijze op de droge krimp [15] ........................................... 76
Figuur 39: Effect van het type granulaat op de krimp [15] ...................................................... 78
Figuur 40: Kwadratentechniek op rond zand 0/4 ..................................................................... 81
Figuur 41: Geautomatiseerd zeeftoestel ................................................................................... 81
Figuur 42: Betonpuin droog ..................................................................................................... 87
Figuur 43: Betonpuin nat ......................................................................................................... 87
Figuur 44: Pyknometers gevuld met betonpuin 4/20 ............................................................... 90
Figuur 45: Porfier 4/6,3 drogen op doek .................................................................................. 90
Figuur 46: De verschillende vochtigheidstoestanden van granulaten [33] .............................. 92
Figuur 47: Afgewogen RMC-monsters .................................................................................... 94
Figuur 48: Verwijderen van de onzuiverheden ........................................................................ 94
Figuur 49: RMC-monsters ondergedompeld in water ............................................................. 95
Figuur 50: Oven op 500°C ....................................................................................................... 95
Figuur 51: Koelen van het water op 1 à 2°C ............................................................................ 95
Figuur 52: Betonpuin schrikken in koud waterbad .................................................................. 96
Figuur 53: Koud waterbad met betonpuin granulaten.............................................................. 96
Figuur 54: Verwijderen van de restmortel met rubberen hamer .............................................. 96
Figuur 55: Kegelmantel............................................................................................................ 99
Figuur 56: Schoktafel ............................................................................................................. 100
Figuur 57: Proeftoestel ter bepaling van het luchtgehalte ...................................................... 101
Figuur 58: Drukpers (tot 6000 kN) labo Magnel ................................................................... 103
Figuur 59: Opstelling driepuntsbuigproef [3] ........................................................................ 105
Figuur 60: Driepuntsbuigproef labo Magnel ......................................................................... 105
Figuur 61: Opstelling splijtproef [3] ...................................................................................... 106
Figuur 62: Splijtproef labo Magnel ........................................................................................ 106
Figuur 63: Spanning-rek diagram voor beton onderworpen aan axiale druk [3] ................... 107
Figuur 64: Principeschets voorbereiding elasticiteitsmodulus ............................................... 108
Figuur 65: Elasticiteitsmodulus labo Magnel ........................................................................ 108
Figuur 66: De secanselasticiteitsmodulus waarbij tan αcm = Ecm [10] ................................... 110
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 17
Figuur 67: Lijmen van demecpuntjes op de prisma's ............................................................. 111
Figuur 68: Proefstukken in de klimaatzaal............................................................................. 111
Figuur 69: De demecmeter ..................................................................................................... 111
Figuur 70: Taartdiagram betonsamenstelling klassiek beton ................................................. 114
Figuur 71: Taartdiagram gerecycleerd beton "Traditioneel 1" .............................................. 115
Figuur 72: Taartdiagram gerecycleerd beton "Traditioneel 2" .............................................. 116
Figuur 73: Grafiek ter bepaling van de bulkdichtheid in functie van de RMC-waarde [6] ... 117
Figuur 74: Taartdiagram betonsamenstelling EMV-beton .................................................... 122
Figuur 75: Afwegen van de materialen .................................................................................. 127
Figuur 76: Alle materialen in de mengmolen ........................................................................ 127
Figuur 77: Mengen van het beton .......................................................................................... 127
Figuur 78: Klassiek beton ...................................................................................................... 127
Figuur 79: Verdichten m.b.v. een trilnaald ............................................................................ 128
Figuur 80: Oppervlak afstrijken met truweel ......................................................................... 128
Figuur 81: Gerecycleerd beton "Traditioneel 1" .................................................................... 129
Figuur 82: Gerecycleerde granulaten oppervlaktedroog maken ............................................ 130
Figuur 83: Gerecycleerd beton "Traditioneel 2" .................................................................... 130
Figuur 84: Gerecycleerd beton "EMV 1" ............................................................................... 130
Figuur 85: Gerecycleerd beton "EMV 2" ............................................................................... 131
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 18
Lijst met tabellen
Tabel 1: Aanbevelingen voor de samenstelling van gerecycleerde granulaten [33] ................ 25
Tabel 2: Opgelegde waarden voor gerecycleerde granulaten bestemd voor wegenbeton [33] 25
Tabel 3: Gerecycleerde betonsamenstelling via de traditionele methode [44] ........................ 36
Tabel 4: Regressie coëfficiënten van de correlatie tussen de druksterktes [41] ...................... 46
Tabel 5: Bulkvolumes van dry-rodded granulaten per eenheidsvolume beton [16] ................ 68
Tabel 6: Karakteristieke eigenschappen van de verschillende materialen [2] ......................... 71
Tabel 7: De verschillende betonsamenstellingen [2] ............................................................... 72
Tabel 8: Waterabsorptie natuurlijke granulaten ....................................................................... 87
Tabel 9: Waterabsorptie Jacobs betonpuin .............................................................................. 87
Tabel 10: Waterabsorptie O.B.B.C. betonpuin ........................................................................ 88
Tabel 11: Massa granulaatmonster in functie van korrelgrootte .............................................. 89
Tabel 12: Resultaten van de waterabsorptie en de dichtheid van betonpuin 4/20 ................... 92
Tabel 13: Resultaten van de waterabsorptie en de dichtheid voor porfier ............................... 92
Tabel 14: Resultaten RMC-waarden Jacobs betonpuin ........................................................... 97
Tabel 15: Resultaten RMC-waarden O.B.B.C. betonpuin ....................................................... 97
Tabel 16: Resultaten RMC-waarden Orian betonpuin ............................................................. 98
Tabel 17: Zetmaat - Consistentieklassen.................................................................................. 99
Tabel 18: Schokmaat - Consistentieklassen ........................................................................... 100
Tabel 19: Opgegeven betonsamenstelling klassiek beton ...................................................... 113
Tabel 20: Betonsamenstelling klassiek beton (equivalent NA-concrete) .............................. 114
Tabel 21: Betonsamenstelling van het gerecycleerd beton "Traditioneel 1" ......................... 115
Tabel 22: Betonsamenstelling van het gerecycleerd beton "Traditioneel 2" ......................... 116
Tabel 23: Startgegevens voor de EMV-berekening ............................................................... 117
Tabel 24: Zeefproef rond zand 0/4 ......................................................................................... 118
Tabel 25: Bulkvolumes van droge grove granulaten per eenheidsvolume beton [16] ........... 120
Tabel 26: Betonsamenstelling van het EMV-beton ............................................................... 122
Tabel 27: Voorbeeld productie beton (voorbeeld voor klassiek beton) ................................. 126
Tabel 28: Resultaten van de verse betonproeven ................................................................... 133
Tabel 29: Resultaten van de volumieke massa (droge toestand) ........................................... 138
Tabel 30: Resultaten van de drukproeven .............................................................................. 140
Tabel 31: Resultaten van de treksterkte via de buigproeven.................................................. 143
Tabel 32: Resultaten van de treksterkte via de splijtproeven ................................................. 143
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 19
Tabel 33: Resultaten van de elasticiteitsmodulus .................................................................. 146
Tabel 34: Druk-, treksterkte en E-modulus vergelijken met klassiek beton .......................... 153
Lijst met grafieken
Grafiek 1: Zeefkromme porfier 2/6,3 ....................................................................................... 82
Grafiek 2: Zeefkromme porfier 6,3/20 ..................................................................................... 83
Grafiek 3: Zeefkromme rond zand 0/4 ..................................................................................... 83
Grafiek 4: Zeefkromme betonpuin Jacobs 4/20 ....................................................................... 84
Grafiek 5: Zeefkromme betonpuin O.B.B.C. 0/20 ................................................................... 84
Grafiek 6: Zeefkromme betonpuin Orian 4/20........................................................................ 85
Grafiek 7: Samengestelde korrelverdelingscurves vergelijken met de Fullercurve (1) ......... 124
Grafiek 8: Samengestelde korrelverdelingscurves vergelijken met de Fullercurve (2) ......... 125
Grafiek 9: Resultaten van de volumieke massa (droge toestand) .......................................... 139
Grafiek 10: Experimentele volumieke massa vs. literatuur ................................................... 140
Grafiek 11: Resultaten van de drukproeven ........................................................................... 141
Grafiek 12: Experimentele druksterkte vs. literatuur ............................................................. 142
Grafiek 13: Resultaten van de treksterkte via de buigproeven .............................................. 143
Grafiek 14: Resultaten van de treksterkte via de splijtproeven .............................................. 144
Grafiek 15: Experimentele treksterkte vs. literatuur .............................................................. 145
Grafiek 16: Resultaten van de elasticiteitsmodulus ............................................................... 147
Grafiek 17: Experimentele elasticiteitsmodulus vs. literatuur ............................................... 148
Grafiek 18: Experimentele krimp........................................................................................... 149
Grafiek 19: Experimentele krimp via kolomgrafiek .............................................................. 149
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 20
I. Inleiding
I.1 Probleemstelling
Het hergebruik van materialen moet de dag van vandaag sterk worden gestimuleerd. Er
worden steeds meer en meer gebouwen, wegen, ... gesloopt. Aangezien de natuurlijke
granulaten alsmaar schaarser worden, is het zeer belangrijk om dit sloopafval effectief te gaan
gebruiken.
Het gebruik van gerecycleerd beton heeft een belangrijke waarde in dit opzicht. In België
wordt gerecycleerd beton tot op de dag van vandaag voornamelijk gebruikt in de onderlagen
van tweelaags, doorgaand gewapend beton. Het kan ook toegepast worden in de toplaag van
een éénlaagse betonverharding. Dit wordt dan gebruikt bij toepassingen die niet aan te grote
belastingen worden blootgesteld.
Het recyclagebeton dat tegenwoordig wordt gebruikt is een gerecycleerd beton via de
traditionele methode. Dit houdt in dat een bepaalde hoeveelheid aan grove granulaten uit het
klassiek beton wordt vervangen door gerecycleerde grove granulaten. De proporties aan zand,
cement en water blijven ongewijzigd.
Gerecycleerde granulaten worden bekomen uit een beton dat wordt gebroken in een
breekinstallatie. Het grootste verschil met de natuurlijke granulaten is de aanwezigheid van
aanhechtende mortel rondom de oude natuurlijke granulaten. Op basis van deze aanhechtende
mortel, wordt in Canada een nieuwe beton doseringsmethode onderzocht. De methode is
gebaseerd op een equivalente hoeveelheid volume mortel als in het klassiek beton (Equivalent
Mortar Volume Method). Dit staat in de literatuur bekend als de EMV-methode.
Volgens onderzoek lijkt de EMV-methode de nieuwe doseringsmethode voor gerecycleerd
beton in de toekomst. Deze methode levert gelijkwaardige resultaten op als een klassiek beton
voor de druk-, hecht-, buigtrek- en afschuifsterkte. Een belangrijke verbetering wordt zelfs
waargenomen voor de E-modulus, de krimp en de kruip. Een gerecycleerd beton gedoseerd
via de EMV-methode zou dus beter zijn in vergelijking met de traditionele methode.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 21
Deze methode werd slechts enkele malen getest. Daarnaast werd er ook telkens gewerkt met
dezelfde betonpuingranulaten. Er moet dus meer onderzoek worden geleverd naar deze
nieuwe doseringsmethode om er zeker van te zijn of er inderdaad betere resultaten kunnen
worden verkregen.
I.2 Doelstelling
De doelstelling van deze scriptie is om te onderzoeken of de EMV-methode wel degelijk
resultaten oplevert die gelijkwaardig zijn aan deze van een klassiek beton. Er wordt dus
onderzocht of een gerecycleerd beton via de EMV-methode betere sterkte- en
vervormingseigenschappen bezit in vergelijking met een gerecycleerd beton gedoseerd via de
traditionele methode. Het is vanzelfsprekend dat hierbij zal onderzocht worden wat het effect
is van de aanwezigheid van gerecycleerde granulaten in een beton.
I.3 Aanpak
In het onderzoek is een zekere kennis over recyclage in betonsamenstellingen onmisbaar. Een
algemene kennis over het bevraagde onderwerp geeft inspiratie om efficiënt op zoek te gaan
naar een oplossing voor de probleemstelling. Daarom bestaat het eerste deel van de scriptie uit
het opzoeken van relevante literatuur voor dit onderzoek en het bestuderen van deze
informatie. De literatuurstudie wordt opgedeeld in vijf hoofdtakken. Een eerste tak handelt
over de nood aan gebruik van gerecycleerde granulaten en de wetgeving hieromtrent. Het
tweede deel bespreekt de eigenschappen van gerecycleerde granulaten. De derde tak
bespreekt het gerecycleerd beton via de traditionele methode. Daarna bespreekt de vierde tak
verschillende methodes om de hoeveelheid aanhechtende mortel rond de gerecycleerde
granulaten te bepalen. Als laatste handelt de vijfde tak over het gerecycleerd beton via de
EMV-methode.
Het tweede deel van dit eindwerk bestaat uit een praktisch onderzoek. Er zullen drie soorten
betonsamenstellingen gemaakt worden: een klassiek beton en gerecycleerde
betonsamenstellingen via de traditionele en EMV-methode. Het gaat dus om een
vergelijkende studie tussen deze betonsamenstellingen. De verschillen in druksterkte,
treksterkte, E-modulus en krimp worden geanalyseerd. Op basis van deze analyse kunnen
besluiten worden geformuleerd op de probleemstelling.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 22
II. Literatuurstudie
II.1 Nood aan gebruik van gerecycleerde granulaten
Het hergebruik van materialen en de herwinning van afval moet de dag van vandaag sterk
gestimuleerd worden. Dit is nodig vanuit het opzicht van milieubescherming en duurzame
ontwikkeling [33].
De snelheid van slopen wordt elke dag groter en groter. Het is daarom van essentieel belang
om dit sloopafval effectief te gaan hergebruiken om de niet-hernieuwbare natuurlijke bronnen
deels te behouden. Het betonafval kan worden gebruikt als grof toeslagmateriaal voor een
nieuw beton [32].
Een goede betonkwaliteit wordt verkregen door gebruik te maken van toeslagmaterialen met
acceptabele eigenschappen. Daarnaast is een adequate betonsamenstelling en een goede
productie ervan, noodzakelijk om een kwaliteitsvol beton te verkrijgen [13].
II.2 Wetgeving en toepassingsgebied van gerecycleerde
granulaten in Vlaanderen
In 2006 startte de Openbare Vlaamse Afvalstoffenmaatschappij (OVAM) [43] het project
‘Afzetmarkt voor gerecycleerde materialen bevorderen’. Het doel van dit project was om
duidelijke maatregelen op te stellen om het gebruik en de afzetmarkt van gerecycleerde
granulaten te vergroten. De markt van gerecycleerde granulaten vindt vooral zijn toepassingen
in funderingen en onderfunderingen in de wegenbouw. Deze markt raakt wel stilaan
verzadigd. Het is echter door de onduidelijkheid van de karakteristieken van het betonpuin en
het ontbreken aan een regelgevend kader, dat het betonpuin enkel wordt gebruikt in de
laagwaardige toepassingen van de wegenbouw. Het is vanuit de puinverwerkende sector dat
het wenselijk wordt geacht om het gebruik van gerecycleerde granulaten aan te wenden voor
structureel beton of hoogwaardigere toepassingen dan funderingen en onderfunderingen voor
de wegenbouw.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 23
II.2.1 Stand van zaken omtrent het gebruik van gerecycleerde granulaten
De onderstaande tekst is gebaseerd op een studie uitgevoerd door het Wetenschappelijk en
Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf (WTCB) [4] in opdracht van OVAM. Uit gegevens
van COPRO en Certipro blijkt dat de productie van puingranulaten in Vlaanderen de laatste
jaren sterk is gestegen (zie Figuur 1). COPRO en Certipro zijn onafhankelijke certificatie-
instellingen, zie paragraaf II.4. Deze stijging is te wijten aan:
� Een betere toepassing van de regelgeving waaronder het VLAREA, waardoor almaar
meer fracties worden geproduceerd onder de certificatie;
� Een toegenomen bouwactiviteit tot 2008, waaraan een toegenomen sloopactiviteit
wordt gekoppeld.
Figuur 1: Evolutie in de hoeveelheid gecertificeerde granulaten [4]
In Figuur 1 zijn TRA10 en TRA11 de toepassingsreglementen voor het gebruik en de controle
van het merk BENOR in de sector van de gerecycleerde granulaten (certificatie van
hoogwaardig betongranulaat voor het gebruik in beton). Cijfers voor de jaarlijkse hoeveelheid
gecertificeerde granulaten, ter beschikking gesteld door COPRO, geven aan dat in 2007 2,761
miljoen ton gecertificeerde betonpuingranulaten werden geproduceerd in Vlaanderen [4].
Gezien het merendeel van de gerecycleerde granulaten zijn weg vindt naar de
wegenbouwsector en de hoeveelheid betonpuin een stijgende trend vertoont, kan men
veronderstellen dat deze wegenbouwmarkt verzadigd zal raken. Er komen meer en meer
gerecycleerde granulaten op de markt, terwijl de activiteit op de wegenbouw- en
infrastructuurmarkt misschien niet even hard stijgt of zal stijgen [43].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 24
Heel wat toepassingsmogelijkheden voor gerecycleerde granulaten in Vlaanderen zijn
voorzien in het standaardbestek voor de wegenbouw (SB250). Daarnaast is er ook nog het
standaardbestek voor de waterbouwkundige werken (SB230) en enkele technische
voorschriften van het Opzoekcentrum voor de Wegenbouw (OCW) en WTCB. Naast deze
zijn er nagenoeg geen andere typebestekken die het gebruik van gerecycleerde granulaten
toelaten. In Figuur 2 worden de toegelaten toepassingen alsook de technische eisen
weergegeven voor gerecycleerde granulaten in het SB250 [4].
Figuur 2: Toepassingsmogelijkheden in het SB250 [4]
II.2.2 Toepassingen in de wegenbouw met gerecycleerde granulaten
Het standaardbestek 250 voor de wegenbouw laat reeds behoorlijk wat mogelijkheden toe
voor gebruik van gerecycleerde materialen. De puingranulaten komen doorgaans voor in
wegenisachtige toepassingen zoals het aanleggen van werfwegen en onderfunderingen [43].
Het standaardbestek 250 voor de wegenbouw laat het gebruik van puingranulaten niet toe in
beton voor toplagen en lineaire elementen. Dit is niet echt verwonderlijk door de strenge eisen
die worden opgelegd. De gerecycleerde betongranulaten moeten voldoen aan de voorschriften
uiteengezet in Tabel 1 en Tabel 2.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 25
Tabel 1: Aanbevelingen voor de samenstelling van gerecycleerde granulaten [33]
Bestanddelen
Gerecycleerde
betongranulaten
Voorschrift
Categorie
volgens NBN
EN 12620
Gehalte aan beton, betonproducten, mortel, betonmetselwerk (% massa) ≥ 90 Rc90
Gehalte aan beton, betonproducten, mortel, betonmetselwerk en ongebonden
granulaat, natuursteen, hydraulisch gebonden granulaat (% massa) ≥ 95 Rcu95
Gehalte aan bestanddelen in gebakken klei, in kalksilicaat of in cellenbeton
(% massa) ≤ 10 Rb10-
Gehalte aan bitumineuze materialen (% massa) ≤ 5 Ra5-
Gehalte aan andere materialen (% massa) ≤ 0,5 XRg0,5-
Gehalte aan drijvende materialen (% massa) ≤ 1 X1-
Gehalte aan drijvende materialen (cm³/kg) ≤ 0,2 FL0,2-
Tabel 2: Opgelegde waarden voor gerecycleerde granulaten bestemd voor wegenbeton [33]
Karakteristiek Voorschrift Categorie volgens
NBN EN 12620 Opmerking
Korreldiameter (mm) d ≥ 6
D ≥ 10 /
Gerecycleerd betonzand en
granulaat van gemiddelde
grootte zijn verboden omdat ze
veel fijne bestanddelen ( < 0,063
mm) kunnen meebrengen en
bijgevolg de waterbehoefte doen
toenemen
Werkelijke volumieke massa
(kg/m³) ≥ 2200 Gemelde waarde /
Waterabsorptiecoëfficiënt / Gemelde waarde
De waterabsorptiecoëfficiënt na
30 minuten en 24 uur
onderdompeling moeten
opgegeven worden
Gehalte aan in het water
oplosbare sulfaten (%) ≤ 0,2 SS0,2 /
Totaal zwavelgehalte ≤ 1 S1 /
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 26
De volgende alinea’s beschrijven het hoogwaardiger gebruik van betonpuingranulaten in
vergelijking met de toepassingen in funderingen van de wegenbouw.
Wat betreft de wegenbouw, geeft onderzoek aan dat er nog een aantal mogelijkheden zijn
voor de toepassing van gerecycleerde granulaten in de wegenbouw. Een toepassing die voor
de wegenbouw interessant lijkt, zijn de zogenaamde tweelaagse betonverhardingen. Een
onderlaag kan op die manier gerecycleerd granulaat bevatten. De toplaag, die aan verkeer en
weersomstandigheden wordt blootgesteld, kan dan uit hoogwaardig beton zonder
gerecycleerd granulaat bestaan. Een eerste belangrijke toepassing in België vond plaats bij de
heraanleg van een 3 km lange sectie van de N49/E34 te Zwijndrecht/Melsele in 2007-2008
[4]. Het bestaat uit een tweelaags, doorgaand gewapend beton waarvan het recyclagebeton
werd gebruikt in de onderlaag. Het grove granulaat, kalksteen, werd voor 60% vervangen
door betonpuingranulaat 6,3/20 en 20/32. De gerecycleerde granulaten waren afkomstig van
de opbraak van de wegverharding op de N49 zelf. Er werd een mobiele breker geplaatst die de
oude wegverharding omzette tot hoogwaardig recyclagemateriaal [43].
Een andere mogelijkheid is het gebruik van recyclagebeton in de toplaag van een éénlaagse
betonverharding. Het betreft de lagere bouwklassen zoals fietspaden, landbouwwegen en
parkeerplaatsen. Dit kan worden veralgemeend naar het gebruik bij toepassingen die niet aan
te grote belastingen worden blootgesteld. In samenwerking met het OCW werd er bij de
heraanleg van het fietspad rond de rotonde in Tessenderlo gebruikgemaakt van een
recyclagebeton [4]. De grove granulaten werden vervangen door een betonpuingranulaat. Er
werden twee mengsels beproefd met een verschillend percentage aan vervanging door
betonpuingranulaten: 32 en 64%. De druksterkte na 90 dagen was 5 MPa lager dan voor het
referentiebeton. Dit recyclagebeton voldeed wel aan de eisen van het SB250 voor beton met
een luchtbelvormer en wegen van categorie III [43].
Een alternatief is om de gerecycleerde betonpuingranulaten te gaan gebruiken in
geluidsmuren langs de autosnelwegen. Een geluidsmuur bestaat uit een dragende structuur en
langs de zijde van de autosnelweg uit een "open beton" met grof kaliber. De kleinste diameter
bedraagt 10/14 mm. De open structuur en de porositeit van de gerecycleerde granulaten
hebben een positief effect op de geluidsabsorptie. Onderzoeken tonen aan dat het geluid beter
wordt geabsorbeerd door een gerecycleerd beton [43].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 27
II.3 Knelpunten voor het gebruik van betonpuingranulaten in
beton
De Europese norm NBN EN 206-1 legt de meeste eisen vast voor de vervaardiging, de
specificatie, de eisen en de kwaliteitsborging op betonniveau. Voor België wordt deze norm
aangevuld met de NBN B15-001. In beide normen wordt niet vermeld in welke toepassingen
en tot welke vervangingspercentages gerecycleerde granulaten mogen worden gebruikt [4].
De Europese norm NBN EN 12620 beschrijft duidelijke eisen en testmethoden voor
gerecycleerde granulaten die worden toegepast in beton. De Europese norm NBN EN 12620
maakt wel geen onderscheid tussen gerecycleerde en primaire granulaten. Beide normen
sluiten het gebruik van gerecycleerde granulaten niet uit.
In het technisch voorschrift PTV 406, die het normatief document vormt voor gerecycleerde
granulaten, zijn de definities opgenomen voor de verschillende soorten puingranulaten.
Afhankelijk van de fysische samenstelling en een aantal technische karakteristieken kunnen
deze worden gedefinieerd. Op basis van deze PTV kan een BENOR-keurmerk voor de
granulaten worden verkregen.
Toch zijn er heel wat hindernissen voor het gebruik van gerecycleerde granulaten in BENOR-
gekeurd stortbeton. Een eerste grote barrière is het gebrek aan vertrouwen in het betonpuin
zelf.
De afkomst van gerecycleerde granulaten kan zeer verschillend zijn: afbraak van bruggen,
opbreken van wegverhardingen, slopen van structuren en gebouwen,…. Het is dus logisch dat
een heterogene mengeling van betonpuin ontstaat. Deze heterogeniteit zal een variabiliteit in
zijn eigenschappen veroorzaken (bijvoorbeeld mechanische sterkte, waterabsorptie,…).
Professionele brekerinstallaties slagen er vrij goed in een constante kwaliteit van
puingranulaat te produceren.
Gerecycleerde betongranulaten bevatten altijd een fractie aanhechtende mortel. Deze mortel is
minder sterk dan het oorspronkelijk gebruikte granulaat, waardoor de sterkte van het
gerecycleerde granulaat iets lager ligt dan de sterkte van natuurlijke granulaten. Onderzoek
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 28
heeft echter al aangetoond dat deze intrinsieke lagere sterkte niet noodzakelijk resulteert in
een lagere betonsterkte.
Ook het gebrek aan zuiverheid van de granulaten is een hindernis. Zoals gedefinieerd in de
PTV 406 mag er niet meer dan 1% organische en niet-steenachtige materialen aanwezig zijn
in betonpuin. PTV 406 is lang voor dat er sprake was van gerecycleerde granulaten in beton
tot stand gekomen. Op het vlak van normalisatie is al heel wat geëvolueerd. De nieuwe
Europese norm NBN EN 12620 laten alvast strengere eisen toe op het vlak van
recyclagebeton.
Er is niet alleen weinig vertrouwen in het granulaat zelf maar ook het beton vervaardigd met
betonpuin wekt weinig vertrouwen op. De opdrachtgevers in Vlaanderen eisen uitsluitend
BENOR-gecertificeerd beton. Het BENOR-label wordt vaak als kwaliteitsgarantie
gepromoot. Een keurmerk als BENOR of ATG geeft de ontwerper en/of de opdrachtgever een
garantie dat de gebruikte producten kwalitatief goed zijn. Producten zonder dit keurmerk
moeten extra worden gecontroleerd. Dit resulteert in een barrière. Gerecycleerd beton zonder
BENOR-keurmerk vormt op die manier een last en een groter risico. De verschillende
BENOR-reglementen voor stortbeton en betonproducten op zich, laten het gebruik van
gerecycleerde granulaten slechts in beperkte mate toe. De druksterkteklasse wordt beperkt tot
C16/20 en de toepassingen tot omgevingsklassen E0 en E1. In Figuur 3 worden de
mogelijkheden voor het gebruik van gerecycleerde granulaten in beton vermeld die een
BENOR-certificering van stortbeton zowel gebaseerd op de Europese als de Belgische norm
toelaat.
Figuur 3: Definitie van de categorieën en groepen beton [4]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 29
Certificering van de gerecycleerde granulaten [4]:
� De gerecycleerde granulaten moeten verplicht drager zijn van een BENOR-certificaat
van overeenkomstigheid met PTV 406.
� De gerecycleerde granulaten moeten bepaald worden volgens de criteria van PTV 406
en daar, waar de keuze in dit document wordt gegeven, is de norm NBN EN 12620
van toepassing.
Eisen met betrekking tot het gebruik [4]:
� Enkel gebroken betonpuin mag gebruikt worden.
� Gerecycleerde granulaten mogen enkel worden gebruikt voor beton dat behoort tot de
groep 1rec (zie Figuur 3) en voor de omgevingsklassen E0 en EI.
� Een fractie van maximum 20% in massa van het totaal van de grove granulaten mag
vervangen worden door gerecycleerde granulaten.
II.4 Keuring door COPRO en Certipro
Naast het SB250 is er ook nog COPRO en Certipro. Dit zijn onafhankelijke certificatie-
instellingen. Ze certificeren gerecycleerde granulaten op basis van het eenheidsreglement. Het
is de bedoeling dat deze op termijn opgenomen worden in het SB250. De gerecycleerde
granulaten worden geproduceerd op een vaste locatie of door een mobiele installatie op een
bouw- of sloopwerf [4].
De overheid keurde op 25 juli 2011 het eenheidsreglement gerecycleerde granulaten goed
onder leiding van Vlaams minister van Leefmilieu Joke Schauvliege. De certificatie van
gerecycleerde granulaten moet vanaf die datum gebeuren op basis van dit eenheidsreglement
[45]. Het eenheidsreglement heeft als doelstelling de materiaalketen van bouwpuin te sluiten
en de kwaliteit van gerecycleerde granulaten te verbeteren zodat ze ook voor hoogwaardige
toepassingen kunnen worden gebruikt. Daarnaast wil de overheid en de recyclagesector zo de
kwaliteit en het imago van gerecycleerde granulaten verhogen en het gebruik ervan
stimuleren.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 30
II.5 Gerecycleerde granulaten
II.5.1 Eigenschappen van gerecycleerde granulaten
Beton die gebroken wordt met een breekinstallatie levert een hoog percentage op aan
gerecycleerde granulaten met aanhechtende mortel. Het oude beton kan afkomstig zijn van
allerlei sloopwerken. In Figuur 4 is een foto weergegeven van een breekmachine voor
toepassingen in het labo.
Figuur 4: Breekproces van gerecycleerde granulaten [44]
Gerecycleerde granulaten hebben andere eigenschappen dan natuurlijke granulaten. De
kwaliteit van de fysische eigenschappen is aanvaardbaar voor het gebruik als secundaire
granulaten in een betonproductie [13]. Het grootste verschil tussen natuurlijke en
gerecycleerde granulaten (RCA) is de aanhechtende mortel op het oppervlak van de RCA. De
hoeveelheid aanhechtende mortel wordt de "Residual Mortar Content" (RMC-waarde)
genoemd. Hoe deze waarde wordt bepaald, wordt besproken in paragraaf II.7. Er is reeds veel
onderzoek geleverd om gerecycleerde granulaten te gebruiken in de productie van een nieuw
beton. In het bijzonder is veel onderzoek gedaan naar gerecycleerde granulaten afkomstig van
oud beton [41].
De eigenschappen van deze gerecycleerde granulaten zijn afhankelijk van de hoeveelheid
aanhechtende mortel en de kwaliteit ervan. De aanhechtende mortel is een poreus materiaal
waarvan de porositeit afhangt van de gebruikte W/C-factor in het oorspronkelijk beton. De
dichtheid en absorptiecoëfficiënt worden beïnvloed door het mortelgehalte. Om de verse en
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 31
harde betoneigenschappen te beheersen, moeten deze gekend zijn vooraleer gebruik te maken
van gerecycleerde granulaten in de betonproductie [13].
De absorptiecoëfficiënt is één van de belangrijkste eigenschappen die gerecycleerde
granulaten onderscheidt van de natuurlijke granulaten. Deze eigenschap kan een invloed
hebben op de verse en harde betoneigenschappen. De waterabsorptiecoëfficiënt van
gerecycleerde granulaten kan 5 tot 10 maal hoger zijn in vergelijking met de natuurlijke
granulaten. De waarde van de absorptiecoëfficiënt van de natuurlijke granulaten ligt tussen
0,3 en 4,5%. Voor de gerecycleerde granulaten liggen de waarden tussen een interval van 3,7
en 8,7%. Dit is hoofdzakelijk te wijten aan de hoge porositeit van de aanhechtende mortel.
Padmini et al. [32] beschrijven dat de stijging van de waterabsorptie samenhangt met de
sterkte van het originele beton en de maximale granulaatgrootte. Hoe sterker het originele
beton, hoe groter het volume aanhechtende mortel. Hierdoor stijgt ook de waterabsorptie van
het gerecycleerd granulaat. Hoe kleiner de gradaties van het granulaat, hoe groter de
waterabsorptie zal zijn door het groter oppervlak waaraan de cementpasta zich kan
vasthechten. Dit is een rechtstreekse reden waarom fijne gerecycleerde granulaten niet
gebruikt worden in gerecycleerd beton [6]. Figuur 5 toont de relatie tussen de hoeveelheid
aanhechtende mortel en de waterabsorptie van het gerecycleerd granulaat: als de RMC-
waarde toeneemt, dan verhoogt ook de waterabsorptie [9].
Figuur 5: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. absorptie [9]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 32
De gerecycleerde granulaten hebben een lagere specifieke dichtheid. De specifieke
bulkdichtheid is vergelijkbaar met deze van lichtgewicht granulaten. De bulkdichtheid is
gelegen tussen 2310 en 2620 kg/m³ [13]. Figuur 6 toont de relatie tussen de
mortelhoeveelheid en de dichtheid: hoe groter de hoeveelheid aanhechtende mortel, hoe lager
de dichtheid [9]. De experimentele resultaten uit dit onderzoek leveren nog kleinere
bulkdichtheden op: de ondergrens is nu ongeveer 2090 kg/m³.
Figuur 6: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. specifieke bulkdichtheid [9]
Een unieke en betere regressie wordt verkregen als de absorptie- en dichtheidsresultaten in
verband worden gebracht met elkaar, zie Figuur 7.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 33
Figuur 7: Specifieke bulkdichtheid vs. waterabsorptie [9]
Daarnaast draagt de vorm en de textuur van de gerecycleerde granulaten ook bij tot de
verwerkbaarheid van het gerecycleerd beton. De vorm van de gerecycleerde granulaatdeeltjes
is veel onregelmatiger dan het natuurlijk granulaat en heeft een ruwer oppervlak [32]. Dit is
rechtstreeks afhankelijk van het type breekinstallatie. De breekprocedure beïnvloedt ook
rechtstreeks de hoeveelheid aanhechtende mortel. De methode van het oude beton breken
heeft dus een significant effect op het gerecycleerd granulaat.
Er kan ook een verband worden gevonden tussen de mortelhoeveelheid en de fractiegrootte
van de gerecycleerde granulaten [9]. In Figuur 8 worden de resultaten weergegeven van de
relatie van de RMC-waarde en de fractiegrootte van de gerecycleerde granulaten. Hieruit
volgt dat de hoeveelheid mortel groter wordt naarmate de fractiegrootte kleiner is. Er kan
enkel een tendens waargenomen worden maar geen duidelijke regressie. Dit wil zeggen dat
ook nog andere factoren invloed hebben op de aanhechtende mortelhoeveelheid van
gerecycleerde granulaten.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 34
Figuur 8: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. fractiegrootte [9]
De LA-waarde (Los Angeles Abrasion test) heeft het slijtageverlies weer van granulaten. Het
is een indicatie voor de weerstand van granulaten tegen degradatie ten gevolge van slijtage,
stoten en schuring [6]. Figuur 9 toont aan dat de LA-waarde stijgt met een hoger gehalte aan
aanhechtende mortel [9]. Hoe hoger de sterkte van het originele beton, hoe lager het
slijtageverlies [6].
Figuur 9: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. LA-waarde [9]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 35
Gerecycleerde granulaten hebben een hoger sulfaatgehalte in vergelijking met natuurlijke
granulaten [9]. Dit is te wijten aan de sulfaten aanwezig in het cement van de aanhechtende
mortel. Figuur 10 bevestigt deze relatie. Toch wordt de grens voor het sulfaatgehalte van 1%
niet overschreden. Deze grens wordt opgelegd door de Europese norm EN-12620.
Figuur 10: Aanhechtende mortelhoeveelheid vs. sulfaatgehalte [9]
II.5.2 Besluit
Gerecycleerde granulaten hebben een grotere waterabsorptiecoëfficiënt, LA-waarde en een
hoger sulfaatgehalte in vergelijking met natuurlijke granulaten. De dichtheid is duidelijk lager
dan deze van natuurlijke granulaten. De gerecycleerde granulaten hebben een veel
onregelmatigere vorm en een ruwer oppervlak. Er kan geconcludeerd worden dat de
aanhechtende mortel een significante invloed heeft op de eigenschappen van de gerecycleerde
granulaten.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 36
II.6 Gerecycleerd beton via de traditionele (conventionele)
methode
In deze paragraaf van de literatuur wordt de doseringsmethode behandeld die heden ten dage
wordt toegepast bij gerecycleerd beton: de traditionele methode. In de literatuur is al heel wat
onderzoek verricht naar deze doseringswijze, vandaar worden heel wat verschillende bronnen
en “overview”-teksten geraadpleegd. Daarnaast worden de bronnen oordeelkundig gekozen,
om later in deze thesis een representatieve vergelijking te kunnen maken van de sterkte- en
vervormingseigenschappen tussen de literatuurwaarden en de experimentele waarden.
De samenstelling van een gerecycleerd beton kan gevormd worden door de traditionele
methode. Deze methode is gekenmerkt door het behouden van de mortelmatrix en een
bepaald percentage natuurlijke granulaten te vervangen door gerecycleerde granulaten. Met
granulaten worden hier de grove granulaten bedoeld. De fijne granulaten (zand) behoren tot
de mortelmatrix en blijven dus ongewijzigd. Het vervangingspercentage aan gerecycleerde
granulaten kan variëren van 0 tot 100%. Het percentage aan vervanging wordt berekend op
basis van de totale hoeveelheid grove granulaten. Bij een vervangingspercentage van 0%
betreft het dus een klassiek beton. Eenvoudigheidshalve wordt in deze thesis de samenstelling
bestaande uit enkel natuurlijke granulaten beschouwd als de klassieke betonsamenstelling. Bij
een 100% vervanging zijn er dus geen natuurlijke granulaten aanwezig en bestaat het beton
volledig uit grove, gerecycleerde granulaten.
In Tabel 3 is een voorbeeld gegeven van verschillende gerecycleerde betonsamenstellingen
gemaakt via de traditionele methode vanuit de literatuur. In deze tabel kan duidelijk worden
opgemerkt dat enkel de grove, natuurlijke granulaten worden vervangen door gerecycleerde
granulaten. De hoeveelheid cement, fijne granulaten en water blijft ongewijzigd.
Tabel 3: Gerecycleerde betonsamenstelling via de traditionele methode [44]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 37
De resultaten van verschillende onderzoeken naar gerecycleerd beton zijn moeilijk
vergelijkbaar door de heterogeniteit van de gerecycleerde granulaten, verschillende W/C-
factoren, granulaattypes en types gebruikt cement [41].
In wat volgt worden de resultaten besproken en samengevat op de eigenschappen van het
gerecycleerd beton gemaakt via de traditionele methode. De eigenschappen die besproken
worden, zijn:
� Micro - en mesostructuur van het gerecycleerd beton;
� Mengratio;
� Relatieve dichtheid;
� Waterabsorptiecoëfficiënt;
� Sterkte: druksterkte en buigtreksterkte;
� Vervorming karakteristieken: elasticiteitsmodulus;
� Duurzaamheid: krimp.
II.6.1 Micro - en mesostructuur van gerecycleerd beton (RAC)
De laatste jaren is veel onderzoek verricht naar gerecycleerd beton. In onderstaande alinea's
wordt een korte omschrijving gegeven van de conclusies van de structuur van het
gerecycleerd beton [25]. In deze paragraaf wordt gebruikgemaakt van de term "ITZ"
(Interfacial Transition Zones). Hiermee wordt de overgangszone bedoeld tussen de mortel en
het granulaat.
Tam et al. [39] stellen dat de microstructuur van het gerecycleerd beton veel ingewikkelder is
dan deze van het klassiek beton. Het gerecycleerd beton bezit twee soorten ITZ's: één tussen
de gerecycleerde granulaten en de nieuwe mortelmatrix (nieuw ITZ) en een tweede tussen de
originele granulaten en de aanhechtende mortel in de gerecycleerde granulaten zelf (oud ITZ).
De oude, aanhechtende mortel van de gerecycleerde granulaten vormt de zwakke schakel in
het gerecycleerd beton. Deze mortel heeft een grote porositeit en bevat vele microscheuren
door het breekproces. De structuur van het gerecycleerd beton (RAC) is schematisch
voorgesteld op Figuur 11.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 38
Figuur 11: Meso-structuur of RAC geproduceerd met RCA [25]
Poon et al. [34] onderzochten het effect van de microstructuur van het ITZ op de druksterkte
van het gerecycleerd beton. Het onderzoek gebeurde via een scan van een
elektronenmicroscopie (SEM). Na observatie van deze scan bleek dat de overgangszones
tussen de granulaten en de nieuwe mortel van het gerecycleerd beton hoofdzakelijk bestaan
uit losse en poreuze hydraten (stoffen waarin water in een sterke binding is opgenomen). De
overgangszone tussen de granulaten en de mortel van een klassiek beton bestaat daarentegen
voornamelijk uit dichte hydraten. Via observatie onder SEM, zie Figuur 12, werden vele
scheuren en open ruimtes gevonden in de zones tussen de gerecycleerde granulaten en de
mortelmatrix.
Figuur 12: Microstructuur karakteristieken van ITZ' s in RAC [25]
Uit de SEM kan ook geanalyseerd worden dat de nieuwe mortel zich rond de gerecycleerde
granulaten vastzet. De nieuwe mortel is compacter en dichter dan deze van de oude,
aanhechtende mortel van de gerecycleerde granulaten. De open microstructuur van de oude
mortel van het gerecycleerd granulaat is te zien in Figuur 13. Dit waargenomen effect is in
overeenstemming met de verkregen resultaten. Als de nieuwe mortel compacter is dan de
aanhechtende mortel van de gerecycleerde granulaten, geeft dit een isolerend effect. Medina
et al. [29] beweren net hetzelfde: de zone tussen de nieuwe mortel en het gerecycleerd
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 39
granulaat is meer compact en minder poreus dan de overgangszone tussen de oude mortel en
het originele granulaat [41].
Figuur 13: Microstructuur van de mortelmatrix van h et gerecycleerd granulaat [41]
Ook andere onderzoekers vonden gelijkaardige stellingen. Etxeberria et al. [12] stelden dat de
oude aanhechtende mortel in de gerecycleerde granulaten de zwakste schakel is in het
gerecycleerd beton. Nagataki en Gokce et al. [30] menen daarentegen dat de aanhechtende
mortel niet altijd de primaire parameter is om de kwaliteit van het gerecycleerd beton te
bepalen. Uit het onderzoek van Rasheeduzzafar [35] werd geconcludeerd dat de zwakste
schakel in het gerecycleerde beton afhankelijk was van de relatieve sterkte van de oude en
nieuwe mortel of van de relatieve kwaliteit van de oude en nieuwe ITZ’s.
Als deze verschillende onderzoeken worden samengebundeld, kan het volgende worden
besloten in verband met de structuur van het RAC:
� De microstructuur van gerecycleerd beton is veel ingewikkelder dan deze van het
klassiek beton. RAC bezit twee soorten overgangszones tussen mortel en granulaten
(ITZ's): de eerste tussen de gerecycleerde granulaten en de nieuwe mortel en een
tweede tussen de originele granulaten en de oude, aanhechtende mortel.
� De oude mortel van de RCA vormt de zwakke schakel in het RAC, welke bestaat uit
veel poriën en scheuren.
Deze poriën en scheuren zorgen voor een stijging van het watergebruik. Dit is een
rechtstreeks gevolg van de grotere waterabsorptie van de gerecycleerde granulaten tegenover
de natuurlijke granulaten.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 40
II.6.2 Mengratio
Er werd een uitgebreid experimenteel werk uitgevoerd door Xiao et al. [48] en Zhang et al.
[51]. Het blijkt in het algemeen dat de ontwerpprocedure voor het mengen van een
gerecycleerd beton weinig verschilt van deze van klassiek beton. Er is echter wel meer water
nodig voor het bereiken van een gelijkwaardige verwerkbaarheid zoals bij het klassiek beton.
Dit is een rechtstreeks gevolg van de hogere waterabsorptie van de gerecycleerde granulaten
in vergelijking met de natuurlijke granulaten.
Tam et al. [39] stelden een mengprocedure in twee fasen voor om de druksterkte van het
gerecycleerd beton te doen verbeteren en de variabiliteit in de sterkte te reduceren. Deze
nieuwe mengprocedure moet de zwakke schakel in het gerecycleerd beton versterken. De
zwakke schakel bevindt zich in het ITZ van het gerecycleerd granulaat (zie paragraaf II.6.1).
De normale mixprocedure bestaat uit het mengen van alle componenten (fijne granulaten,
cement, natuurlijke en gerecycleerde grove granulaten en water) in één keer gedurende 120
seconden. De mengprocedure in twee fasen gebeurt als volgt (zie ook Figuur 14):
� Mengen van de fijne granulaten + de gerecycleerde en natuurlijke grove granulaten
gedurende 60 seconden;
� Toevoegen van de helft van het totale water, terug 60 seconden mengen;
� Toevoegen cement, nu 30 seconden mengen;
� De andere helft van het water toevoegen, 120 seconden mengen.
Figuur 14: Mixprocedures van (i) NMA en (ii) TSMA [39]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 41
De tweefasige mixprocedure geeft de nieuwe cementpasta de kans om het gerecycleerd
granulaat sterker te maken. Dit gebeurt doordat de nieuwe cementpasta de scheuren en poriën
aanwezig in het gerecycleerde granulaat gaat opvullen. Hierdoor wordt zogezegd een
gerecycleerd granulaat met hogere sterkte bekomen. Figuur 15 geeft een detail weer van deze
nieuwe RCA structuur.
Figuur 15: RCA structuur na het toepassen van de tweefasige mixprocedure [39]
Etxeberria et al. [13] vonden dat de granulaten die gebruikt zijn in natte omstandigheden,
zonder daarbij volledig verzadigd te zijn, de verse betoneigenschappen alsook de W/C-
factoren onder controle kunnen houden.
Als de gerecycleerde granulaten droog worden toegevoegd bij de betonproductie, dan zal de
verwerkbaarheid sterk verminderen door de absorptiecoëfficiënt. Sommige onderzoekers
menen dat de gerecycleerde granulaten eerst verzadigd moeten zijn voor deze te gebruiken in
het beton. In het algemeen is de verwerkbaarheid van gerecycleerd beton afhankelijk van de
absorptiecoëfficiënt van de gerecycleerde granulaten.
II.6.3 Dichtheid
Figuur 16 toont het verband tussen de relatieve dichtheid van het gerecycleerd beton en het
controle beton (klassiek beton), voor drie experimentele fases met 28 (a), 180 (b) en 365 (c)
dagen ouderdom en de effectieve W/C-factor. De relatieve dichtheid van het controle en
gerecycleerd beton in 28 dagen daalt quasi lineair met de W/C-factor. Alle verschillende
vervangingspercentages hebben hetzelfde gedrag. De verandering van de dichtheid na 28
dagen ouderdom is zeer klein en daarom zijn de resultaten op 180 en 365 dagen ouderdom
weinig verschillend van de eerste grafiek (a). Andere auteurs menen dat de dichtheid sterk
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 42
afhankelijk is van het type granulaat, ook al is het vervangingspercentage 100%. Als er wordt
gewerkt met een gerecycleerd granulaat van hoge kwaliteit (zuiver recyclagemateriaal), zal er
geen grote vermindering van de dichtheid zijn [41].
Figuur 16: De relatieve dichtheid vs. de W/C-factor [41]
II.6.4 Waterabsorptiecoëfficiënt
Figuur 17 toont het verband tussen de absorptiecoëfficiënt van het gerecycleerd beton en het
controle beton (klassiek beton), voor drie experimentele fases met 28 (a), 180 (b) en 365 (c)
dagen ouderdom en de effectieve W/C-factor. De absorptiecoëfficiënt stijgt met de W/C-
factor en de graad van RCA-vervanging. Het klassiek beton heeft na 28 dagen een
waterabsorptiecoëfficiënt van ongeveer 6,2% bij een W/C-factor van 0,65, terwijl de
waterabsorptiecoëfficiënt van het 100% gerecycleerd beton ongeveer 8,4% bedraagt op
hetzelfde tijdstip. Dit resulteert in een stijging van 35% voor de absorptiecoëfficiënt na 28
dagen. Andere auteurs zeggen dat de waterabsorptie van gerecycleerd beton 15% hoger is dan
deze van klassiek beton. Daarnaast stelt men wel dat er geen verschil wordt waargenomen
tussen betonmengelingen met verschillende hoeveelheden aan gerecycleerde fijne granulaten.
Hieruit kan er besloten worden dat de grove granulaten merkelijk een grotere invloed hebben
op de waterabsorptie van de gerecycleerde granulaten [41].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 43
Figuur 17: De absorptiecoëfficiënt vs. de W/C-factor [41]
Figuur 17 toont ook aan dat, naarmate de tijd vordert, hoe hoger de vervanging door
gerecycleerde granulaten en hoe hoger de W/C-factor wordt, hoe kleiner de kloof met het
klassiek beton wordt. Er wordt opgemerkt dat het negatief effect van de gerecycleerde
granulaten kleiner wordt bij lage W/C-factoren. Zowel de porositeit als de waterabsorptie van
de gerecycleerde granulaten zijn gedeeltelijk geïsoleerd door de nieuwe mortel die minder
absorptiecapaciteit heeft [41].
II.6.5 Druksterkte
Li et al. [28], Tang et al. [40], Jin et al. [26] en Kou et al. [27] deden onderzoek op de
druksterkte van gerecycleerd beton (RAC). De resultaten geven aan dat de hoeveelheid aan
gerecycleerde granulaten een opmerkelijke invloed heeft op de druksterkte van het beton.
Enkele typische resultaten worden getoond in Figuur 18. In de abscis staat de procentuele
vervanging van natuurlijke granulaten door gerecycleerde granulaten. De relatieve druksterkte
uitgedrukt tegenover de druksterkte van het klassiek beton wordt weergegeven in het ordinaat.
Hoe meer vervanging door gerecycleerde granulaten, hoe lager de druksterkte wordt. Zolang
de RCA vervanging kleiner dan 30% blijft, is er geen merkbaar verschil in de druksterkte
[25].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 44
Figuur 18: Invloed van de RCA hoeveelheid op de druksterkte van RAC [25]
Li et al. [28] vonden dat het praktisch goed mogelijk is om een gelijkwaardige druksterkte als
het klassiek beton te bekomen door de W/C-factor aan te passen. Dit bevestigt het onderzoek
van Buck die zegt dat het mogelijk is om een gerecycleerd beton sterker te maken dan het
ouder beton waarvan de gerecycleerde granulaten afkomstig zijn door de W/C-factor aan te
passen [25].
Nixon [31] vond ook dat de druksterkte van het gerecycleerd beton ietwat lager ligt dan de
controlemengelingen van het klassiek beton. Hansen [18] concludeerde dat de druksterkte van
gerecycleerd beton grotendeels wordt bepaald door de W/C-factor van het gerecycleerd beton
als alle andere factoren constant blijven. Zhang en Ingham [50] bevestigden dat de
eigenschappen van de gerecycleerde granulaten de harde gerecycleerde betoneigenschappen
beïnvloeden. In het algemeen leverden de verschillende onderzoeken de volgende formulering
op: om een hogere sterkte van het gerecycleerd beton te verkrijgen, moet het watergebruik en
cementgehalte respectievelijk gereduceerd en verhoogd worden [25]. Dit betekent dat de
W/C-factor moet dalen, vandaar worden de mechanische eigenschappen veelal uitgedrukt in
functie van de W/C-factor.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 45
Figuur 19: De druksterkte vs. de W/C-factor [41]
Figuur 19 toont het verband tussen de druksterkte van het gerecycleerd beton en het controle
beton (klassiek beton), voor drie experimentele fases met 28 (a), 180 (b) en 365 (c) dagen
ouderdom en de effectieve W/C-factor. Na 28 dagen tonen de resultaten aan dat een
gerecycleerd beton met 20% gerecycleerde granulaten geen significante wijzigingen aan de
druksterkte veroorzaakt in vergelijking met het klassiek beton. Als de substitutie 100%
bedraagt, is er een significant verlies van de druksterkte. Na 180 dagen is het verschil tussen
de druksterkte van het gerecycleerd en klassiek beton hoger voor betonsamenstellingen met
een lagere W/C-factor [41].
Daarnaast kan de druksterkte ook mathematisch berekend worden [41]. Figuur 20 toont de
waarden van de druksterktes van ieder gerecycleerd beton in vergelijking met een controle
beton (het klassiek beton). Dit is voorgesteld via een goede lineaire correlatie tussen de
druksterkte van het gerecycleerd beton en het klassiek beton:
���� = � + . ��� Waarbij ���� de druksterkte van het gerecycleerd beton is en ��� deze van het controle beton
(CC), beiden uitgedrukt in MPa.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 46
Figuur 20: Druksterkte RAC vs. het klassiek beton (control concrete) [41]
De regressie coëfficiënten a en b van Figuur 20 zijn weergegeven in Tabel 4. De coëfficiënten
hebben ook een precieze formule, afhankelijk van het vervangingspercentage. De procentuele
vervanging wordt voorgesteld door γ. De formules zijn als volgt:
� = −0,32 + 0,022. �(�� = 0,87) = 1 − 0,0025. �(�� = 0,99)
De combinatie van de drie voorgaande vergelijkingen laat toe een formule op te stellen
waarbij een voorspelling kan worden gemaakt van de druksterkte van het recyclagebeton.
���� = −0,32 + 0,022. � + (1 − 0,0025. �). ���
Tabel 4: Regressie coëfficiënten van de correlatie tussen de druksterktes [41]
Figuur 21 toont de druksterkte van gerecycleerd beton met meerdere vervangingspercentages
aan gerecycleerde granulaten van verschillende auteurs in vergelijking met bovenstaande
formule voor ����. De formule benadert dus goed de verkregen waarden uit de literatuur.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 47
Er kan ook omgekeerd worden gehandeld door te kijken bij welke druksterkte van het
klassiek beton een vervanging door recyclagegranulaten geen invloed heeft op de druksterkte.
Dit kan door de eerste afgeleide gelijk te stellen aan nul:
������� = 0,022 − 0,0025. ��� = 0 →��� = 8,8���
Figuur 21: Vergelijking van de modellen voor de druksterkte [41]
Er kan besloten worden dat voor druksterktes onder de 10 MPa geen verandering optreedt bij
het gebruik van gerecycleerde granulaten. Dit is dan ook de minimum waarde van de
druksterkte om deze formules te gebruiken.
De resultaten van de druksterkte op de verschillende betonmengelingen weergegeven in Tabel
3, worden hieronder besproken [44].
Figuur 22 toont dat het gerecycleerd beton hetzelfde verloop van de druksterkte heeft als het
klassiek beton: de druksterkte stijgt verder in de tijd. Daarentegen heeft de hoeveelheid aan
gerecycleerde granulaten terug een grote invloed op de druksterkte van het beton. Het klassiek
beton bereikt de grootste sterkte, daarna daalt de druksterkte naarmate er meer gerecycleerde
granulaten aanwezig zijn. De resultaten duiden op een dalende trend in de druksterkte
wanneer het vervangingspercentage hoger wordt. Dit is voorgesteld in Figuur 23.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 48
Figuur 22: Druksterktes voor de verschillende betonmengelingen [44]
Figuur 23: Boxplot van de druksterktes voor de verschillende betonsamenstellingen [44]
De omgekeerde relatie tussen de hoeveelheid gerecycleerde granulaten en de druksterkte is te
wijten aan de kwaliteit van de aanhechtende mortel. Deze mortel heeft een breekproces
ondergaan dat microscheurtjes in het origineel beton heeft gecreëerd. Wanneer het
gerecycleerd beton onderworpen wordt aan een belasting worden deze scheurtjes groter en
ontstaan zo zwakke zones met scheuren in het gerecycleerd beton. Dit is een oorzaak voor de
dalende trend van de druksterkte bij verhoging van het vervangingspercentage. Dit fenomeen
is weergegeven in Figuur 24.
Figuur 24: Scheurpatronen in het RAC [44]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 49
Deze zones van grote scheuren hebben een hogere waarschijnlijkheid om met elkaar
verbonden te zijn naarmate het gehalte aan gerecycleerde granulaten stijgt. Wanneer er een
grenswaarde is bereikt, zijn deze zwakke zones verbonden met elkaar vanaf de top van het
oppervlak tot het ondervlak van het beton. Dit resulteert in een graduele reductie van de
druksterkte. De resultaten in Figuur 23 tonen aan dat deze limiet op 30% ligt. Bij het
vervangingspercentage van 60% toont de boxplot een val naar beneden. Deze is 30% gedaald
in vergelijking met het beton met 30% vervanging. Deze 30% vervanging aan gerecycleerde
granulaten lijkt een optimum omdat er tot deze waarde weinig wordt verloren aan druksterkte.
II.6.6 Buigtreksterkte
De buigtreksterkte kan worden afgeleid uit de druksterkte en bedraagt ongeveer 10% van de
druksterkte. De buigtreksterkte is daarbij afhankelijk van de sterkte van de mortel en de
granulaten. In mindere mate is het afhankelijk van de hoeveelheid materialen [6]. Xiao en Li
[46], en Hu [23] concludeerden dat de vervanging van natuurlijke granulaten door
gerecycleerde granulaten slechts een zeer kleine invloed zal hebben op de buigtreksterkte in
het gerecycleerd beton. Vergelijkbare resultaten werden ook verkregen door Cheng [7]. Dit is
weergegeven in Figuur 25. Onderzoekers zoals Topçu, Sengel et al. [42] stelden dat de
buigtreksterkte daalt naarmate de vervanging aan gerecycleerde granulaten toeneemt. Toch
blijven deze reducties beperkt tot 20%. Ravindrarajah en Tam [36] besloten hun onderzoek
door te zeggen dat er geen significant verschil bestond in de buigtreksterkte tussen een
klassiek en een gerecycleerd beton via de traditionele methode [25].
Figuur 25: Invloed van de RCA hoeveelheid op buigtreksterkte van RAC [25]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 50
De buigtreksterkte zal dus niet veel wijzigen naarmate er grove natuurlijke granulaten
vervangen worden door gerecycleerde granulaten.
II.6.7 Elasticiteitsmodulus
De E-modulus is afhankelijk van de volumefracties van de materialen, de mortel en het
granulaat op zich [6]. Xiao [47] en Hu et al. [24] vonden een E-modulus van het gerecycleerd
beton (vervangingspercentage 100%) die 45% lager was in vergelijking met deze van het
klassiek beton. Zhou et al. [52] rapporteerden een elasticiteitsmodulus van het gerecycleerd
beton die 15 tot 26% lager was in vergelijking met het klassiek beton. Welke waarde de E-
modulus aanneemt in het interval is afhankelijk van de kwaliteiten van het gerecycleerd
granulaat. Kou et al. [27] concludeerden tevens dat de elasticiteitsmodulus van het
gerecycleerd beton afneemt naarmate het vervangingspercentage toeneemt. In dit onderzoek
was de elasticiteitsmodulus van een 100% gerecycleerd beton 40% lager dan deze van het
klassiek beton. Figuur 26 geeft een overzicht van de daling van de E-modulus met de stijging
van het vervangingspercentage. Padmini et al. [32] besloten ook dat de elasticiteitsmodulus
van het RAC lager is dan het beton met enkel natuurlijke granulaten. De daling van de
elasticiteitsmodulus van het gerecycleerd beton is algemeen te wijten aan de hoeveelheid
aanhechtende mortel aan de originele granulaten. Deze mortel heeft een lage
elasticiteitsmodulus en reduceert de E-modulus van het gerecycleerd beton [25]. Hierdoor
kunnen kleinere spanningen grote vervormingen en scheuren veroorzaken.
Figuur 26: E-modulus in functie van het RCA vervangingspercentage [25]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 51
Figuur 27 toont de elasticiteitsmodulus van het gerecycleerd beton in functie van de W/C-
factor. Het zijn resultaten van proefstukken die 28 dagen zijn uitgehard in een vochtige
kamer. De verschillende vervangingspercentages door recyclagemateriaal tonen een parallelle
evolutie met de W/C-factor [41]. De invloed van de gerecycleerde granulaten op de
elasticiteitsmodulus is duidelijk hoger dan de druksterkte.
Figuur 27: E-modulus van het gerecycleerd beton vs. W/C-factor [41]
II.6.8 Krimp
Zhu en Wu [53] rapporteren dat de krimp van gerecycleerd beton stijgt naarmate er meer
natuurlijke granulaten worden vervangen door gerecycleerde granulaten. De krimp stijgt ook
naarmate de W/C-factor groter wordt. De krimp daalt daarentegen vanaf er vliegas en
superplastificeerder wordt toegevoegd aan het gerecycleerd beton. Zhang et al. [49]
concludeerden dat een recyclagebeton met hoogwaardige gerecycleerde granulaten nagenoeg
dezelfde krimp heeft als een klassiek beton met natuurlijke granulaten. Guo et al. [17] vonden
dat bij een constante W/C-factor de krimp van het gerecycleerd beton stijgt bij toevoeging van
superplastificeerders en gerecycleerde granulaten. De krimp is dus afhankelijk van de
hoeveelheid gerecycleerde granulaten en de mengproporties. De relatie tussen de
krimpvervorming en het vervangingspercentage op 28 dagen is voorgesteld in Figuur 28.
Domingo-Cabo et al. [11] constateerden dat de krimp van het gerecycleerd beton steeg na 28
dagen. Een gerecycleerd beton met een RCA vervanging van 20% veroorzaakte een
gelijkaardige krimp als het klassiek beton. Na 6 maanden was de krimp van het gerecycleerd
beton 4% hoger. Een gerecycleerd beton met een vervangingpercentage van 50% leverde een
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 52
krimp op die 12% groter was na 6 maanden. Sagoe-Crentsil et al. [38] rapporteerden dat de
krimp van een gerecycleerd beton 25% hoger is dan het klassiek beton, mogelijk te wijten aan
de grotere rekcapaciteit van de gerecycleerde granulaten ten opzichte van de natuurlijke
granulaten [25]. De verhoogde krimp wordt toegeschreven aan het hoger mortelgehalte
aanwezig bij grotere vervangingspercentages. De hoge porositeit en lage dichtheid van de
gerecycleerde granulaten verlagen de weerstand tegen krimp [6].
Figuur 28: Krimp (28 dagen) in functie van het RCA vervangingspercentage [25]
II.6.9 Besluit
Het gerecycleerd beton via de traditionele methode bestaat uit een vervanging van natuurlijke
grove granulaten door gerecycleerde granulaten. De mortelmatrix blijft ongewijzigd.
Het gerecycleerd beton heeft een andere structuur of een klassiek beton. Het is algemeen
aanvaard dat de fysische en mechanische eigenschappen minder goed zijn in vergelijking met
het klassiek beton. Hoe hoger het percentage aan gerecycleerde granulaten, hoe meer deze
eigenschappen afwijken van de betonsamenstelling met enkel natuurlijke granulaten. Bij een
klein vervangingspercentage ( ≤ 20%) zijn de eigenschappen van een gerecycleerd beton niet
veel minderwaardig in vergelijking met een klassiek beton.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 53
II.7 Residual mortar content (RMC)
Tot op heden is er nog geen standaard methode genormeerd om de hoeveelheid aanhechtende
mortel in het betonpuin te bepalen. Dit wordt ook de restmortel genoemd. In deze paragraaf
worden de verschillende methodes beschreven om de RMC-waarde te bepalen. In de literatuur
zijn er tot op heden vier verschillende methodes.
II.7.1 Behandeling met een oplossing van zoutzuur of salpeterzuur
Bij deze methode wordt het betonpuin ondergedompeld in een oplossing van zoutzuur of
salpeterzuur. Deze behandeling kan niet worden gebruikt bij betonpuin met kalksteen. Het
zoutzuur zou de kalksteen te veel aantasten [9]. In onderstaande alinea wordt het proces
beschreven zoals terug te vinden in de literatuur [5].
De methode bestaat uit het onderdompelen van het betonpuin in een 20% (volumemassa)
salpeterzuuroplossing en daarna te verhitten tot de aangehechte mortel begint te ontbinden.
Dit duurt ongeveer twee uur. Indien sommige granulaten een geelachtige kleur vertonen, wijst
dit op de aanwezigheid van kalksteen. Dit is het grootste nadeel aan deze proefmethode: de
kans bestaat dat de originele granulaten worden aangetast. Na het verzadigingsproces wordt
het monster gezeefd met een 4 mm zeef zodat alleen de grove granulaten worden behouden.
Hoewel er al een significant massaverlies aan mortel wordt bekomen, blijft nog altijd een
bepaalde hoeveelheid mortel aan de oorspronkelijke granulaten vastgehecht. Daarom werd er
bij deze methode een poging ondernomen om de resterende cementmortel verder mechanisch
te verwijderen. De verschillende monsters werden vijftien minuten in een Micro-Deval toestel
geplaatst. Het granulaat wordt hierbij in een draaiende cilinder onderworpen aan een
wrijvingsbelasting van korrels op korrels en van stalen kogels op de korrels. Dit toestel wordt
normaal gebruikt voor het bepalen van de slijtweerstand [21]. Dit proces bleek niet succesvol
te zijn. Het is mogelijk dat een langere blootstelling aan hogere concentraties van salpeterzuur
grotere hoeveelheden van de resterende cementmortel kan oplossen.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 54
II.7.2 Vriesdooi methode
Deze methode [5] combineert de invloed van mechanische spanningen en chemische
aanvallen voor de afbraak van de restmortel aan de gerecycleerde granulaten. Er werden
verschillende chemische oplossingen geprobeerd en uiteindelijk bleek dat natriumsulfaat het
meest effectief was. De monsters worden in een oven gedroogd gedurende 24 uur bij 105°C,
gevolgd door een onderdompeling in een 26% (volumemassa) natriumsulfaat oplossing.
Terwijl de granulaten worden ondergedompeld in de natriumsulfaat oplossing, worden ze
onderworpen aan een drie tot vijf dagelijkse cycli van bevriezen (- 17°C gedurende 16 uur) en
ontdooien (80°C gedurende 8 uur). Het aantal cycli is afhankelijk van de rondheid van de
granulaten. Na de laatste vriesdooi cyclus wordt de natriumsulfaat oplossing afgevoerd uit de
monsters. De granulaten worden gewassen over een 4 mm zeef en vervolgens gedroogd in een
oven gedurende 24 uur bij 105°C. De uiteindelijke ovendroge massa wordt opgenomen. Na de
vriesdooi behandeling wordt het monster gezeefd over een 4 mm zeef zodat alleen de grove
granulaten worden behouden. Daarnaast moet de resterende mortel worden verwijderd met
een rubberen hamer, aanbevolen na de laatste vriesdooi cyclus. Net als bij de salpeterzuur
behandeling is het onmogelijk de aanhechtende mortel volledig te verwijderen, zelfs na een
mechanische slijtage.
II.7.3 Productie van een nieuw beton met gekleurd cement
Bij deze methode wordt een nieuw beton geproduceerd op basis van gerecycleerde granulaten.
Er wordt gebruikgemaakt van een gekleurd cement. De bedoeling van dit kleurcement is om
een duidelijk onderscheid te maken tussen de nieuwe en oude mortel op de gepolijste
oppervlakken van de proefstukken.
Een eerste methode maakt gebruik van een wit cement als bindmiddel. De aanhechtende
mortel kan dan gemakkelijk onderscheiden worden van de nieuwe mortel door het gebruik
van een planimeter [1]. Een planimeter is een meetinstrument waarmee de oppervlakte van
een gebied kan worden bepaald door met een stift de omtrek van het gebied af te tasten [20].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 55
Een recentere methode [1], de beeldanalyse methode, wordt in een verdere ontwikkeling
gedigitaliseerd door het gebruik van een softwareprogramma. Eerst wordt een cementpasta
bereid met wit cement. Er wordt hierin geen gebruikgemaakt van fijne granulaten (zand). De
hoeveelheden gerecycleerde granulaten worden vervolgens toegevoegd aan de pasta en met de
hand gemengd. Het mengsel wordt in plastic mallen (afmeting: 100x100x400 mm) gestort. Na
het uithardingsproces worden de prisma gezaagd in 30 mm dikke platen. Vervolgens worden
de verschillende monsters gepolijst. Na het zagen en polijsten worden de proefstukken
gefotografeerd. De verlichting wordt zorgvuldig aangepast tot dat alle hoeken en het
middelste gebied van de plaat dezelfde reflectie-intensiteit bezitten. Er worden foto’s
genomen met verschillende resoluties. Er moet een binair beeld met voldoende detail
verkregen worden om de verschillende fasen te kunnen onderscheiden. Pas dan kunnen de
metingen uitgevoerd worden met een aanvaardbare nauwkeurigheid. De bedoeling van de
computersoftware is om de verschillende fasen te herkennen en deze ook te meten. De
verschillende fasen bestaan uit het onderscheiden van de witte cementpasta, de aanhechtende
mortel en de oorspronkelijke granulaten. Opeenvolgende binaire operaties worden vervolgens
gebruikt om de fasen zichtbaar te maken. Met de software is het dan mogelijk om de groottes
van de oppervlakten van de verschillende fasen op te meten. Met de oppervlaktes en een
aanname voor de dichtheden kan dan de RMC-waarde worden bepaald.
II.7.4 Thermische behandeling
Een temperatuursbehandeling is de snelste en simpelste methode [8], [9]. Ze is namelijk ook
geschikt voor alle soorten granulaten inclusief kalksteen. Er wordt een gerecycleerd
granulaatmonster genomen uit het betonpuin, voorgesteld als mi. Dit monster is vooraf
ontdaan van alle soorten onzuiverheden zoals baksteen, asfalt, plastiek, hout, enzovoort.
Vervolgens wordt het gedurende 2 uur ondergedompeld in een waterbad zodat de
aanhechtende mortel volledig verzadigd is met water. Hierna wordt het verzadigde monster
gedroogd in een oven bij een temperatuur van 500°C. Na 2 uur wordt het monster
ondergedompeld in een bad met koud water. De opwarming doet waterdamp ontstaan in de
verzadigde mortel en de plotselinge afkoeling in het koud water veroorzaakt spanningen en
scheuren in de mortel. Hierdoor kan de mortel makkelijk worden verwijderd. Na deze stappen
zal er normaal nog wat mortel achterblijven op de granulaten. Het is noodzakelijk deze alsnog
te verwijderen met behulp van een rubberen hamer of door de resterende mortel af te krassen.
Wanneer alle mortel verwijderd is, wordt het monster gezeefd met een 4 mm zeef, om het
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 56
grof granulaat te verkrijgen. Dit wordt voorgesteld door mt. Het mortelgehalte wordt dan
berekend met volgende formule:
�� = %��"ℎ$%ℎ&$"'$()*&$+ = (, −(-(, . 100
Deze procedure is te zien op de verschillende foto's in Figuur 29.
Figuur 29: Stappen voor de thermische behandeling [8]
II.7.5 Resultaten van de RMC-waarde volgens de literatuur
In een Spaanse studie [9] is een periodieke controle uitgevoerd over één jaar. Er worden
vijftien monsters gebruikt afkomstig van een stationaire recyclage-installatie in Madrid. Het
gerecycleerd beton wordt tweemaal gebroken in een brekerinstallatie en gescheiden met
trilzeven. Ook de onzuiverheden worden verwijderd. De RMC-waarden worden bekomen via
een vergelijkende studie tussen een zoutzuurbehandeling, een nieuw beton met gekleurd
cement en een thermische behandeling.
Indien men de resultaten vergelijkt uit vorige onderzoeken (Figuur 30), dan kan opgemerkt
worden dat de eerste twee methoden doorgaans veel worden toegepast. De spreiding van de
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 57
resultaten voor de RMC-waarden is zeer breed: tussen 25 en 70% indien er geen rekening
wordt gehouden met deze die meerdere breekprocessen ondergingen. Daarnaast zijn er betere
resultaten gevonden met de thermische methode [9].
Figuur 30: Invloed van de methode ter bepaling van de RMC-waarde [9]
Het aantal keer dat de gerecycleerde granulaten worden gebroken, heeft een belangrijke
invloed op de hoeveelheid aanhechtende mortel van de granulaten. Dit is te zien op Figuur 30
(Several crushing processes). Een verhoging van dit aantal breekprocessen, kan de
hoeveelheid restmortel sterk verminderen. Hierdoor kan de kwaliteit van een gerecycleerd
beton worden verbeterd [9].
Volgens de experimentele resultaten van dit onderzoek is voor de fractie 4/8 mm een
mortelgehalte van 33 tot 55% bekomen, terwijl het varieert van 23 tot 44% voor een fractie
van 8/16 mm. De resultaten zijn lager dan die vanuit andere referenties, variërend van 25 tot
64%. De verschillen zijn vooral te wijten aan de gebruikte methode. De eerste proefresultaten
uit de literatuur worden verkregen met het gekleurd cement en de zuurbehandelingsmethoden.
Als alleen de resultaten uit de thermische behandeling worden vergeleken met elkaar, is er een
duidelijk goede overeenkomst [9].
In een ander onderzoek [1] zijn de RMC-waarden vergeleken tussen de vriesdooi methode en
de beeldanalyse methode. Er werden twee soorten gerecycleerd betonpuin gebruikt. Namelijk
betonpuin uit Montreal bestaande uit kalksteen granulaten RCA-M en betonpuin uit
Vancouver opgebouwd uit riviergrind RCA-V. De resultaten bevestigen dat de vriesdooi
methode nu wel een nauwkeurige meting van de mortelresten inhoudt. Voor beide methoden
worden gedeeltelijk tot volledig dezelfde waarden voor RMC bekomen. De RMC-waarden
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 58
liggen allemaal tussen de 39 en 43% voor de monsters met RCA-M en tussen de 21 en 30%
voor de monsters met RCA-V. De waardes bepaald door de beeldanalyse vertonen een grotere
variatie dan die verkregen door de vriesdooi methode. Deze conclusies zijn weergegeven in
Figuur 31.
Figuur 31: Vergelijkende studie tussen de vriesdooi en beeldanalyse methode [1]
In het meest recente onderzoek [5] zijn drie methodes met elkaar vergeleken: de behandeling
met salpeterzuur, de vriesdooi methode en de thermische behandelingsmethode. In het
onderzoek worden twee betonpuinen gebruikt van het slopen en breken van bestaande
betonconstructies. De eerste RCA-1 werd geproduceerd door het breken van trottoirtegels,
trottoirbanden en goten uit Ontario, Canada. Het tweede betonpuin RCA-2 was afkomstig van
het slopen van wegen en de structuur van een luchthaven terminal in Toronto, Canada.
Het blijkt dat RCA-2 een grotere hoeveelheid aanhechtende mortel bezit dan RCA-1. De
thermische behandelingsmethode was het meest effectief bij het verwijderen van de
restmortel. Gebaseerd op de resultaten van de thermische behandeling heeft RCA-2 10% meer
aanhechtende mortel dan RCA-1. Er zijn twee mogelijke verklaringen voor dit verschil. Ten
eerste bestaat RCA-1 uit een mindere betonkwaliteit dan RCA-2 waardoor het minder cement
bevat dan RCA-2. Een andere verklaring voor dit verschil is de methode van breken en het
aantal breekprocedures. Daarnaast kan ook de aard van de breker een invloed hebben. In deze
studie varieert de RMC-waarde tussen de 20 en 56%. Dit wijst op een grote verscheidenheid
tussen de verschillende methoden, zie Figuur 32 [5].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 59
Figuur 32: Resultaten aanhechtend mortelgehalte [5]
Zoals reeds gezegd is de behandeling met salpeterzuur niet zo effectief. De waarde van de
aanhechtende mortel ligt tussen de 20 en 32% voor RCA-1 en RCA-2 respectievelijk. Bij een
visuele inspectie voor de vriesdooi methode wordt geschat dat slechts 80 tot 90% van de
aangehechte mortel wordt verwijderd van de granulaten. Hoewel de test dus geen 100%
rendement bezit, worden toch RMC-waarden bekomen van 30 en 41% voor RCA-1 en RCA-
2. De thermische methode slaagt er bijna in om 100% van de aanhechtende mortel uit de
granulaten te verwijderen met waarden voor de RMC van 46 en 56% voor RCA-1 en RCA-2.
Deze werkwijze verwijdert meer aangehechte mortel dan de methode met een salpeterzuur
oplossing. Hieruit blijkt dus dat de thermische behandeling de meest effectieve maar ook de
meest eenvoudige methode is [5].
II.7.6 Besluit
In de resultaten wordt een grote spreiding vastgesteld in de RMC-waarden. Deze variatie is
voornamelijk te wijten aan de verschillende afkomst en de kwaliteit van het originele beton.
Vervolgens heeft ook het type breekproces een beduidende invloed, alsook het aantal keer dat
er wordt gebroken. Hoe meer breekprocessen, hoe meer mortel los komt van de granulaten. Al
deze resultaten tonen de heterogeniteit van de granulaten aan en bevestigen de noodzaak aan
het stellen van limieten en het beheersen van de eigenschappen van de gerecycleerde
granulaten voor verschillende toepassingen.
De methode met zuurbehandeling lijkt de minst effectieve methode te zijn, terwijl de
vriesdooi methode, de beeldanalyse methode en de thermische behandeling veel betere
resultaten opleveren voor de RMC-waarden. Toch kan de thermische methode worden
beschouwd als de meest effectieve en eenvoudigste methode.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 60
II.8 De EMV-methode
In deze paragraaf wordt alle informatie gebundeld betreffende het onderwerp “Equivalent
Mortar Volume Method” (EMV-methode). Dit is een nieuwe doseringswijze voor het
opstellen van een betonsamenstelling bestaande uit gerecycleerd betonpuin, opgesteld vanuit
een Canadees onderzoek onder leiding van Fathifazl et al. [14]. Om de nieuwe methode te
verduidelijken, wordt telkens de vergelijking gemaakt met een betonsamenstelling bestaande
uit enkel natuurlijke granulaten en het gerecycleerd beton via de traditionele methode (zie
paragraaf II.6). Eenvoudigheidshalve wordt in deze thesis de samenstelling bestaande uit
enkel natuurlijke granulaten beschouwd als de klassieke betonsamenstelling.
II.8.1 Inleiding
Gerecycleerde betonsamenstellingen gedimensioneerd volgens de traditionele methode
hebben tot nu toe altijd geleid tot mindere fysische en mechanische eigenschappen van het
beton in vergelijking met het klassiek beton (zie paragraaf II.6). In sommige onderzoeken zijn
er gerecycleerde betonsamenstellingen bekomen met gelijkaardige druksterktes als de
klassieke betonmixen door aanpassing van de W/C-factor. Dit is vooral te wijten doordat de
druksterkte in beton wordt bepaald door de sterkte van de mortel en de overgangszones tussen
de verschillende mortels. De elasticiteitsmodulus is functie van de volumefracties, de mortel
en de granulaten zelf. De lagere waarde van de E-modulus bij een gerecycleerd beton via de
traditionele methode wordt verklaard door de aanwezigheid van de restmortel in het
betonpuin. Tot op heden is wel nog geen poging ondernomen om het effect van de
hoeveelheid restmortel op de E-modulus te onderzoeken.
Indien wordt aangenomen dat het betonpuin beschouwd is als een tweeledig materiaal
bestaande uit restmortel en granulaten dan zou de gerecycleerde samenstelling volgens de
traditionele methode een hoger gehalte aan mortel bezitten: de som van de restmortel en de
nieuwe hoeveelheid mortel. Het is vooral het verschil in mortelhoeveelheid die
verantwoordelijk is voor de verminderde eigenschappen in vergelijking met de klassieke
samenstelling. Deze verminderde eigenschappen zijn vooral afhankelijk van de samenstelling
van het gerecycleerd beton. Hieruit is een nieuwe doseringsmethode ontstaan gedoopt onder
de naam “Equivalent Mortar Volume method” of kortweg de EMV-methode.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 61
II.8.2 Basisprincipes van de EMV-methode
De methode is gebaseerd op het feit dat het gerecycleerd granulaat opgevat wordt als een
tweeledig materiaal bestaande uit originele granulaten en aanhechtende mortel. Vertrekkend
van deze gedachte worden nu beide volumes in beschouwing genomen bij het doseren van
een betonsamenstelling. Dit betekent dat niet enkel de natuurlijke granulaten vervangen
worden door betonpuingranulaten maar ook door een zekere hoeveelheid mortel. De
hoofdgedachte van deze methode is dus om de hoeveelheid restmortel (RM) te beschouwen
als een deel van de totale hoeveelheid mortel in het gerecycleerd beton (RA-concrete). De
totale hoeveelheid mortel wordt zoals reeds aangegeven beschouwd als de som van de
hoeveelheid restmortel en de verse toegevoegde mortel.
Bij het gerecycleerd beton via de traditionele methode wordt het betonpuin echter beschouwd
als één materiaal. Hier wordt een percentage aan natuurlijke granulaten vervangen door
betonpuin zonder inachtneming van het volume aanhechtende mortel. Hierdoor heeft het
beton vervaardigd met gerecycleerd betonpuin een groter volume aan totale mortel, bestaande
uit rest en nieuwe toe te voegen mortel, dan die van een betonmix gemaakt volgens dezelfde
methode maar enkel bestaande uit natuurlijke granulaten.
Vanuit de hoofdgedachte formuleert de EMV-methode dat het totale volume mortel in het
beton aanwezig, rest en nieuw toe te voegen mortel, gelijk is aan het volume bij het klassiek
beton. Vandaar is het noodzakelijk om de correcte hoeveelheid restmortel te kennen van het
betonpuin. De RMC-waarde van het gebruikte gerecycleerde granulaat moet dus bekend zijn
voor de EMV-berekening van start kan gaan. Ook de som van het volume granulaten
bestaande uit nieuw toe te voegen en granulaten afkomstig uit het betonpuin is gelijk aan het
volume granulaten bij de vergelijkbare klassieke betonsamenstelling. Bij deze methode wordt
er wel aangenomen dat enkel grof betonpuin wordt genomen zodat de term granulaat in deze
tekst wordt beschouwd als grof granulaat.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 62
II.8.3 Wiskundige vertaling van de EMV-methode
In deze paragraaf wordt de nieuwe doseringsmethode opgesteld in formulevorm. Deze
berekeningswijze wordt in de literatuur [14] verduidelijkt vertrekkend van een klassieke
betonsamenstelling.
II.8.3.1 Bepaling van de vergelijkbare betonmix gemaakt van natuurlijke granulaten
Het betonmengsel bestaat uit natuurlijke granulaten van dezelfde maximale grootte en
gradatie als de gerecycleerde betongranulaten (RA). Dit mengsel wordt het natuurlijk
granulaatbeton genoemd (NA-concrete). Dit is dus het klassiek beton. Het volume aan grove
natuurlijke granulaten in deze samenstelling wordt eenvoudig aangeduid als ./�/�0�12�34-4. II.8.3.2 Bepaling van de benodigde verhouding RA en verse NA in de gerecycleerde
samenstelling
Het gerecycleerd betonmengsel (RA-concrete) is een mengsel van natuurlijke granulaten en
gerecycleerde betonpuingranulaten. Hier wordt het volume aan verse NA in het RA-concrete
aangeduid als ./���0�12�34-4. Zo wordt een belangrijke parameter bekomen voor het vastleggen
van de verhouding van het volume aan natuurlijke granulaten in het RA-concrete op het
volume van dezelfde granulaten maar nu van het NA-concrete.
� = ./���0�12�34-4./�/�0�12�34-4 (1)
Als R=0 betekent dit dat de gerecycleerde betonmix bestaat uit een mengsel met 100%
gerecycleerde granulaten of 0% natuurlijke granulaten. Indien R=1 wijst dit op een mengsel
gelijk aan een klassiek betonmengsel gebruikmakend van 100% natuurlijke granulaten
(klassiek beton).
Om tot dezelfde harde betoneigenschappen te komen, gaat de EMV-methode uit van de
volgende twee voorwaarden:
.56��0�12�34-4 = .6/�0�12�34-4 (2)
.5/���0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 (3)
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 63
De eerste vergelijking geeft aan dat het totale volume mortel in de gerecycleerde
betonsamenstelling gelijk moet zijn aan deze van het mortelvolume in de betonmix met enkel
natuurlijke granulaten (de klassieke betonsamenstelling). De tweede vergelijking beschrijft
dat het volume aan totale natuurlijke granulaten dezelfde moet zijn als deze bij het beton met
100% natuurlijke granulaten.
Het totale mortelvolume in de RA-concrete is gelijk aan het volume restmortel (RM)
vermeerderd met het volume nieuw te toe voegen mortel (NM). Hetzelfde geldt voor het
totale volume aan natuurlijke granulaten waarbij nu de som gemaakt wordt van het volume
aan originele granulaten (OA), afkomstig uit het betonpuin, en het volume nieuw toe te
voegen granulaten (NA). Deze wetmatigheden worden in formulevorm:
.56��0�12�34-4 = .�6��0�12�34-4 + ./6��0�12�34-4 (4)
.5/���0�12�34-4 = .7���0�12�34-4 + ./���0�12�34-4 (5)
Deze methode erkent dat de verschillen tussen de sterkte en de dichtheid van de restmortel en
de nieuwe mortel enerzijds en de verschillen tussen de originele granulaten en de nieuwe
natuurlijke granulaten anderzijds qua type en vorm doorgaans een klein effect zullen hebben
op de eigenschappen van het gerecycleerd beton in vergelijking met het klassiek beton. Ook is
men zich ervan bewust dat een eventuele ernstig beschadigde aanhechtende mortel, ten
gevolgde van het breekproces, in het gerecycleerd beton een invloed zal hebben op de
kwaliteit van dit beton.
Om te voldoen aan deze laatste voorwaarde moet het volume aan originele granulaten in de
RA-concrete gekend zijn. Deze wordt bepaald uitgaande van de gekende RMC-waarde en de
specifieke bulkdichtheid van de originele granulaten en deze van het betonpuin.
.7���0�12�34-4 = .����0�12�34-4 × (1 − �� ) ×9:;��9:;/� (6)
Met behulp van de verhouding van de specifieke bulkdichtheden en het volume aan
natuurlijke granulaten aanwezig in het betonpuin (dit kan bepaald worden via de RMC-
waarde, namelijk 1 - de RMC-waarde), kan het volume aan originele granulaten in de RA-
concrete worden bepaald.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 64
Gebruikmakend van bovenstaande vergelijkingen kan het volume aan gerecycleerde
granulaten in de RA-concrete worden afgeleid vanuit het volume aan natuurlijke granulaten in
de klassieke betonmix.
.����0�12�34-4 = .7���0�12�34-4(1 − �� ) × 9:;��9:;/�
met (6)
⇔ .����0�12�34-4 = .5/���0�12�34-4 − ./���0�12�34-4(1 − �� ) ×9:;��9:;/�
met (5)
⇔ .����0�12�34-4 = .5/���0�12�34-4 − (� × ./�/�0�12�34-4)(1 − �� ) ×9:;��9:;/�
met (1) en (3)
Hoofdvergelijking: ⇔ .����0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 × (1 − �)
(1 − �� ) ×9:;��9:;/�
(7)
De hoofdvergelijking is vooral afhankelijk van de RMC-waarde, specifieke bulkdichtheden en
een gekende waarde R.
Het nieuw toegevoegd volume aan natuurlijke granulaten in de gerecycleerde
betonsamenstelling kan als volgt worden bepaald:
./���0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 × � (8)
Indien deze twee laatste gekende volumes worden vermenigvuldigd met hun specifieke
bulkdichtheden wordt voor elk de massahoeveelheid bekomen.
=7>0����0�12�34-4 =.����0�12�34-4 × 9:;�� × 1000 (9)
=7>0/���0�12�34-4 =./���0�12�34-4 × 9:;/� × 1000 (10)
In de vergelijking wordt gebruikgemaakt van de term OD (oven-dry): dit wil zeggen dat de
granulaten vooreerst worden gedroogd.
II.8.3.3 Bepaling van de nieuwe mortelmatrix in de gerecycleerde betonsamenstelling
Voor de mortelmatrix moet het volume cement, fijne granulaten en effectief water berekend
worden. Indien voldaan moet zijn aan vergelijking (2), is het nodig om het volume van de
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 65
restmortel te bepalen. Deze kan bepaald worden door het volume aan gerecycleerd betonpuin
in de gerecycleerde samenstelling te verminderen met het volume aan originele granulaten
zoals hierboven reeds bepaald is met vergelijking (6).
.�6��0�12�34-4 = .����0�12�34-4 − .7���0�12�34-4
.�6��0�12�34-4 = .����0�12�34-4 × ?1 − (1 − �� ) × 9:;��9:;/�@ (11)
Gebruikmakend van de eerste voorwaarde (met vergelijking (2),(4) en (11)), kan het volume
aan nieuwe mortel in de RA-concrete worden bepaald:
./6��0�12�34-4 = .6/�0�12�34-4 − .�6��0�12�34-4 (12)
Nu kan op eenvoudige manier het volume van elk bestandsdeel in het nieuw mortelvolume bij
de gerecycleerde betonmix worden bepaald. Dit gebeurt door het volume van elke component
in de klassieke samenstelling te vermenigvuldigen met de verhouding van het nieuw
mortelvolume in de RA-concrete tot het mortelvolume in de NA-concrete. In formulevorm
wordt dit:
.AB-43��0�12�34-4 =.AB-43/�0�12�34-4. ./6��0�12�34-4.6/�0�12�34-4 (13)
.�4C42-��0�12�34-4 =.�4C42-/�0�12�34-4. ./6��0�12�34-4.6/�0�12�34-4 (14)
.D,E24F3B2GHB-42��0�12�34-4 =.D,E24F3B2GHB-42/�0�12�34-4 . ./6��0�12�34-4.6/�0�12�34-4 (15)
Deze volumes kunnen op hun beurt worden omgezet naar equivalente massahoeveelheden
door te vermenigvuldigen met hun specifieke bulkdichtheden.
II.8.3.4 Minimale vervangingsratio in de gerecycleerde betonsamenstelling
Het zou wenselijk zijn om enkel gerecycleerd betonpuin te gebruiken om de gewenste
eigenschappen te bereiken met de EMV-methode. Toch wordt er een bovengrens vastgelegd
voor de hoeveelheid aan gerecycleerd betonpuin. Deze bovengrens is afhankelijk van de
RMC-waarde van het betonpuin. Om de invloed van de RMC-waarde te bepalen is er nood
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 66
aan een onderzoek op de theoretische onder- en bovengrens (0 en 100%) van de RMC-
waarde.
Stel dat er in het uiterste geval geen restmortel (RMC = 0%) aanwezig is in het betonpuin, dan
bestaat het betonpuin enkel uit natuurlijke granulaten en wordt:
9:;��9:;/� = 1$" .����0�12�34-4./�/�0�12�34-4 = 1
Het ontwerp van een betonmix gemaakt met dit soort betonpuin kan worden uitgevoerd met
behulp van een klassieke betonsamenstelling.
Stel dat de RMC-waarde stijgt en de waarde van de bovengrens (RMC = 100%) nadert, dan
stijgt .����0�12�34-4 hyperbolisch. Dit is afgeleid uit de hoofdvergelijking en gaat naar
oneindig ten gevolge van onderstaande vergelijking:
.����0�12�34-4./�/�0�12�34-4 ⟶∞
Deze laatste limiet geeft aan dat het betonpuin enkel uit restmortel zou bestaan zonder enige
hoeveelheid aan granulaten. Een betonsamenstelling gebruikmakend van zulk betonpuin zou
enkel bijdragen tot het gehalte mortel van het beton en het grof granulaat zou volledig bestaan
uit nieuw toe te voegen granulaten.
De maximum hoeveelheid van grove granulaten die kan worden verwerkt in een
eenheidsvolume beton is gelijk aan het “dry-rodded” volume-eenheid van het granulaat. Het
gevolg is dat de hoeveelheid betonpuin in het gerecycleerd beton wordt bepaald door het dry-
rodded-volume van RA, weergegeven als .>�0����0�12�34-4. Het maximum volume aan
gerecycleerde granulaten dat kan worden toegevoegd aan een eenheidsvolume gerecycleerd
beton .6�K0����0�12�34-4, kan worden berekend als:
.CBL����0�12�34-4 = 9:>���9:;�� (16)
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 67
Waarbij 9:>��� de "dry-rodded" specifieke dichtheid van RA voorstelt.
Voor een hoge RMC-waarde van het betonpuin is het niet mogelijk de vereiste .����0�12�34-4 te verkrijgen in een eenheidsvolume beton. Met andere woorden, het is niet mogelijk om
100% RA te verwerken in een gerecycleerd beton. Er moeten dus verse NA worden
toegevoegd aan het beton (R>0) ter compensatie voor de totale hoeveelheid NA in het
gerecycleerd beton.
Het absoluut volume van de NA in het NA-concrete kan worden gerelateerd aan zijn dry-
rodded-volume. Dit gaat als volgt:
./�/�0�12�34-4 = .>�0/�/�0�12�34-4 × 9:>�/�9:;/� (17)
Waarbij 9:>�/� de "dry-rodded" specifieke dichtheid van de NA voorstelt.
Gebruikmakend van de twee laatste vergelijkingen, kan de hoofdvergelijking worden
omgezet:
.����0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 × (1 − �)(1 − �� ) × 9:;��9:;/�
⇔ �C,2 = 1 − .CBL����0�12�34-4./�/�0�12�34-4 × (1 − �� ) × 9:;��9:;/� ≥ 0
⇔ �C,2 = 1 − (1 − �� ) ×9:;��9:;/� ×9:>���9:;�� ×
9:;/�9:>�/� ×1.>�0/�/�0�12�34-4 ≥ 0 met (16) en (17)
⇔ �C,2 = 1 − (1 − �� ) × 9:>���9:>�/� ×1.>�0/�/�0�12�34-4 ≥ 0 (18)
Bij veronderstelling dat NA en RA dezelfde vorm en gradatie hebben, wordt verondersteld:
9:>���9:>�/� =
9:;��9:;/� (19)
Masterproef
Vervolgens wordt de laatst
�
Wanneer nu het dry
samenstelling .>�0/�/�0�12�34-4vervangingsratio R het mini
berekend. .>�0/�/�0�12�34-4fijnheidsmodulus. Het dry
Concrete Instituut (ACI
betontechnologie [16]
Tabel 5: Bulkvolumes van dry
Er werd reeds aangehaald
.����0�12�34-4 hyperbolisch stijgt waardoor
hoofdvergelijking
(1 � �� � 89:;��
zijn van de RMC-waarde.
De fysische interpretatie van dit laatste is
gerecycleerd beton door nieuw toe te voegen natuurlijke granulaten
(./���0�12�34-4 � .�6
��
Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe
de laatste vooropgestelde vergelijking:
�C,2 � 1 � �1 � �� � 89:;
��
9:;/� 8
1
.>�0/�/�0�12�34-4
Wanneer nu het dry-rodded-volume van de natuurlijke granulaten van de klassieke
/��12�34-4 is gekend, kan met behulp van deze laatste vergelijking en de
vervangingsratio R het minimale volume aan nieuw toe te voegen granulaten �12�34-4 is afhankelijk van de maximale granulaatgrootte en de
fijnheidsmodulus. Het dry-rodded-volume wordt bepaald via Tabel
ACI). ACI is één van de leidinggevende overheidsinstellingen
[16].
: Bulkvolumes van dry-rodded granulaten per eenheidsvolume beton
Er werd reeds aangehaald dat als de RMC-waarde stijgt en een waarde van 100% bereikt, de
hyperbolisch stijgt waardoor .����0�12�34-4 ./�
/�0�12�34-4⁄
de term 1-R in de teller gelijk is aan de term
�� 9:;/�⁄ in de noemer, dan zou de resulterende gelijkheid
waarde. In formulevorm, vertrekkend van de hoofdvergelijking
.����0�12�34-4 � ./�
/�0�12�34-4
he interpretatie van dit laatste is de vervanging van het volume aan
gerecycleerd beton door nieuw toe te voegen natuurlijke granulaten ��0�12�34-4�,ter compensatie voor het tekort aan
Jan Vanlerberghe 68
�12�34-4 M 0 (20)
volume van de natuurlijke granulaten van de klassieke
met behulp van deze laatste vergelijking en de
toe te voegen granulaten worden
is afhankelijk van de maximale granulaatgrootte en de
Tabel 5 van het American
). ACI is één van de leidinggevende overheidsinstellingen voor
rodded granulaten per eenheidsvolume beton [16]
waarde stijgt en een waarde van 100% bereikt, de �12�34-4 ⟶∞. Als in de
R in de teller gelijk is aan de term
e resulterende gelijkheid onafhankelijk
vertrekkend van de hoofdvergelijking, wordt dit:
(21)
de vervanging van het volume aan restmortel in het
gerecycleerd beton door nieuw toe te voegen natuurlijke granulaten
aan totaal volume NA in het
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 69
gerecycleerd beton, in vergelijking met het klassiek beton. Met deze twee laatste
veronderstellingen wordt de vervangingsratio:
� = .�6��0�12�34-4.����0�12�34-4 (22)
Na substitutie van vergelijking (22) en (11) in vergelijking (7), kunnen de volumes worden
bepaald van de RA en de NA in de gerecycleerde samenstelling:
.����0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 (23)
./���0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 × [1 − (1 − �� ) × 9:;��9:;/�] (24)
Door het gebruik van vergelijking (23) en (24) in plaats van vergelijking (7) en (8), en
vergelijking (12)-(15), kunnen de vereiste betonmix proporties (d.w.z. het volume aan
betonpuin, nieuwe granulaten, fijne granulaten, cement en water) in de gerecycleerde
betonsamenstelling worden bepaald.
II.8.3.5 Maximale hoeveelheid restmortel bij een samenstelling met 100% RCA
Door het omvormen van vergelijking (20) kan de maximaal toelaatbare RMC-waarde voor
gerecycleerde betonsamenstellingen, bestaande uit 100% betonpuin ter vervanging van
natuurlijke granulaten, worden bepaald als volgt:
�� QRS% = (1 − .>�0/�/�0�12�34-4 ×9:;/�9:;��) × 100 (25)
Indien de RMC-waarde groter is dan de waarde van RMCmax is het niet mogelijk om volledig
de hoeveelheid NA te vervangen door RA en gelijktijdig aan de vooropgestelde verse en
harde eigenschappen van het vergelijkbare klassiek beton te voldoen.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 70
II.8.4 Resultaten van betonsamenstellingen op basis van EMV-methode
In deze paragraaf worden de resultaten weergegeven van de onderlinge proeven die werden
uitgevoerd in het verleden op betonsamenstellingen gedoseerd via de EMV-methode. Deze
resultaten worden weergegeven via een vergelijkende studie tussen de samenstellingen van
het klassiek beton, het gerecycleerd beton via de traditionele en EMV-methode. De resultaten
van het gerecycleerd beton via de traditionele methode staan los van deze besproken in
paragraaf II.6.
In de literatuur [1],[14],[15],[37] worden telkens twee verschillende batches van gerecycleerd
betonpuin onderzocht. Het betonpuin wordt verkregen uit verschillende sloopprojecten in
Canada. Het ene betonpuin is afkomstig van een breekwerf in Montreal, Quebec (RCA-M) en
de andere werf is gelegen in Vancouver, British Columbia (RCA-V). Uit petrografisch
onderzoek van de RCA-M blijkt dat de oorspronkelijke granulaten in wezen bestaan uit
fijnkorrelig kalksteen. De oorspronkelijke granulaten in RCA-V bestaan uit rond riviergrind.
In het algemeen ligt de gradatie van de korrels van de oorspronkelijke granulaten in RCA-M
en RCA-V binnen de grenzen van 5-25 mm. De karakteristieke materiaaltesten worden pas
uitgevoerd wanneer de twee batches zijn gesorteerd en ontdaan zijn van alle onzuiverheden.
Hierna worden de batches onderling gezeefd. De verschillende gradaties worden vervolgens
gewassen en aan de lucht gedroogd voor het uitvoeren van materiaalkarakteristieke testen.
De herkomst van de twee soorten betonpuinen was onbekend, maar het bleek dat de
mortelresten van de RCA-M algemeen meer luchtbellen bevatten dan de mortel van de RCA-
V. Een andere belangrijke waarneming was de aanwezigheid van vliegasdeeltjes in de
mortelresten van de RCA-V. In de afgelopen 30 jaar is het de gangbare praktijk om in het
gebied rond Vancouver 20 à 25% van de hoeveelheid cement te vervangen door vliegas.
Om een vergelijkende studie te maken is er nood aan inzicht in de materiaaleigenschappen
van de verschillende componenten die zijn gebruikt. Voorbeelden van deze
materiaaleigenschappen zijn het absorptievermogen, de dichtheid, de porositeit en de RMC-
waarde voor het RCA-M, RCA-V en de natuurlijke granulaten. Ter verduidelijking zijn deze
eigenschappen weergegeven in Tabel 6.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 71
Tabel 6: Karakteristieke eigenschappen van de verschillende materialen [2]
De waterabsorptiecapaciteit is duidelijk veel hoger voor het betonpuin in vergelijking met de
natuurlijke granulaten. De RMC-waarde voor het RCA-M is 41% terwijl een waarde van 23%
wordt bekomen voor het RCA-V.
De experimentele studie [2] is zodanig ontworpen dat het effect van de W/C-factor weinig
invloed heeft. Deze parameter wordt ongeveer constant gehouden (W/C-factor = 0,45). De
effecten van het bindmiddel op de duurzaamheid worden wel onderzocht. Hierbij wordt een
deel van het cement vervangen door vliegas (fly ash) en door hoogovenslak (bfs). De
vervangingsratio is gebaseerd op het gewicht van cement en uitgedrukt in percentage: 25%
voor vliegas en 35% voor bfs. Het vliegas heeft een gemiddeld soortelijk gewicht van 2010
kg/m³ en het bfs 2990 kg/m³. Bovendien worden alle drie de betonmixen bereid met een
luchtbelvormer (AE) met als doel een beton te verkrijgen met ongeveer 6% luchtgehalte.
Hierdoor wordt het effect van het luchtgehalte op de duurzaamheidseigenschappen van het
gerecycleerd beton geëlimineerd. Ook worden voor enkele mengsels een plastificeermiddel
toegevoegd om de verwerkbaarheid te verbeteren.
Er zijn telkens drie mengsels vervaardigd en onderzocht volgens de traditionele en EMV-
methode, zowel voor het betonpuin RCA-M en RCA-V. Tevens zijn ook telkens twee
klassieke mengsels gemaakt: een eerste enkel gebruikmakend van kalksteen en een andere
uitgevoerd met enkel rond riviergrind. In totaal zijn dus tien samenstellingen beproefd in de
huidige literatuur. De grove granulaten werden eerst geweekt in water terwijl het zand vochtig
wordt gehouden gedurende 24 uur alvorens te mengen. De verschillende mengverhoudingen
zijn weergegeven in Tabel 7 waarbij de benamingen van de verschillende mengsels zijn
gebaseerd op volgende notatie. De cijfers duiden op het eerste, tweede of derde getal:
(1) Doseringswijze: EMV (E) of de gebruikelijke traditionele methode (C);
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 72
(2) Type granulaat: RCA-M (M ), RCA-V (V), enkel kalksteen (L ) of enkel grind (G);
(3) Type bindmiddel: enkel Portlandcement (C), gewone Portlandcement plus 25%
vliegas (F) of gewone Portlandcement plus 35% bfs (B).
Als voorbeeld, CM-B is een mix geproportioneerd via de traditionele methode, met betonpuin
afkomstig uit Montreal en een bindmiddeltype bestaande deels uit Portlandcement en 35%
hoogovenslak.
Een kenmerk van de EMV-methode is dat minder verse mortel wordt vervaardigd. De EMV-
doseringsmethode is dus milieuvriendelijker. Zoals blijkt uit Tabel 7 is het cementgehalte
boven de 400 kg/m³ voor de mengsels zonder betonpuin en voor deze van de EMV-methode
maximum 335 kg/m³ voor granulaattype M en maximum 358 kg/m³ voor granulaattype V [1].
Tabel 7: De verschillende betonsamenstellingen [2]
De resultaten van onderstaande eigenschappen worden besproken:
� Slump;
� Dichtheid van vers en uitgehard beton;
� Druksterkte;
� E-modulus;
� Krimp;
� Buigtrek- en afschuifsterkte.
De harde betoneigenschappen zijn uitgevoerd op 28 dagen.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 73
II.8.4.1 Slump
Betonmengelingen met gerecycleerd betonpuin en eenzelfde W/C-factor (0,45), gedoseerd via
de EMV-methode, resulteren in een hogere slump in vergelijking met het gerecycleerd beton
via de traditionele methode. Dit kan afgeleid worden uit Figuur 33 waarbij een 50 en 45%
hogere slump wordt bekomen voor de betonsamenstellingen EM-C en EM-B t.o.v. de
gerecycleerde betonsamenstellingen via de traditionele methode CM-C en CM-B. Een
gelijkaardige waarneming wordt gevonden voor de samenstellingen EV-C, EV-F en EV-B
met respectievelijke waarden 100, 56 en 36% hogere slump t.o.v. de CV-C, CV-F en CV-B.
Hiernaast kan er opgemerkt worden dat de zetmaat voor CM-F een beetje hoger is in
vergelijking met de EMV-samenstelling EM-F [14].
Figuur 33: Effect van de doseringswijze op de slump [14]
II.8.4.2 Verse en harde dichtheid
Voor de gerecycleerde betonmix via de traditionele methode is de dichtheid van het natte en
uitgeharde beton lager dan deze van de klassieke samenstelling en deze via de EMV-methode.
Dit is de wijten aan de hogere totale hoeveelheid mortel in het gerecycleerd beton via de
traditionele methode. Deze effecten worden verduidelijkt in Figuur 34 en Figuur 35. In alle
EM en EV mengelingen zijn de verse dichtheden hoger t.o.v. de CM en CV maar een beetje
lager in tegenstelling tot hun klassieke betonsamenstelling CL-C en CG-C. De net iets grotere
dichtheid van de klassieke mengsels wordt verklaard door de lagere specifieke dichtheid van
de restmortel in de EMV-samenstelling in vergelijking met de dichtheid van de verse mortel
in het klassieke beton [14].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 74
Figuur 34: Effect van de doseringswijze op de verse dichtheid [14]
Figuur 35: Effect van de doseringswijze op de harde dichtheid [14]
II.8.4.3 Druksterkte
Uitgezonderd voor CM-F en CV-F is de druksterkte voor alle gerecycleerde
betonsamenstellingen via de traditionele methode CM en CV 12 tot 14% en 10 tot 12% hoger
in vergelijking met hun klassieke samenstelling CL-C en CG-C. Deze waarden kunnen
afgeleid worden uit Figuur 36 [14].
Figuur 36: Effect van de doseringswijze op de druksterkte [14]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 75
De druksterkte is voor de EMV-samenstelling 6 tot 13% hoger t.o.v. de klassieke
samenstelling. De hogere druksterkte van EM-B vergeleken met EM-C kan worden
toegeschreven aan het verdichtend effect van hoogovenslak op de microstructuur van de
gehydrateerde cementpasta. De waargenomen hogere sterkte wordt verklaard doordat de
druksterkte van het EMV-beton een primaire functie is van de relatieve sterkte van de
componenten zelf in plaats van het volume aan totale mortel. Een uitzondering hierop is EM-
F, CM-F, EV-F en CV-F. Hun druksterkte is lager dan hun klassieke betonsamenstelling, dit
omdat de druksterkte ook afhankelijk is van de ruwheid en hoekigheid van
betonpuingranulaten en de natuurlijke granulaten. De betonpuingranulaten van Montreal zijn
minder ruw en hoekig dan deze van de natuurlijke, gebroken kalksteen. Toch hebben EV-F en
CV-F vergelijkbare druksterktes als hun klassiek beton, dit omdat de ruwheid en hoekigheid
van het gerecycleerd betonpuin van Vancouver groter is in vergelijking met het natuurlijke
riviergrind. Algemeen kan worden gesteld dat een hogere hoekigheid en ruwheid van de
granulaten de druksterkte verhoogt [14].
II.8.4.4 Elasticiteitsmodulus
Doorgaans heeft de elasticiteitsmodulus, bepaald op het gerecycleerd beton via de traditionele
methode, een lagere waarde in vergelijking met het klassiek beton. Via de EMV-methode
(EM-C en EV-C) is de E-modulus 11 tot 14% hoger t.o.v. de traditionele methode (CM-C en
CV-C). De E-modulus is voor EV-C zelf hoger dan zijn vergelijkbare klassieke mengeling.
De waargenomen hogere modulus kan worden toegeschreven aan de gelijkheid van het totale
volume aan NA van het EMV-beton en het klassiek beton. De toevoeging van een
plastificeerdmiddel aan de EMV-mengsels heeft geen invloed op het volume aan totale mortel
en de W/C-factor van deze samenstelling t.o.v. de klassieke samenstelling. Het
plasificeermiddel dient enkel om de verwerkbaarheid te verbeteren. De 7% hogere waarde van
de elasticiteitsmodulus van EM-B t.o.v. EM-C kan terug worden toegeschreven aan het
verdichtend effect van hoogovenslak op de microstructuur van de gehydrateerde cementpasta.
De RMC-waarde heeft een verwaarloosbare invloed op de E-modulus [14].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 76
Figuur 37: Effect van de doseringswijze op de elasticiteitsmodulus [14]
II.8.4.5 Krimp
Voor de krimpproeven worden enkel nog de betonsamenstellingen met Portlandcement
onderzocht zonder toevoeging van vliegas of hoogovenslak: CM-C, EM-C, CL-C, CV-C, EV-
C en CG-C. Vandaar valt de laatste letter in de vorige afkortingen telkens weg. In Figuur
38(a) worden de drie vergelijkende samenstellingen voorgesteld waarbij het gerecycleerd
betonpuin afkomstig is van Montreal. Hetzelfde wordt voorgesteld in Figuur 38(b) maar met
betonpuin uit Vancouver [15].
Figuur 38: Effect van de doseringswijze op de droge krimp [15]
In Figuur 38(a) kan worden vastgesteld dat het EMV-beton (EM) op jonge leeftijd de hoogste
krimp ervaart in vergelijking met CM en CL. Echter na 75 dagen overschrijdt de CM-mix de
EM-mengeling maar deze is nog steeds hoger t.o.v. de klassieke mengeling. Op de leeftijd
van 224 dagen is de krimp van de EM 7% en deze van de CM 26% hoger dan in de klassieke
mengeling. Hoewel beide gerecycleerde betonsamenstellingen in deze groep een hogere
krimp bezitten dan hun klassiek beton, heeft het beton geproportioneerd door de EMV-
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 77
methode een aanzienlijk mindere krimp in vergelijking met het gerecycleerd beton via de
traditionele methode. Deze lagere krimp kan worden toegeschreven aan het kleiner volume
mortel in tegenstelling tot de traditionele methode. Een reden voor de hoge krimp van het
gerecycleerd beton via traditionele methode is het verlies van vocht uit de gerecycleerde
granulaten. Dit is waarschijnlijk vrij water en niet vereist voor de hydratatie van cement want
de mortelresten zijn reeds gehydrateerd. Voor het vervaardigen werden de gerecycleerde
deeltjes geweekt in water. Bij de hogere krimp gaat men ervan uit dat het meeste van dit water
relatief snel verloren gaat [15].
Ook in Figuur 38(b) kan worden vastgesteld dat het EMV-beton (EM) op jonge leeftijd de
hoogste krimp heeft in vergelijking met CV en CG. Na 45 dagen vertraagde de krimp van EV.
Na 224 dagen bleek de krimp 15% minder te zijn dan die van het CG-mengsel. Daarentegen is
na 224 dagen de mix CV 14% hoger dan de krimp van het beton CG. Op basis van deze
observaties is het duidelijk dat de voorgestelde EMV-methode een beton levert die op lange
termijn een kleinere krimp bezorgt in vergelijking met het gerecycleerd beton via de
traditionele doseringswijze [15].
II.8.4.5.1 Effect van het type granulaat op de krimp
In deze paragraaf wordt het effect van het type granulaat op de krimp verduidelijkt. Uit Figuur
39(a) en Figuur 39(c) volgt dat het type granulaat weinig effect heeft op het gerecycleerd
beton via de traditionele doseringswijze (CM-C en CV-C) en op het klassiek beton (CL-C en
CG-C). Anderzijds blijkt uit Figuur 39(b) dat EM een duidelijk hogere krimp heeft dan de
EV-samenstelling volgens de EMV-methode. Aangezien het volume nieuw toe te voegen
mortel voor deze mengsels onderling gelijk zijn en de natuurlijke granulaattypes een klein
effect op de krimp hebben, is het waargenomen verschil toe te schrijven aan het verschil
tussen de krimpeigenschappen van de restmortel in deze betonpuingranulaten [15].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 78
Figuur 39: Effect van het type granulaat op de krimp [15]
II.8.4.6 Buigtrek- en afschuifsterkte
De buigtrek- en afschuifsterkte worden ook onderzocht. De resultaten vertonen weinig
verschillen tussen het klassiek en EMV-beton. Dit wijst opnieuw op het feit dat deze sterktes
hoofdzakelijk functie zijn van de relatieve sterkte van zijn componenten. Daarnaast is in beide
samenstellingen het totale mortelgehalte gelijk wat ook hier een groot voordeel biedt [37].
II.8.5 Besluit
In deze paragraaf wordt een kort besluit geformuleerd omtrent de eigenschappen van een
EMV-betonsamenstelling gebaseerd op de huidige beschikbare literatuur over dit onderwerp.
� Betonsamenstellingen gedoseerd met de EMV-methode hebben een hogere slump,
natte en harde dichtheid en E-modulus in vergelijking met een gerecycleerd beton via
de traditionele methode.
� Het gebruik van de EMV-methode laat toe de hoeveelheid aan cement en fijne
granulaten sterk te reduceren zonder afbreuk te doen aan de verse en harde
betoneigenschappen in vergelijking met een klassiek beton.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 79
� De supplementaire toevoeging van op cement gebaseerde materialen (bv.: vliegas)
reduceert de hoeveelheid aan cement zonder negatieve invloed te hebben op de
eigenschappen van het beton.
� Met de voorgestelde EMV-methode kunnen gerecycleerde betonsamenstellingen
vervaardigd worden met verschillende doseringen aan betonpuin waarbij de
mechanische eigenschappen vergelijkbaar zijn met deze van een klassiek beton.
� De EMV-methode resulteert in dezelfde TM en TNA volumes als deze van een
klassieke samenstelling. De kleine verschillen tussen de sterkte en dichtheid van de
restmortel en de verse mortel enerzijds en de granulaten in het gerecycleerd beton en
de natuurlijke granulaten in het klassiek beton anderzijds zullen geen significante
invloed hebben op de eigenschappen van het gerecycleerd beton.
� De resultaten geven aan dat in tegenstelling tot een gerecycleerd beton via de
traditionele methode, de EMV-methode resulteert in voorspelbare mechanische en
fysische eigenschappen voor gerecycleerde betonmengsels. Deze eigenschappen zijn
vergelijkbaar met die van een klassiek beton.
Een beton gedoseerd via de EMV-methode vereist minder verse mortel, dus minder cement.
Dit levert een groot economisch en milieuvriendelijk voordeel op zonder veel in te boeten aan
duurzaamheid, sterkte en andere fysische en mechanische eisen voor betonconstructies.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 80
III. Praktisch onderzoek
III.1 Algemeen
Deze thesis is hoofdzakelijk gebaseerd op het praktisch onderzoek. Bij de start van de thesis
wordt een keuze gemaakt van de te gebruiken materialen. Voor het grof granulaat wordt
geopteerd voor porfier 2/6,3 en porfier 6,3/20. Als fijn materiaal wordt rond zand 0/4
gebruikt. Deze materialen zijn afgehaald bij de firma O.B.B.C NV. Het gebruikte cement is
CEM III/A 42,5 N LA en is afkomstig van CBR te Gent. Verder worden drie verschillende
soorten betonpuingranulaten (COPRO gekeurd) onderzocht in het onderzoek. Met
verschillende soorten worden bedoeld, betonpuingranulaten afkomstig van drie verschillende
bedrijven. De gerecycleerde granulaten zijn afkomstig van volgende bedrijven:
� Jacobs NV - EKP Recycling (Sint-Katelijne-Waver);
� O.B.B.C. NV (Oosterzele);
� Orian NV (Ieper).
Voordat de betonsamenstellingen worden ontwikkeld, worden er proeven gedaan op de
granulaten. De natuurlijke en gerecycleerde granulaten worden vooraf onderworpen aan
zeefproeven, waterabsorptie- en dichtheidstesten. Daarnaast worden de drie soorten
betonpuingranulaten afzonderlijk onderworpen aan de RMC-proef (zie paragraaf II.7.4).
Wanneer alle informatie gekend is met betrekking tot de granulaten, worden de
betonsamenstellingen opgemaakt. Deze betonsamenstellingen worden vervolgens vervaardigd
in het labo Magnel. Door middel van het praktisch onderzoek wordt een vergelijkende studie
opgesteld tussen deze drie verschillende betonsamenstellingen:
� Een klassiek wegenbeton ("Klassiek");
� Een gerecycleerd wegenbeton via de traditionele methode ("Traditioneel");
� Een gerecycleerd wegenbeton via de EMV-methode ("EMV").
Op deze betonsamenstellingen worden proeven uitgevoerd. Verse betoneigenschappen zoals
de verwerkbaarheid, luchtgehalte en dichtheid zullen worden beproefd. Als harde
betoneigenschappen worden de dichtheid, druksterkte, treksterkte, elasticiteitsmodulus en
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 81
krimp onderzocht. Deze parameters zullen onderling vergeleken worden met elkaar en met de
literatuur.
III.2 Proeven
III.2.1 Proeven m.b.t. de granulaten
III.2.1.1 Zeefproeven
De zeefproeven worden uitgevoerd in het labo te Evere. Voor de bepaling van de
korrelverdeling van de granulaten wordt een welbepaald monster genomen. De
monsterneming gebeurt zodanig dat een optimaal mengsel wordt bekomen. Voor het transport
naar het labo te Evere wordt een fractie van alle granulaten meegenomen in grote emmers.
Door het transport is het mogelijk dat de fracties worden ontmengd. Vandaar dat bij het
nemen van het staal gebruikgemaakt wordt van de kwadratentechniek. Eerst worden de
granulaten in de emmer gemengd en vervolgens gelijkmatig gespreid op een grote plaat.
Daarna wordt het monster verdeeld in gelijke delen. Van dit monster worden de twee
tegenovergestelde kwarten genomen om het ideale monster te bekomen. Deze techniek wordt
verduidelijkt met Figuur 40.
Figuur 40: Kwadratentechniek op rond zand 0/4
Figuur 41: Geautomatiseerd zeeftoestel
Masterproef
Het monster wordt pas gewogen nadat het
worden uitgevoerd. De
0,500 mm; 1 mm; 2 mm;
Voor de zeefproef wordt gebruikgemaakt van een geautomatiseerde zeefproef met interval
seconden zeven - 1 seconde rust
gestapeld in volgorde van klein
gebracht. Het toestel schud
is tien minuten. Het toestel is te zien in
zeefresten gewogen op een gekalibreerde, genormaliseerd
zeefproeven worden verduidelijkt in
Grafiek 6.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01
Doo
rval
[%]
Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe
Het monster wordt pas gewogen nadat het is gedroogd. Vervolgens kan de eigenlijke z
worden uitgevoerd. De volgende zeven worden gehanteerd: 0,063
mm; 4 mm; 6,3 mm; 10 mm; 14 mm; 20 mm en 31,5
Voor de zeefproef wordt gebruikgemaakt van een geautomatiseerde zeefproef met interval
1 seconde rust - 5 seconden zeven - ... ). De zeven worden op elkaar
gestapeld in volgorde van klein naar groot. Vervolgens wordt het mon
. Het toestel schudt de granulaten in intervallen en de totale duur van het zeefproces
. Het toestel is te zien in Figuur 41. Vervolgens worden na de zeefproef alle
zeefresten gewogen op een gekalibreerde, genormaliseerde weegschaal. De resultaten van de
zeefproeven worden verduidelijkt in Grafiek 1, Grafiek 2, Grafiek
Grafiek 1: Zeefkromme porfier 2/6,3
0,1 1
Zeefopening [mm]
Jan Vanlerberghe 82
Vervolgens kan de eigenlijke zeving
gehanteerd: 0,063 mm; 0,125 mm; 0,250 mm;
mm en 31,5 mm.
Voor de zeefproef wordt gebruikgemaakt van een geautomatiseerde zeefproef met interval (5
. De zeven worden op elkaar
naar groot. Vervolgens wordt het monster in de bovenste zeef
len en de totale duur van het zeefproces
. Vervolgens worden na de zeefproef alle
weegschaal. De resultaten van de
Grafiek 3, Grafiek 4, Grafiek 5 en
10 100
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 83
Grafiek 2: Zeefkromme porfier 6,3/20
Grafiek 3: Zeefkromme rond zand 0/4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Doo
rval
[%]
Zeefopening [mm]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Doo
rval
[%]
Zeefopening [mm]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 84
Grafiek 4: Zeefkromme betonpuin Jacobs 4/20
Grafiek 5: Zeefkromme betonpuin O.B.B.C. 0/20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Doo
rval
[%]
Zeefopening [mm]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Doo
rval
[%]
Zeefopening [mm]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 85
Grafiek 6: Zeefkromme betonpuin Orian 4/20
Er wordt vooraf gekozen om met betonpuin van de gradatie 4/20 te werken voor de productie
van de betonproefstukken. Uit de zeefkromme van het Jacobs betonpuin (Grafiek 4) is af te
leiden dat het niet om een echte 4/20 gaat. Als de grafiek wordt bestudeerd, wordt er
opgemerkt dat er bij de zeefopening van 4 mm reeds 8% doorval is. Bij het Orian betonpuin
4/20 (Grafiek 6) gaat de zeefkromme pas stijgen bij de 4 mm zeef, wat op een echte gradatie
4/20 wijst.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Doo
rval
[%]
Zeefopening [mm]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 86
III.2.1.2 Waterabsorptie en dichtheid
III.2.1.2.1 Waterabsorptie (methode 1)
In een betonsamenstelling bestaat de totale hoeveelheid water uit de sommatie van het
toegevoegde water, het door de granulaten geabsorbeerde water en water door toevoeging van
hulpstoffen. Indien geen hulpstoffen worden gebruikt, kan er aangenomen worden dat de
totale hoeveelheid water bestaat uit het effectieve watergehalte vermeerderd met het door de
granulaten geabsorbeerd water. Voor de eenvoud wordt verondersteld, voor de meest
gebruikte granulaten in België, dat ongeveer 10 liter water per m³ beton wordt opgeslorpt
[33]. Ter vereenvoudiging wordt de volgende formule bekomen:
=4DD = =-1- − 10
Bij de vervaardiging van de betonmengsels worden alle granulaten aan de lucht gedroogd. Het
geabsorbeerde water hoeft dus in rekening gebracht te worden voor de berekening van de
samenstelling. Het geabsorbeerde water neemt geen volume op in de betonmatrix omdat het
zich bevindt in de poriën van de granulaten zelf. Het geabsorbeerde water neemt dus niet deel
aan het bindingsproces. Het is belangrijk om zowel de hoeveelheid effectief water als het
geabsorbeerd watergehalte te kennen.
Voor de berekening van de betonsamenstelling wordt niet gewerkt met de vereenvoudigde
waarde van 10 liter water per m³ beton. In het labo te Evere wordt de
waterabsorptiecoëfficiënt van de granulaten en het betonpuin zelf bepaald. De meest
eenvoudige methode bestaat erin om de granulaten eerst te wassen en vervolgens te laten
drogen in een droogoven bij een temperatuur van 110±5°C en deze te wegen na afkoeling.
Daarna worden de granulaten bevochtigd door volledige onderdompeling. Vervolgens laat
men de granulaten voldoende uitlekken om ze daarna te wegen [3]. De waterabsorptie is
vervolgens gelijk aan:
��TT�(U)%ℎ&VW) −��TT�('*))W)��TT�('*))W) × 100
In Figuur 42 en Figuur 43 worden de betonpuinmonsters weergegeven. Hetzelfde wordt ook
uitgevoerd voor de natuurlijke granulaten: rond zand 0/4, porfier 2/6,3 en porfier 6,3/20.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 87
Figuur 42: Betonpuin droog
Figuur 43: Betonpuin nat
Resultaten en conclusie
De resultaten van de proef ter bepaling van de waterabsorptiecoëfficiënt worden weergegeven
in Tabel 8, Tabel 9 en Tabel 10.
Tabel 8: Waterabsorptie natuurlijke granulaten
Natuurlijke granulaten
Zand Porfier 2/6,3 Porfier 6,3/20 Toestand
Massa schaal [g] 255,07 254,91 258,37
Massa schaal + monster [g] 1029,21 1012,44 1018,31 gedroogd
Massa monster droog [g] 774,14 757,53 759,94 gedroogd
Massa schaaltje + nat monster [g] 1169,09 1029,52 1025,39 nat
Massa monster nat [g] 914,02 774,61 767,02 nat
Massa schaaltje + monster (110°C) [g] 1027,59 1004,68 1016,22 gedroogd
Massa monster droog [g] 772,52 749,77 757,85 gedroogd
Waterabsorptie 1 [%] 18,07 2,25 0,93
Waterabsorptie 2 [%] 18,32 3,31 1,21
Waterabsorptie gemiddeld [%] 18,19 2,78 1,07
Tabel 9: Waterabsorptie Jacobs betonpuin
Jacobs beton
Monster 1.1 Monster 1.2 Monster 1.3 Toestand
Massa schaal [g] 256,28 258,41 261,08
Massa schaal+monster [g] 1018,14 1012,14 1009,22 gedroogd
Massa monster droog mi [g] 761,86 753,73 748,14 gedroogd
Massa schaaltje + nat monster [g] 1061,55 1055,70 1051,80 nat
Massa monster nat [g] 805,27 797,29 790,72 nat
Massa schaaltje + monster (110°C) [g] 1003,69 996,98 992,93 gedroogd
Massa monster droog [g] 747,41 738,57 731,85 gedroogd
Waterabsorptie [%] 5,70 5,78 5,69
Gemiddeld [%] 5,72
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 88
Tabel 10: Waterabsorptie O.B.B.C. betonpuin
O.B.B.C.
Monster 2.1 Monster 2.2 Monster 2.3 Toestand
Massa schaal [g] 255,58 254,85 254,16
Massa schaal+monster [g] 1008,02 1008,52 1007,86 gedroogd
Massa monster mi [g] 752,44 753,67 753,70 gedroogd
Massa schaaltje + nat monster [g] 1053,86 1051,94 1050,36 nat
Massa monster nat [g] 798,28 797,09 796,20 nat
Massa schaaltje + monster (110°C) [g] 996,25 995,81 995,41 gedroogd
Massa monster droog [g] 740,67 740,96 741,25 gedroogd
Waterabsorptie [%] 6,09 5,76 5,64
Gemiddeld [%] 5,83
De gemiddelde waarde voor de waterabsorptie die algemeen wordt gevonden voor Belgische
granulaten beschrijven een waarde voor porfier van 0,3 tot 0,8% met een reële volumieke
massa van 2650 tot 2730 kg/m³ [33]. Uit de laboproeven wordt een gemiddelde
waterabsorptie bekomen van 1,07% (porfier 6,3/20) en 2,78% (porfier 2/6,3). Dit is duidelijk
hoger dan de vermelde waarden volgens de literatuur. Daarnaast is de
waterabsorptiecoëfficiënt een materiaaleigenschap. Dit wil zeggen dat de
waterabsorptiecoëfficiënt onafhankelijk is van de gradatie van het granulaat. Het moet een
constante waarde hebben, wat hier duidelijk niet het geval is.
Voor het betonpuin van Jacobs NV en O.B.B.C. NV wordt een waterabsorptie bekomen van
respectievelijk gemiddeld 5,72% en 5,83%. Volgens de fiche van de zeefanalyse van Jacobs
beton is de waterabsorptie 5,51% voor betonpuin 4/20. Hieruit blijkt dat ongeveer dezelfde
waarde wordt bekomen.
Als besluit kan worden aangenomen dat de laboproef nauwkeuriger is voor fracties met een
grotere gradatie zoals 6,3/20, 4/20 en 0/20. De resultaten voor de kleine gradatie porfier 2/6,3
liggen ver buiten de vooropgestelde waarden zoals beschreven in de literatuur. Dit kan te
wijten zijn aan het feit dat fracties met kleinere gradaties moeilijker af te dippen of uit te
lekken zijn op een doek.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 89
In volgende paragraaf wordt de waterabsorptiecoëfficiënt berekend volgens de norm NBN EN
1097-6. Deze norm houdt wel rekening met de gradaties tijdens het uitvoeren van de proef.
Deze norm geeft ook een duidelijkere omschrijving weer van de vochtigheidstoestand van de
granulaten om tot een correctere waterabsorptiecoëfficiënt te komen.
III.2.1.2.2 Waterabsorptie en dichtheid volgens NBN EN 1097-6 (methode 2)
De densiteit van deeltjes en hun waterabsorptie worden bepaald volgens de norm NBN EN
1097-6 [22]. De proefmethode is afhankelijk van de granulaire klasse. De granulaten moeten
eerst opgesplitst worden in verschillende klassen: van 0,063 tot 4 mm, van 4 tot 31,5 mm en
van 31,5 tot 63 mm. De laatste klasse is hier niet van toepassing omdat de maximale
granulaatgrootte 20 mm is van betonpuin 4/20 en porfier 6,3/20. Voor de eerste en tweede
klasse wordt de pyknometer-methode toegepast. Voor deze twee klassen wordt er enkel een
onderscheid gemaakt in het drogingsproces.
Vooreerst worden de granulaten uitgewassen en gezeefd. Daarna worden ze gedroogd in een
droogoven bij 110±5°C. De minimale massa van het representatief granulaatmonster wordt
bepaald door de korrelgrootte, zie Tabel 11. Voor het porfier 2/6,3 wordt het monster gezeefd
en gescheiden in twee klassen: van 0,063 mm tot 4 mm en 4 mm tot 6,3 mm.
De maximale korrelgrootte voor het porfier monster 6,3/20 en betonpuin 4/20 is 20 mm, zodat
via interpolatie een minimale massa van 2,775 kg wordt bekomen voor het proefmonster.
Voor het monster 0,063 mm tot 4 mm is de minimale massa 1 kg.
Tabel 11: Massa granulaatmonster in functie van korrelgrootte
Korrelgrootte Dmax [mm] Massa granulaatmonster [kg]
31,5 5
16 2
8 1
*Interpolatie wordt toegestaan
Voor monsters met een grotere massa dan 2,775 kg wordt de massa verdeeld over drie
pyknometers met elk een inhoud van 1000 ml. Dit wordt verduidelijkt met Figuur 44 voor
Jacobs betonpuin 4/20. Voor het monster met 1 kg is maar één pyknometer nodig. Vervolgens
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 90
worden de pyknometers gevuld met water waarbij het monster wordt geweekt gedurende 24
uur. De lucht wordt verwijderd door de pyknometers voorzichtig te draaien om hun as. De
pyknometers worden in een klimaatkamer bewaard bij een constante temperatuur van 20°C.
Na de absorptieperiode wordt het kopstuk op de pyknometer geplaatst en wordt deze
aangevuld met water tot aan de maatstreep. Hiervan wordt de massa bepaald (M2).
Vervolgens worden de granulaten uit de pyknometers verwijderd. De pyknometers worden
terug aangevuld met water tot aan de maatstreep en terug gewogen (M3). Voor de klasse 4 tot
31,5 mm worden de granulaten gedroogd aan de lucht op een doek tot oppervlaktedroge
toestand, zie Figuur 45. Voor de kleinste klasse van 0,063 tot 4 mm worden de deeltjes
uitgespreid op een schaal en onderheven aan een warmte luchtstroom om deze
oppervlakdroog te maken. Dit wordt in het labo uitgevoerd met een ventilator. Het
oppervlaktedroge granulaat wordt vervolgens gewogen (M1). Als laatste wordt het
oppervlaktedroge monster verder gedroogd in een droogstoof bij 110±5°C tot een constante
massa en opnieuw gewogen (M4).
Figuur 44: Pyknometers gevuld met betonpuin 4/20
Figuur 45: Porfier 4/6,3 drogen op doek
Er worden vier verschillende formules gehanteerd. Eén formule bepaalt de waterabsorptie als
een percentage van de droge massa na 24 uur absorptie.
=X�Y = 100 × (�Z −�Y)�Y
De drie andere formules definiëren de dichtheid van de deeltjes in verschillende vorm:
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 91
� Absolute volumieke massa: de massa van het ovendroge monster gedeeld door het
volume dat het bezet in het water inclusief de gesloten poriën, maar met uitsluiting van
deze toegankelijk voor het water. Met �w de volumemassa van water.
�B = �A �Y�Y − (�� −�[)
� Reële volumieke massa (bepaald na droging in de oven): de massa van het ovendroge
monster gedeeld door het volume dat het bezet in water inclusief de gesloten poriën en
deze toegankelijk voor het water.
�3\ = �A �Y�Z − (�� −�[)
� Reële volumieke massa (verzadigd): de massa van een granulaatmonster, inclusief de
massa van het water aanwezig in de watertoegankelijke poriën gedeeld door het
volume dat het bezet in water inclusief de gesloten poriën en deze toegankelijk voor
het water.
�]]\ = �A �Z�Z − (�� −�[)
Resultaten en conclusie
In Tabel 12 en Tabel 13 worden de absorptiewaarden weergegeven na 24 u en de dichtheden
zoals hierboven beschreven. De norm NBN EN 12620 behandelt alle toeslagmaterialen voor
toepassing in beton. Zij geldt voor toeslagmaterialen van natuurlijke of kunstmatige
oorsprong, voor gerecycleerde toeslagmaterialen en voor mengsels van grove en fijne
toeslagmaterialen. De volumemassa’s van toeslagmaterialen moeten ten minste 2000 kg/m³
bedragen [19]. De granulaattypes in Tabel 12 voldoen aan deze voorwaarde.
Voor het betonpuin 4/20 wordt in de berekeningen een volumemassa genomen van 2310
kg/m³ (zie verder, paragraaf III.3). Indien deze waarde wordt vergeleken met de bekomen
waarde van 2394 kg/m³, is dit een goede aanname. Volgens de literatuur is de
waterabsorptiecoëfficiënt (WA24) van betonpuin tussen de 3,7 en 8,7%. De WA24 van
betonpuin 4/20 is na onderzoek 5,36%. Deze waarde ligt binnen het vermelde interval.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 92
Tabel 12: Resultaten van de waterabsorptie en de dichtheid van betonpuin 4/20
Granulaat WA24 [%] ρa [kg/m³] ρrd [kg/m³] ρssd [kg/m³]
Betonpuin 4/20 5,36 2588 2273 2394
Porfier heeft volgens de literatuur een waterabsorptiecoëfficiënt van 0,3 tot 0,8 bij een reële
volumieke massa van 2650 tot 2730 kg/m³. De gemiddelde waarde bekomen via de norm is
0,64%. Ook deze waarde ligt binnen het interval. Daarnaast is het gemiddelde van de reële
volumieke massa’s gelijk aan 2692 kg/m³. Deze waarde voldoet ook aan het interval 2650 tot
2730 kg/m³. Voor porfier wordt in de berekeningen een volumemassa vooropgesteld van 2700
kg/m³. Dit is een zeer goede aanname bij vergelijking met de bekomen volumieke massa van
2692 kg/m³.
Tabel 13: Resultaten van de waterabsorptie en de dichtheid voor porfier
Granulaat WA24 [%] ρa [kg/m³] ρrd [kg/m³] ρssd [kg/m³]
Porfier 6,3/20 0,61 2720 2676 2692
Porfier 2/6,3 2/4 0,67 2739 2690 2708
4/6,3 0,63 2705 2660 2676
Gemiddeld 0,64 2721 2675 2692
De bekomen resultaten zijn dus veel beter in vergelijking met de waarden bekomen via
methode 1 beschreven in paragraaf III.2.1.2.1. Zoals reeds gezegd kan de hoge waarde te
wijten zijn aan het niet voldoende afdippen van de granulaten. De hoofdoorzaak van het
probleem ligt bij de ruime interpretatie van de term “oppervlaktedroge toestand”. Deze term
wordt in de norm niet extra verduidelijkt. Het wordt in de literatuur gedefinieerd als de
toestand waarbij de granulaten verzadigd zijn en droog zijn aan de oppervlakte. Deze definitie
wordt verduidelijkt in Figuur 46.
Figuur 46: De verschillende vochtigheidstoestanden van granulaten [33]
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 93
Uit het onderzoek kunnen volgende conclusies genomen worden om de definitie van de
oppervlaktedroge toestand extra kracht bij te zetten:
� Er mag geen waterfilm op de granulaten van het monster en het recipiënt aanwezig
zijn.
� Ze hebben een vochtig uitzicht wat betekent dat de korrels een donker uitzicht hebben
ten opzichte van het kleur van de korrels in volledige droge toestand.
� De korrels mogen niet meer onderling samenhangen en ook niet blijven kleven aan het
recipiënt.
� De oppervlaktedroge toestand wordt niet bereikt voor alle korrels op hetzelfde tijdstip.
Uit het onderzoek blijkt dus dat het onmogelijk is om precies te bepalen op welk tijdstip de
granulaten een oppervlaktedroge toestand bezitten. De resultaten moeten dus beoordeeld
worden met voldoende spreiding. In de literatuur is ook al aangegeven dat de
waterabsorptiecoëfficiënt binnen een ruim interval van 0,3 tot 0,8 % moet liggen voor porfier.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 94
III.2.1.3 RMC-proef
Het mortelgehalte is een belangrijke parameter in het bepalen van het type gerecycleerde
granulaten. Om het aanhechtend mortelgehalte (RMC-waarde) te bepalen, bestaat er nog geen
gestandaardiseerde proef. In de literatuur (zie paragraaf II.7) worden wel verschillende
proeven voorgesteld:
� Behandelen van een betonpuinmonster in een zoutzuur of salpeterzuur oplossing;
� Vriesdooi methode in natriumsulfaat oplossing;
� Productie van een nieuw beton;
� Temperatuursbehandeling.
Butler et al. [5] maakten een vergelijking tussen de verschillende methodes door gebruik te
maken van twee types gerecycleerde granulaten. Uit dit onderzoek is vastgesteld dat de
temperatuursbehandeling de meest effectieve methode is: bijna 100% van de mortel wordt
verwijderd. Hierdoor wordt de keuze gemaakt voor de laatstgenoemde methode.
Hieronder wordt een gedetailleerde uitleg weergegeven van de temperatuursbehandeling. De
RMC-proef is uitgevoerd in het labo te Evere.
Stap 1
Er wordt een gerecycleerd granulaatmonster genomen uit het betonpuin, voorgesteld als mi.
Deze granulaten zijn vooraf gedroogd in een droogstoof bij 110±5°C. Dit monster is vooraf
ontdaan van alle soorten onzuiverheden zoals deeltjes van baksteen, asfalt, plastiek, hout,
enzovoort.
Figuur 47: Afgewogen RMC-monsters
Figuur 48: Verwijderen van de
onzuiverheden
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 95
Stap 2
Vervolgens wordt het monster gedurende 2 uur ondergedompeld in een waterbad zodat de
aanhechtende mortel verzadigd is met water.
Figuur 49: RMC-monsters ondergedompeld in water
Stap 3
Het verzadigde monster wordt gedroogd in een oven bij een temperatuur van 500°C. Na 2 uur
wordt het monster in een koud waterbad gegooid. Alle granulaten moeten zich onder het
waterniveau bevinden. Het water wordt gekoeld in een koelkast die ingesteld staat op een
temperatuur net boven het vriespunt: 1 à 2°C.
Figuur 50: Oven op 500°C
Figuur 51: Koelen van het water op 1 à 2°C
De opwarming doet waterdamp ontstaan in de verzadigde mortel en de plotselinge afkoeling
in het koud waterbad veroorzaakt spanningen en scheuren in de mortel. Hierdoor kan de
mortel makkelijker worden verwijderd.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 96
Figuur 52: Betonpuin schrikken in koud waterbad
Figuur 53: Koud waterbad met betonpuin
granulaten
Stap 4
Na deze stappen zal er nog wat mortel achterblijven op de granulaten. Het is immers
onmogelijk dat alle mortel vanzelf breekt en van de granulaten valt zonder het mechanisch te
bewerken. Het is noodzakelijk deze alsnog te verwijderen met behulp van een rubberen hamer
of door de resterende mortel af te krassen.
Figuur 54: Verwijderen van de restmortel met rubberen hamer
Indien alle zichtbare mortel gescheiden is van de granulaten, wordt dit geheel gedroogd in een
droogstoof bij 110±5°C.
Stap 5
Wanneer het geheel van mortelresten en granulaten droog is, wordt het monster gezeefd met
een 4 mm zeef om het grof granulaat te verkrijgen. Het monster wordt gezeefd met een reeks
standaard zeven. Nadien wordt de som genomen van de massa boven de 4 mm zeef. Deze
massa wordt voorgesteld door mt.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 97
Het mortelgehalte wordt dan berekend aan de hand van volgende formule:
�� = %��"ℎ$%ℎ&$"'$()*&$+ = (, −(-(, . 100
Het is belangrijk dat de massa mi wordt gewogen vooraleer bewerkingen erop te doen. Er zou
gedacht kunnen worden om gewoon te werken met de totale droge massa die wordt gebruikt
bij het zeven. Dit zou foutief zijn aangezien er bij een opwarming van 500°C ook intern water
wordt verdampt. Ook stof en fijn materiaal dat verloren gaat tijdens de bewerkingen, zou dan
niet in rekening worden gebracht. Deze hoeveelheid zal logischerwijze worden gerekend bij
het materiaal onder de 4 mm zeef.
Resultaten en conclusie
In onderstaande tabellen worden de resultaten samengevat van de RMC-waarden voor de
verschillende soorten betonpuin. Er zijn drie soorten betonpuin beproefd, elk betonpuin
afkomstig van een ander bedrijf (zie paragraaf III.1):
� Jacobs NV betonpuin 4/20;
� O.B.B.C NV betonpuin 0/20;
� Orian NV betonpuin 4/20.
Tabel 14: Resultaten RMC-waarden Jacobs betonpuin
Massa monster droog mi [g] Massa boven 4 mm zeef mt [g] RMC [%]
Jacobs 1.1 761,86 453,58 40
Jacobs 1.2 753,73 442,24 41
Jacobs 1.3 748,14 461,06 38
Gemiddelde RMC % 40 %
Tabel 15: Resultaten RMC-waarden O.B.B.C. betonpuin
Massa monster droog mi [g] Massa boven 4 mm zeef mt [g] RMC [%]
O.B.B.C. 2.1 752,44 566,03 25
O.B.B.C. 2.2 753,67 608,73 19
O.B.B.C. 2.3 753,70 553,38 27
Gemiddelde RMC % 23 %
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 98
Tabel 16: Resultaten RMC-waarden Orian betonpuin
Massa monster droog mi [g] Massa boven 4 mm zeef mt [g] RMC [%]
Petillion 3.1 764,54 510,47 33
Petillion 3.2 771,16 500,93 35
Petillion 3.3 768,04 467,01 39
Gemiddelde RMC % 36 %
De RMC-waarden van Jacobs NV en Orian NV betonpuin hebben dezelfde grootteorde. De
waarde van O.B.B.C NV betonpuin is duidelijk lager. Er werd navraag gedaan bij de
bedrijven over hun breekprocedure. Jacobs NV en Orian NV breken het betonpuin één keer
terwijl er bij O.B.B.C NV tweemaal wordt gebroken. Dit verschil in breekprocedure kan een
verklaring zijn voor het verschil in RMC-waarde. Als er twee keer wordt gebroken, is de kans
groter dat er meer mortel van het originele granulaat breekt en deze hoeveelheid dan niet meer
weergegeven wordt in de RMC-waarde. Hoe meer er wordt gebroken, hoe lager de RMC-
waarde zal zijn en hoe meer het betonpuin aanleunt bij de natuurlijke granulaten. Door de drie
uitgevoerde RMC-proeven is gebleken dat de RMC-waarde ook afhankelijk is van de vorm en
textuur van de originele granulaten. Hoe gladder en ronder het oppervlak van de originele
granulaten, hoe gemakkelijker de aanhechtende mortel kan worden verwijderd. Zo is
experimenteel vastgesteld dat de aanhechtende mortel veel makkelijker te verwijderen is bij
ronde granulaten in vergelijking met ruwe, hoekige granulaten. Als laatste is de RMC-waarde
ook afhankelijk van de sterkte van de originele mortel. Hoe sterker de originele mortel, hoe
moeilijker deze te scheiden is van de originele granulaten.
Belangrijke opmerking: Voor de gerecycleerde betonsamenstellingen wordt enkel het Jacobs
betonpuin 4/20 (RMC-waarde: 40%) gebruikt.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 99
III.2.2 Proeven op vers beton
III.2.2.1 Zetmaat
De zetmaat wordt bepaald met een Abrams-kegel (slump test) volgens de norm NBN EN
12350-2. De Abrams-kegel heeft de vorm van een afgeknotte kegel met een hoogte van 300
mm. De inwendige diameters van de openingen onderaan en bovenaan bedragen
respectievelijk 200 mm en 100 mm. Dit is te zien in Figuur 55. Voor de aanvang van de
eigenlijke proef wordt de kegel aan de binnenzijde lichtjes bevochtigd om de invloed van de
wandwrijving te reduceren. De conus wordt drie maal gevuld met een laag vers beton. Iedere
laag wordt op zijn beurt verdicht door 25 prikken met een genormaliseerde stalen prikstaaf
met diameter 16 mm en lengte 600 mm. De uiteinden van deze prikstaaf zijn afgerond
volgens een half boloppervlak. Het bovenvlak van de betonspecie wordt afgestreken via een
horizontale "zaag- en rolbeweging" van de prikstaaf die in contact blijft met de bovenrand van
de vorm. Nadat de kegel volledig gevuld is, wordt hij langzaam omhoog getrokken. Het beton
zakt vervolgens over een welbepaalde hoogte in. Deze hoogte wordt gemeten tussen de
hoogte van de kegel en het hoogste punt van de betonspecie. De inzakking van het beton
wordt de zetmaat of slump genoemd. De zetmaat is dus een maat voor de plasticiteit van het
beton [3].
Figuur 55: Kegelmantel
De Europese norm EN 206-1:2000 legt de vijf consistentieklassen vast. Deze zijn terug te
vinden in Tabel 17.
Tabel 17: Zetmaat - Consistentieklassen
Consistentie Zetmaat
Aardvochtig S1 ( ≤ 40 mm)
Half plastisch S2 (50 tot 90 mm)
Plastisch S3 (100 tot 150 mm)
Zeer plastisch S4 (160 tot 220 mm)
Vloeibaar S5 ( ≥ 220 mm)
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 100
III.2.2.2 Schokmaat
De schokmaat wordt bepaald volgens de norm NBN EN 12350-5. Er wordt gebruikgemaakt
van een schoktafel die bestaat uit een ronde vlakke staalplaat. De staalplaat is onrechtstreeks
verbonden met een stang. Met behulp van deze stang wordt het bovenraam tegen de aanslag
getild en losgelaten. Deze handeling veroorzaakt een schok. De betonspecie wordt in twee
lagen gevuld in een open afgeknotte kegelmantel met een hoogte van 200 mm. De inwendige
diameters van de openingen onderaan en bovenaan bedragen respectievelijk 200 mm en 130
mm. De twee lagen worden elk apart verdicht door tien prikken met een prikstaaf. De
prikstaaf heeft een vierkante doorsnede met een zijde van 40 mm. De kegelmantel wordt
voorzichtig opgetild. De tafel wordt onderworpen aan 15 schokken. Tussen de schokken door
bedraagt de tijd minimum twee en maximum vijf seconden. Tenslotte wordt de lengte
gemeten van twee onderling loodrechte diameters van de uitgespreide betonspecie. De
uitspreiding van de schoktafel is het gemiddelde van de twee gemeten diameters. Dit wordt de
schokmaat genoemd en betreft dus een dynamische meting [3]. De consistentieklassen zijn
terug te vinden in Tabel 18.
Figuur 56: Schoktafel
Tabel 18: Schokmaat - Consistentieklassen
Consistentie Schokmaat
Aardvochtig F1 ( ≤ 340 mm)
Half plastisch F2 (350 tot 410 mm)
Plastisch F3 (420 tot 480 mm)
Zeer plastisch F4 (490 tot 550 mm)
Vloeibaar F5 (560 tot 620 mm)
Zeer vloeibaar F6 ( ≥ 630 mm)
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 101
III.2.2.3 Luchtgehalte
De Belgische norm NBN EN 12350-7 beschrijft de proefmethode voor het bepalen van het
luchtgehalte in vers beton. Deze methode is gebaseerd op de relatie tussen het volume van de
lucht en de toegepaste druk. De wet van Boyle (p.V = R.T) beschrijft deze relatie bij
constante temperatuur. Bij een goed geijkt proeftoestel, kan het luchtgehalte van het vers
beton onmiddellijk worden afgelezen [3].
Figuur 57: Proeftoestel ter bepaling van het luchtgehalte
III.2.2.4 Volumieke massa
Er wordt een welbepaald recipiënt gevuld met een vers beton. Het recipiënt heeft een gekend
volume. Door het bepalen van de massa van de hoeveelheid beton die het volume vult, kan
direct de volumieke massa becijferd worden. Het beton in het recipiënt wordt uiteraard goed
verdicht met behulp van een trilnaald [3].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 102
III.2.3 Proeven op verhard beton
III.2.3.1 Volumieke massa
Het enige verschil met de natte volumieke massa is dat hier geen recipiënt moet worden
gevuld. De volumieke massa wordt bepaald door het wegen van de kubussen met gekende
afmetingen gebruikt voor de druksterkte (zie volgende paragraaf).
III.2.3.2 Druksterkte
Onder druksterkte van het beton verstaat men de gemiddelde breukspanning over de
doorsnede van een op enkelvoudige druk belast betonnen proefstuk [3].
De druksterkte wordt hoofdzakelijk beïnvloed door de betonsamenstelling zelf en door de
ouderdom van het beton. Secundaire maar niet onbelangrijke invloeden zijn: de
bewaaromstandigheden van het beton, de vorm en afmetingen van het proefstuk, de vlakheid
van het contactvlak van zowel de persplaat als het beton en de snelheid van belasten.
De druksterkte van het beton wordt bepaald door het uitvoeren van drukproeven op
vervaardigde proefstukken. De meest gebruikte proefstukken zijn cilinders, kubussen en
prisma’s. De drukproef wordt uitgevoerd volgens de richtlijnen in NBN EN 12390-3.
De kubussen en cilinders hebben gestandaardiseerde afmetingen. Er worden kubussen
gebruikt met riblengte 150 mm en cilinders met hoogte van 300 mm en een diameter van 150
mm. In deze thesis zal er gebruikgemaakt worden van de kubussen met riblengte 150 mm.
De proefstukken worden na het vervaardigen bewaard in een vochtige kamer bij 20°C en
> 90% relatieve vochtigheid of onder water. De beproeving gebeurt op een genormaliseerde
ouderdom van 28 dagen.
Het beproeven van de proefstukken gebeurt door middel van een hydraulische pers waarbij de
belasting continu en zonder stoten wordt toegepast. Het proefstuk wordt onderworpen aan een
drukkracht die volgens een voorgeschreven snelheid toeneemt. Het verhogen van de
drukkracht gebeurt automatisch waardoor de druk met zekerheid gelijkmatig toeneemt. De
spanningstoename bedraagt 0,4 tot 0,8 N/mm² per seconde. De duur van de drukproef
bedraagt ongeveer 70 seconden.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 103
Men dient voor de eigenlijke drukproef na te gaan of de vlakken die in contact komen met de
drukplaten van de proefmachine voldoen aan de vlakheidseisen die in de voorschriften
vermeld zijn. Wanneer er bijvoorbeeld een grindkorrel boven het vlak uitsteekt, drukt men
tijdens de proef met de persplaat op een oneffen contactvlak. Hierdoor ontstaat een
puntcontact ter plaatse van de uitstekende grindkorrel waardoor de globale weerstand kan
afnemen. De kubussen worden gepositioneerd zodat de meest ruwe kant niet dient als
drukvlak. Op deze manier moeten de kubussen niet meer mechanisch worden bewerkt.
Figuur 58: Drukpers (tot 6000 kN) labo Magnel
De belasting wordt voortgezet tot het proefstuk breekt door het overschrijden van de
inwendige spanningen. De maximale belasting F wordt digitaal afgelezen met een
meetnauwkeurigheid van 0,1 kN.
De druksterkte wordt vervolgens berekend op basis van volgende formule:
�̂,�G; = �X� [ Nmm�] Met:
� F : de maximumkracht in N;
� Ac : de dwarsoppervlakte waarop de drukkracht wordt uitgeoefend in mm².
De gemeten druksterkte voor een welbepaald beton is afhankelijk van de vorm en de
afmetingen van het gebruikte proefstuk. Hoe hoger en/of hoe slanker het proefstuk, des te
kleiner de gemeten druksterkte wordt. Aangezien beton geen exacte wetenschap en een
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 104
heterogeen materiaal is, zal er een zekere spreiding op de proefresultaten terug te vinden zijn.
De spreiding zal des te kleiner zijn naarmate het beton homogener is.
III.2.3.3 Treksterkte
Beton weerstaat zeer slecht aan trek. De breuk wordt voor normaal beton meestal ingeleid via
aanwezige microscheuren en holten die hetzij zich uitbreiden, hetzij aanleiding geven tot
scheurinitiatie onder toenemende trekspanningen. De vermelde microscheuren zijn
hoofdzakelijk hechtingsscheuren in het contactvlak tussen de grove granulaten en de
cementsteen [3].
De treksterkte kan op drie verschillende manieren bepaald worden volgens de Belgische
norm:
� Rechtstreekse trek (NBN B 15-211);
� Bepaling van de splijttreksterkte (NBN EN 12390-6);
� Bepaling van de buigtreksterkte (NBN EN 12390-5).
Er zal in deze thesis enkel gebruikgemaakt worden van de laatste twee proefmethoden. Deze
twee methodes worden hieronder besproken.
Bepaling van de buigtreksterkte
De meest gebruikte manier om de treksterkte van beton proefondervindelijk te bepalen is de
buigproef op prismatische proefstukken. De proefstukken bestaan uit prisma’s met
vierkantvormige sectie met zijden d van 150 mm. De lengte moet volgens de norm groter zijn
dan 3,5d. Als lengte wordt 600 mm genomen. De prisma’s zijn dus balkvormige proefstukken
met afmetingen 150x150x600 mm. De prismavormige proefstukken worden onderworpen aan
een buigmoment door de uitoefening van een belasting door middel van rollen boven- en
onderaan de proefstukken. Men noteert de maximale belasting die tijdens de proef wordt
geregistreerd en berekent hieruit de buigtreksterkte (fct,fl).
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 105
In het geval van een driepuntsbuigproef is de formule voor de buigtreksterkte als volgt:
�̂-,DH = 32 . �. +'Z. d�� [b((�]
Met:
� F : de maximale kracht in N;
� l : de overspanning in mm;
� d1 en d2: laterale afmetingen van het proefstuk in mm, d2 zijnde de hoogte en d1 de
breedte.
Figuur 59: Opstelling driepuntsbuigproef [3]
Figuur 60: Driepuntsbuigproef labo Magnel
Het verband tussen de buigtreksterkte en de rechtstreekse treksterkte bij een
driepuntsbuigproef is:
�̂- = 0,6. �̂-,DH
Bepaling van de splijttreksterkte
Deze proef wordt uitgevoerd na de driepuntsbuigproef. Hierdoor zijn de prisma's gebroken in
twee helften en wordt op elke helft een splijtproef uitgevoerd. Deze waarde heeft dan de
splijttreksterkte (fct,sp).
Het proefstuk wordt op druk belast volgens twee beschrijvende rechten waarbij de
theoretische lijnlast uitgeoefend wordt als een last verdeeld over een belastingsstrookje uit een
halfhard materiaal (een houtlatje). Volgens de x-as ontstaan er trekspanningen. Indien a <
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 106
(1/10)d zouden de splijtspanningen nagenoeg eenparig verdeeld zijn over de hoogte (zie
Figuur 61). De splijttreksterkte wordt berekend met de formule:
�̂-,]d = 2. Fπ. l. d[ b((�] Met:
� F : de maximale kracht in N;
� l : de lengte van het proefstuk in mm;
� d : de diameter, respectievelijk hoogte van het proefstuk in mm.
Figuur 61: Opstelling splijtproef [3]
Figuur 62: Splijtproef labo Magnel
Het verband tussen de splijttreksterkte en de rechtstreekse treksterkte bij een splijtproef is:
�̂- = 0,9. �̂-,]d
III.2.3.4 Elasticiteitsmodulus
De elasticiteitsmodulus wordt bepaald volgens de norm NBN B 15-203. Een belangrijke
eigenschap van een materiaal is de vervorming onder invloed van een belasting. Indien een
betonproefstuk onderworpen wordt aan een één-assige kortstondige drukproef, wordt een
verband tussen de axiale drukspanning σc en de axiale stuik εc bekomen. Hierbij is εc = ∆l/l
met ∆l de verkorting en l de oorspronkelijke lengte van het proefstuk. De verhouding tussen
de gemeten spanning en stuik is nagenoeg constant bij lage spanningen. Maar bij hogere
spanningen blijkt de stuik meer toe te nemen in vergelijking met de spanningen. Deze extra
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 107
vervormingstoename wordt naast de visco-elastische eigenschap van het materiaal mede
veroorzaakt door het ontstaan van microscheurtjes in het beton. In een vervormingsgestuurde
proef kan ook de dalende tak in het diagram worden doorlopen [3].
Concreet is de elasticiteitsmodulus E de verhouding tussen de drukspanning en de
corresponderende stuik. Dit wordt uitgedrukt in N/mm², E = hi. Het verband wordt geschetst in
Figuur 63.
Figuur 63: Spanning-rek diagram voor beton onderworpen aan axiale druk [3]
Er wordt echter wel een onderscheid gemaakt tussen twee verschillende elasticiteitsmoduli,
namelijk de tangens- en de secanselasticiteitsmodulus [3]. In deze thesis wordt er dieper
ingegaan op de secanselasticiteitsmodulus, soms ook de statische elasticiteistmodulus
genoemd.
Alvorens de proef aan te vatten, dienen de proefstukken te worden voorbereid. Het principe
daarvan wordt schematisch geïllustreerd in Figuur 64. De proefstukken bestaan uit cilinders
met een diameter van 150 mm en een hoogte van 300 mm. Op drie plaatsen, met een hoek van
120° ertussen, worden rekstrookjes geplaatst met een meetbasis van 120 mm. De rekstrookjes
worden vastgelijmd op de cilinder met een tweecomponentenlijm. De rekstrookjes worden op
hun beurt, via een elektrische bedrading, verbonden met een computer. Eens de verbinding tot
stand wordt gebracht, kan het proefstuk gepositioneerd worden in de drukpers. Na deze
voorbereiding kan de eigenlijke proef starten.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 108
Figuur 64: Principeschets voorbereiding elasticiteitsmodulus
De proefstukken zijn bewaard in een vochtige kamer bij een temperatuur van 20°C en een
relatieve vochtigheid van 90% tot ze worden beproefd. Om tot goede resultaten te komen,
dienen net zoals bij de drukproeven de drukvlakken voldoende effen te zijn. Indien dit niet het
geval is, wordt meer op de ene kant van de cilinder gedrukt dan op de andere kant wat leidt tot
spanningsconcentraties. De juiste haaks- en vlakheid wordt verkregen door het oppervlak te
bewerken door zagen.
Figuur 65: Elasticiteitsmodulus labo Magnel
De methode bestaat erin de rek op te meten, via rekstrookjes, van een proefstuk uit verhard
beton dat wordt onderworpen aan drie belastingscycli. Bij iedere belastingscycli loopt de
spanning eerst op van de beginspanning = 0,5 N/mm² tot één derde van druksterkte van het
beton om vervolgens terug te dalen tot de beginspanning. Ieder proefstuk ondergaat dus
driemaal een lus tussen de beide belastingsniveaus. Bij elk belastingsniveau wordt de
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 109
opgelegde kracht gedurende 90 seconden aangehouden. Het ontlasten of belasten van het
proefstuk van 0,5 N/mm² tot 1
3 fc,cub N/mm² duurt ongeveer 30 seconden. Daarna wordt de
drukspanning verhoogd ter bepaling van de breukbelasting. Dit proces gebeurt volledig
automatisch zodanig dat de spanning gelijkmatig toeneemt of afneemt met een snelheid van
0,8 ± 0,4 N/mm² per seconde.
De secansmodulus wordt dan bepaald via de wet van Hooke die de verhouding tussen de
spanning en de rek vastlegt.
Ecm=∆σ∆ε
De secanselasticiteitsmodulus is de helling van een rechte getrokken door een punt met een
aanvangsspanning σc,1 = 0,5 N/mm² en een volgend spanningspunt dat overeenkomt met een
derde van de vooraf bepaalde druksterkte van het beton σc,2 = 1
3 fc. Dit wordt voorgesteld in
Figuur 66 en weergegeven in formulevorm:
Ecm= σc,2− σc,1
εc,2,n− εc,1,n
Met:
� Ecm: de secanselasticiteitsmodulus in MPa;
� εc,1,n: de vervorming, herleid tot de meetbasis, gemeten in de nde belastingscyclus bij
σc,1 [-];
� εc,2,n: de vervorming, herleid tot de meetbasis, gemeten in de nde belastingscyclus bij
σc,2 [-].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 110
Figuur 66: De secanselasticiteitsmodulus waarbij tan αcm = Ecm [10]
III.2.3.5 Krimp
De krimp wordt beproefd aan de hand van de norm NBN B 15-216. Beton dat in de lucht
verhardt, neemt na enige tijd een kleiner volume in tengevolge van verlies aan water: "het
krimpt". Dit verlies doet zich voornamelijk voor door verdamping (uitwisseling met de
omgeving) en in mindere mate door de hydratatie- en carbonatatiereactie [3].
Het krimpen van beton manifesteert zich voornamelijk wanneer de hoeveelheid
aanmaakwater groot en de atmosfeer droog is. Hoe groter de hoeveelheid cement bij een
gegeven W/C-factor, hoe groter de krimp van het beton is. Uiteraard laat krimp zich het
sterkst gevoelen in het nog jonge beton. Naarmate het beton ouder wordt, vermindert de nog
te verwachten krimp.
Het doel van de proef is het meten van de lengtevermindering van betonnen proefstukken,
bewaard in constante thermische en hygrometrische voorwaarden, in functie van de tijd.
De proefstukken zijn rechtstaande balkjes met een breedte van 150 mm, diepte van 150 mm
en een hoogte van 600 mm. Er worden twee proefstukken voorzien per betontype en bewaard
in gecontroleerde omstandigheden in de grote klimaatzaal van Magnel. De temperatuur
bedraagt er 20°C en de relatieve luchtvochtigheid 60%. De proefstukken moeten vrij kunnen
vervormen en worden op hun kop geplaatst in de klimaatzaal.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 111
Op iedere verticale zijde van het rechtstaande balkje worden er twee demecpuntjes gelijmd in
het midden van de vlakken. Per proefstuk kunnen er vier krimpmetingen worden uitgevoerd.
Figuur 67: Lijmen van demecpuntjes op de
prisma's
Figuur 68: Proefstukken in de klimaatzaal
De krimp wordt gemeten volgens de lengteas van het proefstuk door middel van een
demecmeter. De krimp is gedefinieerd als de lengteverandering van de afstand tussen de twee
demecpuntjes. De waarde van de eerste meting geldt als nulpunt. Het verschil van de waarden
tussen twee metingen, geeft dan de lengteverandering weer. Er wordt gebruikgemaakt van de
demecmeter Demec 8"-4 met als schaalfactor 0,984.10-5. De demecmeter wordt voor iedere
meting geijkt met een ijkstaaf. De krimp wordt uitgedrukt in µm/m.
Figuur 69: De demecmeter
De krimpmetingen gebeuren op regelmatige basis: in de eerste 28 dagen iedere dag behalve in
het weekend. Na 28 dagen worden de metingen uitgevoerd om de twee à drie dagen. De
resultaten worden uitgezet in een grafiek in functie van de ouderdom.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 112
III.3 Betonsamenstellingen
III.3.1 Algemeen
In onderstaande paragrafen worden de verschillende betonsamenstellingen berekend en
weergegeven. Bij het berekenen van deze samenstellingen zijn er twee fouten opgetreden.
Deze fouten zullen slechts een kleine invloed hebben op de harde betoneigenschappen maar
worden hier toch vermeld ter aanvulling.
De eerste fout heeft betrekking tot de keuze van de waterabsorptiecoëfficiënt. In onderstaande
paragrafen is gebruikgemaakt van de waterabsorptiecoëfficiënten verkregen via methode 1
(zie paragraaf III.2.1.2.1). Deze coëfficiënten geven een te hoge waarde in vergelijking met de
waarden verkregen volgens de norm NBN EN 1097-6 (methode 2). De berekende
hoeveelheden voor het door de granulaten geabsorbeerd water zullen in dit opzicht ietwat te
hoog zijn. Dit komt vooral voor bij het klassiek beton aangezien er gewerkt wordt met
absorptiewaarden van 1,07 en 2,78% voor respectievelijk porfier 6,3/20 en 2/6,3, terwijl
volgens de proef via NBN EN 1097-6 voor porfier algemeen een waterabsorptiecoëfficiënt
van 0,64% wordt bekomen. Bij de gerecycleerde granulaten is deze fout zeer miniem,
aangezien de waterabsorptiecoëfficiënten volgens de twee manieren bijna niet verschillen van
elkaar: 5,72 en 5,36%. Het door de granulaten geabsorbeerd water bij de gerecycleerde
betonsamenstellingen is dus vrij correct.
Daarnaast is nog een tweede fout geslopen in de berekeningen. Deze fout heeft te maken met
het luchtgehalte in het klassiek en gerecycleerde beton verkregen via de traditionele methode.
Het luchtgehalte werd pas als laatste bepaald. Na alle bestandsdelen om te zetten in volumes,
werd er een bepaald volume X l/m³ bekomen. Vervolgens werd er gebruikgemaakt van de
gelijkheid 1 m³ = 1000 l. Het overblijvend gedeelte was verondersteld lucht te zijn. Er werd
dus een luchtgehalte van 1000 - X l/m³ verkregen. Dit is een foute interpretatie. In een beton
zonder luchtbelvormer is 1% een algemeen aanvaard luchtgehalte. Er moet vooraf standaard
10 l/m³ aan lucht ingerekend worden.
Aangezien deze thesis vooral de intentie heeft om de gerecycleerde betonsamenstellingen via
de traditionele en EMV-methode met elkaar te vergelijken, is een tweede gerecycleerd beton
via de traditionele methode gemaakt met een correct luchtgehalte (Traditioneel 2), zie
volgende paragrafen.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 113
In de volgende paragrafen hebben alle betonsamenstellingen een W/C-factor van ongeveer
0,45. Hiervoor wordt er enkel rekening gehouden met het effectief watergehalte.
III.3.2 Klassiek beton (NA-concrete)
In Tabel 19 bevindt zich de betondosering opgegeven door Dhr. ir. Luc Rens. Het gaat om een
standaard wegenbeton zonder toevoeging van luchtbelvormer en plastificeerder.
Het door granulaten geabsorbeerd water neemt geen volume in want het zit gevat in de
granulaten. In totaal wordt 18 liter geabsorbeerd water in rekening gebracht. In de
betonsamenstelling zit 815 kg/m³ porfier 6,3/20 met een waterabsorptiecoëfficiënt van 1,07%.
Per kubiek bedraagt de waterabsorptie van dit type granulaat dus (1,07/100).815 = 8,72 kg/m³.
Anderzijds is er 350 kg/m³ porfier 2/6,3 aanwezig in de beton met een
waterabsorptiecoëfficiënt van 2,78%. Per kubiek bedraagt de waterabsorptie van deze gradatie
porfier (2,78/100).350 = 9,73 kg/m³. In het totaal bedraagt de absorptie van de twee
granulaattypes dus 8,72 + 9,73 = 18,45 = ± 18 kg/m³.
Tabel 19: Opgegeven betonsamenstelling klassiek beton
Samenstelling Klassiek
l/m³ kg/m³
Porfier 6,3/20 302 815
Porfier 2/6,3 130 350
Gebroken beton 4/20 - -
Rond zand 0/4 255 675
Cement CEM III/A 42,5 N LA 380
Effectief water 170
Door granulaten geabsorbeerd water 18
Totaal water 188
Totaal 2408
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 114
Hieruit volgt de equivalente NA-concrete voorgesteld in Tabel 20 en visueel weergegeven in
het taartdiagram eronder.
Tabel 20: Betonsamenstelling klassiek beton (equivalent NA-concrete)
Klassiek beton
Materiaal Proportie Bulkdichtheid Volume
kg/m³ kg/m³ l/m³
Grove granulaten 1165 2700 431
Mortel 568
Fijne granulaten 675 2650 255
Cement CEM III 380 3000 127
Water 188 1000 170
Lucht 17
Totaal 2408 1000
Figuur 70: Taartdiagram betonsamenstelling klassiek beton
III.3.3 Gerecycleerd beton via de traditionele methode
III.3.3.1 Gerecycleerd beton "Traditioneel 1"
Deze betonsamenstelling werd ook opgegeven door Dhr. ir. Luc Rens. Het gerecycleerd beton
via de traditionele methode houdt in dat een bepaald percentage aan natuurlijke granulaten
wordt vervangen door gerecycleerde granulaten. De rest van de bestanddelen van het beton
wordt behouden zoals in het klassiek beton: de mortelmatrix heeft volledig dezelfde
samenstelling als deze van het klassiek beton.
431
568
Volumes klassiek beton [l/m³]
Grove granulaten
Mortel
255
127
170
17
Volumes mortel [l/m³]
Fijne granulaten
Cement CEM III
Water
Lucht
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 115
Het massagehalte aan gerecycleerd materiaal tegenover de grove granulaten in dit beton
bedraagt ongeveer 67%:
:$*$%j%+$$*'$W*�"k+�&$":*)U$ + W$*$%j%+$$*'$W*�"k+�&$" = 695350 + 695 = 66,5%
Tabel 21: Betonsamenstelling van het gerecycleerd beton "Traditioneel 1"
Gerecycleerd beton: "Traditioneel 1"
Materiaal Proportie Bulkdichtheid Volume
kg/m³ kg/m³ l/m³
Grove granulaten 350 2700 130
Gerecycleerde granulaten 695 2310 301
Mortel 569
Fijne granulaten 675 2650 255
Cement CEM III 380 3000 127
Water 210 1000 170
Lucht 18
Totaal 2310 1000 Bij een gerecycleerd beton wordt de waterabsorptiecoëfficiënt alleen toegepast op de
proportie aan gerecycleerde granulaten. Aan deze granulaten hangt een hoog gehalte aan
mortel en dit slorpt veel makkelijker water op in vergelijking met de natuurlijke grove
granulaten. Het door de granulaten geabsorbeerd water bedraagt nu (5,72/100).695 = ± 40
kg/m³. De totale proportie water in de betonsamenstelling bedraagt dus 170 + 40 = 210 kg/m³.
Deze absorptie neemt terug geen volume in, vandaar is het totale volume water in het beton
enkel 170 l/m³.
Figuur 71: Taartdiagram gerecycleerd beton "Traditioneel 1"
130
301569
Volumes "Traditioneel 1" [l/m³]
Grove granulaten
Gerecycleerde granulaten
Mortel
255
127
170
18
Volumes mortel [l/m³]
Fijne granulaten
Cement CEM III
Water
Lucht
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 116
III.3.3.2 Gerecycleerd beton "Traditioneel 2"
"Traditioneel 1" bezit een te groot luchtgehalte (18 > 10 l/m³), hierdoor wordt een nieuw
gerecycleerd beton via de traditionele methode vervaardigd, genaamd "Traditioneel 2". De
rest van de werkwijze is analoog zoals het beton in de vorige paragraaf. Om aan 1000 l/m³ te
komen, worden nu de proporties van de grove gerecycleerde en natuurlijke granulaten
verhoudingsgewijze aangepast. De mortelmatrix blijft terug hetzelfde zoals in het klassiek
beton. Ook hier is de waterabsorptiecoëfficiënt gelijk aan 5,72%.
Tabel 22: Betonsamenstelling van het gerecycleerd beton "Traditioneel 2"
Gerecycleerd beton: "Traditioneel 2"
Materiaal Proportie Bulkdichtheid Volume
kg/m³ kg/m³ l/m³
Grove granulaten 355 2700 131
Gerecycleerde granulaten 710 2310 307
Mortel 561
Fijne granulaten 675 2650 255
Cement CEM III 380 3000 127
Water 210 1000 170
Lucht 10
Totaal 2330 1000
Figuur 72: Taartdiagram gerecycleerd beton "Traditioneel 2"
Het massagehalte aan gerecycleerd materiaal tegenover de grove granulaten in dit beton
bedraagt ongeveer 67%:
:$*$%j%+$$*'$W*�"k+�&$":*)U$ + W$*$%j%+$$*'$W*�"k+�&$" = 710355 + 710 = 66,7%
131
307561
Volumes "Traditioneel 2" [l/m³]
Grove granulaten
Gerecycleerde granulaten
Mortel
255
127
170
10
Volumes mortel [l/m³]
Fijne granulaten
Cement CEM III
Water
Lucht
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 117
III.3.4 Gerecycleerd beton via de EMV-methode
Voor de gedetailleerde uiteenzetting van de berekening voor een EMV-beton wordt verwezen
naar de literatuur (zie paragraaf II.8.3).
III.3.4.1 Bepalen eigenschappen van de bestanddelen
De eerste stap bestaat uit het bepalen van alle variabelen van zowel de gerecycleerde als van
de natuurlijke granulaten.
Tabel 23: Startgegevens voor de EMV-berekening
Eigenschap NA RA Cement
SGb [kg/m³] 2700 2310 3000
RMC [%] / 40 /
De specifieke bulkdichtheid SGb van de gerecycleerde granulaten is afhankelijk van de RMC-
waarde. De RMC-waarden voor enkele gerecycleerde granulaten in de literatuur zijn gelijk
aan 0, 23 en 41%. Deze granulaten hebben een specifieke bulkdichtheid van respectievelijk
2700, 2420 en 2300 kg/m³. Op basis van deze waarden wordt een exponentiële functie
bepaald om het verloop van de specifieke bulkdichtheid in functie van de RMC-waarde te
kennen. Deze functie is weergegeven in Figuur 73.
Figuur 73: Grafiek ter bepaling van de bulkdichtheid in functie van de RMC-waarde [6]
De specifieke bulkdichtheid kan theoretisch niet naar nul gaan waardoor een horizontale
asymptoot zal bereikt worden bij grote waarden. Theoretisch kan de RMC-waarde maximaal
100% bedragen: de gerecycleerde granulaten bestaan dan enkel uit mortel. Met deze waarde
komt een specifieke bulkdichtheid van 2190 kg/m³ overeen. In ons geval bedraagt de RMC-
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 118
waarde 40%. Als dit wordt ingevuld in de formule horende bij Figuur 73, wordt er een
specifieke bulkdichtheid van 2314 kg/m³ bekomen of afgerond naar 9:;�� = 2310 kg/m³.
Bij de berekening van de EMV-methode wordt voor het volume water enkel gewerkt met het
effectief volume (.AB-43/�0�12�34-4 = 170 kg/m³; zie equivalente NA-concrete paragraaf III.3.2).
Het door de granulaten geabsorbeerd water mag hier niet in rekening worden gebracht.
III.3.4.2 Fijnheidsmodulus
De zeefproef voor rond zand 0/4 is terug te vinden in paragraaf III.2.1.1.
Tabel 24: Zeefproef rond zand 0/4
Rond zand 0/4
Zeef [mm] Zeefrest [g] Zeefrest [%] Doorgang [%] Gecum. zeefrest [%]
31,5 0,00 0,00 100,00 0,00
20 0,00 0,00 100,00 0,00
14 0,00 0,00 100,00 0,00
10 0,00 0,00 100,00 0,00
6,3 4,61 0,31 99,69 0,31
4 48,42 3,25 96,45 3,55
2 113,75 7,63 88,82 11,18
1 206,60 13,85 74,97 25,03
0,500 524,46 35,16 39,81 60,19
0,250 493,28 33,07 6,75 93,25
0,125 93,65 6,28 0,47 99,53
0,063 5,02 0,34 0,13 99,87
Vulstof 1,88 0,13 0,01 99,99
Totaal 1491,67 99,99
Verlies 0,08 0,01
De fijnheidsmodulus is een waarde die wordt berekend door de som te maken van de
gecumuleerde zeefresten op de zeven met afmetingen 4 mm, 2 mm, 1 mm, 0,500 mm, 0,250
mm, 0,125 mm en deze som te delen door 100. Hier wordt dit:
(3,55 + 11,18 + 25,03 + 60,19 + 93,25 + 99,53)/100 = 2,93
Deze waarde zal nodig zijn voor verdere berekeningen in de volgende paragrafen.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 119
III.3.4.3 Bepalen verhouding R
De belangrijkste stap bestaat uit het bepalen van het volume gerecycleerde granulaten (RA) in
de nieuwe gerecycleerde betonmix (RA-concrete), gegeven door .����0�12�34-4. Het volume
van de nieuw toe te voegen NA in dezelfde mix wordt dan ./���0�12�34-4. Een belangrijke
parameter in deze methode is de verhouding van het volume NA in de RA-concrete op deze in
de NA-concrete, aangeduid door R.
� = ./���0�12�34-4./�/�0�12�34-4
Merk op dat deze parameter een waarde aanneemt tussen 0 en 1, waarbij R = 0 staat voor een
betonmengeling met 100 % RA en R = 1 overeenkomt met een mix met 100 % nieuwe NA.
Aan deze verhouding zijn enkele limieten en condities gekoppeld.
De verhouding R wordt enkel gelimiteerd door een minimumwaarde die rekening houdt met
de RMC-waarde. Het volume RA in de nieuwe RA-concrete wordt gelijk genomen aan het
volume NA in de NA-concrete. Het volume aanhechtende mortel in het betonpuin wordt
rechtstreeks vervangen door nieuwe natuurlijke granulaten.
.����0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 .�6��0�12�34-4 = ./���0�12�34-4
Hierdoor wordt de verhouding R gegeven door:
� = .�6��0�12�34-4.����0�12�34-4 = ?1 − (1 − �� ). 9:;��9:;/�@ = l1 − (1 − 0,40). 23102700n = 49%
Daarnaast wordt ook de minimale R-waarde bepaald. Deze waarde kan dan worden
vergeleken met bovenstaande vergelijking. Bij een maximale nominale granulaatgrootte gelijk
aan 20 mm en een fijnheidsmodulus van de fijne granulaten gelijk aan 2,93, geeft Tabel 25
een .>�0/�/�0�12�34-4 gelijk aan 0,607. Dit is verkregen via interpolatie.
Masterproef
Tabel 25: Bulkvolumes van droge grove granulaten per eenheidsvolume beton
De andere variabelen werden hiervoor reeds
�C,2 =III.3.4.4 Bepalen volume RA en NA in de nieuwe RA
Het volume RA in de RA
aan te nemen als het volume NA in de NA
gecontroleerd met de formule opgesteld in de literatuur
.����0�12�34-4
Het volume aan natuu
verhouding R:
./���Voor de volledigheid worden b
=7>0����0�12�34-4=7>0/���0�12�34-4
Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe
Bulkvolumes van droge grove granulaten per eenheidsvolume beton
variabelen werden hiervoor reeds vernoemd.
1 ��1 � �� �
.>�0/�/�0�12�34-4 .
9:;��
9:;/� � 1 �
�1 � 0,40�
0,607
Bepalen volume RA en NA in de nieuwe RA-concrete
Het volume RA in de RA-concrete werd in de vorige stap vastgelegd door dezelfde waarde
aan te nemen als het volume NA in de NA-concrete, nl. 431 l/m³.
gecontroleerd met de formule opgesteld in de literatuur:
�12�34-4 �./�/�0�12�34-4. �1 � ��
�1 � �� �.9:;
��
9:;/�
�431. �1 � 0
�1 � 0,40�.23102700
Het volume aan natuurlijke granulaten kan vervolgens worden bepaald met behulp van de
/���0�12�34-4 � �. ./�
/�0�12�34-4 � 0,49. 431 �
Voor de volledigheid worden beide volumes omgezet naar hun massahoeveelheden:
�12�34-4 �./�/�0�12�34-4.9:;
�� � 431.2,310
�12�34-4 �./���0�12�34-4 .9:;
/� � 210.2,700
Jan Vanlerberghe 120
Bulkvolumes van droge grove granulaten per eenheidsvolume beton [16]
.2310
2700� 16%
concrete werd in de vorige stap vastgelegd door dezelfde waarde
rete, nl. 431 l/m³. Dit kan ook worden
0,49�
�23102700
� 431+/(³
rlijke granulaten kan vervolgens worden bepaald met behulp van de
� 210+/(³
massahoeveelheden:
310 � 996qW/(³
700 � 567qW/(³
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 121
III.3.4.5 Bepalen mortelvolume
Het origineel mortelvolume wordt berekend via onderstaande formule:
.�6��0�12�34-4 =.����0�12�34-4. ?1 − (1 − �� ). 9:;��9:;/�@ = 431. l1 − (1 − 0,40). 2,3102,700n= 210+/(³
Aangezien de rechterterm van de bovenstaande formule gelijk is aan de verhouding R, is deze
waarde gelijk aan het volume van de natuurlijke granulaten in het gerecycleerd EMV-beton.
Het nieuw mortelvolume wordt bepaald door het volume aan originele mortel in de
betonpuingranulaten te verminderen van het totale mortelvolume in het klassiek beton. Het
totaal mortelvolume in het equivalent klassiek beton wordt berekend door het volume aan
natuurlijke granulaten af te trekken van het eenheidsvolume:
.6/�0�12�34-4 = 1000 −./�/�0�12�34-4 = 1000 − 431 = 569+/(³
Het nieuw mortelvolume wordt bijgevolg:
./6��0�12�34-4 = .6/�0�12�34-4 − .�6��0�12�34-4 = 569 − 210 = 359+/(³
Als laatste worden de volumes van de mortelmatrix bepaald:
.AB-43��0�12�34-4 =.AB-43/�0�12�34-4. ./6��0�12�34-4.6/�0�12�34-4 = 170. 359569 = 107+/(³
.�4C42-��0�12�34-4 =.�4C42-/�0�12�34-4. ./6��0�12�34-4.6/�0�12�34-4 = 127. 359569 = 80+/(³
.D,E24F3B2.��0�12�34-4 =.D,E24F3B2./�0�12�34-4. ./6��0�12�34-4.6/�0�12�34-4 = 255. 359569 = 161+/(³
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 122
Ter volledigheid kan dit nog eens omgezet worden naar de equivalente massahoeveelheden
door te vermenigvuldigen met de specifieke bulkdichtheden. De samenstelling van het
gerecycleerd beton via de EMV-methode wordt weergegeven in Tabel 26 en Figuur 74.
Tabel 26: Betonsamenstelling van het EMV-beton
Gerecycleerd beton: "EMV"
Materiaal Proportie Bulkdichtheid Volume
kg/m³ kg/m³ l/m³
Grof betonpuin 996 2310 431
Originele granulaten 221
Originele mortel 210
Nieuwe granulaten 567 2700 210
Nieuwe Mortel 359
Fijne granulaten 427 2650 161
Cement CEM III 240 3000 80
Water 162 1000 107
Lucht 10
Totaal 2392 1000
Figuur 74: Taartdiagram betonsamenstelling EMV-beton
Er wordt terug gebruikgemaakt van het door de granulaten geabsorbeerd water. Het
betonpuin, Jacobs 4/20, heeft een waterabsorptiecoëfficiënt van 5,72%. Voor de totale
waterabsorptie wordt enkel rekening gehouden met de absorptie van water door de betonpuin
granulaten. Er wordt dus een totale absorptie van (5,72/100).996 = ± 55 kg/m³ verkregen. De
totale proportie water in de betonsamenstelling bedraagt dus 107 + 55 = 162 kg/m³. Deze
absorptie neemt terug geen volume in, vandaar is het totale volume water in het beton enkel
107 l/m³.
221
210
210
359
Volumes EMV-beton [l/m³]
Originele granulatenOriginele mortel
Nieuwe granulaten
161
80
107
10
Volumes mortel [l/m³]
Fijne granulaten
Cement CEM III
Water
Lucht
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 123
De proportie van de nieuw toe te voegen granulaten bedraagt 567 kg/m³. Er zullen twee
soorten beton gemaakt worden via de EMV-methode:
� Het eerste EMV-beton ("EMV 1" ) door de nieuw toe te voegen granulaten
verhoudingsgewijs te verdelen over porfier 2/6,3 en 6,3/20. In het klassiek beton
bedraagt de verhouding tussen deze twee gradaties 350/815 = 0,43. Indien dezelfde
verhouding wordt toegepast op deze 567 kg/m³, dan worden de proporties van porfier
2/6,3 en 6,3/20 respectievelijk 170 en 397 kg/m³ in het eerste EMV-beton.
� Een tweede EMV-beton ("EMV 2" ) waar alle nieuwe toe te voegen granulaten
volledig bestaan uit porfier 2/6,3.
Voor de volledigheid worden de twee hoofdwetmatigheden van de EMV-methode
gecontroleerd. De linkse waarden zijn af te leiden uit Tabel 26 en de rechtse waarden uit
Tabel 20. Op afrondingsfouten na, kloppen deze wetmatigheden.
.56��0�12�34-4 = .6/�0�12�34-4 210 l/m³ + 359 l/m³ = 569 l/m³
.5/���0�12�34-4 = ./�/�0�12�34-4 221 l/m³ + 210 l/m³ = 431 l/m³
Het massagehalte aan gerecycleerd materiaal ten opzichte van de grove granulaten in dit beton
bedraagt ongeveer 64%:
:$*$%j%+$$*'$W*�"k+�&$":*)U$ + W$*$%j%+$$*'$W*�"k+�&$" = 996996 + 567 = 63,7%
De gerecycleerde betonsamenstellingen via de traditionele wijze hebben een massagehalte aan
gerecycleerd materiaal van 67%. De hoeveelheid aan gerecycleerd materiaal in alle
gerecycleerde betonsamenstellingen kan dus goed vergeleken worden met elkaar.
III.3.5 Fullerkromme
De optimale samenstelling van de granulaten is deze waarbij het volume aan holle ruimtes
tussen de granulaatkorrels minimaal is. Deze holle ruimtes moet worden aangevuld met
cement en water. Verschillende betononderzoekers hebben zogenaamde “ideale”
korrelkrommen bepaald [3].
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 124
In de berekening van de EMV-methode wordt het betonpuin beschouwd als een tweeledig
materiaal bestaande uit granulaten en mortel. Bij het vervaardigen lost de mortel niet van de
granulaten. Het betonpuin blijft dus van hetzelfde kaliber 4/20. Voor de vervaardiging van het
EMV-mengsel mag het betonpuin als één kaliber worden beschouwd.
III.3.5.1 De samengestelde korrelverdelingscurves vergelijken met Fullercurve
In paragraaf III.2.1.1 zijn de korrelverdelingen van de natuurlijke en gerecycleerde granulaten
verduidelijkt. Met behulp van deze diagrammen en de betonsamenstellingen kunnen de
samengestelde korrelverdelingsdiagramma’s opgesteld worden. Deze kunnen vergeleken
worden met de ideale korrelcurve. De ideale korrelcurve wordt gegeven door de formule van
Fuller:
r = s't × 100
Met:
� d: maaswijdte van de zeef in mm;
� D: maximale korrelgrootte van de granulaten (Dmax=20 mm) in mm;
� Y: doorval door de zeef met maaswijdte d in %.
In Grafiek 7 wordt de ideale korrelcurve vergeleken met de korrelcurves van het klassiek
beton, "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2".
Grafiek 7: Samengestelde korrelverdelingscurves vergelijken met de Fullercurve (1)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Doo
rval
[%]
Zeefopening [mm]
Fullerkromme
Klassiek beton
Traditioneel beton 1
Traditioneel beton 2
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 125
In Grafiek 8 wordt dezelfde Fullerkromme vergeleken met de eerste EMV-samenstelling
(EMV 1) en de tweede EMV-samenstelling (EMV 2).
Grafiek 8: Samengestelde korrelverdelingscurves vergelijken met de Fullercurve (2)
De klassieke betonsamenstelling en de twee traditionele betonsamenstellingen leunen dicht
aan bij de Fullerkromme. Dit wijst op een goede verdeling van het korrelskelet.
Daartegenover heeft de betonsamenstelling zoals eerst vervaardigd via de EMV-methode
(EMV 1), geen goed korrelskelet. Deze wijkt sterk af van de ideale korrelcurve. Er zijn
namelijk te veel grove granulaten aanwezig. "EMV 2" bevindt zich dichter bij de
Fullerkromme dan "EMV 1". Toch is de korrelverdeling niet zo goed als deze van het klassiek
en gerecycleerd beton via de traditionele methode. Dit wijst erop dat de tweede EMV-
samenstelling (EMV 2) een betere betonmatrix zal vormen als deze volgens de eerste EMV-
methode (EMV 1). De kromme ligt wel nog altijd onder de ideale korrelkromme wat er op
wijst dat er nog steeds te weinig fijnere gradaties granulaten aanwezig zijn in het korrelskelet.
Algemeen kan worden geconcludeerd dat bij het opstellen van een betonsamenstelling via de
EMV-berekening geen rekening wordt gehouden met het korrelskelet. Dit is een groot nadeel
bij het toepassen van deze berekeningswijze.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Doo
rval
[%]
Zeefopening [mm]
Fullerkromme
EMV-1
EMV-2
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 126
III.4 Proefstukken
III.4.1 Voorbereiding
Bij de samenstelling van het beton is bekend hoeveel kg van elk materiaal nodig is voor het
vervaardigen van een éénheidsvolume beton. Anderzijds kan ook het volume worden
berekend van het benodigd beton. Per betonsoort worden volgende proefstukken gemaakt:
� 5 proefstukken voor de drukproef (16,9 liter beton);
� 5 proefstukken voor de buigingsproef (67,5 liter beton);
� 3 proefstukken voor de E-modulus (15,9 liter beton);
� 2 proefstukken voor de krimp (27,0 liter beton).
Dit heeft een totaal van 127,3 liter per betonsoort. Om de verse betoneigenschappen te testen,
wordt er een extra hoeveelheid in rekening gebracht en zal de mengeling een totaal van 150
liter bevatten.
Als de betonsamenstelling per kubiek bekend is, alsook de totaal te maken hoeveelheid, dan
kan makkelijk het aantal kilogram van elk materiaal worden berekend. Er wordt een
voorbeeld gegeven voor het klassiek beton.
Tabel 27: Voorbeeld productie beton (voorbeeld voor klassiek beton)
Er wordt voor iedere betonsoort een gelijkaardige tabel opgesteld. Voor ieder materiaal kan
vervolgens eenvoudig de hoeveelheid worden afgelezen per betonmengeling.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 127
III.4.2 Vervaardiging
Eerst worden alle hoeveelheden materiaal binnen in het labo gebracht. Deze materialen
worden uitgespreid over de grond om zo gedurende twee dagen te kunnen drogen. Aangezien
in de berekeningen van de betonsamenstellingen het door de granulaten geabsorbeerde water
is berekend en hier in rekening wordt gebracht, moeten alle toe te voegen granulaten volledig
droog zijn vooraleer de mengeling te maken.
Er wordt een kruiwagen geplaatst en getarreerd op een weegschaal. Vervolgens wordt het
materiaal in de kruiwagen geplaatst en daarna precies afgewogen op de weegschaal. De
kruiwagen wordt geledigd in de mengmolen en het volgende materiaal is aan de beurt.
Figuur 75: Afwegen van de materialen
Figuur 76: Alle materialen in de mengmolen
Eens alle materialen aanwezig zijn in de mengmolen, worden de materialen droog gemengd.
Na één minuut droog mengen, wordt het effectief en geabsorbeerd water toegevoegd in de
molen. Daarna wordt nog eens twee minuten gemengd. Het resultaat van het klassiek beton is
te zien in Figuur 78.
Figuur 77: Mengen van het beton
Figuur 78: Klassiek beton
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 128
Vervolgens wordt het beton met schoppen in de bekisting gelegd en verdicht met een
trilnaald. De bekisting wordt vooraf voorzien van ontkistingsolie. Het bovenvlak wordt
afgestrijkt en egaal gemaakt met een truweel.
Figuur 79: Verdichten m.b.v. een trilnaald
Figuur 80: Oppervlak afstrijken met truweel
De proefstukken worden na 24 uur ontkist en in een klimaatzaal geplaatst met een constante
temperatuur van 20°C. Hier worden de betonstukken 28 dagen gestockeerd.
De bovenstaande foto's hebben betrekking op de klassieke betonsamenstelling. De
vervaardiging van de gerecycleerde betonsamenstellingen gebeurt op identieke wijze.
Onderstaande tekst handelt over de andere gemaakte betonmengelingen en eventuele
wijzigingen in het productieproces.
Gerecycleerd beton "Traditioneel 1"
Het resultaat is te zien in Figuur 81. Het ziet er naar uit dat er te veel water in dit beton
aanwezig is. Dit komt omdat er 40 liter door de granulaten geabsorbeerd water in rekening
wordt gebracht terwijl dit water bij de productie van het beton niet onmiddellijk wordt
geabsorbeerd door de granulaten. De overmaat aan aanmaakwater zal theoretisch worden
geabsorbeerd door de granulaten. Bij deze samenstelling kan de schokmaat niet worden
uitgevoerd aangezien de consistentie te vloeibaar is.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 129
Figuur 81: Gerecycleerd beton "Traditioneel 1"
Gerecycleerd beton "Traditioneel 2"
Aangezien "Traditioneel 1" een vloeibaar tot zeer plastisch beton is, wordt er bij "Traditioneel
2" op een andere manier te werk gegaan. Bij de vervaardiging van het beton wordt enkel het
effectief water toegevoegd. De gerecycleerde granulaten worden vooraf verzadigd in een
recipiënt met water. Een uur voordat het beton wordt vervaardigd, worden deze granulaten
uitgespreid over de vloer. De granulaten worden onderworpen aan een luchtstroom om de
waterfilm dat rondom de granulaten hangt, sneller te doen verdampen (zie Figuur 82). Het is
de bedoeling dat de granulaten oppervlaktedroog worden toegevoegd in de mengmolen.
Hierdoor zullen ze geen extra water meer absorberen.
Het resultaat van "Traditioneel 2" is te zien in Figuur 83. Dit beton ziet er qua
waterhoeveelheid al veel beter uit in vergelijking met "Traditioneel 1". Toch is het nog niet
optimaal: het beton heeft nog altijd niet de consistentie zoals te verwachten is van een
wegenbeton. Het heeft meer het uitzicht van een constructief beton. De moeilijkheid ligt hier
terug, zoals reeds vermeld bij de bepaling van de waterabsorptie, bij de interpretatie van de
oppervlaktedroge toestand van de gerecycleerde granulaten.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 130
Figuur 82: Gerecycleerde granulaten
oppervlaktedroog maken
Figuur 83: Gerecycleerd beton "Traditioneel 2"
Gerecycleerd beton "EMV 1"
Dit beton bevat zowel porfier 2/6,3 als porfier 6,3/20 (zie paragraaf III.3.4). In Figuur 84 is
het resultaat te zien van dit beton. De waterhoeveelheid is aanvaardbaar maar de
korrelverdeling is helemaal niet goed. Er zijn te weinig fijne granulaten aanwezig in het
beton. Na het verwijderen van de Abrams-kegel bij de slump zakt het beton helemaal in één.
Dit resultaat was te verwachten aangezien de korrelcurve ver verwijderd is van de ideale
Fullerkromme (zie paragraaf III.3.5). Het beton was helemaal niet te verdichten door het fout
korrelskelet waardoor besloten is om het beton weg te gooien.
Figuur 84: Gerecycleerd beton "EMV 1"
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 131
Gerecycleerd beton "EMV 2"
Het beton "EMV 2" bevat enkel porfier 2/6,3. De korrelverdeling is qua structuur al veel beter
in vergelijking met "EMV 1". Dit beton sluit ook veel beter aan bij de Fullerkromme. Toch
ligt de korrelcurve van "EMV 2" nog onder de ideale Fullerkromme, wat betekent dat er nog
altijd te weinig kleine gradaties granulaten aanwezig zijn in het beton (zie paragraaf III.3.5).
Daarnaast heeft "EMV 2" een zeer kleine slump van 1 cm. Dit wordt verder besproken bij de
resultaten van de verse betonproeven.
Doordat het beton te weinig kleine gradaties (lees: te weinig zand) bevat, is hij zeer moeilijk
te verdichten. Er wordt meer aandacht en tijd besteed aan het verdichten met de trilnaald in
vergelijking met de voorgaande betonsamenstellingen. Het resultaat van "EMV 2" is te zien
in Figuur 85.
Figuur 85: Gerecycleerd beton "EMV 2"
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 132
III.5 Resultaten
III.5.1 Resultaten van de proeven op vers beton
Om een beter inzicht te krijgen in de resultaten, worden eerst enkele zaken verduidelijkt.
Alle betonmengsels zijn vervaardigd zonder toevoeging van luchtbelvormers en
plastificeerders. Toch verplichten de standaardbestekken het gebruik van luchtbelvormers
indien de maximum korrelafmeting kleiner of gelijk is aan 20 mm [3]. De maximum
korrelgrootte in elke betonsamenstelling is hier net 20 mm. Het gebruik van een
luchtbelvormer is hier dus verplicht. Het hoofddoel van deze thesis is nagaan wat de invloed
is van het gebruik van gerecycleerde granulaten op de sterkte- en vervormingseigenschappen
van een wegenisbeton. Er is dus geopteerd om geen luchtbelvormers en plastificeerders toe te
voegen om zo weinig mogelijk parameters te hebben die van invloed kunnen zijn op de
resultaten.
De verschillende verse betonproeven zijn onmiddellijk uitgevoerd na menging van de
betonmengsels. Dit is vooral belangrijk bij de bepaling van de consistentie. De consistentie
neemt namelijk af in de tijd. Deze afname wordt vooral toegeschreven aan verdamping van
het water, watergebruik bij chemische reacties ontwikkeld na een eerste contact van de
verschillende componenten en absorptie van water door de granulaten [3]. Dit laatste is van
specifiek belang bij de betonpuingranulaten omdat deze veel poreuzer zijn dan de natuurlijke
granulaten wegens de aanhechtende mortel.
Alle resultaten van de verse betonproeven worden samengevat in Tabel 28. Als uitzondering
wordt de "EMV 1" betonsamenstelling niet opgenomen in deze tabel. Zoals reeds vermeld in
paragraaf III.4.2 is deze betonsamenstelling volledig mislukt. Deze betonsamenstelling was
niet te verdichten door het slecht korrelskelet. Vandaar is een nieuwe betonsamenstelling
vervaardigd via de EMV-methode die een beter korrelskelet bezit (EMV 2).
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 133
Tabel 28: Resultaten van de verse betonproeven
Betontype Zetmaat [mm]
S-klasse Schokmaat
[mm] F-klasse
Luchtgehalte [%]
Volumieke massa [kg/m³]
Klassiek 25 S1 420 F3 1,4 2390
EMV 2 10 S1 494 F4 1,0 2340
Traditioneel 1 190 S4 / / 1,5 2280
Traditioneel 2 115 S3 630 F6 2,5 2260
III.5.1.1 De consistentie
De zetmaat voor het klassiek beton en de "EMV 2" betonsamenstelling heeft een aardvochtige
consistentie want ze behoren beide tot de S1-klasse. Voor "Traditioneel 1" wordt een zeer
plastische consistentie (S4-klasse) waargenomen, terwijl voor "Traditioneel 2" een plastische
consistentie wordt bekomen (S3-klasse).
Zoals reeds vermeld in paragraaf III.3.1 is voor het klassiek beton gewerkt met een te hoge
waterabsorptiecoëfficiënt. Er is dus te veel water in de betonsamenstelling meegerekend.
Hierdoor wordt een zetmaat van 25 mm bekomen. Theoretisch zou de zetmaat een kleinere
waarde moeten hebben indien de berekeningen worden uitgevoerd met de
waterabsorptiecoëfficiënten bekomen in paragraaf III.2.1.2.2.
Uit de resultaten van de gerecycleerde betonsamenstellingen via de traditionele methode blijkt
dat de zetmaat sterk afhankelijk is van de overmaat aan aanmaakwater. Indien de totale
hoeveelheid water bestaat uit het fictief en geabsorbeerd water, dan wordt bij vervaardiging
niet onmiddellijk al het ingerekende, geabsorbeerde water geabsorbeerd. Er is dus een
overmaat aan aanmaakwater zichtbaar. Het grootste deel van het water dat wordt toegevoegd
voor de absorptie, wordt onmiddellijk opgenomen. Het overige water wordt geleidelijk
opgenomen door het betonmengsel. Hieruit blijkt dat de waterabsorptie afneemt in de tijd. De
overmaat aan water is dus relatief want toch is bij de gerecycleerde betonsamenstellingen
gerekend met de correcte waterabsorptiecoëfficiënt. De gerecycleerde granulaten hebben
gewoon voldoende tijd nodig om het water te absorberen. De totale berekende hoeveelheid
water is dus juist maar het overtollige water is te wijten aan het niet onmiddellijk absorberen
van water door de gerecycleerde granulaten. Wanneer er wordt gewerkt met droge
gerecycleerde granulaten en toevoeging van het geabsorbeerd water (Traditioneel 1), dan
wordt een hogere zetmaat bekomen en is er een duidelijk verlies van verwerkbaarheid. De
zetmaat en verwerkbaarheid vertonen een betere waarde indien de granulaten toegevoegd
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 134
worden met een oppervlaktedroge toestand (Traditioneel 2). Hier is bijna geen overmaat aan
aanmaakwater zichtbaar. De consistentie van het vers beton is dus sterk afhankelijk van de
vervaardigingswijze en de waterabsorptiecoëfficiënt van de granulaten.
De consistentie van "Traditioneel 2" is beter maar wat aan de hoge kant indien rekening wordt
gehouden met het type materieel voor de praktische uitvoering. Voor een wegverharding
aangebracht met een glijbekisting wordt een richtwaarde gehanteerd van 2 tot 6 cm
(zetmaatklasse van S1 tot ondergrens van S2). Voor een manuele plaatsing tussen vaste
bekistingen en met behulp van een lichte trilbalk en trilnaalden, wordt een zetmaat van 8 tot
10 cm aanbevolen (zetmaatklasse S2-S3) [3].
De lagere consistentie van het EMV-beton is te wijten aan de kleinere hoeveelheid nieuwe
mortel die wordt toegevoegd. Deze kleinere mortelhoeveelheid vereist een lager watergehalte,
waardoor een zetmaat wordt bekomen met een aardvochtige consistentie. Naast het
watergehalte wordt de consistentie ook beïnvloed door het korrelskelet. Het korrelskelet via
de EMV-methode vertoont de grootste afwijking tegenover de Fullerkromme (ideale
kromme). Hiervoor wordt terug verwezen naar paragraaf III.3.5. Het korrelskelet van de
EMV-methode bezit een grotere fractie grove granulaten in vergelijking met het klassiek
beton en het gerecycleerd beton via de traditionele methode. Dit heeft een ongunstig effect op
de consistentie. Het ongunstig effect vertaalt zich in een kleinere zetmaat voor het EMV-
beton.
De algemene consistentie is ook afhankelijk van de vorm en textuur van de granulaten. Bij het
klassiek beton is enkel gebruikgemaakt van porfier dat vrij plat, hoekig en glad is. In
tegenstelling tot het klassiek beton zijn de gerecycleerde betonsamenstellingen gemaakt met
gerecycleerde granulaten die een ruw oppervlak hebben ten gevolge van de aanhechtende
mortel. Deze uiteenzetting is van toepassing bij het EMV-beton. Een reden voor de kleinere
zetmaat, in combinatie met een lager watergehalte bij het EMV-beton, kan te wijten zijn aan
de ruwheid van de gerecycleerde granulaten. Indien dezelfde samenstelling zou worden
gemaakt met gladdere granulaten, dan bestaat de kans dat de Abrams-kegel direct ineenzakt.
Indien de consistentie wordt beoordeeld via de schokmaat kan ongeveer hetzelfde worden
geconcludeerd. De traditionele betonsamenstellingen hebben een hogere schokmaat dan deze
via de klassieke en de EMV-samenstelling. De betonsamenstelling "Traditioneel 1" heeft zelf
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 135
een te hoge schokmaat, waardoor de betonspecie over de rand van de schoktafel uitloopt.
Vandaar wordt geen waarde weergegeven in Tabel 28.
III.5.1.2 Het luchtgehalte
Luchtbellen in een verhard beton worden enerzijds gevormd tijdens de vervaardiging en het
storten van het beton (type A) en anderzijds door de verdamping van een overmaat aan
aanmaakwater (type B) [3]. De bepaling van het luchtgehalte hier gebeurt net na de
vervaardiging van de mengsels, zodat de verdamping van het water weinig tot geen invloed
heeft. Het luchtgehalte van het type B wordt hier dus buiten beschouwing gelaten.
Het beoogde luchtgehalte bedraagt in principe ongeveer 1 à 2% voor een beton zonder
luchtbelvormer. Het klassiek beton heeft een luchtgehalte van 1,4% wat binnen het
vooropgestelde interval ligt. Voor de betonsamenstellingen met gerecycleerde granulaten mag
het luchtgehalte niet worden getoetst aan dit interval.
Er kan opgemerkt worden dat de gerecycleerde betonsamenstellingen via de traditionele
methode een hoger luchtgehalte hebben in vergelijking met het beton enkel bestaande uit
natuurlijke granulaten (klassiek beton). De oorzaak hiervan is de aanwezigheid van de veel
poreuzere mortel in de gerecycleerde betonpuingranulaten, toch is het luchtgehalte van
“Traditioneel 2” duidelijk hoger dan “Traditioneel 1”. De oorzaak hiervan is te wijten aan het
verdichten. Bij het vervaardigen kon worden vastgesteld dat “Traditioneel 2” droger is dan
“Traditioneel 1”. Dit heeft vooral te maken met de wijze van vervaardiging zoals beschreven
in paragraaf III.4.2. Bij een droger mengsel zal lucht van het type A minder makkelijk
ontsnappen bij het trillen. Dit kan dus een reden zijn voor het hogere luchtgehalte.
Het luchtgehalte van het EMV-beton is toch het laagst, zelfs lager dan het klassiek beton. In
deze samenstelling worden nochtans ook gerecycleerde granulaten toegevoegd. “EMV 2" is
zelfs de meest droge betonsamenstelling bij het vervaardigen. Bij het verdichten is het dus het
moeilijkst om de lucht (type A) zo veel als mogelijk te verwijderen. De oorzaak is hier toch
waarschijnlijk te wijten aan het verdichten. Bij de vervaardiging van de EMV-proefstukken is
extra aandacht geschonken aan het verdichten. Dit kan een reden zijn voor het lagere
luchtgehalte.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 136
III.5.1.3 De volumieke massa
De volumieke massa voor het beton met gerecycleerde betonpuingranulaten is lager dan deze
voor het klassiek beton. Dit is het gevolg van de lagere volumieke massa van de
betonpuingranulaten (≈ 2310 kg/m³) in vergelijking met het natuurlijk porfier (≈ 2700 kg/m³).
De lagere dichtheid is te wijten aan de aanhechtende mortel bij de gerecycleerde granulaten.
Deze mortel heeft een lagere dichtheid wat de totale dichtheid van het gerecycleerd granulaat
verlaagt.
Naast de volumieke massa van de granulaten heeft ook de vochtigheidstoestand van het beton
zelf een invloed op de volumieke massa van het beton. Bij de gerecycleerde
betonsamenstellingen via de traditionele methode wordt een lagere volumieke massa
bekomen ten opzichte van het EMV-beton. Het massaprocent aan gerecycleerde granulaten is
nochtans in beide samenstellingen ongeveer even groot (≈ 64 à 67%). Bij de EMV-methode
worden duidelijk meer gerecycleerde en natuurlijke granulaten toegevoegd, maar wel een
kleinere hoeveelheid mortel. Door de grotere hoeveelheid gerecycleerde granulaten wordt
meer geabsorbeerd water in rekening gebracht. Bij het gerecycleerd beton via de traditionele
methode is ongeveer 40 liter/m³ toegevoegd voor de absorptie van de gerecycleerde
granulaten. Bij de EMV-methode is ongeveer 55 liter/m³ toegevoegd. Toch wordt door de
kleinere hoeveelheid mortel bij de EMV-methode maar 162 liter/m³ water toegevoegd
(inclusief het geabsorbeerd water). Bij “Traditioneel 1” is 210 liter/m³ water aangebracht
(inclusief het geabsorbeerd water). Bij de EMV-methode is dus duidelijk minder water
toegevoegd maar er is wel ongeveer 60% meer porfier aanwezig bij het EMV-beton in
vergelijking met het gerecycleerd beton via de traditionele methode. De grotere volumieke
massa van het gerecycleerd beton via de EMV-methode ten opzichte van de traditionele
methode is dus vooral te wijten aan de grotere hoeveelheid porfier (≈ 2700 kg/m³).
Daarnaast heeft ook de verdichtingsenergie een invloed op de volumieke massa van een
beton. Bij de bespreking van het luchtgehalte, paragraaf III.5.1.2, is reeds aangeven dat bij de
EMV-methode extra aandacht geschonken is aan de verdichting. Het is voor elke
betonsamenstelling moeilijk om dezelfde verdichtingsgraad te bekomen voor het recipiënt
gevuld met beton. Het kan dus zijn dat het EMV-beton meer verdicht is geweest in het
recipiënt in vergelijking met de andere gemaakte betonsamenstellingen. Dit kan ook een reden
zijn voor de hogere volumieke massa van het EMV-beton in vergelijking met het gerecycleerd
beton via de traditionele methode.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 137
III.5.2 Resultaten van de proeven op verhard beton
In onderstaande alinea's worden de proeven op het verhard beton besproken. Alle proeven op
verhard beton zijn uitgevoerd op stipt 28 dagen.
In een eerste deel bij de proeven op het verhard beton worden alle experimentele resultaten
met elkaar vergeleken. De verwerking van de resultaten per proef op verhard beton is terug te
vinden in bijlage. Op basis van deze tabellen wordt een samenvattende tabel gemaakt met
gemiddelde waarden van de experimentele resultaten. Bij de bespreking van de resultaten in
onderstaande alinea's worden deze samenvattende tabellen weergegeven. Op basis van de
waarden in elke tabel wordt vervolgens een grafiek gemaakt om de resultaten visueel waar te
nemen. Bij de grafiekweergave wordt gekozen voor een boxplot. Het voordeel van de boxplot
is dat de spreiding kan worden weergegeven tussen minima, gemiddelde en maxima. De assen
van de grafiek worden zodanig ingesteld dat een goede visuele interpretatie van de resultaten
kan worden gemaakt.
In het tweede deel van de resultaten wordt een vergelijking gemaakt van de experimentele
resultaten en de resultaten verkregen vanuit de literatuur. Hiervoor wordt verwezen naar de
literatuurstudie. Er wordt gezocht naar de procentuele verschillen voor de gerecycleerde
betonsamenstellingen (gerecycleerd beton via de traditionele en EMV-methode) ten opzichte
van een klassiek beton in ieder artikel. Voor het gerecycleerd beton via de traditionele
methode wordt verwezen naar paragraaf II.6. De literatuurstudie van de EMV-methode is
gebaseerd op een Canadees onderzoek van Fathifazl et al. en hiervoor wordt verwezen naar
paragraaf II.8. Voor de procentuele verschillen wordt zowel een minimum als een maximum
waarde bepaald. Dit verschil wordt uitgezet tegenover de gemiddelde waarde van het klassiek
beton verkregen in deze thesis. Zo wordt een realistisch interval gehanteerd voor de
resultaten. In dit deel worden de resultaten weergegeven via kolomgrafieken. De twee meest
rechtse kolommen stellen de minimum en maximum waarde voor vanuit de literatuur. De
linkse kolom stelt de experimentele waarde voor van deze thesis. Als de hoogte van deze
kolom zich bevindt tussen de hoogtes van de twee rechtse kolommen, dan ligt de
experimentele waarde tussen het interval van de literatuurwaarden. Met behulp van deze
kolomgrafieken kan er een duidelijke vergelijking gemaakt worden met de resultaten van de
literatuur.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 138
In deze scriptie hebben alle betonsamenstellingen een W/C-factor van ongeveer 0,45 en is het
vervangingspercentage voor de gerecycleerde granulaten gemiddeld 65% waardoor de
samenstellingen onderling goed kunnen worden vergeleken. Daarnaast bezit het betonpuin
een RMC-waarde van 40%. Het is dan ook logisch dat bij de vergelijking met de literatuur
enkel betonsamenstellingen worden gehanteerd met een vergelijkbare W/C-factor,
vervangingspercentage en RMC-waarde.
III.5.2.1 Volumieke massa
Experimenteel (Bijlage A)
De volumemassa of volumieke massa van beton kan zowel bepaald worden bij een proefstuk
in natte of droge toestand. De resultaten van de volumieke massa in natte toestand zijn reeds
besproken in paragraaf III.5.1.3. In de huidige paragraaf wordt de volumieke massa behandeld
betreffende de droge toestand. De resultaten van deze proef zijn weergegeven in Tabel 29.
Tabel 29: Resultaten van de volumieke massa (droge toestand)
Volumieke massa [kg/m³]
Gemiddelde [kg/m³] Min. [kg/m³] Max. [kg/m³]
Klassiek 2380 2370 2380
Traditioneel 1 2280 2260 2290
EMV 2 2300 2260 2320
Traditioneel 2 2280 2260 2290
De spreiding op de resultaten is klein. Toch kan een foute visuele interpretatie mogelijk zijn
bij het gebruik van Grafiek 9. Dit komt omdat de startwaarde van de ordinaat niet bij 0 start
maar bij een waarde van 2000 kg/m³. Om een duidelijk visueel verschil in resultaten van de
volumemassa’s te duiden wordt deze ordinaatkeuze vooropgesteld.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 139
Grafiek 9: Resultaten van de volumieke massa (droge toestand)
De volumieke massa van het beton met gerecycleerde betonpuingranulaten is lager dan deze
voor het klassiek beton. De gemiddelde volumieke massa voor het klassiek beton is 2380
kg/m³. De volumemassa’s voor gerecycleerd beton vervaardigd via de traditionele methode
zijn lager dan deze via de EMV-methode. Proefondervindelijk zijn de volumieke massa’s van
het beton “Traditioneel 1” en “Traditioneel 2” gelijk, namelijk 2280 kg/m³. Deze waarde is
4% lager tegenover de waarde van het klassiek beton. De volumieke massa via de EMV-
methode is 3% lager ten opzichte van het klassiek beton.
Vergelijking met de literatuur
Uit de literatuur kan afgeleid worden dat voor gerecycleerd beton via de traditionele methode
de volumieke massa 0 tot 5% lager kan zijn tegenover het klassiek beton. De volumieke
massa voor het beton via de EMV-methode kan zelf een waarde aannemen iets hoger of 5%
lager in vergelijking met het klassiek beton.
Met deze procentuele waarden kan nu een onder- en bovengrens worden bepaald met behulp
van de volumieke massa van het klassiek beton. De proefondervindelijke resultaten kunnen op
deze manier eenvoudig worden vergeleken met de literatuur. Deze vergelijking is
weergegeven in Grafiek 10. Uit deze grafiek kan het volgende worden afgeleid:
� "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" liggen beiden in het interval van de literatuur;
2000
2100
2200
2300
2400
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
Vol
umie
ke m
assa
[kg
/m³]
Betontype
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 140
� "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" liggen 1% boven de ondergrens;
� "EMV 2" ligt ook binnen het interval van de literatuur;
� "EMV 2" ligt 2% boven de ondergrens.
Grafiek 10: Experimentele volumieke massa vs. literatuur
Er kan worden geconcludeerd dat de volumieke massa voor het gerecycleerd beton
vervaardigd via de traditionele en EMV-methode voldoet aan de waarden beschreven in de
literatuur.
III.5.2.2 Druksterkte
Experimenteel (Bijlage B)
Een overzicht van de resultaten wat betreft de drukproeven is terug te vinden in Tabel 30.
Tabel 30: Resultaten van de drukproeven
Drukproeven fc,cub
Gemiddelde [N/mm²] Min. [N/mm²] Max. [N/mm²]
Klassiek 46,9 45,5 48,0
Traditioneel 1 41,2 39,9 41,9
EMV 2 35,3 34,0 37,1
Traditioneel 2 42,9 41,7 44,3
2000
2100
2200
2300
2400
Traditioneel 1 Traditioneel 2 EMV 2
Vol
umie
ke m
assa
[kg
/m³]
Betontype
Experimentele waarde
Literatuur min. waarde
Literatuur max. waarde
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 141
Voor het klassiek beton wordt een gemiddelde waarde voor de druksterkte fc,cub bekomen van
46,9 N/mm². De waarden voor de betonsamenstellingen met gerecycleerde granulaten zijn
duidelijk lager. Wanneer de resultaten voor beton met gerecycleerde granulaten onderling
worden vergeleken, hebben de EMV-proefstukken een lagere druksterkte. De gemiddelde
druksterkte van "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" is respectievelijk 12 en 9% lager in
vergelijking met het klassiek beton. Hieruit volgt dat de druksterkte van "Traditioneel 2"
hoger is in vergelijking met "Traditioneel 1". De gemiddelde waarde voor de EMV-
berekening is 25% lager tegenover het klassiek beton. De spreiding op de resultaten is hier
vrij klein. Deze trend is duidelijk zichtbaar in Grafiek 11.
Grafiek 11: Resultaten van de drukproeven
Vergelijking met de literatuur
Volgens de literatuur is de waarde van het gerecycleerd beton via de traditionele methode 10
tot 30% lager tegenover het beton enkel bestaande uit natuurlijke granulaten (klassiek beton).
De druksterkte van het EMV-beton is 0 tot 15% hoger in vergelijking met het klassiek beton
vanuit de literatuur.
Indien de experimentele waarden van de druksterkte worden vergeleken met de
literatuurwaarden dan kan het volgende worden vastgesteld (Grafiek 12):
� "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" voldoen aan de bovengrens van de literatuur;
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
Dru
kste
rkte
fc,
cub[N
/mm
²]
Betontype
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 142
� "Traditioneel 1" ligt net onder de bovengrens;
� "Traditioneel 2" ligt net boven de bovengrens;
� "EMV 2" ligt 25% onder de ondergrens van de literatuur.
Grafiek 12: Experimentele druksterkte vs. literatuur
De literatuur beschrijft dat de druksterkte bij het EMV-beton minstens dezelfde moet zijn als
deze van het klassiek beton. Vanuit deze vergelijking kan vastgesteld worden dat dit hier
zeker niet het geval is. De druksterkte van het EMV-beton is zelf 25% lager dan deze van het
klassiek beton.
III.5.2.3 Treksterkte
Experimenteel (Bijlage C & D)
In paragraaf III.2.3.3 is uitgelegd op welke wijzen de treksterkte volgens de Belgische norm
kan worden bepaald. In Tabel 31, Tabel 32, Grafiek 13 en Grafiek 14 zijn de resultaten
weergegeven voor de treksterkte bekomen zowel via de buigproeven als via de splijtproeven.
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
Traditioneel 1 Traditioneel 2 EMV 2
Dru
kste
rkte
fc,
cub[N
/mm
²]
Betontype
Experimentele waarde
Literatuur min. waarde
Literatuur max. waarde
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 143
Tabel 31: Resultaten van de treksterkte via de buigproeven
Treksterkte fct via buigproeven
Gemiddelde [N/mm²] Min. [N/mm²] Max. [N/mm²]
Klassiek 3,6 3,2 4,3
Traditioneel 1 2,9 2,6 3,1
EMV 2 2,4 2,0 2,6
Traditioneel 2 3,0 2,8 3,8
Tabel 32: Resultaten van de treksterkte via de splijtproeven
Treksterkte fct via splijtproeven
Gemiddelde [N/mm²] Min. [N/mm²] Max. [N/mm²]
Klassiek 3,7 3,4 4,3
Traditioneel 1 3,2 2,8 3,5
EMV 2 2,8 2,4 3,0
Traditioneel 2 3,4 2,6 3,8
Grafiek 13: Resultaten van de treksterkte via de buigproeven
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
Tre
kste
rkte
fct
[N/m
m²]
Betontype
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 144
Grafiek 14: Resultaten van de treksterkte via de splijtproeven
Eerst en vooral is er op te merken dat er veel spreiding aanwezig is op de resultaten van de
treksterkte. De treksterkte bekomen via de splijtproeven is hoger dan deze via de buigproeven.
De gemiddelde treksterkte van het klassiek beton is 3% hoger via de splijtproeven in
vergelijking met deze via de buigproeven. De gemiddelde treksterkte van het gerecycleerd
beton via de traditionele en EMV-methode is respectievelijk ongeveer 10 en 15% hoger via
de splijtproeven in vergelijking met deze via de buigproeven. Dit komt omdat de treksterkte
niet rechtstreeks is bepaald maar via splijt- en buigproeven. De treksterkte via de splijt- en
buigproeven wordt berekend door de bekomen waarde te vermenigvuldigen met een constante
factor. De bespreking van de resultaten van de treksterkte zal zich hieronder baseren op de
treksterkte bekomen via de buigproeven.
De gemiddelde treksterkte fct van het klassiek beton bedraagt 3,6 N/mm². De gerecycleerde
betonsamenstellingen hebben een lagere treksterkte in vergelijking met het klassiek beton.
Daarnaast heeft het gerecycleerd beton via de EMV-methode een lagere treksterkte in
vergelijking met het gerecycleerd beton via de traditionele methode. De gemiddelde
treksterkte van "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" is 19 en 17% lager in vergelijking met het
klassiek beton. "Traditioneel 2" scoort dus beter ten opzichte van "Traditioneel 1". Dit is
gelijkaardig als bij de druksterkte. Het gerecycleerd beton via de EMV-methode is 33% lager
in treksterkte in vergelijking met het klassiek beton. Er wordt dezelfde trend waargenomen als
in de resultaten van de druksterkte.
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
Tre
kste
rkte
fct
[N/m
m²]
Betontype
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 145
Vergelijking met de literatuur
Ten opzichte van de onderzoeken in de literatuur is de waarde van de treksterkte van een
gerecycleerd beton via de traditionele methode 5 tot 20% lager in vergelijking met een
klassiek beton. Daarnaast is de treksterkte van een EMV-beton 0 tot 20% lager in vergelijking
met een klassiek beton.
Vervolgens worden de experimentele waarden van de treksterkte vergeleken met de waarden
terug te vinden in de literatuur. Volgende vaststellingen worden waargenomen:
� "Traditioneel 2" en "Traditioneel 1" voldoen aan de ondergrens van de literatuur;
� "Traditioneel 1" ligt op de ondergrens van de literatuur;
� "Traditioneel 2" ligt boven de ondergrens van de literatuur;
� "EMV 2" ligt 15% onder de ondergrens van de literatuur.
Grafiek 15: Experimentele treksterkte vs. literatuur
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
Traditioneel 1 Traditioneel 2 EMV 2
Tre
kste
rkte
fct
]N/m
m²]
Betontype
Experimentele waarde
Literatuur min. waarde
Literatuur max. waarde
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 146
III.5.2.4 Elasticiteitsmodulus
Experimenteel (Bijlage E)
Een overzicht van de resultaten van de elasticiteitsmodulus is te vinden in Tabel 33. Zoals
reeds beschreven in paragraaf III.2.3.4 wordt met de elasticiteitsmodulus de secans-
elasticiteitsmodulus Ecm bedoeld. De resultaten worden afgerond tot op 500 N/mm². Een
hogere nauwkeurigheid heeft hier weinig zin.
Tabel 33: Resultaten van de elasticiteitsmodulus
Elasticiteitsmodulus Ecm
Gemiddelde [MPa] Min. [MPa] Max. [MPa]
Klassiek 36500 36500 37000 Traditioneel 1 30000 28500 31500 EMV 2 26000 23500 28000 Traditioneel 2 31500 31500 32000
Voor het klassiek beton wordt een gemiddelde waarde voor de elasticiteitsmodulus Ecm
bekomen van 36500 N/mm². De waarden voor de betonsamenstellingen met gerecycleerde
granulaten zijn ook hier lager. Bij de betonmengsels met gerecycleerde granulaten hebben de
proefstukken, vervaardigd via de EMV-methode, terug een lagere waarde in vergelijking met
deze via de traditionele methode. Ook hier heeft het gerecycleerd beton via de traditionele
methode voor het tweede mengsel (Traditioneel 2) een hogere waarde in vergelijking met het
eerste mengsel (Traditioneel 1). Dezelfde trend is dus waarneembaar in Grafiek 16 als bij de
druk- en treksterkte voor dezelfde betonmengsels. De gemiddelde elasticiteitsmodulus voor
het gerecycleerd beton "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" is respectievelijk 18 en 14% lager
dan het klassiek beton. De waarde voor het beton berekend via de EMV-methode is 29% lager
in vergelijking met het klassiek beton. Hiernaast kan opgemerkt worden dat de spreiding van
de resultaten zeer klein is voor het klassiek beton en betonsamenstelling "Traditioneel 2". De
spreiding is groter voor het eerste mengsel op basis van de traditionele methode (Traditioneel
1) en voor de EMV-methode (EMV 2).
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 147
Grafiek 16: Resultaten van de elasticiteitsmodulus
Vergelijking met de literatuur
De literatuur beschrijft een daling van 15 tot 35% voor de elasticiteitsmodulus bij
gerecycleerd beton via de traditionele methode tegenover het beton met enkel natuurlijke
granulaten (klassiek beton). De elasticiteitsmodulus voor het gerecycleerd beton via de EMV-
methode is volgens de literatuur 5% hoger of lager dan het klassiek beton.
Indien de experimentele waarden van de E-modulus worden vergeleken met de
literatuurwaarden, dan kan het volgende worden vastgesteld (Grafiek 17):
� "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" voldoen aan de bovengrens van de literatuur;
� "Traditioneel 1" ligt net onder de bovengrens;
� "Traditioneel 2" ligt net boven de bovengrens;
� "EMV 2" ligt 25% onder de ondergrens van de literatuur.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
Ela
stic
iteits
mod
ulus
Ecm
[MP
a]
Betontype
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 148
Grafiek 17: Experimentele elasticiteitsmodulus vs. literatuur
Net als bij de drukproeven is de elasticiteitsmodulus voor het beton via de EMV-methode
25% lager dan deze van het klassiek beton. De literatuur beschrijft nochtans dat de
elasticiteitsmodulus weinig mag verschillen van het klassiek beton.
III.5.2.5 Krimp
Experimenteel (Bijlage F)
In Grafiek 18 en Grafiek 19 zijn de experimentele krimpresultaten weergegeven van alle
gemaakte betonsamenstellingen. De krimp is gemeten op de vier zijden van een rechtstaand
prisma. Per betontype zijn er twee prisma's om de krimp op te meten. Er zijn dus acht
waarden per betontype. In Grafiek 18 en Grafiek 19 is per betontype het gemiddelde genomen
van deze acht waarden. Op basis van deze grafieken worden de volgende bedenkingen
gemaakt:
� "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" hebben na 70 dagen een hogere krimp in
vergelijking met het klassiek beton;
� "Traditioneel 1" is lager in vergelijking met het klassiek beton tot en met 40 dagen;
� "Traditioneel 2" heeft een hogere krimp in vergelijking met "Traditioneel 1"
gedurende het hele tijdsverloop;
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Traditioneel 1 Traditioneel 2 EMV 2
Ela
stic
iteits
mod
ulus
Ecm
[MP
a]
Betontype
Experimentele waarde
Literatuur min. waarde
Literatuur max. waarde
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 149
� "Traditioneel 2" heeft gedurende het hele tijdsverloop de hoogste krimp;
� "EMV 2" heeft gedurende het hele tijdsverloop de laagste krimp.
Grafiek 18: Experimentele krimp
Grafiek 19: Experimentele krimp via kolomgrafiek
Het klassiek beton bereikt op 70 dagen een krimp van 250 µm/m. De gerecycleerde
betonsamenstellingen via de traditionele methode "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2"
bereiken op 70 dagen respectievelijk een krimp van 260 en 337 µm/m (4 en 35% hoger ten
opzichte van het klassiek beton). Dit verschil in krimp lijkt onlogisch omdat in de productie
van "Traditioneel 2" werd gewerkt met een andere vervaardigingswijze (zie paragraaf III.4.2).
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
Klassiek
Traditioneel 1
EMV 2
Traditioneel 2
0
50
100
150
200
250
300
350
400
10 dagen 20 dagen 30 dagen 40 dagen 50 dagen 60 dagen 70 dagen
Krim
p [µ
m/m
]
Aantal dagen
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 150
In deze vervaardigingswijze zijn de granulaten vooraf verzadigd. Doordat bij "Traditioneel 2"
het water door deze voorafgaande verzadiging in de granulaten aanwezig is, zal het er
moeilijker uittreden. Het skelet bij "Traditioneel 2" is dus sterk verzadigd en hierdoor treedt er
meer krimp op. Bij "Traditioneel 1" is het skelet niet volledig verzadigd waardoor het geheel
minder kan krimpen. Om die reden is de helling van "Traditioneel 2" groter in vergelijking
met deze van "Traditioneel 1". Dit wijst erop dat op zeer korte termijn de krimp bij
"Traditioneel 2" groter is dan bij "Traditioneel 1". De krimp zal bij "Traditioneel 2" ook
langer duren omdat het skelet meer water bezit en meer tijd nodig heeft om uit het granulaat te
ontsnappen. De krimp is dus sterk afhankelijk van de verzadigingsgraad van de gerecycleerde
granulaten, die op zijn beurt afhankelijk is van de gebruikte vervaardigingswijze van het
beton. Uit Grafiek 18 kan ook afgeleid worden dat "Traditioneel 1" de krimp van het klassiek
beton inhaalt en groter wordt naar de 70 dagen toe. De krimp van de EMV-samenstelling
bedraagt na 70 dagen ongeveer 200 µm/m. De krimp van het EMV-beton is duidelijk het
laagst in vergelijking met alle andere betonsamenstellingen.
Vergelijking met de literatuur
Bij de druksterkte, treksterkte en elasticiteitsmodulus is een vergelijking gemaakt op exact 28
dagen met behulp van kolomgrafieken. Het betreft dus een momentopname. Voor de
vergelijking van de krimpresultaten met de literatuur is het niet evident om kolomgrafieken te
hanteren omdat de krimp wordt uitgezet op basis van een tijdsverloop.
Ten opzichte van de onderzoeken in de literatuur is de krimp van een gerecycleerd beton via
de traditionele methode 5 tot 30% hoger ten opzichte van een klassiek beton op lange termijn
(≥ 200 dagen). In deze thesis zijn de krimpproeven uitgevoerd tot 70 dagen. Deze krimp
wordt beschouwd als krimp op korte termijn. Voor "Traditioneel 1" en "Traditioneel 2" is de
krimp reeds 4 en 35% groter in vergelijking met het klassiek beton op korte termijn.
"Traditioneel 2" overtreft dus de lange termijn bovengrens van de literatuur en dit al na 70
dagen.
In de literatuur is de krimp van het EMV-beton op zeer korte termijn (< 40 dagen) hoger dan
het klassiek beton en het gerecycleerd beton gedoseerd via de traditionele methode.
Vervolgens neemt de krimp van het EMV-beton af en wordt deze duidelijk lager dan het
gerecycleerd beton via de traditionele methode. Hierbij kan de krimp van het EMV-beton
lager of hoger zijn dan deze van het klassiek beton. De experimentele waarden van de krimp
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 151
van het EMV-beton in deze thesis zijn gedurende het hele tijdsverloop het laagst. Dit stemt
dus niet overeen met de beschreven literatuur.
Algemeen kan ook worden vastgesteld dat de experimentele waarden stabiliseren na 70 dagen
terwijl het krimpverloop in de literatuur zich pas stabiliseert op lange termijn.
III.5.2.6 Besluit
Volumieke massa
Voor de volumieke massa in droge toestand kan dezelfde trend worden waargenomen als deze
in natte toestand. De conclusie van de resultaten is dus analoog als deze van de volumieke
massa in natte toestand.
De volumieke massa voor het beton met gerecycleerde betonpuingranulaten is lager dan deze
voor het klassiek beton. Dit is het gevolg van de lagere volumieke massa van de
betonpuingranulaten (≈ 2310 kg/m³) in vergelijking met het natuurlijke porfier (≈ 2700
kg/m³). De lagere dichtheid is te wijten aan de aanhechtende mortel bij de gerecycleerde
granulaten. Deze mortel heeft een lagere dichtheid wat de totale dichtheid van het
gerecycleerd granulaat verlaagt. Daarnaast is de volumieke massa bij de gerecycleerde
betonsamenstellingen via de traditionele methode lager dan het EMV-beton. Dit is vooral te
wijten aan de hogere totale hoeveelheid mortel bij de traditionele methode.
Ook de verdichtingsenergie heeft een invloed op de volumieke massa van een beton. Bij de
bespreking van het luchtgehalte, zie paragraaf III.5.1.2, is reeds aangegeven dat bij de EMV-
methode extra aandacht is geschonken aan de verdichting. Het is mogelijk dat het EMV-beton
beter is verdicht in vergelijking met de andere betonsamenstellingen. Dit kan een reden zijn
voor de hogere volumieke massa van het EMV-beton in vergelijking met het gerecycleerd
beton via de traditionele methode.
Druksterkte, treksterkte & elasticiteitsmodulus
De lagere druksterkte, treksterkte en elasticiteitsmodulus van de betonmengsels met
gerecycleerde granulaten ten opzichte van het klassiek beton is vooral te wijten aan de
mindere kwaliteit, sterkte en heterogeniteit van de betonpuingranulaten in vergelijking met
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 152
het natuurlijk granulaat porfier. De mindere kwaliteit van de gerecycleerde
betonpuingranulaten is hoofdzakelijk te wijten aan de aanhechtende mortel. De kleinere
sterkte is een rechtstreeks gevolg van het breekproces. Dit breekproces veroorzaakt
microscheurtjes in de aanhechtende mortel. De grotere scheurtjes worden deels opgevuld door
de nieuwe mortel. De aanwezigheid van de dan nog resterende scheurtjes geeft aanleiding tot
verminderde mechanische en vervormingseigenschappen van het resulterend beton. De
heterogeniteit heeft betrekking op de afkomst van de gerecycleerde granulaten. Bij vaste
breekcentrales is de kans groot dat gebroken beton afkomstig is van verschillende
sloopwerken. De kwaliteit van het beton bij de verschillende sloopwerken kan sterk variëren
wetende dat de kwaliteit van een beton afhankelijk is van heel wat factoren zoals het
granulaattype, korrelskelet, cementtype, W/C-factor, hulpstoffen,… . Daarnaast kunnen
gerecycleerde granulaten ook onzuiverheden zoals deeltjes van hout, baksteen, ... bevatten die
afkomstig zijn van de sloopwerken.
Bij het gerecycleerd beton via de traditionele methode is "Traditioneel 2" het sterkste beton.
Het verschil in sterkte is te wijten aan de verschillende vervaardigingsmethode toegepast voor
dit mengsel. Dit is uitvoerig beschreven in paragraaf III.4.2. Bij "Traditioneel 1" is naast het
effectief watergehalte van 170 liter ook de hoeveelheid water toegevoegd dat wordt
geabsorbeerd door de gerecycleerde granulaten. Hierdoor is er een overmaat aan
aanmaakwater zichtbaar in de betonmenger. De granulaten hebben dus te weinig tijd om het
extra toegevoegde water op te nemen. Bij de vervaardiging van "Traditioneel 2" is geopteerd
om de gerecycleerde granulaten vooraf te verzadigen met water. Na de verzadiging zijn de
granulaten gedroogd aan de lucht tot een oppervlaktedroge toestand is bereikt. Het beton heeft
duidelijker minder zichtbaar aanmaakwater. Volgens de schrijvers heeft dit kleiner gehalte
aan vrij water een positief effect op het bindingproces.
De definitie van de EMV-methode zegt dat de totale hoeveelheid mortel gelijk is aan de som
van de aanhechtende mortel en de nieuw toe te voegen mortel. De totale hoeveelheid mortel
kan dus niet volledig worden benut voor het bindingsproces van het beton. De aanhechtende
mortel is reeds gebonden en deze toestand is onomkeerbaar. Het is dus enkel de nieuw toe te
voegen mortel die kan worden gebonden. Het EMV-beton heeft dus een lagere sterkte in
vergelijking met het gerecycleerd beton via de traditionele methode wegens de kleinere,
effectieve hoeveelheid mortel die wordt toegevoegd. Het EMV-beton is op zich geen slecht
beton. In dit beton is er slechts 240 kg/m³ cement aanwezig. In het gerecycleerd beton via de
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 153
traditionele methode is er 380 kg/m³ cement aanwezig. De sterkte van het EMV-beton is wel
lager dan het gerecycleerd beton via de traditionele methode maar vanwege het lager
cementgehalte (140 kg/m³ lager) is de reductie in sterkte accepteerbaar.
In Tabel 34 wordt een overzicht gegeven van de experimentele resultaten in vergelijking met
het klassiek beton. In de laatste kolom wordt een interval weergegeven. Op basis van dit
interval kan er besloten worden dat de druksterkte, treksterkte en elasticiteitsmodulus van de
gerecycleerde betonsamenstellingen via de traditionele methode ongeveer 15% lager zijn in
vergelijking met deze van een klassiek beton. Voor het EMV-beton bedraagt deze reductie
ongeveer 30%.
Tabel 34: Druk-, treksterkte en E-modulus vergelijken met klassiek beton
Druksterkte
Treksterkte uit
buigproeven
Treksterkte uit
splijtproeven E-modulus Interval
Klassiek 100% 100% 100% 100% 100%
Traditioneel 1 88% 81% 86% 81% 81-88%
EMV 2 75% 67% 76% 71% 67-76%
Traditioneel 2 91% 83% 92% 86% 83-92%
Krimp
De krimp van het gerecycleerd beton via de traditionele methode is hoger in vergelijking met
het klassiek beton. De krimp van het EMV-beton is lager in vergelijking met het klassiek
beton.
Een gerecycleerd beton via de traditionele methode bevat hetzelfde, te binden, mortelgehalte
als een klassiek beton. In het klassiek beton is er 188 l/m³ water toegevoegd, terwijl in dit
gerecycleerd beton er 210 l/m³ is bijgevoegd. Het effectief watergehalte bevat telkens 170
l/m³, maar bij het gerecycleerd beton is er meer water toegevoegd door de hogere
waterabsorptiecoëfficiënt van de gerecycleerde granulaten. Het gerecycleerd beton via de
traditionele methode bevat dus in proportie meer water in vergelijking met het klassiek beton.
Hoe meer water aanwezig in het jonge beton, hoe groter de krimp. Dit is een eerste reden
waarom het gerecycleerd beton via de traditionele methode meer krimpt ten opzichte van het
klassiek beton. Een tweede reden heeft te maken met de gerecycleerde granulaten. Krimp van
beton wordt in sterke mate beïnvloed door de granulaten die de uitdrogingskrimp van de
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 154
cementpasta gedeeltelijk verhinderen. De hogere porositeit en lagere dichtheid van de
gerecycleerde granulaten, ten gevolge van de aanhechtende mortel, verlagen de weerstand
tegen krimp. De gerecycleerde granulaten verhinderen de uitdrogingskrimp minder dan de
natuurlijke granulaten en dit leidt bij het gerecycleerd beton tot een verhoogde krimp. Een
laatste reden voor de hogere krimp van het gerecycleerd beton via de traditionele methode is
het verlies van vocht uit de gerecycleerde granulaten. Hoe groter de verzadiging van de
gerecycleerde granulaten, hoe meer vocht kan verloren gaan. Hierdoor is de krimp groter en
duurt de krimp langer.
Het EMV-beton heeft een lagere krimp in vergelijking met het klassiek beton. Deze lagere
krimp heeft twee oorzaken. Eerst en vooral wordt er bij het EMV-beton een kleiner nieuw
mortelgehalte aangemaakt. Dit gaat samen met een kleinere hoeveelheid toe te voegen water.
Er wordt nu in het totaal 162 l/m³ water toegevoegd aan het beton, waarvan 107 l/m³ effectief
water. Hoe kleiner het gehalte aan water, hoe kleiner de krimp. Een tweede reden is dat er bij
de productie van het EMV-beton veel aandacht wordt besteed aan het verdichten. Doordat er
te weinig fijn materiaal (zie Fullerkromme paragraaf III.3.5) in het beton aanwezig is, wordt
er lang verdicht om een zo goed mogelijk beton te verkrijgen. Hierdoor zijn alle grove korrels
zeer dicht op elkaar gepakt. Dit was reeds te zien in de slump van het EMV-beton: deze was
slechts 1 cm. Doordat de hoeken van de granulaten reeds tegen elkaar zitten, heeft het beton
minder kans om te krimpen.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 155
IV. Besluit
IV.1 Conclusies
Het gebruik van betonpuingranulaten in gerecycleerd beton is een alternatief voor de
natuurlijke granulaten. Tot op de dag van vandaag wordt gerecycleerd beton geproduceerd via
de traditionele methode. Deze werkwijze houdt een rechtstreekse, procentuele vervanging van
de natuurlijke granulaten door betonpuin in, zonder inachtneming van de hoeveelheid
aanhechtende mortel. De proporties aan zand, cement en water blijven ongewijzigd.
Het doel van deze scriptie was om onderzoek te leveren naar een nieuwe doseringsmethode
voor gerecycleerd beton: de EMV-methode. Deze methode is gebaseerd op het feit dat
gerecycleerde granulaten een tweeledig materiaal is dat bestaat uit granulaten en mortel. Ze
gaat uit van twee belangrijke wetmatigheden die impliceren dat het totale granulaat- en
mortelvolume in het gerecycleerd beton moet gelijk zijn aan het equivalent gehalte in het
klassiek beton. In deze thesis werd er onderzocht of een gerecycleerd beton via de EMV-
methode betere mechanische en vervormingseigenschappen bezit in vergelijking met een
gerecycleerd beton gedoseerd via de traditionele methode.
Om de EMV-methode toe te passen is het bijgevolg belangrijk om het origineel mortelgehalte
in het betonpuin (Residual Mortar Content, RMC) exact te bepalen. Hiervoor moet vooraf een
RMC-proef worden uitgevoerd op de te gebruiken betonpuingranulaten. De literatuur
beschrijft verschillende manieren om deze proef uit te voeren. In deze thesis is geopteerd voor
de temperatuursbehandeling. De keuze voor de temperatuursbehandeling als RMC-proef
bleek succesvol te zijn. De proef is wel vrij arbeidsintensief en neemt al vlug een volledige
dag in beslag. Er werden drie soorten betonpuingranulaten onderworpen aan deze test. De
bekomen RMC-waarden bedragen 23, 36 en 40%. De RMC-waarde is afhankelijk van de
breekprocedure van de gerecycleerde granulaten, de sterkte van de originele mortel en de
vorm en textuur van de originele granulaten. Hoe kleiner de RMC-waarde, hoe dichter de
eigenschappen van de gerecycleerde granulaten aanleunen bij deze van de natuurlijke
granulaten.
Op de gerecycleerde granulaten worden ook waterabsorptie- en dichtheidstesten uitgevoerd.
Ze hebben een veel hogere waterabsorptiecoëfficiënt (tot tien keer hoger) in vergelijking met
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 156
de natuurlijke granulaten. Daarnaast hebben ze ook een veel lagere dichtheid, vergelijkbaar
met deze van lichtgewicht granulaten. Algemeen kan worden gezegd dat de kwaliteit van de
gerecycleerde granulaten minder is in vergelijking met deze van de natuurlijke granulaten.
Nadat de proeven op de granulaten werden uitgevoerd, zijn de verschillende
betonsamenstellingen berekend. Er zijn drie betonsamenstellingen vervaardigd: een klassiek
beton, een gerecycleerd beton via de traditionele methode en een gerecycleerd beton via de
EMV-methode. Iedere betonsamenstelling heeft een W/C-factor van ongeveer 0,45. In alle
samenstellingen werd rekening gehouden met de waterabsorptie door de granulaten. In de
literatuur wordt de hoeveelheid door de granulaten geabsorbeerd water en de manier hoe het
ingerekend wordt, steeds vaag omschreven. Hier moet meer aandacht aan besteed worden
want het blijkt uit deze thesis toch een merkbare invloed te hebben op de eigenschappen van
het beton. Voor de gerecycleerde betonsamenstellingen werd er gebruikgemaakt van een
betonpuin met een RMC-waarde van 40%. Het massaprocent aan gerecycleerd materiaal in
elke gerecycleerde betonsamenstelling ten opzichte van de grove granulaten bedraagt
gemiddeld gezien 65%.
De resultaten van de proeven op het vers beton zijn uiteenlopend. Het klassiek en EMV-beton
heeft een aardvochtige consistentie. Het gerecycleerd beton via de traditionele methode heeft
een plastische tot zeer plastische consistentie. Het EMV-beton heeft het laagste luchtgehalte
(1%). Het luchtgehalte van de andere betonsamenstellingen schommelt tussen de 1,4 en 2,5%.
Het klassiek beton heeft de grootste volumieke massa, met daarop volgend deze van het
EMV-beton. Het gerecycleerd beton via de traditionele methode heeft de laagste volumieke
massa.
De resultaten van de proeven op verhard beton geven een duidelijke trend weer. Het
gerecycleerd beton via de traditionele methode heeft gemiddeld gezien 15% lagere waarden in
vergelijking met het klassiek beton voor de druksterkte, treksterkte en E-modulus. De
waarden voor het gerecycleerd beton via de EMV-methode liggen gemiddeld gezien 30%
lager ten opzichte van het klassiek beton. De gerecycleerde betonsamenstellingen zijn dus
minder sterk in vergelijking met het klassiek beton. Dit is te wijten aan de mindere kwaliteit,
sterkte en heterogeniteit van de gerecycleerde granulaten. Deze granulaten zijn een stuk
goedkoper dan de natuurlijke, hierdoor moet men logischerwijze inboeten aan kwaliteit. De
krimp van het gerecycleerd beton via de traditionele methode is hoger in vergelijking met het
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 157
klassiek beton. De krimp van het EMV-beton daarentegen is kleiner in vergelijking met het
klassiek beton. Hierdoor zal er theoretisch gezien in het wegenbeton kleinere scheurvorming
optreden. Dit is een positieve eigenschap van de EMV-methode, doch geen doorslaggevende
factor om te beweren dat het EMV-beton kwaliteitsvoller is.
De reductie van de sterkte- en vervormingseigenschappen zijn voor het gerecycleerd beton via
de traditionele methode conform met de literatuur. Het EMV-beton stemt daarentegen niet
overeen met de literatuur. Volgens de literatuur zou het EMV-beton gelijkwaardige resultaten
moeten opleveren in vergelijking met het klassiek beton. De hoofdoorzaak dat het
gerecycleerd beton via de EMV-methode kwalitatief slechter is, komt doordat de bestaande
mortel van de gerecycleerde granulaten reeds gebonden is en vervolgens niet meehelpt in het
bindingsproces van de nieuwe mortel. Door de kleinere hoeveelheid nieuw toe te voegen
mortel, zijn er logischerwijze minder fijne granulaten in het EMV-beton aanwezig. Dit wijst
erop dat de methode geen rekening houdt met de bepaling van een goed korrelskelet. Een
rechtstreeks gevolg hiervan is dat er veel tijd nodig is om het EMV-beton goed te verdichten.
De kleine hoeveelheid mortel resulteert ook in een kleiner gehalte aan cement als bindmiddel.
Een tweede nadeel van de EMV-methode is dat het nieuw watergehalte aan de lage kant is.
Toch is het watergehalte voldoende indien er rekening wordt gehouden met het geabsorbeerde
water. Hoe groter de RMC-waarde van het gebruikt gerecycleerd granulaat, hoe meer deze
negatieve eigenschappen van de EMV-methode tot uiting zullen komen.
Wegens het lage water- en cementgehalte kan het EMV-beton beschreven worden als een
walsbeton. Een walsbeton wordt gedefinieerd als een schraalbeton maar met een minimum
cementgehalte van 200 kg/m³. Het water- en cementgehalte van het EMV-beton in deze thesis
voldoet aan de eisen van een walsbeton. Een walsbeton heeft als voordeel dat het een zeer
stabiel korrelskelet bezit waardoor het onmiddellijk na verdichten in gebruik kan worden
genomen.
Naarmate er maar een kleine hoeveelheid cement (240 kg/m³) wordt gebruikt in het EMV-
beton in deze thesis, zijn de sterkte- en vervormingseigenschappen van dit beton
aanvaardbaar. De EMV-methode laat dus toe de kosten te minimaliseren door het gebruik van
gerecycleerde granulaten en een kleinere hoeveelheid cement. Het is dan vanzelfsprekend dat
ook de kwaliteit van het beton minder zal zijn in vergelijking met het klassiek beton. Dit
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 158
beton zou kunnen gebruikt worden in de toplagen voor minder belastbare wegen of als
onderlaag voor een tweelaags, doorgaand gewapend beton.
IV.2 Aanbevelingen voor verder onderzoek
In de toekomst kan er verder onderzoek worden geleverd naar een gerecycleerd beton via de
EMV-methode. Als eerste kunnen er een groot aantal RMC-proeven worden uitgevoerd
waardoor er meer spreiding en zekerheid zal zijn over de hieromtrent getrokken conclusies
betreffende de gerecycleerde granulaten en de breekprocedures ervan.
Om duidelijk de werking van de aanhechtende mortel van de gerecycleerde granulaten in het
EMV-beton te kennen, zou er een beton moeten worden gemaakt via de EMV-berekening
waar enkel wordt gebruikgemaakt van natuurlijke granulaten. Indien dezelfde resultaten
worden verkregen als met de gerecycleerde granulaten, dan heeft de aanhechtende mortel
geen werking in het geheel.
Vervolgens kan er ook eens een nieuwe EMV-samenstelling opgemaakt worden met
gerecycleerde granulaten met een lagere RMC-waarde (bijvoorbeeld met het O.B.B.C.
betonpuin van deze thesis met RMC-waarde 23%). Hierdoor zal er meer nieuwe mortel en
water in het gerecycleerd beton worden toegevoegd, waardoor het beton een hogere sterkte
zal verkrijgen. Met deze lagere RMC-waarde zullen er misschien gelijkwaardige sterkte- en
vervormingseigenschappen worden verkregen ten opzichte van een gerecycleerd beton via de
traditionele methode. Het is perfect mogelijk dat een RMC-waarde van 40%, zoals in deze
thesis, een bovengrens is voor het gebruik van de EMV-methode. Enkel een assortiment aan
gerecycleerde granulaten met verschillende RMC-waarden en op basis hiervan gemaakte
EMV-betonsamenstellingen, kan hierover uitsluitsel geven.
Als laatste moet meer onderzoek worden gedaan naar de hoeveelheid geabsorbeerd water van
de granulaten in de betonsamenstellingen en de wijze waarop het wordt toegevoegd bij de
vervaardiging. Uit het praktisch onderzoek van deze thesis blijkt het een merkbare invloed te
hebben op de resultaten.
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 159
Referenties
Normen
NBN EN 1097-6, Beproevingsmethoden voor de bepaling van fysische en mechanische
eigenschappen van toeslagmaterialen - Deel 6: Bepaling van de dichtheid van deeltjes en
de waterabsorptie.
NBN EN 12350-2, Beproeving van de betonspecie - Deel 2: Zetmaat NBN EN 12350-5, Beproeving van de betonspecie - Deel 5: Schudmaat NBN EN 12350-6, Beproeving van de betonspecie - Deel 6: Dichtheid NBN EN 12350-7, Beproeving van de betonspecie - Deel 7: Luchtgehalte - Drukmethode NBN EN 12390-7, Beproeving van verhard beton - Deel 7: Volumemassa van verhard
beton
NBN EN 12390-3, Beproeving van verhard beton - Deel 3 : Druksterkte van proefstukken NBN EN 12390-5, Beproeving van verhard beton - Deel 5: Buigtreksterkte van de
proefstukken
NBN EN 12390-6, Beproeving van verhard beton - Deel 6: Splijttreksterkte van
proefstukken
NBN B 15-203, Proeven op beton - Statische elasticiteitsmodulus bij druk NBN B 15-216, Proeven op beton - Krimpen en zwellen
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 160
Literatuurlijst
[1] ABBAS A., FATHIFAZL G., FOURNIER B., ISGOR O.B., ZAVADIL R., RAZAQPUR A.G., FOO S., Quantification of the residual mortar content in recycled concrete aggregates by image analysis, Materials characterization, 60(1) (2009), 716-728
[2] ABBAS A., FATHIFAZL G., ISGOR O.B., RAZAQPUR A.G., FOURNIER B., FOO S., Durability of recycled aggregate concrete designed with equivalent mortar volume method, Cement & Concrete Composites, 31(1) (2009), 555-563
[3] BELGISCHE BETONGROEPERING, Betontechnologie, 5de herzien druk, Belgische betongroepering, Brussel (2009), p.605.
[4] BOEHME L., VAN GYSEL A., VRIJDERS J., JOSEPH M., CLAES J., Valorisatie van grove betonpuingranulaten in beton C20/25 &C25/30, 1, ACCO Leuven, (2012), 208
[5] BUTLER L., WEST J.S., TIGHE S.L., The effect of recycled concrete aggregate properties on the bond strength between RCA concrete and steel reinforcement, Cement and Concrete Research, 41(1) (2011), 1037-1049
[6] CASTEUR P., Invloed van gerecycleerde granulaten op horizontale scheurvorming in doorgaand gewapande betonverhardingen, Universiteit Gent, Eindwerk voorgedragen tot het behalen van de graad en het diploma van Master in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde, (2012)
[7] CHENG GY., Experimental study on the basic performance of recycled aggregate concrete with different displacement ratio, Chinese Concrete, 11(1) (2005), 67–70
[8] DE JUAN M.S., GUTIÉRREZ P.A., Influence of attached mortar content on the properties of recycled concrete aggregate, International RILEM Conference on the Use of Recycled Materials in Buildings and Structures 8-11 November 2004, Barcelona, Spain
[9] DE JUAN M.S., GUTIÉRREZ P.A., Study on the influence of attached mortar content on the properties of recycled concrete aggregate, Construction and Building Materials, 23(1) (2009), 872–877
[10] DE VYLDER, W. ET AL., Gewapend beton - Berekening volgens NBN B 15-002 (1999), Academia Press, Gent (2002), hoofdstuk 1, paragraaf 1.2, 1.26-1.30
[11] DOMINGO-CABO A., LÁZARO C., LÓPEZ-GAYARRE F., SERRANO-LÓPEZ MA., SERNA P., CASTANO-TABARES J., Creep and shrinkage of recycled aggregate concrete, Construction Building Materials, 23(7) (2009), 2545–2553
[12] ETXEBARRIA M., VAZQUEZ E., MARI A., Microstructure analysis of hardened recycled aggregate concrete, Cement and Concrete Research, 58(10) (2006), 683–690
[13] ETXEBERRIA M., VÀZQUEZ E., MARI A., BARRA M., Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete, Cement and Concrete Research, 37(5) (2007), 735-742
[14] FATHIFAZL G., ABBAS A., RAZAQPUR A.G., ISGOR O.B., FOURNIER B., FOO S., New mixture proportioning method for concrete made with coarse recycled concrete aggregate, Journal of materials in civil engineering, 21(1) (2009), 601-611
[15] FATHIFAZL G., RAZAQPUR A.G., ISGOR O.B., ABBAS A., FOURNIER B., FOO S., Creep and drying shrinkage characteristics of concrete produced with coarse recycled concrete aggregate, Cement & Concrete Composites, 33(1) (2011), 1026-1037
[16] GAMBHIR M. L., Concrete technology, derde editie, Tata McGraw-Hill, New Delhi (2006)
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 161
[17] GUO YC., WANG X., SUN KW., CHENG LF., Experiment study on drying shrinkage deformation of recycled aggregate concrete, Electric technology and civil engineering (ICETCE), International conference, (2011), 1219–1222
[18] HANSEN TC., Recycled aggregate and recycled aggregate concrete, second state-of-the-art report, developments from 1945–1985, Mater Struct, 19(3) (1986), 201–246
[19] http://nan.brrc.be/force_download.php?file=docs_public/summaries/sum_nbn_en_12620_2002_nl.pdf, geraadpleegd op 24 april 2013
[20] http://nl.wikipedia.org/wiki/Planimeter, geraadpleegd op 15 maart 2013
[21] http://www.bbri.be/antenne_norm/beton/nl/fiches/1097-1.pdf, geraadpleegd op 15 maart 2013
[22] http://www.bbri.be/antenne_norm/beton/nl/fiches/1097-6.pdf, geraadpleegd op 14 februari 2013
[23] HU MP., Mechanical properties of concrete prepared with different recycled coarse aggregates replacement rate, Chinese Concrete, 2(1) (2007), 52–54
[24] HU Q., SONG C., ZOU CY., Experimental research on the mechanical properties of recycled concrete, Harbin Institute Technology, 41(4) (2009), 33–36
[25] JIANZHUANG XIAO, WENGUI LI, YUHUI FAN, XIAO HUANG, An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996–2011), Construction and Building Materials, 31(1) (2012), 364-383
[26] JIN C., WANG XP., AKINKUROLERE OO., JIANG CR., Experimental research on the conversion relationships between the mechanical performance indexes of recycled concrete, Chinese Concrete, 49(11) (2008), 37–39
[27] KOU SC., POON CS., DIXON C., Influence of fly ash as cement replacement on the properties of recycled aggregate concrete, J. Mater Civil Engineering, 19(9) (2007), 709–717
[28] LI JB., XIAO JZ., HUANG J., Influence of recycled coarse aggregate replacement percentage on compressive strength of concrete, Chinese Building Materials, 9(3) (2006), 297–301
[29] MEDINA C., FRÍAS M., SÁNCHEZ DE ROJAS MI., Microstructure and properties of recycled concretes using ceramic sanitary ware industry waste as coarse aggregate, Construction and Building Materials, 31(6) (2012), 112–118
[30] NAGATAKI S., GOKCE A., SAEKI T., HISADA T., Assessment of recycling process induced damage sensitivity of recycled concrete aggregates, Cement and Concrete Research, 34(6) (2004), 965–971
[31] NIXON PJ., Recycled concrete as an aggregate for concrete—a review, Mater Struct, 11(5) (1978) 371–378
[32] PADMINI A.K.., RAMAMURTHY K.., MATHEWS M.S., Influence of parent concrete on the properties of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials, 23(2) (2009), 829–836
[33] PLOYAERT C., Naar een optimale samenstelling van wegenbeton, Federatie van de Belgische Cementnijverheid, Dossier Cement, (2010)
[34] POON CS., SHUI ZH., LAM L., Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates, Construct Building Materials, 18(9) (2004), 461–468
[35] RASHEEDUZZAFAR KHAN A., Recycled concrete-a source of new aggregate, Cement and concrete Aggr. (ASTM), 6(1) (1986), 17–27
[36] RAVINDRARAJAH RS., TAM CT., Properties of concrete made with crushed concrete as coarse aggregate, Concrete Research, 37(130) (1985), 29–38
Masterproef Pieter Vandenberghe – Pieter-Jan Vanlerberghe 162
[37] RAZAQPUR A.G.,FATHIFAZL G., ISGOR O.B., ABBAS A., FOURNIER B., FOO S., How to produce high quality concrete mixes with recycled concrete aggregate, RILEM Publications SARL, (2010), 25
[38] SAGOE-CRENTSIL KK., BROWN T., TAYLOR AH., Performance of concrete made with commercially produced coarse recycled concrete aggregate, Cement and Concrete Research, 31(5) (2001), 707–712
[39] TAM C.M., TAM W.Y. V., GAO X.F., Microstructural analysis of recycled aggregate concrete produced from two-stage mixing approach, Cement and Concrete Research, 35(1) (2005), 1195-1203
[40] TANG J., Preliminary study on compressive strength of recycled aggregate concrete, Sichuan Building Science, 33(4) (2007), 183–186
[41] THOMAS C., SETIÉN J., POLANCO J.A., ALAEJOS P., SÀNCHEZ DE JUAN M., Durability of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials, 40(1) (2013), 1054-1065
[42] TOPÇU IB., SENGEL S., Properties of concretes produced with waste concrete aggregate, Cement and Concrete Research, 34(8) (2004), 1307–1312
[43] VANDEPUTTE A., BEECKMANS L., HERMANS M., Een hoogwaardig gebruik van puingranulaten stimuleren, OVAM, (2008), 119
[44] WAI HOE KWAN, MAHYUDDIN RAMLI, KENN JHUN KAM, MOHD ZAILAN SULIEMAN., Influence of the amount of recycled coarse aggregate in concrete design and durability properties, Construction and Building Materials, 26(1) (2012), 565-573
[45] www.ovam.be, geraadpleegd op 18 maart 2013
[46] XIAO JZ, LI JB., Study on relationships between strength indexes of recycled concrete, Chinese J. Building Materials, 9(2) (2005), 197–201
[47] XIAO JZ., Experimental investigation on complete stress-strain curve of recycled concrete under uniaxial loading, Tongji University, 35(11) (2007), 1445–1449
[48] XIAO JZ., LI JB., SUN ZP., HAO XM., Study on compressive strength of recycled aggregate concrete, J. Tongji University (National Science), 32(12) (2004), 1558–1561
[49] ZHANG J., DU H., ZHANG C., LI QY., Influence of mineral admixture and recycled aggregate on shrinkage of concrete, Qingdao Technology University, 34(4) (2009) 145–149, 153
[50] ZHANG WT., INGHAM JM., Using recycled concrete aggregates in New Zealand ready-mix concrete production, J. Mater Civil Engineering, 22(5) (2010), 443–450
[51] ZHANG YM., QIN HG., SUN W., HAO DM., NING Z., Preliminary study on the proportion design of recycled aggregate concrete, China Concrete and Cement Productions, 1(1) (2002), 7–9
[52] ZHOU JH., HE HJ., MENG XH., YANG YZ., Basic mechanical properties of recycled concrete experimental study, Shenyang Jianzhu University (National Science), 26(3) (2010), 464–468
[53] ZHU L., WU J., The study on early drying shrinkage of recycled aggregate concrete. In: 2nd International conference on waste engineering and management, 73(1) (2010), 568–575
Bijlagen
Bijlage A: Volumieke massa (droge toestand)
Volumieke massa [kg/m³]
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
K 1 2370 T 1-1 2280 EMV 2-1 2260 T 2-1 2280
K 2 2380 T 1-2 2280 EMV 2-2 2320 T 2-2 2290
K 3 2370 T 1-3 2290 EMV 2-3 2310 T 2-3 2280
K 4 2380 T 1-4 2280 EMV 2-4 2310 T 2-4 2270
K 1 2380 T 1-5 2260 EMV 2-5 2310 T 2-5 2260
Gemiddeld 2380 Gemiddeld 2280 Gemiddeld 2300 Gemiddeld 2280
Bijlage B: Drukproeven
Druksterkte fc,cub [N/mm²]
Klassiek Traditioneel 1 EMV 2 Traditioneel 2
K 1 45,9 T 1-1 39,9 EMV 2-1 34,0 T 2-1 43,0
K 2 47,9 T 1-2 41,8 EMV 2-2 37,1 T 2-2 41,8
K 3 48,0 T 1-3 41,1 EMV 2-3 35,5 T 2-3 43,5
K 4 45,5 T 1-4 41,5 EMV 2-4 35,1 T 2-4 44,3
K 1 47,0 T 1-5 41,9 EMV 2-5 35,0 T 2-5 41,7
Gemiddeld 46,9 Gemiddeld 41,2 Gemiddeld 35,3 Gemiddeld 42,9
Bijlage C: Buigproeven
Klassiek
Proefstuk Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Buigsterkte fct,fl [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²] 1 149,19 149,69 25,20 5,7 3,4 2 150,35 149,80 23,69 5,3 3,2 3 153,28 150,20 25,66 5,6 3,3 4 151,64 150,23 29,36 6,4 3,9 5 151,66 149,74 32,77 7,2 4,3
Gemiddeld [N/mm²] 6,0 3,6
Traditioneel 1
Proefstuk Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Buigsterkte fct,fl [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²] 1 150,27 150,89 23,38 5,1 3,1 2 148,42 150,28 19,58 4,4 2,6 3 149,13 150,21 21,86 4,9 2,9 4 147,74 150,96 21,48 4,8 2,9 5 147,77 151,31 22,21 4,9 3,0
Gemiddeld [N/mm²] 4,8 2,9
EMV 2
Proefstuk Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Buigsterkte fct,fl [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²] 1 151,53 150,31 19,81 4,3 2,6 2 146,78 150,37 18,46 4,2 2,5 3 149,19 149,42 18,14 4,1 2,5 4 150,91 148,14 19,08 4,3 2,6 5 150,69 149,87 15,36 3,4 2,0
Gemiddeld [N/mm²] 4,1 2,4
Traditioneel 2
Proefstuk Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Buigsterkte fct,fl [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²] 1 147,21 149,76 20,22 4,6 2,8 2 148,16 149,81 27,86 6,3 3,8 3 148,84 149,63 20,37 4,6 2,8 4 152,58 149,83 22,79 5,0 3,0 5 149,52 149,97 20,81 4,6 2,8
Gemiddeld [N/mm²] 5,0 3,0
Bijlage D: Splijtproeven
Klassiek
Proefstuk Helfnr. Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Splijtsterkte fct,sp [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²]
1 1 148,64 150,13 144,00 4,1 3,7
2 152,01 149,66 136,00 3,8 3,4
2 1 150,29 149,95 151,50 4,3 3,9
2 148,44 149,91 152,00 4,3 3,9
3 1 150,12 150,35 137,00 3,9 3,5
2 156,56 150,23 139,00 3,8 3,4
4 1 150,38 150,22 147,00 4,1 3,7
2 154,40 150,24 145,00 4,0 3,6
5 1 153,11 150,25 166,00 4,6 4,1
2 150,32 150,00 169,00 4,8 4,3
Gemiddeld [N/mm²] 4,2 3,7
Traditioneel 1
Proefstuk Helfnr. Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Splijtsterkte fct,sp [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²]
1 1 149,23 151,38 136,00 3,8 3,4
2 149,70 151,68 129,50 3,6 3,3
2 1 148,56 150,36 108,50 3,1 2,8
2 149,69 150,22 120,00 3,4 3,1
3 1 148,62 150,28 128,00 3,6 3,3
2 148,66 150,11 137,00 3,9 3,5
4 1 149,07 151,30 121,00 3,4 3,1
2 148,15 151,33 125,00 3,5 3,2
5 1 147,93 151,41 110,00 3,1 2,8
2 145,76 152,00 137,00 3,9 3,5
Gemiddeld [N/mm²] 3,6 3,2
EMV 2
Proefstuk Helfnr. Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Splijtsterkte fct,sp [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²]
1 1 149,41 150,38 111,00 3,1 2,8
2 152,47 150,22 106,00 2,9 2,7
2 1 147,96 150,13 111,00 3,2 2,9
2 146,36 150,49 99,00 2,9 2,6
3 1 147,39 149,67 109,00 3,1 2,8
2 150,98 149,88 94,00 2,6 2,4
4 1 149,52 149,88 118,00 3,4 3,0
2 151,20 150,17 116,00 3,3 2,9
5 1 151,31 150,35 112,00 3,1 2,8
2 149,67 150,01 103,00 2,9 2,6
Gemiddeld [N/mm²] 3,1 2,8
Traditioneel 2
Proefstuk Helfnr. Breedte [mm] Hoogte [mm] Last [kN] Splijtsterkte fct,sp [N/mm²] Treksterkte fct [N/mm²]
1 1 149,12 149,66 143,00 4,1 3,7
2 145,94 149,82 142,00 4,1 3,7
2 1 148,02 149,97 121,50 3,5 3,1
2 149,97 149,62 144,00 4,1 3,7
3 1 151,11 149,85 115,00 3,2 2,9
2 148,57 149,92 103,00 2,9 2,6
4 1 154,05 150,24 141,50 3,9 3,5
2 154,28 149,36 151,00 4,2 3,8
5 1 149,75 150,20 145,00 4,1 3,7
2 148,63 150,00 120,00 3,4 3,1
Gemiddeld [N/mm²] 3,8 3,4
Bijlage E: Elasticiteitsmodulus proeven
Klassiek
Proefstuk Lus/rekstrook ∆εm Gem. ∆εm σa [MPa] σb [MPa] Ecm [MPa] E-modulus [MPa]
K 1
1/1 365,42
431,05 16,24 1,21 34851
37000
1/2 356,78
1/3 570,95
2/1 348,87
403,55 16,24 1,21 37230 2/2 347,75
2/3 514,03
3/1 350,19
404,29 16,24 1,21 37163 3/2 352,83
3/3 509,87
K 2
1/1 153,40
429,91 16,24 1,16 35068
36500
1/2 466,61
1/3 669,72
2/1 169,37
414,00 16,24 1,21 36287 2/2 444,57
2/3 628,08
3/1 181,54
414,69 16,24 1,21 36232 3/2 438,75
3/3 623,79
K 3
1/1 409,25
434,40 16,31 1,26 34631
36500
1/2 465,76
1/3 428,19
2/1 386,35
409,47 16,31 1,28 36684 2/2 446,07
2/3 396,00
3/1 390,90
410,71 16,31 1,28 36583 3/2 452,47
3/3 388,77
Gemiddeld [MPa] 36500
Traditioneel 1
Proefstuk Lus/rekstrook ∆εm Gem. ∆εm σa [MPa] σb [MPa] Ecm [MPa] E-modulus [MPa]
T 1-1
1/1 347,26
473,54 14,04 1,20 27108
28500
1/2 429,32
1/3 644,04
2/1 356,16
445,59 14,04 1,28 28628 2/2 403,37
2/3 577,23
3/1 365,36
446,20 14,04 1,28 28591 3/2 405,67
3/3 567,58
T 1-2
1/1 232,67
440,83 13,97 1,20 28954
31500
1/2 709,40
1/3 380,42
2/1 228,82
407,05 13,96 1,21 31337 2/2 625,67
2/3 366,67
3/1 239,29
407,30 13,97 1,21 31319 3/2 616,25
3/3 366,35
T 1-3
1/1 482,47
453,97 14,03 1,14 28387
29500
1/2 429,25
1/3 450,20
2/1 449,67
429,54 14,03 1,27 29699 2/2 421,26
2/3 417,69
3/1 453,00
430,93 14,03 1,27 29599 3/2 426,67
3/3 413,12
Gemiddeld [MPa] 30000
EMV 2
Proefstuk Lus/rekstrook ∆εm Gem. ∆εm σa [MPa] σb [MPa] Ecm [MPa] E-modulus [MPa]
EMV 2-1
1/1 434,49
496,21 12,37 1,13 22654
23500
1/2 503,71
1/3 550,41
2/1 425,51
467,09 12,38 1,33 23647 2/2 451,77
2/3 523,98
3/1 425,47
466,74 12,37 1,33 23670 3/2 452,10
3/3 522,63
EMV 2-2
1/1 183,41
490,46 12,36 1,19 22771
28000
1/2 850,23
1/3 437,76
2/1 196,86
397,32 12,35 1,31 27793 2/2 625,26
2/3 369,83
3/1 206,06
398,20 12,36 1,31 27739 3/2 617,30
3/3 371,22
EMV 2-3
1/1 494,04
475,65 12,30 1,13 23475
26000
1/2 594,09
1/3 338,81
2/1 418,58
419,42 12,30 1,27 26288 2/2 499,25
2/3 340,45
3/1 417,49
420,95 12,30 1,27 26193 3/2 498,01
3/3 347,35
Gemiddeld [MPa] 26000
Traditioneel 2
Proefstuk Lus/rekstrook ∆εm Gem. ∆εm σa [MPa] σb [MPa] Ecm [MPa] E-modulus [MPa]
T 2-1
1/1 324,57
440,80 14,03 1,13 29270
31500
1/2 316,37
1/3 681,47
2/1 306,63
401,97 14,03 1,30 31675 2/2 298,93
2/3 600,36
3/1 314,29
401,82 14,03 1,30 31687 3/2 299,99
3/3 591,18
T 2-2
1/1 413,83
423,00 14,03 1,19 30368
31500
1/2 378,23
1/3 476,95
2/1 399,92
401,42 14,03 1,30 31719 2/2 368,88
2/3 435,46
3/1 408,22
403,80 14,03 1,30 31537 3/2 370,57
3/3 432,61
T 2-3
1/1 698,20
436,40 13,98 1,19 29305
32000
1/2 346,28
1/3 264,71
2/1 612,98
400,02 13,98 1,23 31873 2/2 316,18
2/3 270,89
3/1 605,79
400,48 13,98 1,23 31824 3/2 320,98
3/3 274,67
Gemiddeld [MPa] 31500
Bijlage F: Krimpproeven
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
Klassiek 1
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
Klassiek 2
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
Traditioneel 1-1
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
Traditioneel 1-2
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
EMV 2-1
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
EMV 2-2
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
Traditioneel 2-1
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Krim
p [µ
m/m
]
Ouderdom [dagen]
Traditioneel 2-2
Zijde 1
Zijde 2
Zijde 3
Zijde 4