Ketenbeheer
Optimaal afstemmen van slopen, recyclen en beton produceren
(Afgesloten op 3 december 2010)
Enviro Challenge bvba

Ketenbeheer in de bouw impliceert dat sloopwerken duurzaam worden georganiseerd. Dit betekent dat selectieve sloop wordt toegepast en dat de organisatie van de sloop (demontage) van een gebouw bijdraagt aan het maximaal produceren van zuivere recyclinggranulaten, op de slooplocatie zelf (indien mogelijk) of op een zo nabij mogelijk gelegen breeklocatie. Het voordeel van selectieve sloop in combinatie met projectgebonden recycling is de grotere controle op en zekerheid over de herkomst, zuiverheid en aard van de recyclinggranulaten. Het is te verwachten dat door deze brongerichte aanpak, waarbij elke schakel in de bouwketen verantwoordelijkheid dient te nemen, meer recyclinggranulaten aan de eisen uit Vlarea zullen voldoen. Daarenboven zal deze aanpak het aantal asbestcontaminaties doen verminderen. Hierdoor kunnen de recyclinggranulaten met meer vertrouwen en met constantere kwaliteit worden geproduceerd en toegepast (bijvoorbeeld in beton).

Koperslakken als grindvervanger
(Afgesloten op 3 december 2010)
Metallo Chimique nv 

Doel
Bij het smeltproces van allerlei metaalhoudende residuen en schroot ontstaan bijproducten waaronder eindslakken. Door aanpassing van het bestaand smeltprocedé wordt getracht om een vervangproduct voor grind met de eindslak te produceren. De bruikbaarheid van het bekomen eindslakgranulaat als grindsubstituut wordt onderzocht en getest.

Methode
Door het aanpassen van het debiet van het koelwater tijdens het granulatieproces kan de granulometrie van het bekomen product gewijzigd worden. De test gedaan door de slakken te koelen met minder koelwater levert een materiaal dat zeer broos is. In de betonmenger zal dit compleet verpulveren en is dus niet bruikbaar als vervangproduct voor grind. Er werd echter geen methode gevonden om in te spelen op de afkoelsnelheid van de slak.
Algemeen kunnen de mechanische eigenschappen van een vaste stof beïnvloed worden door ze te verwarmen. Bij hogere temperatuur neemt de diffusiesnelheid toe en kunnen inwendige spanningen afvloeien en leiden tot meer afgeronde korrels.
De slak werd in een pot gegoten en opzij gezet om af te koelen aan de lucht. Na twee dagen is de inhoud van de pot hard, maar nog enkele honderden graden Celsius warm. Als de pot wordt omgekapt valt de inhoud uit elkaar in twee tot drie grote blokken die vervolgens mechanisch verkleind worden tot een granulaat 4/14. Op deze manier is het mogelijk om zonder ingrijpende veranderingen aan het gieterijproces toch het granulaat te produceren op kleine schaal.

Een pilootinstallatie die het mogelijk maakt om op kleine schaal kunstgrind met de beste eigenschappen te produceren vanuit de bestaande smeltinstallatie is niet voorhanden. Een opstelling die het mogelijk maakt om de grindvervanger op industriële schaal te produceren vergt momenteel een te grote investering.
Dit houdt in dat het kunstgranulaat niet in voldoende grote hoeveelheden beschikbaar is om in standaardrecepturen gebruikt te worden.

Toepassing van puingranulaat ter vervanging van grind in betonwegenbouw 
(afgesloten op 11 oktober 2010)
OCW

Doel
Het doel is om een verruiming van de toepassingsmogelijkheden van recyclinggranulaten als grindvervangers in hoogwaardige betontoepassingen te onderzoeken, meer bepaald in de wegenbouw.
Meerdere soorten puingranulaat worden bestudeerd evenals verschillende combinaties van puingranulaat. Op deze wijze onderzoekt men de mogelijkheid om meer toepassingsmogelijkheden te bekomen.

Betonmengsel: ontwerp en karakterisering
Vier types recyclinggranulaat werden onderzocht:

• betonpuin bestaat uit meer dan 90% van de massa uit beton of natuurlijk steenachtig materiaal;
• zuiver betonpuin bestaat enkel uit productieafval van prefabbetonproducten;
• mengpuin is een combinatie van minstens 40% van de massa beton en minstens 10 % metselwerkpuin;
• metselwerkpuin: minimum 60% metselwerkpuin.

Voor elk van deze recyclinggranulaten is een karakterisering gebeurd. Verschillende combinaties van puingranulaten werden gekozen op basis van hun karakterisering.
Met behulp van software wordt een mengsel samengesteld en vervolgens wordt een kleine hoeveelheid beton aangemaakt. Uit testresultaten blijkt dat de betonmengsels over het algemeen stroever zijn. Om de verwerkbaarheid van het beton te behouden is er meer water nodig. Dit heeft dan nadelige gevolgen voor de sterkte van het beton. 

Proefvlakken in beton
Een betononderneming stelde op haar terrein een strook beschikbaar van ongeveer 15 m breed en 60 m lang. Deze oppervlakte wordt gebruikt voor de tijdelijke opslag van materialen en het parkeren van materieel en zal dus belast worden met vrachtverkeer. Dit biedt de mogelijkheid om de evolutie van de prestaties van de proefvakken onder belasting van verkeer op te volgen.

Innovatieproject Twinmix-techniek 
(afgesloten op 11 oktober 2010)
C.V.R. nv

Doel
Bij het boren van fundering- of scheidingwandpalen wordt cementspecie in de grond gespoten zodanig dat de specie en de grond gemixt worden. Zo wordt er een paal gevormd. Deze techniek heet soilmixtechniek. Er kunnen één, twee of drie palen gelijktijdig in de grond geboord worden.
Doordat bij deze techniek de grond in situ vermengd wordt met vloeibaar cement is het gebruik van beton en dus ook grind overbodig. Deze techniek betekent een grindbesparing.
Algemeen kan gesteld worden dat het aandeel van soilmix tegenover beton zeer groot is in België in vergelijking met andere landen. In het onderzoek werden proeven uitgevoerd die geleid hebben tot een belangrijke vooruitgang van zowel de techniek als de toepassingen.

Grindbesparingen
Het aandeel van soilmix tegenover beton is groter is in België dan in andere landen. De totale grindbesparing is dan ook beduidend.
Drie prognoses van het WTCB, een pessimistische, een realistische en een optimistische geven aan dat over 10 jaar de grindbesparing kan oplopen tot respectievelijk 195 000, 286 000 en 390 000 ton per jaar.

Airdeck® Thermo Plus
(afgesloten op 11 oktober 2010)
Belvi nv

Doel
Dit marketingproject is erop gericht het product Airdeck® een grotere naambekendheid te geven en zo een beduidend marktaandeel te verwerven voor thermisch actieve gebouwen. Airdeck® Thermo Plus is hiervoor geschikt en reduceert dan ook het grindgebruik.

Contacten

Bouwheer
De bouwheer hecht belang aan de grotere investering en de tijd nodig om de meerkost terug te verdienen.
De bouwheer moet in een vroeg stadium van het project overtuigd worden van de voordelen.
Een speciale groep binnen de bouwheren zijn de overheidsinstellingen, gemeentebesturen, OCMW.

Architect / studiebureau stabiliteit en technieken
Deze mensen kunnen enkel rondom concrete projecten aangesproken worden. Er moet veel tijd gestoken worden in het zoeken naar projecten in voorstudie.

Airdeck-plaatvloer met ingewerkte leidingen

Aannemer / technisch installateur
De aannemer treedt ook vaak op als bouwheer in onder andere PPS projecten. Naast de installatiekost zijn ze ook geïnteresseerd in de uitbating- en onderhoudkost van een gebouw. 

Realisatie – Toekomst
Prognose voor de grondstofbesparing

Geochemische modellen voor het evalueren van de milieu-impact van het gebruik van grindsubstituten
(afgesloten op 8 maart 2010)
VITO nv

Doel
De doelstelling is een methodiek te ontwikkelen die het mogelijk maakt de milieu-impact van het gebruik van steenachtige reststoffen op de lange termijn te evalueren. Het bepalen welke de effectieve impact op de bodem en grondwater is door het gebruik van grindsubstituten. Hiervoor werd een computermodel ontwikkeld dat de uitloging van de granulaten in ongebonden toepassing kan voorspellen.

Substitutiepotentieel
In Vlaanderen komt 800 000 ton steenachtig restproduct in aanmerking voor grindsubstitutie waarvan 120 000 ton bodemassen. Om dit potentieel te kunnen aanspreken moeten we aan producent en consument garanties kunnen bieden dat het gebruik van deze reststoffen veilig en duurzaam is.

Selectie
Om het model te valideren werden drie secundaire granulaten en twee typisch Vlaamse bodems geselecteerd voor een diepgaand onderzoek.
Granulaten
Verouderd bodemas van afvalverbranding – bodemas
Bouw- en sloopafval – mengpuin
Verouderde slakken van productie van roestvrij staal – staalslak granulaat
Vlaamse bodems
Zandrijke bodem van Mol
Leemrijke bodem van Maasmechelen

Veldexperiment met lysimeters
Eén uitloogscenario werd gebruikt waarin de ongebonden granulaten in contact staan met verzadigd of onverzadigd grondwater in een veldexperiment met lysimeters.
De lysimeter is een cilinder van kunststof met een diameter van 40 cm en een hoogte van 1 m. Deze wordt gevuld met ofwel één soort granulaten alleen of met één soort boven een laag bodemmateriaal. Om de metingen te kunnen uitvoeren werden apparaten in de lysimeter voorzien voor de opvolging van temperatuur, vochtgehalte, waterspanning en chemische samenstelling.
.

Marketingplan grind- en zandrecyclage uit grondverzet
(afgesloten op 16 november 2009)
(Grondzorg Limburg nv)

Grind- en zandrecyclage uit grondverzetactiviteiten (afgesloten op 11 mei 2009)
(Grondzorg Limburg nv)

Waarom?
De Vlarebo-regeling betreffende grondverzet voorziet een tussentijdse en definitieve opslag van niet-verontreinigde gronden (Top, Dop). Uitgegraven bodem kan een beperkte tijd opgeslagen worden met het oog op een definitieve bestemming als bodem of als bouwstof. 

Daarom!
Deze gronden kunnen puinmaterialen bevatten of zijn grindrijk en leveren na behandeling of opwaardering aanvullingsmaterialen en substituten voor grind en groevezand. 

Hoe? Zo!
De recyclage van puinmaterialen kan gebeuren door het breken van deze producten en door toepassing van zeeftechnieken. 
Ten gevolge van vergunningperikelen werd de duurtijd van het onderzoeksproject verlengd met twaalf maanden. Aangezien nog steeds niet alle vergunningen voorhanden zijn kon deel 1 van het proefproject – het opwaarderen van gronden tot grindsubstituten – niet volledig uitgevoerd worden of waren voorgestelde technieken bij gebrek aan geschikte gronden niet uit te voeren.

Hoe? Zo!
Op een wetenschappelijk onderbouwde wijze wordt duidelijk gemaakt wat haalbare ingrepen zijn en dus wat de ‘Uitwerking Levende Grensmaas’ realistisch aan grindhoeveelheden kan opleveren.
Over het algemeen lijken de verschillende deelprojecten een win-winsituatie te kunnen genereren waarbij grindwinning, beveiliging tegen overstromingen en ecologie samen kunnen profiteren. Randvoorwaarde is echter zeker dat binnen de projectgebieden na herstructurering aan natuurontwikkeling kansen worden geboden. Dit zal ook impliceren dat de ruimtelijke bestemming van de betreffende gebieden, nu grotendeels agrarisch gebied, zal worden omgezet naar natuurgebied.
De haalbaarheidsstudie heeft uitgewezen dat er een aanzienlijk verlies zal zijn aan landbouwgronden maar dat indirecte effecten op landbouw eerder beperkt zullen zijn. De haalbaarheid zal eerder bepaald worden door de wijze waarop de gronden voor projectrealisatie kunnen worden verworven.
Het is zonder meer duidelijk dat op vlak van natuurwaarden een positief bilan kan worden voorgelegd als gevolg van projectrealisatie. Daarbij dient echter rekening gehouden dat juridisch gezien niet zonder meer positieve en negatieve effecten op natuur tegen elkaar kunnen worden afgewogen. Zo zullen significant negatieve effecten in Europees beschermde gebieden projectrealisatie wellicht verhinderen. De haalbaarheidsstudie heeft echter tot op dit moment geen negatieve effecten vastgesteld die niet kunnen voorkomen of gemilderd worden. Niettemin dient onderstreept te worden dat in deze haalbaarheidsstudie de effecten van het eindbeeld (na ontginning, aanvulling en herstructurering) werden beoordeeld en niet de tussentijdse ontginningsfases.

Vervanging van grind in betonstenen door bodemassen van huisvuilverbranding: noodzakelijke kwaliteitverbetering van de bodemasgranulaten door verwijdering van aluminium (afgesloten op 22 september 2008)
(Edelbeton nv)

Waarom?
Bodemassen van afvalverbranding kunnen succesvol herbruikt worden in aardvochtig beton. Soms ontstaan echter ‘pop-outs’ die structureel of esthetisch niet toelaatbaar zijn voor de markt. Een kwaliteitsverbetering van de bodemassen is noodzakelijk.

Daarom!
Indien het knelpunt van pop-outs kan opgelost worden, is een feitelijke productie van betonmetselstenen met bodemassen, die grind deels (15 000 ton) vervangen, zeer waarschijnlijk.

Hoe? Zo!
Fase 1: we leggen de focus op het recycleren van betonresten afkomstig van de eigen productie van vloerelementen. Dit aanbod aan 'hoeveelheid' dekt echter niet de vraag, dus gaan we dan over naar ...

Fase 2: hierin gaan we na in welke mate puingranulaten uit betonpuin en ander bouw- en sloopafval van vreemde oorsprong op een rendabele en kwalitatief verantwoorde manier kunnen worden verwerkt in onze holle betonnen vloerelementen.
Alhoewel het project niet volledig werd uitgevoerd slaagde Echo nv erin enkel het bedrijfseigen puinafval te gebruiken.

Hoe? Zo!
Fase 1: de technologische ontwikkeling en economische haalbaarheid van ten eerste puinafval van de eigen betonproductie, ten tweede betonpuin afkomstig van externe puinrecyclagebedrijven en vervolgens mengpuin als vervangend granulaat in beton moet worden onderzocht.
Vervangingspercentages van 5 % en 10 % vormen geen probleem voor een groot aantal producten.
Het gebruik van de fractie 0/6 (65 %) is een conditio sine qua non voor het gebruik van de grotere korrelverdelingen 6/14 (20 %) en 14/20 (15 %).

Fase 2: de milieutechnische, kwaliteits-, veiligheids-, economische en mogelijk juridische gevolgen van het gebruik in het productieproces en in het eindproduct moeten bekeken worden.

Pop-outs in beton veroorzaakt door secundaire granulaten: onderzoek naar het mechanisme en aard van de schadelijke mineralen. 
(Afgesloten op 3 december 2010)
WTCB

Doel
Pop-outs zijn structureel en esthetisch ongewenste holten die ontstaan aan het betonoppervlak door wegspringend materiaal. Als oorzaak hiervan kan men in grote lijnen drie processen onderscheiden:

• vorstschade door bevriezing van het water in de poriën van de poreuze granulaten;
• fysische instabiliteit: de grindsubstituten hebben een heterogene samenstelling in verschillende fasen;
• chemische instabiliteit: dit leidt tot chemische reacties waarbij instabiele fasen geleidelijk worden omgezet in stabiele fasen (oxiden en hydroxiden). Dit is een relatief traag proces.

Het opzet is een evaluatieprotocol op te stellen voor het verantwoord gebruik van secundaire granulaten in beton en kritische waarden, waarboven er een reële kans op pop-outs zou bestaan, vast te leggen van te ontwikkelen ‘snelle en eenvoudige’ testen voor de granulaten. Op betonproefstukken vervaardigd met secundaire granulaten worden testen uitgevoerd teneinde pop-outs te creëren om dit mechanisme nader te onderzoeken

Selectie
Meerdere types prioritaire granulaten werden geselecteerd (bodemas, slakken) en omdat de samenstelling van secundaire granulaten sterk kan variëren doorheen de tijd, werden van elk type granulaat telkens drie stalen genomen met een tussenperiode van 1 à 2 maanden. De mineralogische en chemische samenstelling werd bepaald via allerlei analyses en microscopisch onderzoek.

Betonstudie
Om het eigenlijke effect van de fysische en chemische instabiliteit van de secundaire granulaten op het beton te onderzoeken worden betonproefstukken vervaardigd. Hierop worden proeven uitgevoerd om de kwaliteit van het beton te bepalen. De standaardkarakterisering gebeurde aan de hand van de bepaling van de dynamische elasticiteitsmodulus en de druksterkte van proefkubussen. De milieuhygiënische eigenschappen van de betonblokken werden bepaald conform VLAREA versie 24/09/2009.
Daar pop-outs typisch pas na meerdere maanden tot jaren optreden werden versnelde proeven uitgevoerd.

Besluit
Aangezien er slechts pop-outs verkregen werden met één test en met één type granulaat (calcium-magnesium-silicaten), is het onmogelijk om tot nu toe kritieke waarden te bepalen. Er werd echter wel veel kennis opgedaan op het gebied beton vervaardigen met secundaire granulaten en op gebied van de testen die reeds bestaan voor grind, maar die niet altijd adequaat bleken te zijn voor secundaire granulaten. Dit wijst op een nood voor andere, aangepaste testen voor deze granulaten wanneer ze in de toekomst meer aangewend zullen worden voor verwerking in beton.
Het beton aangemaakt met de geteste granulaten valt binnen de kwaliteit van beton met grind. Evenwel is het belangrijk om voor de aanvang van de aanmaak de volumieke massa en waterabsorptiecoëfficiënt van de te gebruiken granulaten te kennen om een optimaal betonmengsel te verkrijgen, anders kunnen er problemen met de verharding of de verdeling van de granulaten optreden. Er kan gesteld worden dat het gebruik van deze secundaire granulaten geen risico inhoudt met betrekking tot uitloging van VLAREA metalen naar de onderliggende bodem en/of grondwater.

Gebruik van de biologisch-mechanisch afgescheiden inerte fractie van huishoudelijk afval als grind-vervanger in beton (afgesloten op 14 mei 2008)
(Edelbeton nv)

Waarom?
Huishoudelijk afval is in grote mate aanwezig en wordt bij voorkeur niet verbrand en zo weinig mogelijk gestort. In de nieuwe afvalverwerking wordt het afval voorbehandeld en gesorteerd. Zo ontstaat bij de mechanisch-biologische scheiding een inerte fractie.

Daarom!
De afvalscheidinginstallatie te Geel levert jaarlijks naar schatting 12 000 tot 22 000 ton inert materiaal (stukjes stenen, zand, glas, keramiek, …) dat misschien als grindvervanger gebruikt kan worden.

Slakken in plaats van grind? (afgesloten 2 juli 2007)
(Ebema nv)

Waarom?
Alternatief product dat eveneens aan de meeste van de aan grind gestelde eisen kan voldoen en daarenboven een recyclageproduct is. We onderzoeken of inoxstaalslakken aan deze voorwaarden voldoen.

Daarom!
Inoxstaalslak, kortweg Stinox, is een quasi onontgonnen alternatief hetwelk een deel van de hoeveelheid aan benodigd grind zou kunnen dekken. Het substitutiemateriaal moet worden gecertificeerd om in de bestaande, gecertificeerde producten als vervanging van beton te worden gebruikt. Enkele vereisten van zowel het kernbeton als de deklaag:

· makkelijk en nauwkeurig doseerbaar zijn;
· goed mengbaar zijn met andere grondstoffen;
· het geheel moet makkelijk te verdichten zijn;
· de deklaag moet een hoge weerstand tegen sleet hebben;
· een goede weerstand tegen vorst-dooizoutcycli moet gegarandeerd zijn.

Hoe? Zo!
Fase 1: de technologische ontwikkeling en economische haalbaarheid van inoxstaalslakken als vervangend toeslagmateriaal moet worden onderzocht.

Fase 2: de milieutechnische, kwaliteits-, veiligheids-, economische en mogelijk juridische gevolgen van het gebruik in het productieproces en in het eindproduct moeten bekeken worden.

De uitvoering van het onderzoeksproject is voortijdig stopgezet.
De haalbaarheid van het project bleek niet realistisch te zijn. Bij het gebruik van inoxslak als mogelijk grindsubstituut in betonproducten is het pop-outrisico te groot.

Ebema nv wenst de inoxstaalslakken niet te gebruiken als grindvervanger.

Hergebruik granulaten uit zeefzand van bouw- en sloopafval? (afgesloten op 11 december 2006)
(Ipas nv)

Waarom?
Het onderzoeken van de haalbaarheid van de recuperatie van granulaten uit zeefzand. Dit is de fijne fractie van bouw- en sloopafval.
In België is er jaarlijks ca. 1 miljoen ton zeefzand. Ongeveer 30 % van deze fractie zijn granulaten. Het is mogelijk om via technologische weg deze granulaten te recupereren.

Daarom!
· Recuperatie van 300 000 ton granulaten per jaar.
· Determineren van de kwaliteit van deze gerecupereerde granulaten.
· Determineren van de kwaliteit van beton met gerecycleerde granulaten.
· Aantonen van recuperatie op grote schaal.
· Reductie van 300 000 ton afval.

Hoe? Zo!
Men gebruikt voor de afscheiding van deze granulaten een 'natte technologie'. Gebruikmakend van een pilootinstallatie kan een aanzienlijke hoeveelheid zeefzand worden veredeld.
Dankzij de kennis over de kwaliteit van de gerecupereerde fractie kan men de markt van bouw- en sloopafvalverwerkers overtuigen van de rentabiliteit en de technische haalbaarheid van een dergelijke herwinning van granulaten

Het onderzoeksproject werd voortijdig beëindigd zonder resultaat.