SIA Merkblatt 2030 (2010): Recyclingbeton

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1 SIA Merkblatt 2030 (2010): Recyclingbeton FSKB//1 Inhalt Recycling: Betonabbruch, Mischabbruch Wieso ein neues Merkblatt? Arbeitsgruppe Inhalt Merkblatt Anwendung Bezeichnung Eigenschaften Bemessung FSKB//2

2 FSKB//3 Betongranulat Mischabbruchgranulat FSKB//4

3 Recyclingbeton Mischung A Formstein Mischung B FSKB//5 Mechanische Eigenschaften von Recyclingbeton aus Mischabbruch Mischung Backstein Kalksandstein Beton A 40% 30% 30% B 70% 15% 15% C 7% 93% compressive strength f c [MPa] f c = w/c 10 f c = 62-38w/c Granulate Mix A Granulate Mix B Granulate Mix C f c = 61-30w/c water/cement-ratio elastic modulus E [MPa] 30'000 25'000 20'000 15'000 10'000 Granulate Mix A Granulate Mix B Granulate Mix C E = f c E = f c E = f c compressive strength f c [MPa] FSKB//6

4 Biegetragverhalten von Balken aus Recyclingbeton FSKB//7 [km1] Stoff-Fluss 2000 (Plattform für nachhaltiges Bauen: Baustoffmanagement 21) Stock 2'100 Mio tons Production Reuse 4.5 Separation 60 Recycling New Ressources Incineration Landfill Annual Growth of Stock: 57 Mio tons (2.7%) FSKB//8

5 Business as usual as usual Production Stock 4'900 Mio. tons 51.1 Recycling New Ressources Reuse Separation Incineration Landfill Annual Growth of Stock: 49 Mio. tons (1%) FSKB//9 Szenarien: Baustoff-Recycling in [Mio. t /a] FSKB//10

6 Anlass SIA 162/4 (1994) Recyclingbeton: überholt, weil neue Beton- und GK-Normen EN 206-1, EN neue Bemessungsnormen SIA 260ff (2003) neue BUWAL-Richtlinien Technologische Fortschritte beim Recyclingbeton Ökologisches Bewusstsein => Zunahme Recycling Vermehrter Bedarf an Recyclingbeton (Stadt Zürich: Schulhäuser, Stadion Letzigrund, etc.) Definitionsbedarf Sorten, Bezeichnung Eigenschaften Anwendungsgrenzen Bemessung FSKB//11 Arbeitsgruppe Recyclingbeton AG der Kommission SIA 262 Betonbau Organisationen / Mitglieder: Planer (Leitung) ETH / SIA 262 Cemsuisse (Holcim) Öffentlicher Bauherr (Stadt Zürich) eco-bau, KBOB Dr. K. Moser Prof. Th. Vogel S. Bischof W. Hofmann Recycling-Unternehmer / Betonwerke ZH / BE HR. Eberhard / B. Wyss EMPA / TFB: Forschung (Projektnehmer) C. Hoffmann, Dr. S. Schubert, Dr. F. Jacobs FSKB//12

7 FSKB//13 Tätigkeit Konstitution September 2005, 15 Sitzungen, Volontariat, Sachbearbeitung, Forschungsbedarf, Forschungsarbeiten an EMPA & TFB ASTRA cemsuisse & Stadt Zürich EMPA Betongranulat Mischabbruchgranulat Eigenleistungen Ergebnisse Sachstandsbericht Sommer 2007 Forschungsergebnisse bis Frühling 2009 Vernehmlassung Sommer 2009 SIA-Merkblatt 2030 Deutsch & Französisch am von SIA 262 Betonbau verabschiedet z.hd. SIA - KTN und ZNK Abgrenzungen und Bezeichnungen Beton nach EN und SIA 262, mit angepasster Definition der Recyclinggrenze Beton aus Betongranulat: RC-C: 25 M.-% R c R c : Körner aus Beton, Betonprodukten Beton aus Mischabbruchgranulat RC-M: 5 M.-% R b und 25 M.-% (R c + R b ) R b : Körner aus Mauer- und Dachziegeln Gesteinskörnungen aus der Bodenwäsche: - technisch: Primärmaterial - ökologisch: gemäss eco-bau, Minergie P, etc. FSKB//14

8 Anteile nach Auszählung, nicht nach Herkunft! Betongranulat 100% R c Mischabbruchgranulat 100% R b FSKB//15 Anwendungsgrenzen Recyclingbeton RC-C RC-M Anteile R c 25 M.-% R b < 5 M.-% R b 5 M.-% 25 M.-% R c + R b 25 M.-% X0 Expositionsklassen (CH) XC1 trocken XC1 nass, XC2 XC3 zulässig XC4 XD XF XA 1 zulässig 1 nicht zulässig R b > 25 M.-% zulässig Nur nach entsprechenden Voruntersuchungen zulässig FSKB//16

9 Bezeichnungen C25/30 RC-C, XC3(CH), D max 32, Cl 0.20, C3, E crm N/mm 2 C25/30 RC-M, XC2(CH), D max 32, Cl 0.20, C2, E crm N/mm 2 C20/25 RC-M, XC1(CH), D max 16, Cl 0.20, C2, E crm N/mm 2 Höhere Gehalte können gefordert werden: R c > 25% und R b > 5% Vor dem Ausschreiben Liefermöglichkeiten abklären! FSKB//17 Eigenschaften (1) w/z nach SN EN (Wasseraufnahme der GK berücksichtigen) Zusätzliche Eigenschaft : E rcm (ρ rcm ) Umrechnungsfaktor für die Planung η r = E rcm / E cm 1 Schätzwerte, falls keine Angaben vorhanden: R c 50 M.-% : η r = 0.9 R c 50 M.-% : η r = 0.8 Schätzwerte, falls ρ rcm bekannt: RC-C: E rcm 0.9 E cm x ρ rcm / ρ cm RC-M: E rcm 0.8 E cm x ρ rcm / ρ cm Mindestwerte für RC-M: E rcm = N/mm 2 und ρ rcm kg/m 3 FSKB//18

10 Eigenschaften (2) Kriechen: Faktor 1.25 Schwinden: Faktor 1/η r Maximale Stauchungen 1) ε c2d = ε r ε c1d = 0.67 ε c2d Querkraft D max = 0 1) Durchstanzen D max = 0 1) 1) wie Leichtbeton FSKB//19 Ausgangsstoffe SN EN 206-1: Beton - Teil 1 SN EN : Gesteinskörnungen für Beton Feine Fraktionen werden verwendet, ausser bei speziellen Anforderungen Gehalte an R c und R b sind zu deklarieren, z.b. im Sortenverzeichnis Anforderungen an die Gesteinskörnungen gemäss Tabelle FSKB//20

11 Anforderungen an die Gesteinskörnungen Beton Gesteinskörnungen: SN EN [M.-%] R u + nat. GK R c R b R a + X R g Gesteinskörnung Fremdstoffe FL C../.. RC-C RC-M natürl. GK Betongranulat Mischgranulat 75 < 25 5 < < cm 3 / kg Für RC-C und RC-M zudem: R c + R b 25 M.-% Bestimmung nach EN bei Körnern 4 mm M.-%: Massenprozent FSKB//21 Prüfungen und Kontrollen Prüfungsart und -häufigkeit: SN EN 206-1, PLUS: Rohdichte: bei Druckfestigkeitsprüfungen (Produktionskontrolle) Elastizitätsmodul: RC-C: bei Druckfestigkeitsprüfungen / 6 RC-M: bei Druckfestigkeitsprüfungen / 3 Herstellerangaben Anwender FSKB//22

12 SIA Merkblatt 2030 Recyclingbeton sichert auf dem heutigen Stand der Technik die Herstellung und Verwendung von Recyclingbeton aus Betonabbruch und Mischabbruch durch Klare Anforderungen an die Gesteinskörnungen Klare Klassierung der Gesteinskörnungen Klare Bezeichnung der Betonsorten Klare Anforderungen bezüglich Prüfungen und Klare Angaben zur normgemässen Bemessung der Bauwerke aus Recyclingbeton FSKB//23 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! FSKB//24

13 [km1] Geschlossener Kreislauf 2050 (Agenda 21) 2050 Closed Loop Stock 4'000 Mio. tons Production Reuse 5 Recycling New Ressources 60 Annual Growth of Stock: NIL Separation 5 Incineration Landfill FSKB//25

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