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2018
RC-Beton – wie geht‘s?Eine Praxisanleitung für Recycler
BTU Cottbus - Senftenberg
Fakultät 2
Umwelt und Naturwissenschaften
Arbeitsgebiet Bauliches Recycling
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Angelika Mettke
Tel.: + 49 (0) 355 · 69 22 70
Fax: + 49 (0) 355 · 69 31 71
E-Mail: [email protected], am 6. Februar 2018
5. MineraliktagBaustoff Recycling Forum 2018
Regelwerke und Anforderungen an RC-GK
Praxisbeispiele RC-Beton
RC
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2018
Anwendungsbereiche
RC-Baustoffe
Tiefbau Betonbau
be
isp
ielh
aft
e A
nw
en
du
ng
sg
eb
iete
Frostschutz-
schicht
Schottertrag-
schicht
Bankettmaterial
Straßenoberbau
Bettungs- und
Fugenmaterial
Sonderfälle
Hydraulisch gebundene
Tragschicht
Verfestigung
Fundament
Unterbeton
tragende und
nichttragende Wände
Decken
Füllbeton
Betonblocksteine
Betonsteine
Gesteinskörnung zur
Betonherstellung
Betontragschichten
Gabionen-
füllmaterial
Garten- und
Landschaftsbau
TL BuB E-StB 09
ZTV E-StB 09TL Pflaster-StB 06
ZTV Pflaster 06
TL Beton-StB 07
ZTV Beton-StB 07TL SoB-StB
ZTV SoB-StB
Richtlinien der
FLLTL Gabionen 16
TL LW 16
ZTV LW 16DIN EN 12620
DIN 4226-101
Verfüllung von
Baugruben, Rohr- und
Leitungsgräben
Hinterfüllungen
Sicht- und
Lärmschutzwälle
Dämme
Bodenstabilisierung
Wege- und Erdbau
Forstwirtschaftlicher
Wegebau
Zufahrtswege für
Windkraftanlagen
Landwirtschaftlicher
Wegebau
Rad- und Gehwege
Parkplatz- und
Stellflächen
2
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2018
Beton / RC-Beton = Künstlicher Stein
Zusätze
Normalbeton Recycling-Beton
Gesteinskörnung
Zementals hydraulisches Bindemittel
Wasser
ZusatzstoffeSteinkohleflugaschen,
Silicastaub, Farbpigmente, …
Zusatzmittel< 5 % Zementanteil
BV, FM, DM, VZ, EH, …
Primär- und
SekundärstoffePrimärstoffe
Primär- und
Sekundärstoffe
Primär- und
Sekundärstoffe
PrimärstoffePrimärstoffe
Primär- und
Sekundärstoffe
Primär- und
Sekundärstoffe
PrimärstoffePrimärstoffe
+
+
+
3
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2018 Europäische Produktnorm /
Deutsche FassungMitgeltende deutsche Normen und Regelwerke
DIN 4226-101:2017-08
Rezyklierte Gesteinskörnungen für Beton nach DIN EN 12620 –
Teil 101: Typen und geregelte gefährliche Substanzen
DIN 4226-102:2017-08
Rezyklierte Gesteinskörnungen für Beton nach DIN EN 12620 –
Teil 102: Typprüfung und Werkseigene Produktionskontrolle
DAfStb-Richtlinie „Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende
Alkalireaktionen im Beton (Alkali-Reaktion)“, Ausgabe 2013-10
Beton
Gesteinskörnungen für Beton
EN 12620:2002+A1:2008 (D)
DIN EN 12620:2008-07
Beton
DIN EN 206-1:2001-07 +
A1:2004-10 + A2:2005-09
Teil 1: Beton – Festlegung,
Eigenschaften, Herstellung und
Konformität
→ Eigenschaften von GK fest, die durch
Aufbereitung natürlicher, industriell
hergestellter oder rezyklierter
Materialien als Betonzuschlag
gewonnen werden
→ QS-System zur WKP und für
Konformitätsnachweis fest
→ für alle Betonsorten einschließlich
Beton nach EN 206-1 und
Straßenbeton, Betonfertigteile
Die Ausgabe DIN EN 12620:2015-07
liegt aktuell als Entwurf vor.
DIN 1045-2:2008-08
Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton - Festlegung,
Eigenschaften, Herstellung und Konformität – Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1
DAfStb-Richtlinie „Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten
Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620“, Teil 1, Ausgabe 2010-09
Gesteinskörnungen für Beton legt
Gesteinskörnungen für Beton
Regelwerke für RC-GK zur Herstellung von Recycling-Beton
Einsatz von RC-Beton – Normen und Regelwerke
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2018
Normative Grundlagen
Anforderungen an die stoffliche Zusammensetzung der RC-GK zur Herstellung und Verarbeitung von Beton
Bestandteile rezyklierter Gesteinskörnungen
nach
DIN EN 12620
DAfStb – Richtlinie Beton nach
DIN EN 206-1 und DIN1045-2 mit rezyklierten
Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620* Tab. 1 und
DIN 4226-101:2017-08 Tab. 1
für Beton nach
DIN 1045-2:2008-08
für Beton außerhalb
DIN 1045-2:2008-08
Typ 1 Typ 2 Typ 3 Typ 4
RcRc +
Ru
Beton, Betonprodukte, Mörtel, Mauersteine aus
BetonRcu90 Rcu70 Rcu20-
Rcu +
Rb 80
RuUngebundene Gesteinskörnung, Naturstein,
hydraulisch gebundene Gesteinskörnung
RbMauerziegel, Kalksandsteine, nicht
schwimmender PorenbetonRb10- Rb30- Rb80
Ra Bitumenhaltige Materialien Ra1- Ra1- Ra1- Ra20-
X + RgGlas
X Rg1- X Rg2- X Rg2- X Rg2-Sonstige Materialien
FL Schwimmendes Material FL2- FL2- FL2- FL5-
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2018
Anforderungen an die stoffliche Zusammensetzung der RC-GK zur
Herstellung und Verarbeitung von Beton
[nach DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620
Tabelle 1, Ausgabe 2010-09]
Rezyklierte GK
Typ 1 (Betonsplitt) Typ 2 (Bauwerksplitt)
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2018
Anforderungen an die stoffliche Zusammensetzung der RC-GK zur
Herstellung und Verarbeitung von Beton
[nach DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620
Tabelle 1, Ausgabe 2010-09]
Feinanteil + hoher Ziegelanteil Feinanteil + hoher Bitumenanteil
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Rezyklierte GK
Typ 3 Typ 4
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2018
Zusätzlich zu den Regelanforderungen nach DIN EN 12620 wie z.B.
Kornzusammensetzung, Kornform, Einstufung der GK in eine
Alkaliempfindlichkeitsklasse sind folgende bautechnische Parameter hinsichtlich
Dauerhaftigkeit zu prüfen:
stoffliche Zusammensetzung (Typ1 o. 2 - Klassifizierung der Bestandteile),
Wasseraufnahme,
Kornrohdichte,
säurelösliche Chloride,
wasserlösliche Sulfate,
Gesamtschwefelgehalt sowie
Leichtgewichtige organische Verunreinigungen.
+ Umweltverträglichkeit
Bewertung der Inhaltsstoffe RC-GK nach DIN 4226-101.
[nach DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten
Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620 Tabelle 1 und 2, Ausgabe 2010-09]
Anforderungen an RC-GK zur Herstellung von Konstruktionsbeton
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2018
Restriktionen
Feuchtigkeits-
klassen
DAfStb-Alkali-
Richtlinie,2013-10
Expositionsklassen
nach DIN EN 206-1:2001-07, Tabelle 1
DAfStb-Rili: Beton mit rezyklierten
GK 2010-09
Typ 1
Betonsplitt
Typ 2
Bauwerksplitt
Zulässige Anteile an
rezyklierten
Gesteinskörnungen
> 2 mm bezogen auf
gesamte
Gesteinskörnung
WO
(trocken)Carbonatisierung XC 1
≤ 45 Vol. % ≤ 35 Vol. %
WF
(feucht)
kein Korrosionsrisiko XC 0
Carbonatisierung XC 1 – XC 4
Frost ohne Taumitteleinwirkung XF 11) + XF 31)
und im Beton mit hohem Wassereindringwiderstand≤ 35 Vol. % ≤ 25 Vol. %
Schwacher chemischer Angriff XA 1 ≤ 25 Vol. %
Bautechnik
Restriktionen (keine
Verwendung von RC-
GK im Spann- und
Leichtbeton)
Korngröße der RC-GK d ≥ 2 mm
Druckfestigkeit ≤ C 30/37
Regelanforderungen
Kornrohdichte ≥ 2.000 kg/m³ (± 150 kg/m³)
Wasseraufnahme nach 10 min ≤ 10 M.-% ≤ 15 M.-%
Säurelösliches Chlorid ≤ 0,04 M.-% *
Säurelösliches Sulfat ≤ 0,8 M.-%
Empfehlungen für den Einsatz von rezyklierten Gesteinskörnungen zur Herstellung von
Beton nach DAfStb-Richtlinie „Beton nach DIN EN 206-1 und DIN1045-2 mit rezyklierten
Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620“
1) zusätzliche Anforderungen s. Abschnitt 1, (3) und (4) DAfStb-Rili hinsichtlich Nachweis einer unbedenklichen Alkaliempfindlichkeitsklasse; *
kann bis zu 0,15 M.-% betragen, wenn die RC-GK im Beton ohne Stahlbewehrung oder anderes Metall eingesetzt wird [DAfStb-Richtlinie
„Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620“, Teil 1, Ausgabe 2010-09] 9
Bauklasse Expositionsklasse Feuchtigkeitsklasse
SV, I - III Oberbeton XF4, XM2 WS
Unterbeton XF4 WS
IV - VI Oberbeton XF4, XM1 WA
Unterbeton XF4 WA
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Anforderungen an RC-Beton
Erstprüfung nach DIN EN 206-1 sowie DIN 1045-2 + erweiterte Erstprüfung nach DAfStb-Rili
Bestimmung des Feuchtegehaltes der RC-GK (Kern- und Oberflächenfeuchte) zur
Berücksichtigung dieser bei Festlegung der Mischungsanteile,
Überprüfung der Konsistenz des Betons nach 10, 45 und 90 Minuten sowie
Erstellung einer Dosieranweisung für die nachträgliche Zugabe von Fließmitteln.
Im Rahmen der Produktionskontrolle
Sichtprüfung der stofflichen Zusammensetzung der RC-GK bei jedem Lieferfahrzeug,
Ermittlung der Kornrohdichte (ofentrocken) nach DIN EN 1097-6 in jeder Produktionswoche,
Ermittlung der Wasseraufnahme der RC-GK nach 10 Minuten in jeder Produktionswoche,
Ermittlung des Wassergehalts der rezyklierten Gesteinskörnung bei Änderung der
Feuchtebedingungen,
Ermittlung des Luftgehalts am Frischbeton und der Frischbetonrohdichte im Rahmen des
Festigkeitsnachweises für den Beton.
[nach DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten
Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620 Abschnitt 4 und 5, Ausgabe 2010-09] 10
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2018
Qualitätssicherung für die Herstellung und Verarbeitung von RC-Beton
und zur Bauteilwiederverwendung (Qualitätskette)Abbruch/Rückbau
Bauschutt;
Betonabbruch
Aufbereitung
Betonsplitt
Rezepturentwicklung
Betonherstellung
Einsatz im
Hochbau
Prüfung und Überwachung Werk und GK
System 2+ gemäß DIN EN 12620 / Anhang ZA
KONFORMITÄTSNACHWEIS
KONFORMITÄTSNACHWEIS
für Beton nach Eigenschaften nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2
Prüfung und Überwachung Frisch- und
Festbetoneigenschaften und des Einbaus von Beton
Überwachungsklasse 2
Demontage
Betonelemente
i.d.R. Zustimmung im
Einzelfall durch oberste
Bauaufsichtsbehörde
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2018
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Qualitätssicherung in der Aufbereitungsanlage
WPKErstprüfung
Zertifizierung der
WPK (Zertifikat)
Erstinspektion
des Werkes
Fremdüber-
wachung
Notifizierende
Stelle nach
BAUZert
HerstellerLegende
Zuständig-
keiten
Anerkannte
Prüfstelle
Qualitätssicherung RC-GK
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2018
Ludwigshafen
Stuttgart
Ludwigshafen:
Wohngebäude/GästehausBerlin: Bauphase Forschungs- und Laborgebäude, Schlitzwand
Würzburg
verändert nach https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/736x/10/ee/2e/10ee2e3b668f15de0207661c16f24a5a.jpg
13
„Leuchtturmprojekte“ – RC-Betoneinsatz im Hochbau, wiss. Begleitung
durch AG Bauliches Recycling BTU Cottbus - Senftenberg
Berlin
Würzburg: Umweltstation, Bauphase (11.05.2017)
Visualisierung des Siegerentwurfes,
© balda architekten GmbH
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2018
Treppe
(20.07.2017)
Wände (20.07.2017)Bodenplatte (13.04.2017)
FestigkeitExpositions-
klasse
Feuchtigkeits-
klasse
Betonmenge
[m³]
Max. RC-GK-Anteil
[Vol.-%]RC-GK [kg/m³]
Gesamtmasse
RC-GK [t]
C 30/37 XC4, XF1 WF 89 ≤ 45 580 50
C 30/37 XC3 WF 369 ≤ 45
750
280
C 20/25 XC1 WO 127 ≤ 45 100
C 25/30 XC4, XF1 WF 35 ≤ 45 580 20
Gesamtmenge 620 450
Anwendungsgebiete RC-Beton – Konstruktionsbeton, Errichtung von Gebäuden
14
RC-GK Typ 1, 2/16
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5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
26.03.17 15.04.17 05.05.17 25.05.17 14.06.17 04.07.17 24.07.17 13.08.17 02.09.17
Dru
ck
fes
tig
keit
[N
/mm
²]
Prüftag
C20/25
C25/30
C30/37
Alle Probewürfel
erfüllen die
Anforderungen an
die Druckfestigkeit.
15
Anwendungsgebiete RC-Beton – Umweltstation Würzburg, Ergebnisse
Druckfestigkeit Kriterium für die Einzelwerte nach DIN EN 206:
𝑓ci ≥ (𝑓ck − 4) N/mm²
Kriterium für Mittelwerte nach DIN EN 206:
𝑓cm≥(𝑓ck+4) N/mm²
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Anwendungsgebiete RC-Beton – Herstellung Sichtbeton
• Sichtbetonqualität ist möglich
• maßgeblicher Einfluss auf die Sichtbetonklasse: Verarbeitung des Betons auf der
Baustelle, Art der Schalung, Witterung während der Bauarbeiten und weitere Faktoren
• Hinweise, insbesondere zu Ausschreibung und Ausführung von Sichtbeton, im Merkblatt
Sichtbeton des Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein e.V. / Verein Deutscher
Zementwerke entnehmbar
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Anwendungsgebiete RC-Beton – Füllmaterial zwischen Betonteilfertigwänden
17
Verwendung von RC-Beton bei der Errichtung eines Einfamilienhauses in Volkach bei Würzburg.
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2018
Anwendungsgebiete RC-Beton – Blocksteine zur Erstellung von Schüttgutboxen
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2018
0/45 RC-Material – Untersuchungen zum Einsatz in Betonsteinen (Einteilung in Liefertyp 4 aufgrund zu
hohen Bitumenanteils), durchgeführt von der BTU Cottbus, gefördert durch das AiF
ZielstellungExpositionsklassen XF1; XF3
Druckfestigkeit C25/30
Anwendungsgebiete RC-Beton – Forschungsprojekt „Ökoblockstein“
Herstellung der Blocksteine erfolgreich!
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Aufgrund des hohen Gewichtes ist ein Anbauteil für einen Gabelstapler
notwendig, um die Steine zu drehen und zu bewegen.
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2018
[Jäger, W., Schlussbericht „Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive
Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis“, AZ: SF-10.08.18.7-09.26, gefördert durch
Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR), 2013, S.37]
Laufzeit 12/16 – 12/18 gefördert vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR); BTU C-S, AG BR in
Kooperation mit der TU Dresden
gefördert durch
Verwendung von RC-Beton zur Herstellung von
Fertigteilen in Modulbauweise in Verbindung mit
demontagefreundlicher Bauart
Anwendungsgebiete RC-Beton – Forschungsprojekt „Entwicklung und
Anwendung von komplett demontablen Wohneinheiten aus ressourcenschonendem
Beton“
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2018
Checkliste für Hersteller – Herstellung von RC-Beton
Erstellung einer / mehrerer Betonrezeptur(en)
Liefersicherheit RC-GK gewährleisten, Kooperation mit GK-Produzenten
Verwendung je nach Einsatzmöglichkeit
Güteüberwachung des Betons nach DIN EN 206 bzw. DIN 1045-2
Schadstofffreies, sortenreines Ausgangsmaterial (Beton / ggfs. Ziegel)
geeignete Technik zur Herstellung der RC-GK
Herstellung der gewünschten Zusammensetzung (Liefertyp 1/2)
Güteüberwachung der RC-GK nach DIN EN 12620 bzw. DIN 4226-102
CE-Kennzeichnung für die RC-GK
Gesteinskörnungsproduzent:
Betonhersteller:
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[Bildquelle: http://www.redshift-live.com/binaries/asset/image/27734/image/Die_Erde_vom_Weltraum_aus_fotografiert..jpg]
„Der Planet Erde ist unsere
Lebensgrundlage – seine Ressourcen
sind begrenzt .“ [GBR]
Kontakt:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Angelika Mettke
Steffen Jacob M.Sc.
Tel.: (+49) 355 / 69 22 70
Tel.: (+49) 355 / 69 31 04
Fax: (+49) 355 / 69 31 71
[email protected]
[email protected]
https://www.b-tu.de/ag-baurecycling/
