In de zoektocht naar geschikte vervangers van primair fijn toeslagmateriaal in beton, is onderzocht wat de mogelijkheden zijn van thermisch gereinigde grond en teerhoudend asfaltgranulaat (TAG). Drie mengsels van zelfverdichtend beton (ZVB) werden ontworpen met behulp van een korrelpakkingsmodel, een met 50% vervanging, een met 100% vervanging en een referentiemengsel. Zowel de eigenschappen van het beton als de milieu-impact zijn bepaald.

Het tekort aan hoogwaardig fijn toeslagmateriaal als grondstof voor beton is een wereldwijde zorg [1]. Beton bevat doorgaans tot 30% fijn toeslagmateriaal en de kwaliteit hiervan kan de sterkte en duurzaamheid van het eindproduct sterk beïnvloeden. Er wordt daarom veel onderzoek gedaan naar geschikte vervangers voor natuurlijk rivierzand. Ondertussen streeft de Nederlandse overheid ernaar om in 2050 volledig circulair te zijn [2].

Naast het conventionele fijn gerecyclede granulaat afkomstig van bouw- en sloopafval (inclusief betonpuin), kunnen secundaire grondstoffen worden gewonnen uit verontreinigde grond en teerhoudend asfaltgranulaat (TAG), die beide in Nederland volop beschikbaar zijn. Het is daarvoor nodig deze grondstoffen thermisch te reinigen. In 2019 werd ongeveer 3,2 miljoen ton (Mton) verontreinigde grond behandeld [3]. Geschat wordt dat er in Nederland 60 Mton teerhoudend asfalt is aangelegd en dat er de komende decennia 40 Mton moet worden verwijderd. Jaarlijks wordt er in Nederland ongeveer 1,4 Mton TAG verwerkt [4], wat kan toenemen als gevolg van invoer van TAG vanuit andere Europese landen.

Zowel verontreinigde grond als TAG kunnen met thermische reiniging effectief worden behandeld. Hiermee kunnen organische verontreinigingen, zoals kankerverwekkende polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's), worden afgebroken en verwijderd. In 2019 werd 238 kiloton (kt) verontreinigde grond thermisch gereinigd om vervolgens weer nuttig te kunnen toepassen [3]. Voor TAG werd in 2008 de Code voor Milieuverantwoord Wegenbeheer geïntroduceerd [5], waarin de autoriteiten verklaren dat al het te verwijderen TAG thermisch gereinigd moet worden tot 2035.

Over het algemeen kan dit thermisch gereinigd materiaal zonder risico hoogwaardig worden gebruikt in nieuwe producten. Zo voldoet de secundaire zandfractie 0/4 mm aan de algemene eisen voor ophogingen in de GWW-sector. Interessanter is echter dat het secundaire zand de potentie heeft om te worden gebruikt als alternatief voor primair zand in beton. En de zeer fijne fractie <0,125 mm heeft het potentieel om gedeeltelijk primaire vulstof te vervangen in beton.

Dit kan helpen om natuurlijke hulpbronnen te behouden en tegelijkertijd de CO₂-uitstoot van het beton te verminderen [6].