Opwaardering van gerecycleerd betongranulaat door oppervlakkige carbonatatie

Abstract

Overvloedig gebruik van beton veroorzaakt grondstofuitputting en grote hoeveelheden afval. Het hergebruik van betongranulaat kan de milieu-impact van de bouwsector beperken. Echter is de kwaliteit van gerecycleerd betongranulaat beperkt door gehydrateerde cementpasta op de granulaatoppervlakte, wat het gebruik in hoogwaardig beton beperkt. Dit onderzoek bepaalt het effect van carbonatatie op de kwaliteit van gerecycleerd betongranulaat. Carbonatatie is een chemische reactie die calciumhydroxide in het cement omzet tot calciumcarbonaat door opname van CO2-gas. Ten eerste vormt de karakterisering van natuurlijk kalksteengranulaat referentiewaarden voor de waterabsorptie, de weerstand tegen afslijting en vorst-dooicycli. Vervolgens ontstaat gerecycleerd betongranulaat door het breken van geproduceerd beton. Hierna is de invloed van verschillende carbonatatieparameters getest voor twee vochtigheidscondities, namelijk nat of geacclimatiseerd. De andere parameters zijn CO2-druk, temperatuur, duur en relatieve vochtigheid in de carbonatatiekamer. Het onderzoek toont aan dat carbonatatie in natte condities geen kwaliteitsverbetering veroorzaakt. Echter geven de resultaten van geacclimatiseerde granulaten aan dat carbonatatie in een niet-vochtige omgeving wel leidt tot een verbetering van de eigenschappen. Hieruit volgt ook dat een hogere CO2-druk een positief effect heeft op carbonatatie. Bij de optimale carbonatatieparameters van 5 bar, 20 °C en 4 uur, daalt de waterabsorptie 20 % ten opzichte van het niet-gecarbonateerd granulaat.