Recyclingbeton aus Beton- und Mischabbruchgranulat ...

Recyclingbeton aus
Beton- und Mischabbruchgranulat
Sachstandsbericht
erstellt in Zusammenarbeit von
EMPA, Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt,
Dübendorf, Abteilung Beton/Bauchemie und
TFB, Technische Forschung und Beratung für Zement und Beton,
Wildegg
Cathleen Hoffmann, Dipl. Bau-Ing. TU
Dr. Frank Jacobs, Dipl. Geologe BDG/SIA
im Auftrag von Empa, Abteilung Ingenieur-Strukturen
Juli 2007

Inhaltsverzeichnis
Fassung Juli 2007
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Definitionen 3
Figurenverzeichnis 4
Tabellenverzeichnis 6
1. Allgemeines 9
2. Regelungen 10
2.1 Vorbemerkungen ....................................................................................................10
2.2 Europäische Normen..............................................................................................11
2.2.1 EN 206-1 Beton - Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und
Konformität......................................................................................................................11
2.2.2 EN 12620 Gesteinskörnungen für Beton ............................................................11
2.3 Verschiedene Länder .............................................................................................13
2.3.1 Schweiz ..............................................................................................................13
2.3.2 Deutschland........................................................................................................19
2.3.3 Österreich ...........................................................................................................23
2.3.4 Grossbritannien ..................................................................................................24
2.3.5 Niederlande ........................................................................................................26
2.3.6 Belgien und RILEM.............................................................................................26
2.3.7 Norwegen ...........................................................................................................27
2.3.8 Finnland, Schweden, Dänemark.........................................................................28
2.3.9 USA und Japan...................................................................................................29
2.4 Zusammenfassung .................................................................................................29
2.5 Literatur Kapitel 1 und 2 .........................................................................................33
3. Gesteinskörnungen 35
3.1 Gewinnung und Aufbereitung des Ausgangsmaterials...........................................35
3.2 Eigenschaften von Recyclinggesteinskörnung .......................................................38
3.2.1 Vorbemerkung ....................................................................................................38
3.2.2 Stoffliche Zusammensetzung .............................................................................38
3.2.3 Korngrössenverteilung........................................................................................39
3.2.4 Wasseraufnahme und Kornrohdichte .................................................................40
3.2.5 Kornform.............................................................................................................43
3.2.6 Kornfestigkeit......................................................................................................43
3.2.7 Widerstand gegen Frost .....................................................................................43
3.2.8 Chloridgehalt.......................................................................................................44
3.2.9 Einfluss der Feinfraktionen 0-4 mm auf die Betoneigenschaften .......................45
4. Eigenschaften von Recyclingbeton 47
4.1 Vorbemerkung ........................................................................................................47
4.2 Frischbetoneigenschaften ......................................................................................47
4.3 Festbetoneigenschaften Problem mit Nummerierung ............................................48
4.3.1 Druckfestigkeit ....................................................................................................48

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4.3.2 Zugfestigkeit .......................................................................................................51
4.3.3 Elastizitätsmodul.................................................................................................52
4.3.4 Schwinden und Kriechen ....................................................................................54
4.3.5 Dichtigkeit ...........................................................................................................56
4.3.6 Chlorideintrag .....................................................................................................56
4.3.7 Karbonatisierung.................................................................................................57
4.3.8 Feuerwiderstand.................................................................................................57
4.3.9 Wasserleitfähigkeit..............................................................................................57
4.3.10 Frost- und Frost-Tausalzwiderstand ...............................................................57
4.4 Ökologische Eigenschaften ....................................................................................58
4.5 Einbau und Nachbehandlung ................................................................................58
5. Bemessung 59
5.1 Vorbemerkung ........................................................................................................59
5.2 Statischer Elastizitätsmodul....................................................................................60
5.3 Zentrische Zugfestigkeit .........................................................................................60
5.4 Spaltzugfestigkeit ...................................................................................................61
5.5 Biegezugfestigkeit ..................................................................................................61
5.6 Kriechen .................................................................................................................62
5.7 Schwinden ..............................................................................................................62
5.8 Querkrafttragfähigkeit .............................................................................................63
5.9 Verbundverhalten zwischen Beton und Stahlbewehrung .......................................63
6. Zusammenfassung und Folgerungen 64
6.1 Vorbemerkungen ....................................................................................................64
6.2 Feinfraktion.............................................................................................................64
6.3 Leiteigenschaften zur Bestimmung und Überprüfung des Betontyps.....................64
6.4 Zusammensetzung und Einsatzgebiete .................................................................65
6.5 Ausschreibung........................................................................................................67
6.6 Qualitätskontrolle....................................................................................................67
6.6.1 Qualitätskontrolle der Gesteinskörnung..............................................................67
6.6.2 Qualitätskontrolle des Recyclingbetons..............................................................68
6.7 Zukünftiges Re-Recycling.......................................................................................68
6.8 Offene Punkte.........................................................................................................68
6.9 Literatur Kapitel 3 bis 6...........................................................................................70
Anhang zu Kapitel 2 76
Umfrage bei Schweizer Betonherstellern 84

Definitionen
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Betongranulat ist das durch Abbrechen oder Fräsen von bewehrten oder unbewehrten
Betonkonstruktionen und -belägen gewonnenes Material (Definition aus Richtlinie
BAFU 2006).
Expositionsklasse: Beschreibung von üblichen Umwelteinwirkungen wie beispielsweise
Frost, Regen, Karbonatisierung auf Beton. In der EN 206-1 steht die Expositionsklasse
XC1 für trockene Innenräume und ständig nasse Bedingungen (z.B. Unterwasserbeton).
Wird nachfolgend nur die trockene Exposition bei XC1 gemeint, ist dies als
XC1, trocken, vermerkt.
feine Gesteinskörnung: Bezeichnung für kleinere Korngruppen mit D nicht grösser als 4
mm (Definition nach EN 12620); früher als Sand bezeichnet.
Gesteinskörnung: körniges Material für die Verwendung im Bauwesen. Gesteinskörnungen
können natürlich, industriell hergestellt oder rezykelt sein (Definition nach EN 12620);
früher als Zuschlag bezeichnet
grobe Gesteinskörnung: Bezeichnung für grössere Korngruppen mit D nicht kleiner als 4
mm und d nicht kleiner als 2 mm (Definition nach EN 12620); früher als Kies
bezeichnet.
Kies: natürlich gerundete Gesteinskörnung mit einem Grösstkorn von 4 mm
Korngruppe: Bezeichnung einer Gesteinskörnung mittels unterer (d) und oberer (D) Siebgrösse,
ausgedrückt als d/D (Definition nach EN 12620);
Mischabbruch ist ein Gemisch von ausschliesslich mineralischen Bauabfällen von
Massivbauteilen wie Beton, Backstein-, Kalksandstein- und Natursteinmauerwerk
(Definition aus Richtlinie BAFU 2006).
Mischabbruchgranulat bzw. Betongranulat sind durch Aufbereiten von Mischabbruch bzw.
Betonabbruch hergestellte Recyclingbaustoffe (Definition aus Richtlinie BAFU 2006).
Normalbeton: Unter Normalbeton wird hier ein Beton verstanden, der nahezu
ausschliesslich nur mit Gesteinskörnung aus natürlichem Sand und Kies hergestellt
wurde. So ein Beton wird teilweise auch als Primärbeton bezeichnet.
Recyclingbeton: Als Recyclingbeton kann ein Beton nach SN EN 206-1 bezeichnet werden,
dessen Gehalt an Gesteinskörnung zu mindestens 25 Massenprozent aus Betongranulat
und/oder Mischabbruchgranulat im Sinne der BUWAL-Richtlinie "Richtlinie für
die Verwertung mineralsicher Bauabfälle" besteht. (Definition aus SN EN 206-1)
Recyclinggesteinskörnung bzw. rezyklierte Gesteinskörnung: Gesteinskörnung aus
aufbereitetem anorganischem Material, das zuvor als Baustoff eingesetzt wurde
(Definition aus EN 12620).
Sand: natürlich gerundete Gesteinskörnung mit einem Grösstkorn von 4 mm
Splitt: durch Brechprozess hergestelltes Kies
totaler w/z-Wert: Massenverhältnis von Wasser zu Zement, wobei alles im Beton
vorhandene Wasser (bestimmt z.B. durch Einwiegen oder Darren des Frischbetons
nach SIA 262/1, Anhang H) bei der Berechnung des w/z-Wertes berücksichtigt wird.
w/z-Wert: Massenverhältnis von Wasser zu Zement. Gemäss SN EN 206-1 geht bei der
Bestimmung des w/z-Wertes nur der "wirksame" Wassergehalt ein. D.h. die von der
Gesteinskörnung aufgenommene Wassermenge ist nicht bei der w/z-Wertberechnung
zu berücksichtigen.

Figurenverzeichnis
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Fig. 1: Entwicklung der wichtigsten rückbaubaren Baustoffgruppen (BUWAL, 2001)..............9
Fig. 2: Geschätzte, produzierte Betonmengen und geschätzter Anfall an rückgebautem
Beton (Mio. m 3 ) bei einer durchschnittlichen Gebrauchsdauer des Betons von 80 Jahren,
Jacobs (2006) .................................................................................................................10
Fig. 3: Vergleich der Korngrössenverteilung der rezyklierten Gesteinskörnung von Backen-,
Prallbrecher und elektrohydraulischer Zerkleinerung (Räss, 2002); ...............................37
Fig. 4: Vergleich der stofflichen Zusammensetzung von fünf untersuchten Proben
Mischabbruchgranulat (Korngruppe > 8 mm)..................................................................39
Fig. 5 Korngössenverteilung der Sande 0/2 verschiedener sortenreiner Recyclingsande
(Diedrich et al., 2001)......................................................................................................40
Fig. 6: Wasseraufnahme in Abhängigkeit von der Zeit der Wasserlagerung verschiedener
Recyclinggesteinskörnung (Maultzsch et al., 2003)........................................................41
Fig. 7: Wasseraufnahme in Abhängigkeit von der Kornrohdichte (untere Kurve: 10 min
Wasserlagerung; obere Kurve: 24 Stunden Wasserlagerung) verschiedener
Recyclinggesteinskörnung, Korngruppen: 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm (Bergmeister
and Wörner, 2005) ..........................................................................................................42
Fig. 8: Wasseraufnahme [M.-%] von Recyclinggesteinskörnung (Grösstkorn bis 32 mm) im
Vergleich zu natürlichem Sand und Kies (Wasserlagerung ca. 10 min] (Daten aus Empa-
Untersuchungen).............................................................................................................42
Fig. 9: Gegenüberstellung der Korrelation von Porosität-Wasseraufnahme (links) und
Rohdichte-Wasseraufnahme (rechts) von Recyclinggesteinskörnung
(Zusammenfassung aus verschiedenen Literaturdaten (Maultzsch et al., 2003)............43
Fig. 10: Druckfestigkeiten in Abhängigkeit vom totalen w/z-Wert (MG: Mischabbruchgranulat,
BG: Betongranulat, BS: Backsteingranulat, teilweise Substitution: Recyclinggranulat und
Primärmaterial verwendet). Die gestrichelte Linie entspricht in etwa dem mittleren
Zusammenhang bei Normalbeton...................................................................................50
Fig. 11: Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls von Beton mit einem Grösstkorn von 16 mm
vom Gehalt an Betongranulat (4/16 mm) (links) und Ziegelgranulat (4/16 mm) (rechts)
(Grübl and Rühl, 1998)....................................................................................................52
Fig. 12: Elastizitätsmodul von Beton mit einem Grösstkorn von 32 mm in Abhängigkeit von
der Frischbetonrohdichte (MG: Mischabbruchgranulat, teilweise Substitution:
Recyclinggranulat und Primärmaterial verwendet) .........................................................53
Fig. 13: Zusammenhang zwischen Druckfestigkeit und Elastizitätsmodul von Betonen mit
natürlicher Gesteinskörnung, Leichtbetonen und Betonen mit Recyclinggesteinskörnung

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sowie Darstellung der deutschen Normensituation (Bergmeister and Wörner, 2005) ....53
Fig. 14: Elastizitätsmodul Ecm in Abhängigkeit von der Betondruckfestigkeit (28 Tage)
gemäss der in der Norm SIA 262 angegebenen Beziehung Ecm = k 3
E • fcm (kE =
Beiwert für Gesteinskörnung aus SIA 262 und fcm = mittlere Betondruckfestigkeit) und
eingetragene Messwerte.................................................................................................54
Fig. 15: Relatives Schwindmass von Beton in Abhängigkeit vom Leim- bzw.
Gesteinskörnunggehalt, aus Grube (1991) .....................................................................55
Fig. 16: Zeitliche Entwicklung der Schwindverkürzung der Betone mit verschiedenen
Gesteinskörnungsgemische > 2 mm; die Angaben in der Tabelle beziehen sich auf die
Gesteinskörnung > 2 mm (Müller, 2001).........................................................................56
Fig. 17: Elastizitätsmoduls aufgetragen über die Frischbetonrohdichte (Hoffmann, 2004;
Hoffmann and Huth, 2006; Firmendaten Schweiz); beim Mischabbruchgranulat (MG)
betrug der Anteil an Backsteinen etwa 20 - 30 M.-%. Die natürliche Gesteinskörnung
stammt aus dem schweizerischen Mittelland..................................................................60
Fig. 18 Versuchswerte der Spaltzugfestigkeit (y-Achse) aufgetragen über die
Betondruckfestigkeit (x-Achse) mit Angabe der für den Beton mit
Recyclinggesteinskörnung gültigen 5% bzw. 95% Fraktilwerte (Roos, 2002). ...............61
Fig. 19 Vergleich des Einflusses der Frischbetonrohdichte (links) und des Ziegelsplittanteils
auf die Biegezugfestigkeit (rechts) (Roos, 2002) ............................................................61

Tabellenverzeichnis
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Tabelle 1: Klassen für die Trennung von rezykliertem Grobkorn gemäss Tabelle 2 der prEN
933-11.............................................................................................................................12
Tabelle 2: Unterklassen für Mauerwerk und sonstige Materialien (wahlweise) gemäss Tabelle
3 der prEN 933-11...........................................................................................................12
Tabelle 3: Qualitätsanforderungen an Recyclingbaustoffe (Kornfraktion > 8 mm) gemäss
Abbildung 4 der BAFU-Richtlinie über Bauabfälle (2006) ...............................................14
Tabelle 4: Verwendungsmöglichkeiten der sechs Recyclingbaustoffe gemäss Abbildung 5
der BAFU-Richtlinie über Bauabfälle (2006) ...................................................................14
Tabelle 5: Zulässige Höchstmengen an petrographisch ungeeigneten Anteilen in
Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel (Tabelle 4 der SN 670 115) ...........................16
Tabelle 6: Stoffliche Zusammensetzung und Einsatzbereiche der Sekundärbaustoffe, Tabelle
1 der SN 670 062. ...........................................................................................................18
Tabelle 7: Stoffliche Zusammensetzung der Gesteinskörnungstypen gemäss DIN 4226-100
........................................................................................................................................19
Tabelle 8: Kornrohdichte und Wasseraufnahme nach 10 Minuten für rezyklierte
Gesteinskörnungen, gemäss DIN 4226-100 ...................................................................19
Tabelle 9: Bezeichnung rezyklierter Gesteinskörnung des Typs 1, die die Anforderungen von
Anhang F der DIN 4226-100 beim Gehalt an Feinanteilen und der Kornform nicht
vollständig erfüllt (Tabelle 5 der DIN 4226-100)..............................................................20
Tabelle 10: Regelanforderungen für rezyklierte Gesteinskörnung (Tabelle F.1 der DIN 4226-
100).................................................................................................................................21
Tabelle 11: Zulässige Anteile rezyklierter Gesteinskörnungen > 2 mm, bezogen auf die
gesamte Gesteinskörnung (Vol.-%) (Baustoffkreislauf-Richtlinie des DAfStb) ...............22
Tabelle 12: Tabelle R8 des Teils 2 - Rohdichteklassen, Rechenwert der Trockenrohdichte
und charakteristischer Wert der Wichte von Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen23
Tabelle 13: Ausgewählte bautechnische Eigenschaften und stoffliche Zusammensetzung
gemäss Tabelle 1 der Richtlinie für Recycling-Baustoffe................................................24
Tabelle 14: Anforderungen an grobe rezyklierte Gesteinskörnung (> 4 mm) gemäss BS
8500-2.............................................................................................................................25
Tabelle 15: Verwendung grober Gesteinskörnung des Typs RCA gemäss BS 8500-2 .........25
Tabelle 16: Anforderungen an rezyklierte Gesteinskörnung gemäss belgischer Richtlinie und
Empfehlungen von RILEM ..............................................................................................26
Tabelle 17: Vorgeschlagene Korrekturfaktoren aus Belgien (Roos) und vom RILEM für

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Bemessungskennwerte...................................................................................................27
Tabelle 18: Anforderungen an und Möglichkeiten von Recyclingbeton gemäss NB..............28
Tabelle 19: Maximal zulässige Anteile von Recyclinggesteinskörnung gemäss NB..............28
Tabelle 20: Anforderungen an rezyklierte Gesteinskörnung für Beton gemäss japanischer
Norm A 5021 ...................................................................................................................29
Tabelle 21: Nationale Anforderungen an die Zusammensetzungen der rezyklierten
Gesteinskörnung .............................................................................................................32
Tabelle 22: Merkmale stationär betriebener Recyclinganlagen (Kurkowski and Penzel, 2003;
Müller, 2004) ...................................................................................................................36
Tabelle 23: Wasseraufnahme nach 24 stündiger Wasserlagerung und Kornrohdichte der
eingesetzten Gesteinskörnungen (Diedrich et al., 2001) (Weser-Kies = natürlicher Kies)
........................................................................................................................................41
Tabelle 24: Korndruckfestigkeiten (bestimmt nach DIN 4226) einzelner Kornklassen der
Recyclinggesteinskörnung (Diedrich et al., 2001)...........................................................43
Tabelle 25: Vergleich der Sulfat- und Chloridgehalte bei den Fraktionen 0/4 mm und
4/32 mm, EMPA (2000)...................................................................................................45
Tabelle 26: Charakterisierung der Datenbank........................................................................59
Tabelle 27: Überblick über die vorgeschlagenen Typen von Recyclingbeton und zum
Vergleich zu Normalbeton; es sind auch die Anmerkungen unterhalb der Tabelle zu
beachten. ........................................................................................................................66
Tabelle 28: Kategorien von rezyklierter Gesteinskörnung gemäss Tabelle 12 der prA1 zur EN
12620 ..............................................................................................................................76
Tabelle 29: Mindestprüfhäufigkeiten für allgemeine Eigenschaften, Tabelle A.1 der DIN 4226-
100 ..................................................................................................................................77
Tabelle 30: Mindestprüfhäufigkeiten für Eigenschaften bei bestimmten Anwendungen
gemäss Tabelle A.2 der DIN 4226-100...........................................................................78
Tabelle 31: Bezeichnung von rezyklierter Gesteinskörnung des Typs 1, die die
Anforderungen von Tabelle 10 erfüllt, gemäss Tabelle 4 der DIN 4226-111 ..................78
Tabelle 32: Gehalt an schädlichen Bestandteilen gemäss Tabelle 3 der C 33 ......................81
Tabelle 33a: Hinweise zur Bemessung aus NB .....................................................................82

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1. Allgemeines
Um die Verwendung von Recyclingbeton in der Schweiz zu fördern, hat der Schweizerische
Ingenieur- und Architektenverband (SIA) im Jahr 2005 eine Arbeitsgruppe gebildet, die ein
Merkblatt zu Recyclingbeton erstellen soll. Dieses Merkblatt soll alle relevante Aspekte für
die Praxisumsetzung dieses Betontyps aufführen. Dieses Merkblatt basiert auf zwei von
ASTRA, cemsuisse und dem Hochbauamt der Stadt Zürich finanzierte Projekte, welche die
EMPA mit Unterstützung der TFB in dem Zeitraum von 2007 – 2010 durchführt. Die im
Rahmen dieser Projekte durchzuführenden Versuche stützen sich u.a. auf den Inhalt und die
Schlussfolgerungen eines zuvor erhobenen Sachstandsberichtes ab.
Dieses Dokument stellt den Sachstandsbericht dar.
In der Schweiz werden grosse Mengen an Gesteinskörnung (ca. 25 - 30 Mio. Tonnen/Jahr)
im Beton verwendet. Der weitaus grösste Teil davon stammt heute aus dem Abbau von
Sand und Kies. Einerseits ist die Verfügbarkeit von abbaubarem Sand und Kies begrenzt
und andererseits fallen beim Rückbau von Gebäuden grosse Mengen an mineralischen
Stoffen an, die als Beton- oder Mischabbruchgranulat aufbereitet werden (können). Eine
Möglichkeit diese rezyklierte Gesteinskörnung wiederzuverwenden, ist ihr Einsatz bei der
Beton-herstellung, sofern sie geeignet ist. Zur Abschätzung der anfallenden Mengen an
Beton- und Mischabbruchgranulat liess 2001 das BUWAL Modellrechnungen durchführen
(Fig. 1, (BUWAL, 2001). Die Modellrechnung beruht auf der Schätzung der im Baubestand
(Hoch- und Tiefbau) gebundenen Materialien, die später durch Abbruch freigesetzt werden.
Entsprechend dieser Modellrechnung fielen in der Schweiz schätzungsweise 11 Mio. Tonnen
Bauabfälle im Jahr 1997 an. Aufgrund der vermehrten Abbruchtätigkeit ist bis zum Jahr 2010
mit einer Zunahme der Bauabfälle um knapp 30 % (auf ca. 14.5 Mio. Tonnen/Jahr) zu
rechnen. Insbesondere im Hochbau wird die Abbruchtätigkeit in den nächsten Jahren für
eine Zunahme der jährlichen rückbaubaren Baustoffmengen sorgen. Eine Zunahme der
Abbruchtätigkeit wird erwartet, weil Bauten aus der Vorkriegszeit und aus den ersten
Nachkriegsjahren bis in die 60er bzw. anfangs 70er Jahre den zunehmenden Anforderungen
nicht mehr genügen (Binz, 2002). Die Tragstruktur dieser Bauten besteht vorwiegend aus
Mauerwerk und Beton. Betonabbruch bzw. Mischabbruch bilden also - mit wachsender
Tendenz - die wichtigsten Komponenten des Abfalls im Hochbau. Im Tiefbau wird nur wenig
mehr Abfall als heute anfallen.
rückbaubare Baustoffe [Mio. t]
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1997 2000 2005 2010
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
Gesamtmenge rückbaubare Baustoffe
[Mio. t]
Strassenaufbruch (Sand, Kies) Ausbauasphalt
Betonabbruch Mischabbruch
Keramik, Gips, Glas, etc. Metalle, Holz, brennbare Bauabfälle, vermischte Bauabfälle
Fig. 1: Entwicklung der wichtigsten rückbaubaren Baustoffgruppen (BUWAL, 2001).
Aus Angaben zum jährlichen Zementverbrauch kann die damit hergestellte Menge Beton
abgeschätzt werden (Fig. 2). Wird mit einer durchschnittlichen Lebensdauer von 80 Jahren
für Betonbauwerke gerechnet, ist es möglich, die anfallende Menge an Betonabbruch herzu-

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leiten. Danach ist in den nächsten Jahren mit einem starken Anstieg an rückgebautem Beton
zu rechnen (Fig. 2). Die Mengenangaben für Beton stimmen gemäss den in Fig. 1 und Fig.
2 angegebenen Daten von der Grössenordnung her überein.
Betonvolumen [m³]
25
20
15
10
5
0
1900
1910
Betonverwendung
Betonrückbau
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
Jahr [-]
Annahme: Durchschnittliche Lebensdauer Beton 80 Jahre
2000
aus Hochbau
Fig. 2: Geschätzte, produzierte Betonmengen und geschätzter Anfall an rückgebautem
Beton (Mio. m 3 ) bei einer durchschnittlichen Gebrauchsdauer des Betons von 80
Jahren, Jacobs (2006)
Im Betonbau werden in der Schweiz jährlich etwa 10 - 15 Mio. Kubikmeter (fest) und in der
gesamten Bauindustrie etwa doppelt so viel Gesteinskörnung verwendet. Im Vergleich zu
diesen Mengen sind die beim Rückbau anfallenden Mengen beträchtlich.
Seit mehreren Jahren werden aufbereite rezyklierte Granulate aus Beton und Mischabbruch
vor allem in loser Form und als Gesteinskörnung für Magerbeton verwendet; der Einsatz in
Beton für den konstruktiven Bereich wird bisher nur selten praktiziert (SIA D 0146). Ein
Grund hierfür sind fehlende Regelungen im Normenwerk im Bereich Beton, d.h. in den
Normen für Beton (SN EN 206-1), für Gesteinskörnung (SN EN 12620) und für Betonbau
(SIA 262).
2. Regelungen
2.1 Vorbemerkungen
Nachfolgend wird ein Überblick über normative und nicht-normative Regelungen im In- und
Ausland gegeben. Es wird vor allem auf europäische Länder eingegangen, da diese die
europäischen Normen verwenden und somit ein einfacherer Vergleich zur Schweiz möglich
ist. Bei der Vorstellung der Normen werden zuerst die europäischen Normen erläutert, die in
allen Ländern gelten, die CEN-Mitglied sind1, und anschliessend die nationalen Regelungen
vorgestellt.
In der EN 206-1 steht die Expositionsklasse XC1 für trockene Innenräume und ständig nasse
Bedingungen (z.B. Unterwasserbeton). Wird in den nachfolgend vorgestellten Regelungen
nur die trockene Exposition bei XC1 gemeint, ist dies als XC1, trocken, vermerkt.
Zitate sind kursiv dargestellt. Fettdruck wurde von den Autoren zur Hervorhebung wichtiger
Sachverhalte angebracht. Zum schnelleren Verständnis ist nach den meisten Abschnitten ein
Fazit am Ende angefügt.
1 Europäisches Komitee für Normung; die Schweiz ist Gründungsmitglied
2010
2020
2030
2040
2050

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In den nachfolgend aufgeführten Normen und Richtlinien bzw. Literaturzitaten, -
ausarbeitungen bestehen kein Konsens bezüglich der Begriffe (z.B. Recylingzuschläge,
recyklierte Gesteinskörnung, Betonsplittt) und/oder deren Schreibweise (z.B. rezykliert -
rezykliert). Die Begriffe im vorliegenden Sachstandsbericht sind zumeist analog der zitierten
Literatur verwendet worden.
2.2 Europäische Normen
2.2.1 EN 206-1 Beton - Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und
Konformität
In der EN 206-1 wird kaum auf Recyclingbeton eingegangen. Jedoch werden Möglichkeiten
zur Verwendung nicht CEN-normierter Produkte eingeräumt. In Abschnitt 5.1.1 "Grundanforderungen
an die Ausgangsstoffe" heisst es:
ANMERKUNG Wenn keine Europäische Norm für einen bestimmten Ausgangsstoff
vorhanden ist, die sich ausdrücklich für die Verwendung dieses Ausgangsstoffes in Beton
nach EN 206-1 bezieht, oder wenn eine bestehende Europäische Norm diesen
Ausgangsstoff nicht beinhaltet oder wenn der Ausgangsstoff wesentlich von der
Europäischen Norm abweicht, darf der Eignungsnachweis erbracht werden durch
• eine Europäische Technische Zulassung, die sich ausdrücklich auf die Verwendung
des Ausgangsstoffes in Beton nach EN 206-1 bezieht, oder
• eine einschlägige nationale Norm oder Regel, die am Ort der Verwendung des
Ausgangsstoffes gelten und die sich ausdrücklich auf die Verwendung des
Ausgangsstoffes in Beton nach EN 206-1 beziehen.
In Abschnitt 5.1.3 heisst es weiter:
ANMERKUNG Regeln für rezyclierte Gesteinskörnung sind in diesen Normen nicht
angegeben. Bis Regeln für rezyclierte Gesteinskörnung in europäischen technischen
Spezifikationen angegeben sind, sollte die Eignung nach der Anmerkung zu 5.1.1
nachgewiesen werden.
2.2.2 EN 12620 Gesteinskörnungen für Beton
Im Kapitel 1 "Anwendungsbereich" der EN 12620 heisst es (Fettdruck durch Autoren): Diese
Europäische Norm legt die Eigenschaften von Gesteinskörnungen und Füllern
(Gesteinsmehlen) fest, die durch Aufbereitung natürlicher, industriell hergestellter oder
recycelter Materialien und Mischungen daraus für die Verwendung als
BetonGesteinskörnung gewonnen werden. Sie deckt Gesteinskörnungen mit einer
Kornrohdichte nach Trocknung im Wärmeschrank größer 2,00 Mg/m 3 (2 000 kg/m 3 ) für
alle Betonarten ab, einschließlich Beton nach EN 206-1 und Beton zur Verwendung in
Straßen und anderen Deckschichten und für die Verwendung in Betonfertigteilen.
ANMERKUNG Die Anforderungen dieser Europäischen Norm basieren auf Erfahrungen mit
Gesteinskörnungsarten, die sich in der Anwendung bewährt haben. Die Verwendung von
Gesteinskörnungen aus Bezugsquellen ohne eine derartige Bewährung, wie z. B. von
recycelten oder als bestimmte Nebenprodukte industrieller Prozesse entstandenen
Gesteinskörnungen, sollte sorgfältig geprüft werden. Derartige Gesteinskörnungen
könnten trotz Übereinstimmung mit sämtlichen Anforderungen dieser Europäischen Norm
Eigenschaften besitzen, die nicht im Mandat M 125 erfasst sind und die nicht für die
Gesamtheit der Gesteinskörnungsarten mit einer bewährten Anwendung gelten; falls
erforderlich, können für die Beurteilung ihrer Eignung die am jeweiligen Verwendungsort
geltenden Vorschriften herangezogen werden.
Recyclinggesteinskörnung wird in der EN 12620 definiert als Gesteinskörnung aus aufbereitetem
anorganischem Material, das zuvor als Baustoff eingesetzt war.
In einem Entwurf zur Änderung/Ergänzung (prA1) der EN 12620 werden Kategorien für

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Bestandteile von groben 2 rezyklierten Gesteinskörnungen eingeführt. Als Bestandteile gelten
gemäss prEN 933-11 die in Tabelle 1 angegebenen Arten. Bei Bedarf können die Klassen B
(Mauerwerk) und X (sonstige Materialien) noch weiter unterteilt werden (Tabelle 2).
Tabelle 1: Klassen für die Trennung von rezykliertem Grobkorn gemäss Tabelle 2 der
prEN 933-11
Tabelle 2: Unterklassen für Mauerwerk und sonstige Materialien (wahlweise) gemäss
Tabelle 3 der prEN 933-11
Tabelle 26 im Anhang dieses Berichts enthält einen Vorschlag aus der prA1 zur EN 12620
zur Bildung von Kategorien von grober, rezyklierter Gesteinskörnung. Danach werden 7
Klassen gebildet und diese wiederum unterteilt. Im Bereich Betongranulat werden die
Klassen RC und RC+RU und im Bereich Mauerwerksgranulat RG eingeführt. Bei manchen
Kategorien ist eine Untergrenze (z.B. RC70) und bei anderen Kategorien eine Obergrenze
(z.B. RB50) festgelegt. In der vorliegenden Fassung der prA1 ist unklar, aus was für Material
der Rest bestehen darf: In der Kategorie RC70 muss mindestens 70 M.-% Betongranulat
vorhanden sein. Es könnte vermutet werden, dass der Rest nur aus natürlicher
Gesteinskörnung bestehen darf; jedoch wäre damit ein Mischabbruchgranulat (Mischung aus
Betongranulat und Mauerwerksgranulat) ausgeschlossen. D.h. der Entwurf wird
wahrscheinlich noch präzisiert und/oder überarbeitet.
Im informellen Anhang G der Ergänzung prA1 zur EN 12620 soll ein Hinweis zur Alkaliaggregatreaktivität
der rezyklierten Gesteinskörnung aufgenommen werden. D.h. es ist u.a. darauf
zu achten, ob die rezyklierte Gesteinskörnung aus AAR-reaktiver Gesteinskörnung besteht.
Hierbei ist zu beachten, dass die ursprüngliche, natürliche Gesteinskörnung im Altbeton
2
EN 12620 definiert grobe Gesteinskörnung als Bezeichnung für gröbere Korngruppe d/D mit D nicht
kleiner als 4 und d nicht kleiner als 2 mm.

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bereits Alkaliaggregatreaktionen aufweisen kann, aber auch, dass Alkaliaggregatreaktionen
der ursprünglichen, natürlichen Gesteinskörnung erst durch die Zusammensetzung des
neuen Betons verursacht werden könnte.
Im informellen Anhang G der Ergänzung prA1 zur EN 12620 wird auf die Bestimmung des
Gehalts an wasserlöslichem Sulfat verwiesen. Das Ergebnis ist in Form der Kategorien SS0.2
und SSNR anzugeben. SS0.2 bedeutet, dass der Sulfatgehalt, bestimmt nach EN 1744-1
weniger als 0.2 M.-% beträgt. SSNR bedeutet "keine Anforderung" an den Sulfatgehalt.
Der Einfluss von rezyklierter Gesteinskörnung auf das Erstarren soll nach EN 1744-6 und
nicht wie bei Zement üblich nach EN 1744-1 bestimmt werden.
In rezyklierter Gesteinskörnung soll nicht der wasserlösliche Chloridgehalt (EN 1744-1)
sondern der säurelösliche nach EN 1744-5 bestimmt werden, um eindeutig auf der sicheren
Seite zu liegen. Prüfhäufigkeiten sind in einem normativen Anhang der Ergänzung prA1 zur
EN 12620 festgehalten.
Fazit
Auf europäischer Ebene wurden und werden Begriffe im Bereich Recycling eingeführt.
Zudem bestehen teilweise Regelungen zu rezyklierter Gesteinskörnung. Weitere
Regelungen sind im Entstehen. Es ist zu erwarten, dass sich die europäischen Regelungen
weitgehend auf die Terminologie, Klassifikation und Anforderungen in Hinblick auf die
Dauerhaftigkeit beschränken und in nationalen Anhängen die Einsatzbereiche festzulegen
bzw. zu präzisieren sind.
Bis Ende 2007 werden neue Fassungen der CEN-Normen bzw. CEN-Normanhänge zum
Thema Recylinggesteinskörnung vorliegen.
2.3 Verschiedene Länder
2.3.1 Schweiz
2.3.1.1 Vorbemerkung
In der Schweiz gelten für Recyclingbeton u.a. die Regelungen der SN EN 206-1 (Betonnorm),
der SN EN 12620 (Gesteinskörnungsnorm), SN 670115 (Petrographie der Gesteinskörnung),
weitere SN (VSS)-Normen (siehe Abschnitt 2.3.1.4), eine Richtlinie des BAFU
(früher BUWAL) sowie die Empfehlung SIA 162/4.
2.3.1.2 BAFU
In der Richtlinie für die Verwertung mineralischer Bauabfälle des BUWAL 3 von 1997, die
2006 leicht überarbeitet herausgegebene wurde, sind Mischabbruch und Betonabbruch
sowie die daraus hergestellten Granulate definiert:
- Betongranulat ist das durch Abbrechen oder Fräsen von bewehrten oder unbewehrten
Betonkonstruktionen und -belägen gewonnene Material.
- Mischabbruch ist ein Gemisch von ausschliesslich mineralischen Bauabfällen von
Massivbauteilen wie Beton, Backstein-, Kalksandstein- und Natursteinmauerwerk.
- Mischabbruchgranulat bzw. Betongranulat sind durch Aufbereiten von Mischabbruch
bzw. Betonabbruch hergestellte Recyclingbaustoffe.
In der Richtlinie des BAFU sind auch Qualitätsanforderungen an Recyclingbaustoffe (Tabelle
3) und Verwendungsmöglichkeiten (Tabelle 4) aufgeführt. Für das herauszugebende SIA-
Merkblatt zu Recyclingbeton sind vor allem die Qualitätsanforderungen an Beton- und
3 BUWAL Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, frühere Bezeichnung des BAFU

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Mischabbruchgranulat sowie Recycling-Kiessand (P, A, B) relevant, die in hydraulisch
gebundener Form (Betonherstellung) eingesetzt werden dürfen.
Tabelle 3: Qualitätsanforderungen an Recyclingbaustoffe (Korngruppe > 8 mm)
gemäss Abbildung 4 der BAFU-Richtlinie über Bauabfälle (2006)
Tabelle 4: Verwendungsmöglichkeiten der sechs Recyclingbaustoffe gemäss
Abbildung 5 der BAFU-Richtlinie über Bauabfälle (2006)
Fazit
Die Regelungen des BAFU sind aus heutiger Sicht im Wesentlichen noch zweckmässig,
bedürfen jedoch mindestens bei den zulässigen Anteilen an Verunreinigungen Präzisierungen
und Abstimmungen mit den heutigen Normen.

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2.3.1.3 SIA4 E 162/4 "Recyclingbeton" und aktuelle Regelungen in SN EN 206-1 sowie
SN EN 12620
Gemäss SIA E 162/4 ist ein Recyclingbeton ein klassifizierter 5 oder nicht klassifizierter
Beton, dessen Gesteinskörnung zumindest teilweise aus Beton- oder Mischabbruchgranulat
besteht. Da kein Mindestanteil festgelegt wurde, gilt ein Beton mit z.B. 1 M.-% Betongranulat
bereits als Recyclingbeton. Im Gegensatz zur SIA E 162/4 wurde in der SN EN 206-1 ein
Mindestgehalt an Beton- oder Mischabbruchgranulat (Zusammensetzung gemäss BUWAL
Richtlinie) von 25 M.-% für Recyclingbeton definiert, um eine klare Mindestanforderung zu
haben.
Für klassifizierten Recyclingbeton wird in der SIA E 162/4 auf die nicht mehr gültige Norm
SIA 162 verwiesen. D.h. die Bemessung bei klassifiziertem Recyclingbeton soll analog zu
normalen Beton erfolgen. Bei klassifiziertem Recyclingbeton darf der Fremdstoffanteil, der
durch Auszählen an der Fraktion > 8 mm bestimmt wird
• beim Betongranulat für Verunreinigungen wie Holz, Kunststoff, Gips 1 Vol.-% bzw.
0.3 M.-% nicht überschreiten. Es ist unklar, welche Anforderung (Vol.-% oder M.-%)
gilt.
• beim Mischabbruchgranulat 3 M.-% nicht überschreiten.
Ist klassifizierter Recyclingbeton der Witterung oder entsprechenden Temperatur- oder
Luftfeuchtigkeitswechseln ausgesetzt, darf das Betongranulat keine Holzteile enthalten. Dies
ist eine strengere Anforderung im Vergleich zu normaler Gesteinskörnung (SIA 162, SN EN
12620).
In der SN EN 12620 wird zur Bestimmung der Dauerhaftigkeit der Gesteinskörnung auf die
SN 670 115 "Qualitative und quantitative Mineralogie und Petrographie" verwiesen. Gemäss
SN 670 115 gelten für den Gehalt an petrographisch ungeeigneten Bestandteilen in der
Kornfraktion > 2 mm Grenzwerte in Abhängigkeit von der Betonfestigkeit (Tabelle 5). Im
nationalen Anhang der Betonnorm SN EN 206-1 sind bis auf die Expositionsklasse X0 die
Anforderungen an den w/z-Wert und Mindestzementgehalt so hoch, dass
Druckfestigkeitsklassen von mindestens C16/20 resultieren. Folglich gelten für nahezu alle
Betone gemäss SN EN 206-1 (bis auf X0) die höchsten Anforderungen (≤ 5 bzw. 10 M.-%).
Als petrographisch ungeeignet werden in der SN 670 115 in Abschnitt 4.4 weiche und sehr
weiche Gesteine, im Beton unbeständige Mineralien und Gesteine sowie in Abschnitt 4.5
organische Materialien wie u.a. Holz, Kohle bezeichnet.
Der Gesamtsulfatgehalt (säurelösliches SO3) in der Gesteinskörnung ist in der SIA E 162/4
auf 1 M.-% begrenzt. In der SN EN 12620, die für die Gesteinskörnung in Beton nach SN EN
206-1 gilt, ist der säurelösliche Sulfatgehalt auf 0.8 M.-% SO3 von der Gesteinskörnung
begrenzt.
Der Gesamtchloridgehalt der Gesteinskörnung darf nach SIA E 162/4 bei unbewehrten
Beton 0.12 M.-% und bei bewehrten Beton 0.03 M.-% nicht überschreiten. Gemäss SN EN
206-1 darf der Chloridgehalt bei unbewehrten Beton 1.0 M.-% vom Zement, bei bewehrten
Beton 0.20 M.-% vom Zement und bei Spannbeton 0.10 M.-% vom Zement nicht
übersteigen. Dies bedeutet, dass bei bewehrtem Beton mit beispielsweise 300 kg Zement
und 2000 kg Gesteinskörnung der Chloridgehalt der Gesteinskörnung 0.6 kg in 2000 kg bzw.
0.03 M.-% nicht übersteigen darf.
4
Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein
5
Zur Herstellung eines klassifizierten Betons sind u.a. die Vorgaben der SN EN 206-1 (früher SIA
162) einzuhalten.

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Tabelle 5: Zulässige Höchstmengen an petrographisch ungeeigneten Anteilen in
Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel (Tabelle 4 der SN 670 115)
Fazit:
Da für Recyclingbeton in der SIA E 162/4 keine Untergrenze für den Anteil an Beton-
und/oder Mischabbruchgranulat besteht, kann dies zu Missverständnissen und Marktverzerrungen
führen. Deshalb wurde in der SN EN 206-1 die Untergrenze von 25 M.-%
eingeführt.
Die Anforderungen der SIA E 162/4 und SN EN 12620 bezüglich der Sulfat- und Chloridgehalte
sind vergleichbar.
Die Anforderungen an Verunreinigungen in der SIA E 162/4 sind sehr viel höher (Fraktion > 8
mm: ≤ 0.3 M.-%) als die der SN EN 12620 (SN 670 115) mit der höchsten Anforderung von ≤
5 M.-% (Fraktion > 2 mm), obwohl in beiden Regelwerken ähnliche Verunreinigungen
betrachtet werden. Eventuell wurde in der SN 670 115 die Verunreinigungen - entgegen dem
Text in Abschnitt 4.5 - doch vor allem für mineralische Verunreinigungen festgelegt: Ein
Gehalt an 0.3 M.-% Holz bedeutet bei einer angenommen Rohdichte von 600 kg/m 3 einen
Gehalt von ca. 1.5 Vol.-% in der Gesteinskörnung. Diese Gehalte an Holz können bereits zu
deutlichen Änderungen der Betoneigenschaften führen. Deshalb wären noch höhere Gehalte
zu vermeiden.
2.3.1.4 VSS
Bei den vom VSS 6 herausgegebenen, primär im Strassenbau relevanten Normen regelt die
SN 670 062 "Allgemeines" im Bereich Recycling. Danach sollen für die Herstellung von
Betonbelägen u.a. Betonbeläge aus alten Strassen verwendet werden (Tabelle 6). Dies
würde übertragen auf die SN EN 206-1 bedeuten, dass mit bis zu 100 % Betongranulat als
Gesteinskörnung Beton für alle üblichen Expositionsklassen (XC, XD, XF) hergestellt werden
kann. In Tabelle 6 sind auch Anforderungen an die stoffliche Zusammensetzung des
Sekundärbaustoffs Betongranulat gegeben. Mischabbruchgranulat ist nicht für die
Herstellung von Betonbelägen zugelassen. Die Definitionen und Anforderungen von
Mischabbruch- und Betongranulat stimmen mit denen der BUWAL-Richtlinie von 1997 (siehe
Abschnitt 2.3.1.2) überein.
Gemäss SN 670 143 "Betonabbruch" ist Betongranulat für den Einsatz in Betonbelägen wie
folgt zu untersuchen:
• Prüfung erforderlich: stoffliche Zusammensetzung, Verunreinigungen,
Korngrössenverteilung, Mehlkornanteil
• Prüfung bei Zweifel: Anteil weicher Gesteine, petrographische Beschaffenheit,
Polierwiderstand, Chloridgehalt
Auf Prüfnormen zur Bestimmung der o.g. Eigenschaften wird nicht verwiesen.
6 Vereinigung Schweizerischer Strassenfachleute, Zürich

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Zur Betonaufbereitung heisst es in der SN 670 143: "Vor der Betonaufbereitung ist der im
Granulat enthaltene Zementstein mit Wasser zu sättigen. Um dies zu erreichen, sind die
Fraktionen vor der Verwendung während mindestens 48 Stunden mit Wasser zu benetzen
oder zu berieseln. Zur Überprüfung der an den Beton gestellten Anforderungen müssen
Vorversuche durchgeführt werden. Dabei sind der Zementgehalt sowie die Dosierung der
Zusatzmittel festzulegen. Der Zementgehalt muss mindestens 300 kg/m 3 betragen, für frost-
und tausalzbeständigen Beton 325 kg/m 3 . Der wirksame Wasserzementwert soll 0,45 nicht
übersteigen. Für die Abschätzung dieses Wasserzementwertes ist die Saugfähigkeit des
Betongranulates zu berücksichtigen. In der Regel ergibt sich dadurch ein effektiver
Wasserzementwert von 0,5 bis 0,55."
Fazit:
Die Regelungen vom VSS sind konform zur BUWAL-Richtlinie und gehen bei diversen
Punkten z.B. bzgl. der Ausführung mehr ins Detail.

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Tabelle 6: Stoffliche Zusammensetzung und Einsatzbereiche der Sekundärbaustoffe,
Tabelle 1 der SN 670 062.

2.3.2 Deutschland
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2.3.2.1 Vorbemerkung
In Deutschland liegen vom DIN, Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DafStb) sowie der
Forschungsgesellschaft für Strassen- und Verkehrswesen (FGSV) Dokumente zu
Recyclingbeton vor. Da im Merkblatt der FGSV nur eher oberflächlich auf die Herstellung von
Recyclingbeton eingegangen wird, wird dieses Merkblatt nachfolgend nicht mehr behandelt.
2.3.2.1 DIN 4226-100
In DIN 4226-100 "Rezyklierte Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel" sind u.a. die
stoffliche Zusammensetzung von vier Gesteinskörnungstypen (Tabelle 7) und die
Anforderungen an die Rohdichte und die Wasseraufnahme (Tabelle 8) der Liefertypen 1 bis
4 festgehalten.
Tabelle 7: Stoffliche Zusammensetzung der Gesteinskörnungstypen gemäss DIN 4226-
100
Tabelle 8: Kornrohdichte und Wasseraufnahme nach 10 Minuten für rezyklierte
Gesteinskörnungen, gemäss DIN 4226-100
Der Gehalt an säurelöslichen Chloriden von rezyklierter Gesteinskörnung darf bei den
Typen 1, 2 und 3 0.04 M.-% und bei Typ 4 0.15 M.-% nicht übersteigen.
Bei Verdacht auf treibende Einschlüsse, z.B. nicht abgeschlöschtem Kalk, ist die
Raumbeständigkeit nach DIN 4226-2 nachzuweisen.
Der Nachweis des Frostwiderstandes von grober rezyklierter Gesteinskörnung kann nach
Anhang H durchgeführt werden, wenn die Anforderungen nach DIN 4226-1 nicht erfüllt
werden.
Zur Beurteilung der Umweltverträglichkeit sind im Feststoff und im Eluat der rezyklierten
Gesteinskörnungen, welches nach dem modifizierten Verfahren nach DIN 38414-4 an einer

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repräsentativen Probe der hergestellten rezyklierten Gesteinskörnungen gewonnen wird,
angegebene Parameter zu bestimmen sowie Höchstwerte einzuhalten.
Es muss ein Verfahren für eine dokumentierte Eingangskontrolle auf dem
Aufbereitungsplatz festgelegt sein. Im Rahmen dieser Eingangskontrolle ist auf Grund der
Angaben im Anlieferungsschein und durch organoleptische Prüfung vor und nach dem
Abkippen der angelieferten Materialien festzustellen, ob die Zusammensetzung des
angelieferten Materials den Angaben des Anlieferers entspricht. Im Rahmen der
Eingangskontrolle sind folgende Angaben zu erfassen:
a) Art des Materials (z. B. Beton, Ziegel);
b) Herkunft des Materials;
c) Transporteur;
d) Angaben über Verunreinigungen;
e) Angaben über die vorherige Nutzung des Materials (z. B. Bürogebäude, Zuckerfabrik);
f) gegebenenfalls Informationen über Voruntersuchungsergebnisse (z. B. Chlorideinwirkung,
Vorschädigung durch Alkali-Kieselsäure-Reaktion);
g) Erklärung des Lieferanten, dass nur die angegebenen Materialien angeliefert wurden.
Die rezyklierte Gesteinskörnung ist im Rahmen einer werkseigenen Produktionskontrolle zu
überwachen. Dabei sind die Mindestprüfhäufigkeiten (Tabelle 29 im Anhang) einzuhalten.
Die in Tabelle 30 im Anhang aufgeführten Eigenschaften müssen nur dann geprüft werden,
wenn die Übereinstimmung für eine spezielle rezyklierte Gesteinskörnung oder einen
bestimmten Verwendungszweck verlangt wird bzw. der Hersteller diese angibt.
Begründungen für eine Verringerung der Prüfhäufigkeiten müssen in der Dokumentation der
werkseigenen Produktionskontrolle dargelegt werden. In der DIN 4226-100 ist auch die
Bezeichnung der rezyklierten Gesteinskörnung geregelt (Tabelle 9, Tabelle 31 im Anhang).
Die Regelanforderungen an rezyklierte Gesteinskörnung sind in Tabelle 10 aufgeführt.
Tabelle 9: Bezeichnung rezyklierter Gesteinskörnung des Typs 1, die die
Anforderungen von Anhang F der DIN 4226-100 beim Gehalt an Feinanteilen und der
Kornform nicht vollständig erfüllt (Tabelle 5 der DIN 4226-100)

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Tabelle 10: Regelanforderungen für rezyklierte Gesteinskörnung (Tabelle F.1 der DIN
4226-100)
2.3.2.2 Richtlinien des DAfStb
2.3.2.2.1 Teil 1
Gemäss Baustoffkreislauf-Richtlinie des DAfStB, Teil 1, darf in verschiedenen Expositionsklassen
Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung bis zu einer Druckfestigkeitsklasse C30/37
mit Einschränkungen ("Beton mit angepasster Zusammensetzung") verwendet werden
(Tabelle 11). Beton, der die Vorgaben gemäss Baustoffkreislauf-Richtlinie des DAfStB (u.a.
Tabelle 11) einhält, darf nach DIN 1045-1 bemessen werden. In Teil 2 der Baustoffkreislauf-
Richtlinie des DAfStB soll das Vorgehen bei "Beton mit anzupassender Bemessung" definiert
werden.

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Tabelle 11: Zulässige Anteile rezyklierter Gesteinskörnungen > 2 mm, bezogen auf die
gesamte Gesteinskörnung (Vol.-%) (Baustoffkreislauf-Richtlinie des DAfStb)
Anwendungsbereich Gesteinskörnungstyp** nach DIN 4226-100
Alkalirichtlinie
(siehe Fussnote
7)
DIN EN 206-1 und DIN
1045-2 1 2
WO (trocken) XC1 ≤ 45 ≤ 35
X0, XC1 bis XC4 ≤ 35 ≤ 25
XF1* und XF3* und in
WF (feucht)* Beton mit hohem
Wassereindringwiderstand
≤ 25 ≤ 25
XA1
*Die Gesteinskörnung muss einer unbedenklichen Alkaliempfindlichkeitsklasse im Sinne der Alkalirichtlinie
entsprechen oder vorbeugende Massnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Sinne
der Alkalirichtlinie sind einzuhalten.
Bei Beton in feuchter Umgebung mit Alkalizufuhr von aussen, entsprechend WA der Alkalirichtlinie 7 ,
ist die Verwendung rezyklierter Gesteinskörnung nur erlaubt, sofern durch ein Gutachten die im Altbeton
enthaltene Gesteinskörnung einer unbedenklichen Alkaliempfindlichkeitsklasse zugeordnet
wird.
Beton aus rezyklierter Gesteinskörnung ist für Spannbeton und Leichtbeton nicht zugelassen.
**siehe Tabelle 7
Rezyklierte Gesteinskörnungen, die von Beton aus der Produktion des Betonherstellers
stammen, wobei der Beton ohne vorherigen Gebrauch aufbereitet worden ist, dürfen bis zu
einem Anteil von 5 M.-% bezogen auf die gesamte Menge an Gesteinskörnung, ohne
Einschränkung verwendet werden.
Im Rahmen der Erstprüfung des Recyclingbetons ist zusätzlich
• die Konsistenz 10, 45 und 90 Minuten nach der Herstellung zu bestimmen.
• eine Dosieranleitung zu erstellen aus der hervorgeht, wie ein Fliessmittel
nachzudosieren ist, um die vereinbarte Übergabekonsistenz einzuhalten. Die
Dosieranleitung muss basierend auf den Erstprüfungen erstellt werden.
• der Feuchtegehalt der Gesteinskörnung zu bestimmen und bei der Festlegung der
Mischungsanteile zu berücksichtigen.
Im Rahmen der Produktionskontrolle ist
• eine Sichtprüfung der stofflichen Zusammensetzung der rezyklierten Gesteinskörnung
in jedem Lieferfahrzeug vorzunehmen.
• in jeder Produktionswoche die Kornrohdichte nach DIN EN 1097-6 zu bestimmen.
• in jeder Produktionswoche die Wasseraufnahme nach 10 Minuten gemäss DIN
4226-100 zu bestimmen.
• im Rahmen des Festigkeitsnachweises für Beton der Luftgehalt am Frischbeton und
die Frischbetonrohdichte zu bestimmen.
Das Prinzip der Betonfamilien darf auf Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung nicht
angewandt werden.
Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung ist im Lieferverzeichnis und auf dem Lieferschein
besonders zu kennzeichnen.
7 Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DafStb): 1997: Vorbeugende Massnahmen
gegen schädigende Alkalireaktionen im Beton, Berlin; Feuchtigkeitsklasse WA: feucht + Alkalizufuhr
von Aussen, z.B. Bauteile mit Tausalzeinwirkung wie Betonfahrbahnen, Brückenstützen und
industrielle sowie landwirtschaftliche Betonbauwerke mit Alkaisalzeinwirkung

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2.3.2.2.2 Teil 2
Im Teil 2 der Richtlinie des DafStb, der bisher nur im Entwurf vorliegt und dessen Veröffentlichungszeitpunkt
unklar ist, werden voraussichtlich Regeln für Betone mit maximal der
Festigkeitsklasse 30/37 mit folgenden rezyklierten Gesteinskörnungstypen enthalten sein:
• Typ 1 und 2 (Tabelle 7) nach DIN 4226-100 mit höheren Anteilen (bis 100 %) als
nach Teil 1 der Richtlinie (Tabelle 11) vorgegeben
• Typ 3 nach DIN 4226-100
Die Reyclingbetone nach Teil 2 der Richtlinie des DafStb dürfen nur in den Expositionsklassen
X0 und XC1 bei trockenen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden.
Zur Sicherstellung
• der Tragsicherheit soll der Teilsicherheitsbeiwert χc bei Beton mit rezyklierter
Gesteinskörnung mit 1,6 (statt 1.5) anzunehmen sein.
• der Dauerhaftigkeit soll das Mindestmass der Bewehrung der Betondeckung
mindestens mit dem 1.5fachen Durchmesser des Grösstkorns anzunehmen sein.
Die Mindestwerte 8 nach DIN 1045-1 Tabelle 4 (XC1: 10, XC2, 3: 20 mm, XC4: 25
mm, XD, XS: 40 mm) und Absatz 6.3 (4) sollen ebenfalls eingehalten werden.
Zusätzlich sollen Hinweise zur Ermittlung von Schnittgrössen, zur Plastizitätstheorie und
nichtlinearen Berechnungsverfahren angegeben werden.
Zum Baustoff Recyclingbeton gemäss Teil 2 sollen drei Rohdichteklassen (Tabelle 12)
eingeführt und Hinweise zu Verformungseigenschaften (Elastizitätsmodul, Schwinden,
Kriechen) gegeben werden.
Tabelle 12: Tabelle R8 des Teils 2 - Rohdichteklassen, Rechenwert der Trockenrohdichte
und charakteristischer Wert der Wichte von Beton mit rezyklierten
Gesteinskörnungen
Rechenwert ρ der Trockenrohdichte zur Bestimmung
der Baustoffeigenschaften [kg/m 3 ]
RD 2.0
Rohdichteklasse
RD 2.2 RD 2.4
1801 - 2000 2001 - 2200 2201 - 2400
charakteristischer Wert der unbewehrt 2050 2250 2450
Wichte zur Lastermittlung [kg/m 3 ]
bewehrt 2150 2350 2500
Für Recyclingbeton gemäss Teil 2 der Richtlinie sollen zudem Nachweise im Grenzzustand
der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit, allgemeine Bewehrungsregeln und Konstruktionsregeln
aufgestellt werden. Daneben sollen Regeln zur Überwachung des
Recyclingbetons, ähnlich zu den Regeln in Teil 1, enthalten sein.
2.3.3 Österreich
Vom Österreichischen Baustoff Recycling Verband (BV) wird die Richtlinie für Recyclingbaustoffe
herausgegeben. Sie enthält Regelungen zur "Verwendung von Recycling-Baustoffen
als mineralische Materialien für Schütt- und Füllmaterial sowie für ungebundene und
gebundene Tragschichten". "Für den Anwendungsfall rezyklierte Materialien als
Zuschlagstoff für die Asphalt- und Betonerzeugung […] sind zusätzliche Untersuchungen […]
erforderlich." Als Gesteinskörnung für Beton (Festigkeitsklasse ab C12/15) darf gemäss
Tabelle 2 der Richtlinie nur Betongranulat der Güteklassen I und II verwendet werden, sofern
8 Die Mindestwerte sind, je nach Expositionsklasse, um ein Vorhaltemass von 10 - 15 mm zu
erhöhen. Für verschiedene Randbedingungen sind zusätzlich zulässige Änderungen (Erniedrigung,
Erhöhung) an den Mindestwerten und den Vorhaltemassen spezifiziert.

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dessen Eignung nachgewiesen wurde. Die Güteklassen beinhalten vor allem die in Tabelle
13 aufgeführten Anforderungen. Der einzige Unterschied bei den Güteklassen I und II betrifft
den zulässigen Fremdanteil. Als Anforderungen an die Umweltverträglichkeit sind für
Betongranulat in Tabelle 3 der Richtlinie maximal zulässige Gehalte an Schwermetallen, an
organischen Stoffen und an Sulfat (≤ 0.5 %) festgelegt.
Tabelle 13: Ausgewählte bautechnische Eigenschaften und stoffliche Zusammensetzung
gemäss Tabelle 1 der Richtlinie für Recycling-Baustoffe
Recycling-Baustoff Betongranulat
Güteklasse I II
Widerstand gegen Zertrümmerung LA40
Wasseraufnahme ≤ 4 M.-% der Gesteinskörnung 4/32
Fremdanteil 1 ≤ 5 M.-% ≤ 12 M.-%
Verunreinigungen 2 ≤ 1 M.-%
1 Anteile, nicht aus Beton und dessen Zuschlägen; bestimmt in der Fraktion 4 mm bis Grösstkorn
2 Humus, Kunststoff, Holz, Pappe, Papier, Metalle, Gips, sonstige nicht gefährliche Abfälle
Gemäss ÖNORM B 4710-1, Abschnitt 5.1 "Grundanforderungen an die Ausgangsstoffe"
(nationale Ausgabe der EN 206-1) gelten Recyclingzuschlägen als allgemein geeignet, "die
den für den herzustellenden Beton relevanten Anforderungen der ÖNORM B 3304 oder
prEN 12620:2000 entsprechen, für XF2 und XF4 nur dann, wenn Ausgangsbeton XF2 und
XF4 war."
In den Vertragsbedingungen des Bundesministeriums für Verkehr (RVS), die für die
Herstellung von Betondecken (Fahrbahnplatten) durch die Bundesstrassenverwaltung
verbindlich ist, ist die Verwendung von Betonrecyclingmaterial nur im Unterbeton zulässig.
Gemäss Tabelle 4 der RVS ist die Verwendung von Betonrecyclingmaterial ab 4 mm
zulässig. Der Altbeton muss eine Druckfestigkeit von > 40 MPa aufweisen und mit allenfalls
bituminösen Teilen bis 20 % durch Brechen, Sieben, Entstauben sowie Aussortieren von
Stahlteilen aufbereitet sein.
2.3.4 Grossbritannien
Im nationalen Anhang zur EN 206-1 (BS 8500-2) sind Regelungen zu rezyklierter Gesteinskörnung
enthalten. In Abschnitt 4.3 "Gesteinskörnung" heisst es, dass als allgemein geeignete
Gesteinskörnung Normal- und Schwergesteinskörnung nach EN 12620, Leichtgesteinskörnung
nach EN 13055 und grobe rezyklierte Gesteinskörnung nach BS 8500 gilt.
Grobe rezyklierte Gesteinskörnung muss die allgemeinen Anforderungen an Gesteinskörnung
sowie die zusätzlichen gemäss Tabelle 14 erfüllen.

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Tabelle 14: Anforderungen an grobe rezyklierte Gesteinskörnung (> 4 mm) gemäss BS
8500-2
Type of
aggregate
Maximum Maximum Maximum
masonry fines lightweight
content
material B)
Maximum Maximum other for- Maximum acid-
asphalt eign material e.g. Glas, soluble sulfate
plastics, metals (SO3)
RCA A), C) 5 5 0.5 5.0 1.0 1.0
RA 100 3 1.0 10.0 1.0 - D)
A)
Where the material to be used is obtained by crushing hardened concrete of known composition that has not
been in use, e.g. surplus precast units or returned fresh concrete, and not contaminated during storage
and processing, the only requirements are those for grading and maximum fines.
B) 3
Material with a density less than 1 000 kg/m .
C)
The provisions for coarse RCA may be applied to mixtures of natural coarse aggregates blended with the
listed constituents.
D)
The appropriate limit and test method needs to be determined on a case-by-case basis (see Note 6 to 4.3).
Requirement A)
Beton mit Gesteinskörnung vom Typ RCA (Betongranulat) kann nur in den in Tabelle 15
angegebenen Festigkeits- und Expositionsklassen des Betons verwendet werden.
Tabelle 15: Verwendung grober Gesteinskörnung des Typs RCA gemäss BS 8500-2
Type of aggregate
Limitations on use
Maximum strength class A)
Exposure classes B)
RCA C40/50 X0, XC1, XC2, XC3, XC4, XF1, DC-
1
A)
Material obtained by crushing hardened concrete of known composition that has not been in use and not
contaminated during storage and processing may be used in any strength class.
B)
These aggregates may be used in other exposure classes provided it has been demonstrated that the
resulting concrete is suitable for the intended environment, e.g. freeze-thaw resisting, sulfate-resisting.
In einer Anmerkung und einem Kommentar wird darauf verwiesen, dass für feine rezyklierte
Gesteinskörnung zu wenige Informationen vorliegen, um deren Gebrauch zu regeln. D.h.
deren Verwendung ist nicht verboten. Im Einzelfall muss deren Eignung geklärt werden.
Hierzu wird empfohlen, den maximalen Gehalt an säurelöslichem Sulfat, die Methode zur
Bestimmung des Chloridgehaltes, eine Einstufung bzgl. Alkalisilikatreaktion ASR und ggf.
weitere Beschränkungen beim Einsatz in Beton festzulegen.
Zum Thema Alkalisilikatreaktion (ASR) und rezyklierte Gesteinskörnung wird auf das
Dokument BRE Digest 330 von 2004 verwiesen. In Teil 2 davon heisst es:
In der Fassung von 1999 wurde alle rezyklierte Gesteinskörnung vorsorglich als hoch reaktiv
bzgl. ASR eingestuft. Demgegenüber wird in der Fassung 2004 zwischen RC und RCA
(Tabelle 14 in diesem Bericht) unterschieden. Für RCA wird von normaler Reaktivität ausgegangen,
sofern
• dessen Alkaligehalt 0.2 M.-% Na2O nicht übersteigt; der Nachweis kann durch eine
chemische Analyse oder Berechnung auf Grund der Gehalte und
Zusammensetzung des zu rezyklierenden Betons geführt werden und
• der maximale Gehalt von 0.6 kg Na2Oeq/m 3 Beton nicht für Beton mit RCA gilt und
• diese keine hoch oder extrem hoch reaktive Gesteinskörnung wie Glas oder Opal
enthält und die Gesteinskörnung, die zusammen mit dem RCA-Material verwendet
wird, ebenfalls nicht als hoch oder extrem hoch reaktiv eingestuft ist.
Für RCA wird empfohlen, weiterhin von einer hohen Reaktivität auszugehen.
Fazit:
Es bestehen Regelungen zur Klassifizierung von rezyklierter Gesteinskörnung. Die Rege-

Fassung Juli 2007
Seite 26 von 91
lungen zur ASR sind relativ vage und nehmen somit den Planer und/oder das Betonwerk
deutlich in die Verantwortung.
2.3.5 Niederlande
In den Niederlanden ist die Betonnorm EN 206-1 (NEN 8005: 2004) in Abschnitt 5.3.2
"Grenzwerte für die Betonzusammensetzung" mit Folgendem ergänzt 9 :
Ersatz grober Gesteinskörnung: In Beton mit Gesteinskörnung gemäss Abschnitt 5.1.3 darf
maximal bis zu 20 Vol.-% Gesteinskörnung verwendet werden, die aus gebrochenem,
rezykliertem Beton, Mauerwerk, Leichtzuschlägen oder einer Mischung daraus, stammt. Der
Anteil an gebrochenem, rezykliertem Mauerwerk, Leichtzuschlägen oder einer Mischung
daraus ist auf maximal die Hälfte davon, d.h. 10 Vol.-% beschränkt.
Für die Verwendung von Mischabbruchgranulat wird auf die CUR-VB Empfehlung 5
verwiesen, die sich zurzeit in Überarbeitung befindet. Dort heisst es in Abschnitt 6.1:
Mauerwerksgranulat besteht zu mindestens 65 M.-% aus Ziegelstein, Kalksandstein oder
Beton. Nebenbestandteile können von Leichtbeton (max. 20 M.-%), Porenbeton (max. 10 M.-
%), keramischen Produkten wie z.B. Dachziegeln (max. 20 M.-%), Naturstein (max. 20 M.-%)
und Mörtel (max. 25 M.-%) stammen. Gips ist nicht zulässig.
Weitere Anforderungen (Abschnitt 6.3.1) betreffen beispielsweise Verunreinigungen (dürfen
nicht schädlich für Beton oder Bewehrung sein), maximalen Gehalt an sehr feinem Material
(6.3.2.1: ∅ < 0.063 mm in 0/4: ≤ 4.0 M.-%, ∅ < 0.063 mm in grober Gesteinskörnung ≤ 2.0
M.-%), Gehalt an organischen Stoffen (6.3.2.2) und den Chloridgehalt (6.3.2.3: für bewehrten
Beton: in Korngruppe 0/4: max. 0.1 M.-% Cl; in grober Gesteinskörnung: max. 0.05 M.-%),
den Sulfatgehalt (6.3.2.4: max. 1.0 M.-%), den Gehalt an Verunreinigungen wie z.B.
Bitumen, Holz, Glas, Kunststoff, Isolationsmaterial (6.3.2.5: max. 1.0 M.-% und 1.0 Vol.-%),
mit der Hand zerreibbare Bestandteile (6.3.3.1: max. 0.5 M.-%).
2.3.6 Belgien und RILEM
In Belgien (zitiert aus Roos; neuere Unterlagen/Hinweise wurden nicht erhalten) darf nur
rezyklierte Gesteinskörnung des Typs GBSB-II mit gewissen Eigenschaften (Tabelle 16) bis
zur Festigkeitsklasse C30/37 für Innenbauteile in trockener Umgebung (entspricht XC1,
trocken, der EN 206-1) und Bauteile in nicht aggressiven Böden und Wasser (XC2, ohne XA)
verwendet werden. Für die Bemessung nach prENV 1992-1-1 (Eurocode) sind die in Tabelle
17 aufgeführten Werte vorgegeben, sofern diese nicht genauer bekannt sein müssen, d.h. an
dem betrachteten Beton zu bestimmen wären.
Tabelle 16: Anforderungen an rezyklierte Gesteinskörnung gemäss belgischer Richtlinie
und Empfehlungen von RILEM
Eigenschaft
Trockenrohdichte
[kg/m 3 ]
Wassersaugen nach
24 h [M.-%]
Material mit SSD-
Rohdichte 5 [M.-%]
Belgien RILEM
GBSB-II Typ I 1,2 Typ II 1,3 Typ III 1,4
> 2100 ≥ 1500 ≥ 2000 ≥ 2400
< 9 M.-% ≤ 20 < 10 3
< 2100 kg/m 3 : < 10 - < 2200 kg/m 3 : ≤ 10
< 1600 kg/m 3 : < 1 < 1800 kg/m 3 : ≤ 10 < 1800 kg/m 3 : ≤ 1
< 1000 kg/m 3 : < 0.5 < 1000 kg/m 3 : ≤ 1 < 1000 kg/m 3 : ≤ 0.5
9
Der gleiche Text befindet sich auch in der NEN 6720:1995 "Structural Requirements and calculation
methods"

mineralische
Bestandteile [M.-%]
nicht mineralische
Bestandteile [M.-%]
organische
Bestandteile [M.-%]
> 95
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Mauerwerksgranulat
Chloridgehalt [M.-%] < 0.06 -
Betongranulat
< 1 ≤ 5 ≤ 1
< 0.5 ≤ 1 ≤ 0.5
Sulfatgehalt [M.-%] < 1 ≤ 1
1 grobe Gesteinskörnung
2 zugelassen bis C 16/20; bis C30/37 zugelassen, sofern SSD-Rohdichte > 2000 kg/m 3
≥ 80
natürliche
Gk;
≤ 10 Typ I
3 zugelassen bis C50/60
4 zugelassen ohne Einschränkungen bei der Festigkeitsklasse
5 saturated surface dry = wassergesättigt und oberflächentrocken
Die belgischen Regelungen zu den Anforderungen an die Recyclinggesteinskörnung und die
Bemessung sind zu denjenigen von RILEM sehr ähnlich (Tabelle 17, Tabelle 18). Der
belgische Typ GBSB-I ist sehr ähnlich zum RILEM Typ I bezüglich Anforderungen und
Korrekturwerten der Bemessung ist. Jedoch ist der Beton gemäss Roos nur bis zur
Festigkeitsklasse C16/20 (statt C16/20 bzw. C30/37; siehe Fussnote zu Tabelle 16)
zugelassen. D.h. in der Schweiz würde so ein Beton allenfalls in der Expositionsklasse X0
Verwendung finden. RILEM stellt zusätzliche Anforderungen an die Verwendung von
Recyclingbeton 10 : Bei der Verwendung von Beton in trockenen Innenräumen (XC1, trocken)
ist keine AAR-Prüfung an der Gesteinskörnung Typ II und III erforderlich, bei "feuchten"
Expositionsbedingungen (XC1 - XC4) ist eine AAR-Prüfung notwendig. Bei der Verwendung
in den Expositionsklassen XF ist zusätzlich eine Frost-Tausalz-Prüfung an
Gesteinskörnungen des Typs II und III durchzuführen.
Tabelle 17: Vorgeschlagene Korrekturfaktoren aus Belgien (Roos) und vom RILEM für
Bemessungskennwerte
Korrekturfaktoren Belgien RILEM
GBSB-I GBSB-II Typ I Typ II Typ III
Zugfestigkeit 1 1 1 1 1
Elastizitätsmodul 0.65 0.8 0.65 0.8 1
Kriechkoeffizient 1 1 1 1 1
Schwinden
2.3.7 Norwegen
2 1.5 2 1.5 1
In Norwegen wird in den Betonnormen NS 206-1, NS 3420, Kapitel L "Betonbauten" und NS
3473 "Betonbauten - Bemessungsregeln" die Verwendung von Beton- und Mischabbruchgranulat
nicht ausgeschlossen. Jedoch werden keine Hinweise zu deren Verwendung gegeben
(Engelsen 2007). Deshalb wurde von der norwegischen Betonvereinigung (NB 2003) die
Publikation Nr. 26 herausgegeben, auf die auch in der NS EN 206-1 Bezug genommen wird.
Danach
• dürfen je bis zu 5 M.-% in den Korngruppen 0/4 mm und 4/32 mm durch
Recyclinggesteinskörnung ersetzt werden, um normalen Beton nach üblichen
Normen herzustellen.
• darf Recyclingbeton in den Expositionsklassen XF und XD nur eingesetzt werden,
wenn die Eignung besonders betrachtet wird.
• gilt rezyklierte Gesteinskörnung als im Allgemeinen AAR reaktiv, sofern nicht das
Gegenteil nachgewiesen wurde.
10 Eventuell bestehen auch solche Regelungen in Belgien; in Roos sind solche jedoch nicht erwähnt.

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Seite 28 von 91
• werden keine Hinweise gegeben, wie bei Bauwerken mit häufigen Lastwechseln
("fatigue stressed structures") vorzugehen ist.
• werden zwei Typen von Recyclinggesteinkörnung definiert (Tabelle 18)
• kann Recyclinggesteinskörnung unter Einhaltung der Anforderungen (Tabelle 19) in
Spannbeton verwendet werden.
• kann Recyclinggesteinskörnung unter Einhaltung der Anforderungen von Tabelle 19
in Beton verwendet werden, der nach den üblichen Regeln bemessen wird.
• sind für Beton, der höhere Gehalte an Recyclinggesteinskörnung des Typs 2
enthält, Korrekturwerte für die Bemessung vorgegeben (Tabelle 33 im Anhang).
Tabelle 18: Anforderungen an und Möglichkeiten von Recyclingbeton gemäss NB
Eigenschaft Typ 1 Typ 2
Beton und/oder Fels > 99 M.-%
Beton,
Ziegel
Fels, Mauerwerk,
> 95 M.-%
nicht mineralische Bestand-
< 5 M.-%
< 1 M.-%
teile, z.B. Holz, Papier, Metall,
Isolationsmaterial, Kunst
stoff, Gummi, Pflanzenreste,
Glas
Isolationsmat. < 0.5 Vol.-%
Pflanzenreste < 0.5 Vol.-%
Isolationsmat. < 0.1 Vol.-%
Pflanzenreste < 0.1 Vol.-%
Rohdichte, ofentrocken
> 1500 kg/m
Rohdichte, SSD
3
> 1800 kg/m 3
> 2000 kg/m 3
> 2100 kg/m 3
Wasseraufnahme < 20 M.-% < 10 M.-%
Tabelle 19: Maximal zulässige Anteile von Recyclinggesteinskörnung gemäss NB
Maximaler Anteil in
Korngruppe [M.-%]
Typ 1 Typ 2 Typ 1 + 2
0/4 4/32 0/4 4/32 0/4 4/32
B20 1 und XC1 (trocken) 5 10 10 30 10 30
B45 1 und XC1 - 4 0 0 0 20 0 20
1 entspricht wahrscheinlich Beton C20/25 bzw. C45/55
2.3.8 Finnland, Schweden, Dänemark
In Finnland wird Recyclingbeton kaum verwendet. Ein Betonwerk verwendet bis zu 20 % der
Gesteinskörnung an aufbereitetem Altbeton bei der Herstellung von neuem Beton. Regelungen
zum Einsatz von Recyclingbeton bestehen anscheinend keine.
In Schweden bestehen ebenfalls Regelungen. Diese waren jedoch nicht zugänglich.
In Dänemark (zitiert aus Roos; neuere Informationen waren nicht erhältlich) darf rezyklierter
Gesteinskörnung (≥ 95 M.-% Betongranulat) für die Herstellung von Beton verwendet
werden, sofern
• die Fraktion 0 - 4 mm aus Produktionsrückständen stammt oder entsprechende
Eignungsprüfungen stattfanden und
• die Rohdichte im Mittel > 2200 kg/m 3 beträgt und
• die charakteristische Druckfestigkeit maximal 40 MPa beträgt und
• passive 11 oder moderate 12 Umweltbedingungen vorliegen. Übertragen auf die
Expositionsklassen der EN 206-1 könnten dies die Expositionsklassen XC1 - 3 und
XF1 bedeuten.
11 Innenbauteil, Fundamente im Erdreich, Bauteile ohne Feuchtigkeitseinwirkung;

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2.3.9 USA und Japan
In den USA ist gemäss Gesteinskörnungsnorm C 33 die Verwendung von Betongranulat als
grobe Gesteinskörnung (Rückstand auf Sieb mit 4.75 mm Sieböffnung) zulässig. Jedoch wird
in der Anmerkung Nr. 6 in der Norm darauf verwiesen, dass die Dauerhaftigkeit
(Frostwiderstand, Widerstand gegen AAR, Bewehrungskorrosion durch Chloride,
Sulfatangriff etc.) zu beachten ist. Der Gehalt an schädlichen Bestandteilen ist in
Abhängigkeit vom Einsatzgebiet geregelt (Tabelle 32, im Anhang) für Klasse 4S (entspricht
ungefähr XC4, XD, XF) bzw. bei der Verwendung in Sichtbeton der Klasse 5S.
Mischabbruchgranulat ist weder in der Norm für normale Gesteinskörnung noch in der Norm
C330 für leichte Gesteinskörnung (Schüttdichte < 1120 kg/m 3 ) zugelassen.
In Japan (JSCE 2007) wurde 2005 die Norm A 5021 für rezyklierte Gesteinskörnung für
Konstruktionsbeton eingeführt. Danach gelten u.a. die in Tabelle 20 aufgeführten
Anforderungen.
Tabelle 20: Anforderungen an rezyklierte Gesteinskörnung für Beton gemäss
japanischer Norm A 5021
Eigenschaft
Gesteinskörnung
grobe feine
Rohdichte nach Ofentrocknung [kg/m 3 ] ≥ 2500
Wasseraufnahme [M.-%] ≤ 3.0
Abrasion [M.-%] ≤ 35 keine Anforderung
Chloridgehalt [M.-%] ≤ 0.04
Verunreinigungen [M.-%] ≤ 3.0
wovon Ziegel, Keramik, Asphalt ≤ 2.0
Glas ≤ 0.5
Gips ≤ 0.1
weitere anorganische Stoffe ohne Gips ≤ 0.5
Kunststoff ≤ 0.5
Holz, Papier ≤ 0.1
2.4 Zusammenfassung
In Tabelle 21 sind die in den verschiedenen Ländern spezifizierten Anforderungen an die
Zusammensetzungen der rezyklierten Gesteinskörnung und deren Einsatz aufgeführt. D.h.
es ist ein Zusammenzug der in Abschnitt 2.3 erläuterten Regelungen. Da die europäischen
Normentwürfe noch zu wenig klar sind, sind diese Regelungen hier nicht aufgeführt.
Die bei der rezyklierten Gesteinskörnung zu bestimmenden Eigenschaften sind zumeist:
• Art und Menge der Bestandteile in Korngruppen > 2 mm bis > 8 mm
• Rohdichte (ofentrocken und/oder SSD) 13
• Widerstand gegen Zertrümmerung
• Wasseraufnahme
• Kornverteilung
• Sulfat-, Chloridgehalt: Es könnten die Vorgaben der EN 12620, die auch für
natürliche Gesteinskörnungen gelten, verwendet werden.
12 Aussenbauteile mit konstruktivem Feuchteschutz, auch mit Frosteinwirkung, jedoch ohne Tausalze
13 Es wäre abzuklären, welche Rohdichten übliche mineralische Stoffe wie Mauersteine, Putze etc.
aufweisen, die beim Rückbau zusammen mit Beton oder Mauerwerk anfallen können.

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• Verunreinigungen: Hier bestehen grössere Unterschiede. Ein Grund hierfür sind
wahrscheinlich die verschiedenen Arten an betrachteten Verunreinigungen.
Bei manchen Regelungen darf feine Gesteinskörnung nicht oder nur wenn diese aus der
eigenen Produktion stammt bzw. entsprechende Nachweise vorliegen, verwendet werden.
In den meisten Ländern findet sich eine Unterteilung der Betonsorten je nach dem Gehalt
an Beton- bzw. Mischabbruchgranulat. Die Regelungen können auf etwa vier Typen von
(Recycling)beton zurückgeführt werden, wobei keine übereinstimmende Abgrenzung der
Typen besteht:
Typ Normalbeton: Beton mit Gesteinskörnung überwiegend aus natürlicher Gesteinskörnung:
Maximaler Gehalt an Beton- und Mischabbruchgranulat von ca. 5 M.-%; hier
erfolgt die Bemessung analog zu normalem Beton. Dies wäre konform zur SN EN
206-1 mit den zugehörigen Normen SN EN 12620 sowie SN 640 115 (Tabelle 5). Die
rezyklierte Gesteinskörnung entspricht in etwa Recycling-Kiessand P bzw. B der
BUWAL-Richtlinie. Hier sollte nicht von Recyclingbeton gesprochen werden.
Typ RC: Beton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat und natürlicher Gesteinskörnung:
Maximaler Gehalt an Betongranulat von etwa 25 - 70 M.-% (oft muss Korngruppe 0/2
bzw. 0/4 aus natürlicher Gesteinskörnung bestehen); maximaler Gehalt an
Mischabbruchgranulat ca. 5 - 10 M.-% (DafStb Teil 1, BS 8500-2, NEN 8005, RILEM
Typ III, NB, SIA E 162/4) und Einsatz vor allem in der Expositionsklasse XC1
(trocken). Bei der Verwendung in feuchter Umgebung (XC, XF1, XF3, XA1) wird
teilweise ein Nachweis zur AAR-Unbedenklichkeit gefordert. Hier erfolgt die
Bemessung analog zu normalem Beton. Dies wäre in etwa konform zur SIA E 162/4
bzw. SN EN 206-1. In mehreren Ländern (Deutschland, Grossbritannien, Belgien,
Dänemark) wird die maximale Druckfestigkeit begrenzt (C30/37 bis C40/50). Die
rezyklierte Gesteinskörnung entspricht in etwa dem Betongranulat der BAFU-
Richtlinie.
Typ RCB-1: Beton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat, Mischabbruchgranulat und
natürlicher Gesteinskörnung. Maximaler Gehalt an Mischabbruchgranulat von etwa
10 - 30 M.-% (DafStb Teil 2, Belgien GBSB-II, RILEM Typ II). Die Gehalte und/oder
Arten an Mischabbruchgranulat sind teilweise über die geforderte Rohdichte begrenzt
(z. B. NB). Es werden teilweise Hinweise zu Korrekturwerten für die Bemessung
gegeben. Die rezyklierte Gesteinskörnung entspricht in etwa Mischabbruchgranulat
der BAFU-Richtlinie, wobei der Gehalt an Mischabbruch in Mischabbruchgranulat in
der BAFU-Richtlinie nicht begrenzt ist. Hier wäre eine neue Kategorie einzuführen. In
mehreren Ländern (Deutschland, Grossbritannien, Belgien) wird die maximale
Druckfestigkeit begrenzt (C30/37 bis C50/60). Die Erhöhung der Betonüberdeckung
ist in Betracht zu ziehen (vgl. Abschnitt 2.3.2.2.2).
Typ RCB-2: Beton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat, Mischabbruchgranulat und
natürlicher Gesteinskörnung. Anteil Mischabbruchgranulat von etwa > 20 - 40 M.-%;
hierzu liegen keine Regelungen z.B. bzgl. Einsatz in Beton oder Bemessung vor. Die
rezyklierte Gesteinskörnung entspricht in etwa dem Mischabbruchgranulat der BAFU-
Richtlinie, wobei der Mindestgehalt an Mischabbruch in Mischabbruchgranulat in der
BAFU-Richtlinie nicht näher definiert ist. Hier wäre eine neue Kategorie einzuführen.
Die maximale Druckfestigkeit ist auf C30/37 zu beschränken. Die Erhöhung der
Betonüberdeckung ist in Betracht zu ziehen.
Es sollten die Regelungen zu den nicht mineralischen Verunreinigungen (entspricht ungefähr
Fremdstoffen nach BAFU-Richtlinie) von der BAFU-Richtlinie übernommen werden. Für
mineralische Verunreinigungen soll die Regelung der SN 670 115 gelten.
Auf Dauerhaftigkeitsanforderung (AAR, Frost, Frost-Tausalz, …) bei den

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Expositionsklassen ausser XC1 (trocken) wird sehr verschieden eingegangen. Die
Anforderungen variieren zwischen "nichts erwähnt" und "alles ist zu untersuchen". Ersteres
findet sich in Regelungen aus der SIA E 162/4, NEN 8005, letzteres z.B. in denen aus
Grossbritannien und RILEM.
Bei der Bezeichnung von rezyklierter Gesteinskörnung und Recyclingbeton sollte sich
an die europäischen Normen gehalten werden (vgl. Abschnitt 2.3). In der EN 12620 sind der
Begriff Recyclinggesteinskörnung definiert und in der prEN 933-11 Bezeichnungen für die Art
der rezyklierten Gesteinskörnung (C: Concrete; B: Mauerwerk) vorgeschlagen (Tabelle 1).
Als Bezeichnung für Recylingbeton könnte sich folglich anbieten:
• RC: Recyclingbeton mit Gesteinskörnung überwiegend aus Betongranulat und
untergeordnet natürlicher Gesteinskörnung
• RCB1: Recyclingbeton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat, Mischabbruchgranulat
und natürlicher Gesteinskörnung
• RCB2: Recyclingbeton des Gesteinskörnung aus Betongranulat, erhöhtem Anteil an
Mischabbruchgranulat und natürlicher Gesteinskörnung
In keinem der erwähnten Länder, die Regelungen zur Verwendung von Recyclingbeton
haben, scheint Recyclingbeton in grösseren Mengen verwendet zu werden. Meistens ist die
Anwendung auf Magerbeton und gewisse Pioniere bei den Betonherstellern beschränkt.
Folglich kann nicht davon ausgegangen werden, dass sich die bestehenden Regelungen in
einem grösseren Umfang bzgl. der Herstellung oder der Anwendung bewährt haben.

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Tabelle 21: Nationale Anforderungen an die Zusammensetzungen der rezyklierten Gesteinskörnung
Land Deutschland DIN 4226-
100
Grossbritannien
BS 8500-2
Niederlande
Österreich
Schweiz
BUWAL
Norwegen Dänemark Japan USA Belgien RILEM
Korngrösse [mm] > 2 > 4 > 4 > 4 > 4
Gesteinskörnung [M.-
%] aus
Typ
1
Typ
2
Typ 3 RCA RA Typ I, II BG 3) MG 3) 1 2 Typ II Typ II Typ III
Beton ≤ 20 2) > 99 100 10)
natürl. Sand, Kies
≥
90
≥
70
≤ 20
keine Anforderung
(k. A.)
≥ 95
≥ 80
Klinker, nicht
porosierter Ziegel
Kalksandstein
≤
10
≤
30
≥ 80
≤ 5
≤ 5.0 ≤ 100 ≤ 10 2)
≤ 2
≥ 97
≤ 10
andere mineralische
Bestandsteile
≤ 2 ≤ 3 ≤ 5 ≤ 0.5 1) ≤
1.0 1)
> 95
> 95
Asphalt
Fremdbestandteile
[M.-%]
≤
0.2
≤ 1
≤ 0.5
≤
≤ 5.0
10.0
≤ 1.0
≤ 5 - 12
≤ 1
0
≤
0.3
≤ 3
≤ 2
8)
≤ 0.3
ohne
Gips,
≤ 1 mit
Gips
je nach
Stoff <
0.5 bis
< 5
je nach
Stoff <
0.1 bis
< 1
je
nach
Stoff
< 0.1
bis <
3
je nach
Stoff
und
Anwendung
1500 > 2000 > 2200
≥
2500
> 2100
≥
2000
≥ 2400
maximale Gehalte
[M.-%]
Typ
1
Typ
2
Typ 1, 2, 3 RCA Typ II Typ III
XC0
XC1
100
7)
XC1 -
3
100
10 30
100
100
100 9)
Expositionsklasse
XC4
XF1
XF2
XF3
XF4
45
35
35
35
25
25
100
100
keine Hinweise auf
(un)zulässige
Expositionsklassen
100
20
100
6)
siehe
NL
100
siehe
NL
100
keine Hinweise
auf (un)zulässige
Expositionsklass
en
100
keine Hinweise
auf (un)zulässige
Expositionsklasse
n
Max.Druckfestigkeitsk C30/37 C40/50 C20/25 C45/55 C40/50 C30/37 C5060
Bemessung 4)
analog
DafStb T1
abweichend
DafStb T 2
analog
keine
Regelung
analog
keine
Regelung
keine
Regelung
analog unbekannt z.T. abweichend analog
1) Material mit Dichte < 1000 kg/m 3
2) Vol.-%
3)
BG: Betongranulat, MB: Mischabbruchgranulat
4)
analog zu Normalbeton bzw. abweichende oder keine Regelungen angegeben
5)
zulässige Gehalte an petrographisch ungeeigneten Anteilen; siehe Erläuterungen zu Tabelle 5
6) gemäss SN EN 670 062 und SIA E 162/4
7) trocken
8)
gemäss SN EN 670 115: 5 - 10 % zulässig
9)
in nicht aggressivem Boden und Wasser
10)
Gesteinskörnung als Betongranulat bezeichnet

2.5 Literatur Kapitel 1 und 2
BAFU, 2006: Richtlinie für die Verwertung mineralischer Bauabfälle, BAFU
Baustoffkreislauf-Richtlinie des DafStb, 2004. Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit
rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN 4226-100, Teil 1: Anforderungen an den Beton
für die Bemessung nach DIN 1045-1.- Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Berlin
Baustoffkreislauf-Richtlinie des DafStb, 2005. Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit
rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN 4226-100, Teil 2: Änderungen und
Ergänzungen zu DIN 1045-1, DIN 1045-2, DIN EN 206-1 für Beton mit höheren Anteilen
rezyklierter Gesteinskörnungen als nach Teil 1, DIN .- Deutscher Ausschuss für
Stahlbeton, Berlin, Entwurf
BS 8500-2, 2006. Concrete - Complementary British Standard to BS EN 206-1: Specification for
constituent materials and concrete.- British standard organisation, London
BUWAL, 1997. Richtlinie für die Verwertung mineralischer Bauabfälle.- BUWAL
BUWAL, 2001. Bauabfälle Schweiz - Mengen, Perspektiven und Entsorgungswege, Band 1:
Kennwerte.- Umwelt-Materialien Nr. 131
Binz, A.-D., 2002. Wiederverwertung von Beton- und Mischabbruch als Recyclingbeton.-
Umweltpraxis 29, 17-19
BV, 2007. Richtlinie für Recycling-Baustoffe.- Österreichischer Baustoff Recycling Verband, 7.
Auflage
C 33, 2002. Standard Specifications for Concrete Aggregates.- ASTM C 33-02a
C 330, 2000. Standard Specification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete.- ASTM
C 330-00
CUR, 1984. Metselwerkpuingranulaat als toeslagmateriaal voor beton.- CUR-VB Aanbeveling 5,
Zoetermeer, Niederlande
DIN 4226-100, 2002. Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel, Teil 100: Rezyklierte
Gesteinskörnungen.- DIN, Berlin
Engelsen, Ch., 2007. persönliche Mitteilung.- SINTEF Byggforsk
FGSV, 2002. Merkblatt über die Wiederverwertung von mineralischen Baustoffen als Recycling-
Baustoffe im Strassenbau.- Forschungsgesellschaft für Strassen- und Verkehrswesen
(FGSV), Köln
Jacobs, F., 2006. Zahlen zum Betonverbrauch.- interner Bericht, TFB
JSCE, 2007. Concrete Committee, Newsletter, Nr. 8, Japan Society of Civil Engineers (JSCE),
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NB, 2003. Recycling of concrete and masonry for production of concrete.- Norsk
Betongforening (Norwegische Betonvereinigung) Oslo
NEN 6720, 1995. Regulations for concrete - Structural requirements and calculation methods.-
NEN
NEN 8005, 2004. Beton - Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität .- NEN
NS 3420, 1986. Beskrivelsestekster for bygg og anlegg (Betonbauten).- Norwegisches
Normungsinstitut
NS 3473, 1998. Concrete Structures - Design Rules (Betonbauten - Bemessungsregeln).-
Norwegisches Normungsinstitut
ÖNORM b 4710-1, 2002. Beton - Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und
Konformität - Regeln zur Umsetzung der ÖNORM EN 206-1.- Österreichisches
Fassung Juli2007
Seite 33 von 91

Normeninstitut, Wien
prA1 EN 12620, 2005. Entwurf der Ergänzung zur EN 12620.- Europäisches Normenkomitee,
CEN
prA1 EN 13242, 2006. Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulisch gebundene
Gemische für Ingenieur- und Strassenbau.- CEN
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SIA Zürich
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3. Gesteinskörnungen
3.1 Gewinnung und Aufbereitung des Ausgangsmaterials
Voraussetzung für eine qualitativ hochwertige Verwertung von Abbruchmaterialien ist eine
ausreichende Sortentrennung. Je sortenreiner das aufzubereitende Material ist, umso besser
kann die Aufbereitungstechnik auf den Stoff und die Art der weiteren Nutzung abgestimmt
werden und desto weniger variieren die Materialeigenschaften nach der Aufbereitung. So ist
schon bei der Abrissmassnahme auf einen selektiven Rückbau zu achten. Das bedeutet zum
Beispiel im Hochbau eine Entkernung des Objektes vor dessen Abbruch und eine separate
Erfassung von z. B. Ziegel, Porenbeton und Beton direkt am Abrissort.
Die heutigen konventionellen Abbruchtechniken lassen sich wie folgt einteilen
• Mechanische Verfahren (wie Hydraulikbagger, Fallbirne, Bohren, Sägen)
• Thermische Verfahren (wie Schneidbrenner, Sauerstoffkernlanzen)
• Sprengen
und deren Mischformen (Kleiser, 1983).
Bei der Planung des Rückbaus in Verbindung mit der gewählten Abbruchtechnik ist die
Auswirkung auf die Umwelt einzubeziehen, d.h. die entsprechenden Vorschriften des BAFU etc.
sind einzuhalten: Staub- und Lärmentwicklung, Wasserkontamination, Vorhandensein toxischer
Stoffe in Altbauten. Mit Rücksicht auf die Belange der Umwelt kommen neuere Techniken wie
• der Laserschneidetechnik
• der Mikrowellen-Absprengtechnik und
• der Hochspannungsentladungstechnik
grosse Bedeutung zu, die derzeit noch untersucht und bewertet werden (Eibl, 1997).
Um eine definierte Stoffzusammensetzung des Recyclingbaustoffs zu erhalten, ist bei der
Aufbereitung der rückgebauten Baustoffe eine Sortierung einzubeziehen. Folgende
Vorgehensweisen werden in Abhängigkeit vom Gebäudetyp, den Abmessungen des Gebäudes,
den verwendeten Baustoffarten, den Platzverhältnissen usw. angewendet:
• Vor-Ort-Sortierung: Die Trennung der Materialien erfolgt vor Ort. Zunächst werden
zugängliche Fremdbestandteile und Wertstoffe kontrolliert rückgebaut, um so das
Bauwerk wieder in den rohbauähnlichen Zustand zurückzuversetzen. Anschliessend
erfolgt der Abbruch. Bei Bauwerken mit geringem Ausbaugrad kann ein selektiver
Abbruch ohne vorgelagerte Demontagestufen erfolgen, wobei mindestens eine
Sortierung in die Materialarten Betonabbruch, Mischabbruch, Metalle und Holz
vorgenommen wird.
• Werkssortierung: Der Abbruch erfolgt ohne Selektion. Die Trennung der Materialarten
erfolgt im Zuge der Aufbereitung. Diese Vorgehensweise ist unter technischen
Gesichtspunkten dann erforderlich, wenn die zu trennenden Komponenten vor der
Sortierung durch eine Zerkleinerung aufgeschlossen werden müssen.
Die in den stationär betriebenen Recyclinganlagen angewandten Sortierverfahren -
trockene und nasse Sortierverfahren (Tabelle 22) - basieren auf traditionellen Verfahren der
Rohstoffaufbereitung (1997; Böhringer and Höffl; Buntenbach et al., 1997; Derks et al., 1997;
Hanisch, 1998; Jungmann, 1997; Kellerwessel, 1993; Mesters and Kurkowski, 1997b; Petit,
1997; Tomas, 1999). Trockenaufbereitungsverfahren haben aus technologischen und
wirtschaftlichen Gründen die anfänglich vorhandenen Nassaufbereitungsverfahren für die
Herstellung von Produkten des Erd- und Strassenbaus verdrängt (Kurkowski and Penzel,
2003). Das Trockenaufbereitungsverfahren ist ebenfalls das gängige Sortierverfahren für die
Herstellung von Recyclinggesteinskörnung für die Betonherstellung. Das belegen sowohl die
Angaben der verschiedenen befragten Schweizer Betonproduzenten (Anhang: Auswertung
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Fragebogen) als auch Umfragen in Deutschland.
Tabelle 22: Merkmale stationär betriebener Recyclinganlagen (Kurkowski and Penzel,
2003; Müller, 2004)
Trockene Sortierverfahren Nasse Sortierverfahren
Verfahrensmerkmale
• Abtrennung leichter Störstoffe mit
Dichten < 300 kg/m 3
• Enge Klassierung des Materials
erforderlich
• Fraktion 0/4 mm bzw. 0/8 mm kann
nicht sortiert werden
• Abluftreinigung erforderlich
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Verfahrensmerkmale
• Stofftrennung im Dichtebereich
< 1200 kg/m 3
• Klassierung des Materials in die Sand-
und Splittfraktionen ausreichend
• Abwasserreinigung und
Wasserkreislauf
erforderlich
Trennmedium: Luft Trennmedium: Wasser
Wirkungsprinzip: leichte Stoffe werden mittels Wirkungsprinzip: leichte Stoffe schwimmen auf
Luftstrom ausgetragen, schwere Stoffen
fallen durch den Luftstrom durch
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele
• Windsichtung im Gegenstrom-, • Filmschichtsortierung mittels
Querstrom- oder Zick-Zack-Sichtern Hydrobandscheider oder
(Hanisch, 1998; Tomas, 1999)
Hydrotrommelscheider (Böhringer and
• Siebmaschinen mit Höffl, ; Buntenbach et al., 1997; Petit,
Störstoffausblasung (1997; 1997)
Kellerwessel, 1993)
• Schwimm-Sink-Sortierung
Schrägradscheidern (Petit, 1997)
in
• Schnecken-Aufstrom-Sortierer
1997)
(Petit,
• Setzmaschinen (Derks et al., 1997;
Jungmann, 1997; Mesters and
Kurkowski, 1997b)
Für die Trennung der verschiedenen rückgebauten Baustoffbestandteile sind
Dichtetrennverfahren nur bedingt geeignet, weil das Trennmerkmal Rohdichte sich in einem zu
engen Bereich bewegt. Veränderungen und Anpassungen der Technologie werden laufend
vorgenommen: Im Zusammenhang mit der Abfallaufbereitung ist z.B. ein detektierendes
Sortierverfahren (optoelektronische Sortierung) entwickelt worden. Entsprechend Müller (Müller,
2004) wird bei der optoelektronischen Sortierung das Aufgabegut, das eine bestimmte
Mindestgrösse nicht unterschreiten darf, als in seine Einzelpartikel aufgelöster Mengenstrom
einer CCD-Zeilenkamera vorbeigeführt. Die Signale der Kamera werden von einem Computer
im Hinblick auf die optischen Sortiermerkmale wie Helligkeit, Transparenz, Echtfarben,
Korngrösse und Kornform analysiert. Die Abtrennung bestimmter Körner erfolgt über
pneumatisch betriebene Ausblaseinheiten, die von dem Prozesscomputer gesteuert werden. In
Bezug auf die Sortierung der rückgebauten Baustoffe sind bisher noch keine
Praxisanwendungen beschrieben worden, jedoch zeigten Müllers Untersuchungen zur
Trennung von Modellgemischen aus Beton und Ziegel bessere Resultate als traditionelle
Sortierverfahren.
Die Aufbereitung hat die Aufgabe, aus den rückgebauten Baustoffen einen Recyclingbaustoff
mit definierter Korngrössen- und Stoffzusammensetzung zu erzeugen. Eine Zusammenfassung
der gegenwärtig eingesetzten Aufbereitungstechniken (Müller, 2004) ist nachfolgend
wiedergegeben. In mobilen Anlagen übernehmen i.d.R. die Prallbrecher die Zerkleinerung,
während in stationären Anlagen dies teilweise auch zweistufig mit einem Backenbrecher als
Vorbrecher und einem Prallbrecher als Nachbrecher erfolgt. In der Schweiz gaben bei einer
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Umfrage (siehe Anhang) knapp 60 % der befragten Recycling- und Betonwerke an, dass die
Aufbereitung der Rückbau- und Abbruchmaterialien mittels Prallbrecher vorgenommen wird. Bei
Backenbrechern wird das Material vorwiegend durch Druck und im Prallbrecher durch Schlag
und Prall beansprucht. Diese mechanischen Beanspruchungen führen nicht nur zu
unterschiedlichen Korngrössenverteilungen (Fig. 3) sondern bewirken auch unterschiedliche
Kornformen (Stark and Müller, 2004). So entsteht bei etwa gleicher Kornbandbreite beim
Backenbrecher eine Korngrössenverteilung mit hohem Grob- und geringem Feinanteil. Beim
Prallbrecher hingegen sind die Korngrössen gleichmässig über das gesamte Kornband verteilt.
Die Kornform ist bei den mit dem Prallbrecher hergestellten Granulaten - im Vergleich zum
Backenbrecher - mehr kubisch. Um die Wiederverwertungsquote weiter zu steigern, werden die
bestehenden Aufbereitungsverfahren weiter verbessert und neue entwickelt. Die
elektrohydraulische Zerkleinerung stellt ein innovatives Aufbereitungsverfahren dar, mit dem
die Qualität der Recyclinggranulate > 2 mm wesentlich gesteigert werden kann (Müller et al.,
2003) und eine günstige Kornverteilung (DIN Bereich AB16) erhalten wird. Der in der ausser
Kraft gesetzten Norm SIA 162 (Fig. 29) angegebene Sieblinienbereich deckt sich nach
Umrechung auf ein Grösstkorn von 16 mm weitestgehend mit dem in der Figur eingetragenem
Bereich AB16. D.h. auch im Vergleich zur SIA-Norm ist die erhaltene Kornverteilung als günstig
zu beurteilen. Das Granulat wird nahezu vollständig und unbeschädigt vom Zementstein befreit.
Bei herkömmlichen mechanischen Verfahren kann dies nicht verwirklicht werden (Müller, 2004).
In der Literatur (Kasai, 1997; Schmidl et al., 1986; Wolff and Rohr, 1983; Yanagibashi, 2002)
werden deshalb zweistufige Verfahren für die Erzeugung von zementsteinarmen
Recyclinggranulaten aus Abbruchbeton vorgeschlagen. Bei diesen Verfahren erfolgt nach einer
traditionellen Zerkleinerung eine abrasive Beanspruchung der Brechprodukte, wodurch auf den
Kornoberflächen anhaftender Zementstein entfernt wird. Die Rohdichte der mit diesen
Verfahren aufgeschlossenen Recyclinggranulate aus Altbeton erweist sich als annähernd gleich
wie die Rohdichte der zur Betonherstellung verwendeten Originalgesteinskörner (natürliche
Gesteinskörnung). Eine weitere Gruppe von Aufschlussverfahren bezieht eine thermische
Vorbehandlung bei 750°C (Mulder et al., 2002) bzw. 500°C (Li et al., 2002) ein, wodurch
Zementstein leichter entfernt werden kann. In Li (Li et al., 2002) wird experimentell
nachgewiesen, dass sich die Rohdichte und die Wasseraufnahme der groben, rezyklierten
Gesteinsgranulate nach der thermischen Behandlung nur wenig von den Werten der
Originalgesteinskörner unterscheidet.
Fig. 3: Vergleich der Korngrössenverteilung der rezyklierten Gesteinskörnung von
Backen-, Prallbrecher und elektrohydraulischer Zerkleinerung (Räss, 2002);
Aufbereitung von Brechsanden: Bisher wurden hauptsächlich mit trocken aufbereiteten
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Recyclingsanden Untersuchungen durchgeführt (Behler and Meyer, 2002; Sandmann, 1998).
Nassverfahren zur Aufbereitung von rückgebauten Baustoffen wurden seltener und
überwiegend an grober Gesteinskörnung untersucht, z.B. im Rahmen des
Forschungsvorhabens Baustoffkreislauf im Massivbau“ (Mesters and Kurkowski, 1997a). Um
eine nahezu vollständige Verwertung von Recyclingsanden zu erzielen, wurde in einem in
Deutschland durchgeführten Demonstrationsprojekt das Nassaufbereitungsverfahren zur
Gewinnung einer Sandfraktion mit verringertem Zementsteinanteil und erhöhter Dichte
untersucht (Weimann and Müller, 2006). Der Einsatz hat sich auch bereits grosstechnisch, z.B.
in Österreich (Jungmann, 1997; Saxer et al., 1999), bewährt. Die Ergebnisse der
Baustoffuntersuchungen von Mörteln und Betonen in o.g. Forschungsprojekt (Weimann and
Müller, 2006) zeigten u.a., dass die Gesteinskörnung der Fraktion 0.1/4 mm durch die
Nassaufbereitung eine Verbesserung ihrer Materialeigenschaften erfahren hat. Der an den
Partikeln anhaftende Zementstein wurde jedoch in der Regel nicht vollständig entfernt. Die
Ergebnisse der Untersuchungen an Betonen aus Recyclinggesteinskörnung zeigten einen
positiven Einfluss der Nassaufbereitung auf die gewonnene Fraktion 0.1/4 mm. Sowohl bei den
dynamischen Elastizitätsmoduln als auch beim Trocknungsschwinden erzielten die Mörtel bzw.
Betone aus nass aufbereiteten Fraktionen bessere Ergebnisse (höherer Elastizitätsmodul,
geringeres Schwinden) als die Betone aus nur trocken aufbereiteter Recyclinggesteinskörnung.
Da bei der Aufbereitung von Recyclinggesteinskörnung grössere Mengen an feiner
Gesteinskörnung anfallen können, stellt sich immer wieder die Frage der Verwendung dieser
feinen Gesteinskörnung. Moriconi (2007) untersuchte den Einsatz von feiner Recyclinggesteinskörnung,
die als Füller (∅ < 0.063 mm) aufbereitet wurde, in selbstverdichtenden Beton und
erhielt vielversprechende Ergebnisse.
3.2 Eigenschaften von Recyclinggesteinskörnung
3.2.1 Vorbemerkung
Anhand von Literaturdaten und Untersuchungen der EMPA werden nachfolgend
charakteristische Eigenschaften von Recyclinggesteinskörnung aus Betonabbruch und
Mischabbruch aufgezeigt. Folgende Parameter werden zur Charakterisierung der
Gesteinskörnungen vorgestellt:
• Stoffliche Zusammensetzung
• Schädliche Bestandteile
• Kornrohdichte und Wasseraufnahme
• Zeitliche Wasseraufnahme
• Kornform
• Porosität
• Schüttdichte
• Kornfestigkeit
• Widerstand gegen Frost
3.2.2 Stoffliche Zusammensetzung
Die stoffliche Zusammensetzung von Recyclinggesteinskörnung aus Mischabbruchgranulat
hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. den bevorzugten Baustoffen einer Region, von
dem Gebäudetyp und -alter und von der Abbruch- und Aufbereitungstechnik. So verdeutlichen
Untersuchungen (Diedrich et al., 2001) u.a., dass die Qualität vom Mischabbruchgranulat
zwischen einem stationär betriebenen Recyclingwerk und einer mobilen Aufbereitungsanlage
hinsichtlich Festigkeit und Stückigkeit verschieden sein kann. Dies ist auf die verstärkte
Trennung der Stoffe durch den Kunden vor der Entsorgung im Recyclingwerk zurückzuführen.
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Stoffe wie Beton und z.T. auch Ziegel werden teilweise ausgelesen und anderweitig verwertet,
was dazu führt, dass die Recyclinggesteinskörnung des stationär betriebenen Recyclingwerks
vergleichsweise weicher und feinstückiger/sandiger wird.
Dass das Mischabbruchgranulat eine relativ hohe Variation in seiner Zusammensetzung
aufweisen kann, verdeutlichten u.a. Empa-Untersuchungen (Hoffmann, 2004; Hoffmann and
Huth, 2006; Hofmann and Patt, 2006). Dazu wurden beispielsweise fünf Proben
Mischabbruchgranulat über einen Zeitraum von ca. vier Monaten zu unterschiedlichen
Zeitpunkten in einem Aufbereitungswerk entnommen (Hoffmann, 2004). Die Ergebnisse
zeigten, dass der Anteil einer Stoffgruppe in der Recyclinggesteinskörnung bis zu 20 M.-%
streuen kann (Fig. 4). Dies ist einerseits auf die unterschiedlichen Herkunftsquellen der
rückgebauten mineralischen Baustoffe zurückzuführen und andererseits auf deren zulässige
Zusammensetzung. Nach der BAFU-Richtlinie für die Verwertung mineralischer Bauabfälle
(siehe Tabelle 3 in Abschnitt 2.3.1.2) ist bei Mischabbruchgranulat nur die Summe aus
Kiessand + Betonabbruch + Mischabbruch festgelegt (≥ 97 M.-%). Zu den einzelnen Gehalten
an Kiessand, Betonabbruch und Mischabbruch bestehen keine weiteren Anforderungen.
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Fig. 4: Vergleich der stofflichen
Zusammensetzung von fünf
untersuchten Proben Mischabbruchgranulat
(Korngruppe > 8 mm)
(Hoffmann, 2004)
3.2.3 Korngrössenverteilung
Die Korngrössenverteilung sortenreiner Recyclinggesteinskörnung aus Beton, Ziegel,
Kalksandstein und Porenbeton unterscheidet sich von der des Natursands: Während sich die
Splittfraktionen 2/8, 8/16, bzw. 4/16 nur unwesentlich vom natürlichen Kies 2/8 und 8/16
unterscheiden, treten bei den Sandfraktionen 0/2 grosse Unterschiede auf (Diedrich et al.,
2001) (Fig. 5). Im Vergleich zum als Referenz gewählten mehlkornarmen und engkörnigen
Natursand weisen alle Recyclingsande eine deutlich breitere Korngrössenverteilung auf, die
zusätzlich von der Materialart beeinflusst wird. In Fig. 5 zeigt sich auch der Vorteil einer
mehrstufigen Aufbereitung: Weicheres Material wie Porenbeton oder teilweise Kalksandstein
wird sehr stark zerkleinert. Wird nach einem ersten Brechprozess der Feinanteil z.B. < 4 mm
abgetrennt, kann ein grosser Teil der weichen Materialien aus dem Mischabbruch oder
Betonabbruch entfernt werden.
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Fig. 5 Korngössenverteilung der Sande 0/2 verschiedener sortenreiner Recyclingsande
(Diedrich et al., 2001)
3.2.4 Wasseraufnahme und Kornrohdichte
Recyclinggesteinskörnung weist gegenüber natürlicher Gesteinskörnung zumeist eine erhöhte
Wasseraufnahme auf (Tabelle 23). Das Saugverhalten ist in erster Linie von der Porosität des
Materials abhängig. Entsprechend den Untersuchungen von Diedrich et al. (Diedrich et al.,
2001) beträgt die Porosität z.B. beim Betonsplitt ca. 15 Vol.-%, beim Ziegel- und
Kalksandsteinsplitt ca. 30 Vol.-% und beim Porenbetonsplitt ca. 65 Vol.-%. Die
Wasseraufnahme lag bei den Körnungen 2/8 des Weser-Kieses bei 2 M.-%, beim Beton bei
4.5 M.-%, beim Ziegel und Kalksandstein bei 14 - 16 M.-%, beim Porenbeton bei 50 - 60 M.-%
und beim Bauschutt bei 9 -10 M.-%. Die Recyclingsande nehmen beim Naturstein, Ziegel,
Kalksandstein und dem Porenbeton weniger Wasser auf als deren Splitte, die Sande vom
Beton und Bauschuttgemisch dagegen mehr (Fig. 6). Im Allgemeinen sind nach einer 10minütigen
Wasserlagerung bereits etwa 90 % der Werte für die Wasseraufnahme erreicht, die
sich nach einer 24-stündigen Wasserlagerung einstellen (Fig. 7, Fig. 8). Aus diesem Grund
weisen verschiedene Untersuchungen darauf hin (z.B. (Dahms and Brune, 1996; Diedrich et al.,
2001), dass es für die Betonherstellung ausreichend ist, den 10-minütigen Saugwert zu kennen.
Dieser kann mit ausreichender Genauigkeit aus der Rohdichte der Recyclinggesteinskörnung
abgeschätzt werden. Im Gegensatz zu diesen Untersuchungen fanden Maultzsch et al. (2003)
bei der Analyse von Werten aus dem BRITE-EURAM-Projekt zwischen der Rohdichte und der
Wasseraufnahme keinen engen Zusammenhang, jedoch zwischen der offenen Porosität und
der Wasseraufnahme (Fig. 9).
Tendenziell nimmt mit abnehmender Korngrösse die Kornrohdichte zu (Tabelle 23). Das trifft
nicht für den Beton und das Bauschuttgemisch zu. Beim Beton liegt die Kornrohdichte des
Brechsandes deutlich unter den Werten der Splitte aufgrund der Anreicherung des
Zementsteines in den feinsten Fraktionen. Beim Bauschutt ist die Kornrohdichte annähernd
über alle Fraktionen gleich. Die Wasseraufnahme von Recyclinggesteinskörnung in
Abhängigkeit von deren Rohdichte ist in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt. In beiden Figuren zeigt
sich ein ähnlicher Zusammenhang.
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Tabelle 23: Wasseraufnahme nach 24 stündiger Wasserlagerung und Kornrohdichte der
eingesetzten Gesteinskörnungen (Diedrich et al., 2001) (Weser-Kies = natürlicher Kies)
Fig. 6: Wasseraufnahme in Abhängigkeit von der Zeit der Wasserlagerung verschiedener
Recyclinggesteinskörnung (Maultzsch et al., 2003).
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Fig. 7: Wasseraufnahme in Abhängigkeit von der Kornrohdichte (untere Kurve: 10 min
Wasserlagerung; obere Kurve: 24 Stunden Wasserlagerung) verschiedener
Recyclinggesteinskörnung, Korngruppen: 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm (Bergmeister and
Wörner, 2005)
Wasseraufnahme [%]
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
Mischabbruchgranulat
Betongranulat
Primärmaterial
0.00
2.00 2.20 2.40 2.60
Kornrohdichte [kg/m 3 ]
Fig. 8: Wasseraufnahme [M.-%] von Recyclinggesteinskörnung (Grösstkorn bis 32 mm)
im Vergleich zu natürlichem Sand und Kies (Wasserlagerung ca. 10 min] (Daten aus
Empa-Untersuchungen)
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Fig. 9: Gegenüberstellung der Korrelation von Porosität-Wasseraufnahme (links) und
Rohdichte-Wasseraufnahme (rechts) von Recyclinggesteinskörnung (Zusammenfassung
aus verschiedenen Literaturdaten (Maultzsch et al., 2003).
3.2.5 Kornform
Die Kornform der Recyclinggesteinskörnung ist materialabhängig und wird von der Art der
Zerkleinerung beeinflusst (Bergmeister and Wörner, 2005; Diedrich, 1998; Stark and Müller,
2004). Mit einem Prallbrecher können im Vergleich zu einem Backenbrecher mehr kubisch
geformte Körner erzeugt werden (Stark and Müller, 2004) (siehe Abschnitt 3.1.1).
3.2.6 Kornfestigkeit
Die Kornfestigkeiten schwanken je nach Material und Körnung (Diedrich et al., 2001) (Tabelle
24). Naturstein weist bei dieser Untersuchung mit über 90 kN die härtesten Körner auf, gefolgt
vom Beton mit 30 - 60 kN, Ziegel mit 20 - 30 kN, Bauschuttgemisch mit ca. 16 kN,
Kalksandstein mit 10 - 15 kN und Porenbeton mit ca. 3 kN. Generell liegt bei den untersuchten
Stoffen die Kornfestigkeit der feineren Körnung 4/8 höher als die der Körnung 8/16. Eine
Ausnahme stellt Ziegel dar, bei dem die gröbere Körnung höhere Kornfestigkeiten aufweist. In
einer Empa-Untersuchung (Hoffmann, 2005) wurde die Kornfestigkeit mit dem Widerstand
gegen Zertrümmerung von groben Gesteinskörnungen mittels Los Angeles-Versuch untersucht
und die o.g. Zusammenhänge im Wesentlichen bestätigt.
Tabelle 24: Korndruckfestigkeiten (bestimmt nach DIN 4226) einzelner Kornklassen der
Recyclinggesteinskörnung (Diedrich et al., 2001).
3.2.7 Widerstand gegen Frost
Recyclinggesteinskörnung aus Kalksandstein, Porenbeton und rückgebauten Baustoffen weist
in der Regel einen sehr geringen Widerstand gegen Frostbeanspruchung auf (Diedrich et al.,
2001). Ausserdem führen Gefügestörungen infolge der mechanischen Kräfte, die beim Abbruch
von Tragstrukturen und der Aufbereitung des Abbruchgutes auf das Gefüge einwirken, zu
einem geringen Frostwiderstand (Bergmeister and Wörner, 2005). Eine unzureichende
Frostbeständigkeit der Gesteinskörnung ist jedoch nicht zwangsläufig mit einem geringen
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Frostwiderstand des mit dieser Körnung hergestellten Betons gleichzusetzen. Umfangreiche
Versuche (Leemann and Olbrecht, 1999; Siebel et al., 1999; Wies and Manns, 2002) haben
gezeigt, dass Betone aus Recyclinggesteinskörnung, die auf Grund eines Frostversuchs am
Granulat als nicht ausreichend widerstandsfähig eingestuft worden ist, einen Frostwiderstand
aufweisen, der mit dem von Normalbetonen vergleichbar ist. Dies liegt einerseits in der
günstigen Mitwirkung der Mörteleinbettung der Recyclinggesteinskörner im Beton, die beim
Frostversuch an der Recyclinggesteinskörnung an sich nicht vorhanden ist (Siebel et al., 1999;
Wies and Manns, 2002). Die Prüfung am Korn stellt somit eine schärfere Beanspruchung dar,
als die Prüfung der Frostbeständigkeit im Betonversuch. Andererseits zeigten
Dünnschliffuntersuchungen (Leemann and Olbrecht, 1999), dass sich um das
Backsteingranulat eine Ansammlungen von Luftporen bilden kann, wenn Wasser aus dem
Frischbeton die Luft im Gesteinskorn verdrängt. Diese Luftporen beeinflussen die
Frostbeständigkeit von Beton mit dieser Recyclinggesteinskörnung positiv. Ergänzend dazu hat,
wie bei allen Betonen, der Grad der Wassersättigung der Gesteinskörnung einen wesentlichen
Einfluss auf den Frostwiderstand (Zaharieva et al., 2004).
3.2.8 Chloridgehalt
Maulztsch et al. (Maultzsch et al., 2003) stellte aus diversen Untersuchungen den Chloridgehalt
von grosstechnisch aufbereiteter Recyclinggesteinskörnung zusammen: die Werte lagen bei
maximal 0.031 M.-%. Gemäss SN EN 206-1 darf der Chloridgehalt bei Stahlbeton nicht mehr
als 0.2 M.-% bzgl. Zement betragen. Unter der Annahme, dass Chloride nur aus der
Gesteinskörnung stammen, darf bei Beton mit einem Gesteinskörnungsgehalt von 2000 kg/m 3
und einem Zementgehalt von 300 kg/m 3 die Gesteinskörnung maximal 0.03 M.-% Chloride
enthalten. Die von Maultzsch et al. aufgeführten Chloridgehalte sind folglich unproblematisch.
Zwischen der Korngrösse (< 2 mm und > 2 mm) und dem Chloridgehalt wurde kein
Zusammenhang gefunden; dies bedeutet dass sich keine Erhöhung des Anteils an Zementstein
mit kleiner werdender Korngrösse feststellen liess, was im Widerspruch zu anderen Arbeiten
steht.
1990 wurden bei der Erneuerung der Autobahn A13 im Churer Rheintal auf einem Abschnitt
zwei Arten Recyclingbeton aus Betongranulat u.a. als Deckschicht eingebaut. Die Sorte A
bestand nur aus Betongranulat, die Sorte B enthielt normalen Sand und in der Korngruppe > 4
mm ausschliesslich Betongranulat. Das Betongranulat stammt aus dem rückgebauten
Betonbelag der Autobahn. Der Chloridgehalt im Betongranulat betrug 0.24 kg/m 3 . Bei der
verwendeten Dosierung von 375 kg/m 3 Zement im Recyclingbeton, ergibt dies einen
Chloridgehalt von fast 0.2 M.-% bzgl. Zementgehalt; d.h. der Grenzwert der SN EN 206-1 wurde
eingehalten. Bis heute haben sich die Recyclingbetone auf der Autobahn als praxistauglich
erwiesen, wenn gleich diese teilweise eine ungenügende Biegezug- und Druckfestigkeit im
Vergleich zur Normanforderung aufwiesen (Werner, 1991; Werner and Hermann, 1996).
Friedl (Friedl, 2003) untersuchte den Einfluss von Recyclinggesteinskörnung in Beton auf die
chloridinduzierte Stahlkorrosion. Dabei unterschied er zwischen einem Eintrag von Chloriden
von Aussen und von Innen. Von Aussen können Chloride in Beton durch eine
Tausalzbeaufschlagung eindringen. Bei der Verwendung von grober Recyclinggesteinskörnung
(> 4 mm) und einem Chloridangriff von Aussen wurde die Gefahr der Stahlkorrosion im
Vergleich zu herkömmlichen Beton als gleich eingeschätzt, bei der Verwendung von feiner
Recyclinggesteinskörnung (< 4 mm) und einem Chloridangriff von Aussen war die Gefahr der
Stahlkorrosion jedoch wesentlich grösser. Würde Recyclingbeton nicht in den
Expositionsklassen XF2 und XF4 eingesetzt werden, wäre die Verwendung feiner
Gesteinskörnung unproblematisch.
Ein Chlorideintrag von Innen kann stattfinden, wenn chloridhaltige Gesteinskörnung bei der
Eingangskontrolle nicht erkannt und dann bei der Herstellung von Recyclingbeton verwendet
wird. Das in der Gesteinskörnung enthaltene Chlorid kann vor allem bei hoher Betonfeuchte zur
Bewehrung transportiert werden. Sollte so etwas auftreten, muss gemäss Friedl eher mit
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Korrosion gerechnet werden. Wenn Betonabbruch aus chloridkontaminiertem Beton verwendet
werden sollte, ist der Betonabbruch auf Chloride zu analysieren (vgl. EN 206-1), ggf. gesondert
zu lagern und nicht bei der Herstellung von Recyclingbeton nach SN EN 206-1 zu verwenden.
Wird der Recyclingbeton bei einer trockenen Exposition ausgesetzt (z.B. XC1, trocken), ist die
Gefahr einer Bewehrungskorrosion gering.
3.2.9 Einfluss der Feinfraktionen 0-4 mm auf die Betoneigenschaften
3.2.9.1 Sulfat- und Chloridgehalt
In dem Empa-Projekt „Verwendung von Mischabbbruch als Betongranulat“ (Empa, 2000) wurde
der Sulfat- und Chloridgehalt von zweistufig aufbereitetem Mischabbruchgranulat der Fraktionen
0/4 mm und 4/32 mm mittels chemischen Untersuchungen analysiert. Dabei wurden zwei
Stichproben A und B untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass der Sulfat- und Chloridgehalt bei
der Fraktion 0/4 mm höher ist als bei der Fraktion 4/32 mm (Tabelle 25). Das kann auf den
höheren Anteil an Zementstein bei der Fraktion 0/4 mm - im Vergleich zur Fraktion 4/32 mm -
zurückgeführt werden. Denn wie petrographische Untersuchungen zeigten (Empa, 2000; Empa,
2005), nimmt mit sinkender Korngrösse der Gehalt an Zementstein zu. Bezogen auf die
verwendete Sieblinie wurden jedoch die Grenzwerte entsprechend der damals gültigen Norm
SIA 162/4 eingehalten, so dass vom betontechnologischen Standpunkt aus die Verwendung
dieses Materials als unbedenklich eingestuft werden konnte.
Tabelle 25: Vergleich der Sulfat- und Chloridgehalte bei den Fraktionen 0/4 mm und
4/32 mm, EMPA (2000).
Probe Sulfatgehalt (Masse-%) Chloridgehalt (Masse-%)
A 0/4 0.43 0.009
A 4/32 0.20 0.006
B 0/4 0.48 0.008
B 4/32 0.20 0.006
3.2.9.2 Verarbeitbarkeit des Frischbetons, Festbetoneigenschaften
Levy und Helene (Levy and Helene, 2007) untersuchten den Einfluss des Austausches von
natürlichem Sand durch 20 M.-%, 50 M.-% und 100 M.-% rezyklierten Sand (0/2.5 mm) in
Betonmischungen auf dessen Frischbetoneigenschaften als auch auf die Aspekte der
Dauerhaftigkeit wie Wasseraufnahme, Porenvolumen und Karbonatisierung. Der rezyklierte
Sand bestand einerseits aus gebrochenem Backsteingranulat (von einer verputzten
Mauerwerkwand stammend) und andererseits aus gebrochenem reinem Betonabbruch. Die
Aufbereitung der Sande erfolgte mit einem Backenbrecher. Der Zementanteil als auch der totale
w/z-Wert variierten, um eine vergleichbare Verarbeitbarkeit als auch definierte
Betondruckfestigkeiten von 20 MPa, 30 MPa und 40 MPa erzielen zu können. Die Resultate
zeigten, dass sich die Wasseraufnahme des Betons wie auch dessen totales Porenvolumen
mit zunehmendem Gehalt an rezykliertem Sand 0/2.5 mm erhöht. Das ist auf die
Wasseraufnahme der rezyklierten Feinfraktion zurückzuführen. Unabhängig davon ob der
rezyklierte Sand aus Beton- oder Backsteingranulat bestand, wiesen alle damit hergestellten
Betone eine geringere Karbonatisierungstiefe auf als der Referenzbeton vergleichbarer
Druckfestigkeit Bei Betonen mit rezykliertem Sand wird in der Regel ein höherer Zementgehalt
benötigt, um in Bezug zum Normalbeton vergleichbare Betondruckfestigkeiten zu erzielen.
Dadurch können eventuelle negative Effekte der Recyclinggesteinskörnung auf die
Karbonatisierung kompensiert werden (Clifton, 1993; Tuutti, 1982). Die Resultate, die in der
Arbeit von Levy und Helene erhalten wurden, verdeutlichen, dass die Verwendung von
rezykliertem Sand in der Betonherstellung möglich ist.
Lü betrachtete in ihren Untersuchungen (Lü, 2000) zum Schubtragverhalten von
Stahlbetonbauwerken mit rezyklierter Gesteinskörnung den Einfluss des rezyklierten
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Feinkornanteils (

4. Eigenschaften von Recyclingbeton
4.1 Vorbemerkung
Der Schwerpunkt der in der Literatur beschriebenen Verwertungswege liegt darauf, die
Recyclinggesteinskörnung im Beton einzusetzen. Es liegt eine sehr grosse Zahl an
Publikationen vor, in denen vor allem die Eigenschaften von Beton mit Betongranulat untersucht
wurden. Betone aus Mischabbruch- bzw. Mauerwerkgranulat wurden sehr viel weniger
untersucht. Verschiedene internationale RILEM-Konferenzen wurden zur Verwendung von
Recyclinggesteinskörnung in Bauteilen und Gebäuden durchgeführt (Dhir et al., 2002; Vázquez
et al., 2004). Auch liegen verschiedene Sachstandsberichte vor (Hansen, 1986; Hansen, 1992a;
Hansen, 1992b; Hansen, 1992c; Hendriks and Pietersen, 2000). Einige weitere wichtige
Arbeiten zum Recycling von Beton sind z.B. die den Zeitraum 1945 bis 1985 umfassenden
Recherchen von Schulz und Wesche (Schulz and Wesche, 1986) sowie die bis zum Jahre 2000
vorgenommenen Recherchen von Roos (Roos, 2002). Des Weiteren sind die experimentellen
Arbeiten zur Verwertung von Mauerwerkabbruch (Winkler, 2001), die experimentellen
Untersuchungen zu den Eigenschaften von Betonen, die aus im Labor aufbereiteten Rezyklaten
oder aus Praxisgemischen hergestellt wurden (Dillmann, 2002; Müller, 2001) sowie die Berichte
und Veröffentlichungen, die im Rahmen des Forschungsprojektes „Baustoffkreislauf im
Massivbau“ entstanden (B-I-M), zu erwähnen.
Wenn man die Literaturergebnisse vergleicht, zeigen sich oft widersprüchliche Aussagen. Dies
kann auf die unterschiedlich verwendeten Materialien oder Ziele (z.B. gleiche Verarbeitbarkeit
oder Festigkeit) zurückgeführt werden. Zusätzlich werden Vergleiche dadurch erschwert, dass
die verwendeten Materialien und Versuche oft ungenügend beschrieben sind. Gewisse
Tendenzen lassen sich jedoch ableiten.
4.2 Frischbetoneigenschaften
Bei der Verwendung von Recyclinggesteinskörnung schwankt die Frischbetonrohdichte in
einem grösseren Bereich als beim Beton mit natürlichen Gesteinskörnungen (2300 - 2400
kg/m 3 ). Je nach verwendeter Gesteinskörnung liegen die Werte zwischen 1800 und 2400 kg/m 3
(Roos, 2002): Für Beton aus reinem Betongranulat schwanken die Angaben zwischen 2100 und
2350 kg/m 3 . Mit zunehmendem Gehalt an Mischabbruchgranulat bzw. Backstein/Ziegel sinkt die
Frischbetonrohdichte stark.
Die Wasseraufnahme der Recyclinggesteinskörnung beeinflusst die Verarbeitbarkeit des
Frischbetons. Mit sinkender Rohdichte (höherer Porosität) und abnehmender Kernfeuchte der
Recyclinggesteinskörnung kann ein verstärktes Ansteifen des Frischbetons auftreten (Grübl et
al., 1999b). Auf Grund dessen wird, wie bei der Herstellung von Leichtbeton, einerseits das
Vornässen der Recyclinggesteinskörnung und andererseits ein zusätzliches Zugeben von
„Saugwasser“ und eine geeignete Anpassung der Mischzeit im Produktionsprozess empfohlen
(ausreichend Zeit für das Aufsaugen von Wasser). Einige Autoren (Sommer, 1990) empfehlen
die Korngrösse < 4 mm bzw. < 2 mm zur Herstellung von Beton nicht zu verwenden, da diese
Fraktion zu viel Wasser saugt und der Frischbeton dadurch schlechter zu verarbeiten ist. Dem
gegenüber führen Van der Wegen und Kaverkort (Van der Wegen and Haverkort, 1998) den
positiven Effekt einer deutlichen Reduzierung des Blutens durch die Verwendung von
Recyclinggesteinskörnung der Kornfraktion < 4 mm auf, ohne, dass die Verarbeitbarkeit negativ
beeinflusst wird. Um eine gute Verarbeitbarkeit des Frischbetons trotz der Wasseraufnahme der
Recyclinggesteinskörnung zu erzielen - bei praxisüblichem w/z-Wert - hat sich die Verwendung
eines Fliessmittels in Labor- und Praxisuntersuchungen als nutzbringend erwiesen.
Der im Vergleich zur natürlichen Gesteinskörnung grössere Hohlraumgehalt der
Recyclinggesteinskörnung erfordert ein höheres Volumen an Bindemittelleim, um eine
ausreichende Verarbeitbarkeit zu erzielen (Olbrecht, 1994).
Der Einfluss des Transportes von Beton mit Recyclinggesteinskörnung auf seine
Verarbeitbarkeit wird sehr unterschiedlich beurteilt (Roos, 2002). Während Yanagi (1998) zeigt,
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dass dieser vernachlässigbar klein ist, gehen Grübl et al. (1999b) und Müller (Grübl et al.,
1999b; Müller, 2001) davon aus, dass die Konsistenz mit Hilfe eines Fliessmittels auf der
Baustelle korrigiert werden muss. Diese unterschiedlichen Bewertungen können vor allem auf
die Unterschiede in der Recyclinggesteinskörnung und die Art der Benetzung der
Recyclinggesteinskörnung (erst im Mischer oder vorher) zurückgeführt werden. Inzwischen sind
in Deutschland (Grübl et al., 1999a; Wöhnl, 1994), der Schweiz (Hoffmann and Huth, 2006;
Hofmann and Patt, 2006) und den Niederlanden bereits mehrere Bauwerke unter Verwendung
von Beton mit Recyclinggesteinskörnung erstellt worden. Über Probleme mit der Verarbeitung
und dem Einbau ist dabei nichts bekannt geworden. Wie eine Umfrage (Anhang: Auswertung
Umfrage) bei den Schweizer Recyclingbetonproduzenten verdeutlicht, verwenden diese den
Recyclingsand 0/2 bei der Betonherstellung (Mager-, Konstruktionsbeton). Knapp 60 % der
Befragten nässen die Recyclinggesteinskörnung nicht vor. Um eine gute Verarbeitbarkeit des
Frischbetons zu erzielen, nehmen die Befragten u.a. folgende Anpassungen der
Recyclingbetonrezeptur vor: 50 % der Befragten verwenden Fliessmittel, knapp 30 % von ihnen
stellen die Mischung mit mehr Wasser her und knapp 60 % der Befragten erhöhen den Zement-
und Wassergehalt.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass sich hauptsächlich durch folgende betontechnologische
Massnahmen befriedigende Verarbeitbarkeiten erreichen lassen:
• Verwendung von Fliessmitteln und/oder Erhöhung des Leimvolumens
• ausreichende Benetzung der Recyclinggesteinskörnung vor dem Mischen
Aus Untersuchungen von Beton mit leichter Gesteinskörnung ist bekannt, dass das in der
Gesteinskörnung enthaltene Wasser zu einer internen Nachbehandlung, d.h. zu einer
Verbesserung der Qualität des Betons führt. Ähnliches wäre auch bei Recyclinggesteinskörnung
zu erwarten.
4.3 Festbetoneigenschaften Problem mit Nummerierung
4.3.1 Druckfestigkeit
Es liegen unterschiedliche Aussagen zum Einfluss von Recyclinggesteinskörnung auf die
Betondruckfestigkeit vor. Bei den meisten Untersuchungen ergab sich ein Abfall (Hansen, 1986;
Hansen, 1992a; Hansen, 1992c; Roos, 2002, Müller, 2004).
Wainwright et al. (Wainwright et al., 1993) ermittelte einen Abfall der Druckfestigkeit bei sonst
gleicher Mischung von 20 %, wenn sowohl die grobe Gesteinskörnung (38 % Anteil) als auch
die feine Gesteinskörnung ersetzt wurde. Der Abfall der Druckfestigkeit wird auf die verringerte
Festigkeit (höhere Porosität) der Recyclinggesteinskörnung zurückgeführt. Die Aussagen
decken sich mit den Versuchen von weiteren Autoren (Dillmann, 2002; Wesche and Schulz,
1982a; Wesche and Schulz, 1982b), nach denen Betone, die aus Betongranulat (> 4 mm) und
Natursand (< 4 mm) zusammengesetzt sind, um 10 bis 25 % niedrigere Druckfestigkeiten
haben. Beckerová (Beckerová, 1998) gibt für diesen Fall ebenfalls einen Abfall der
Druckfestigkeiten von bis zu 25 % an. Beckerová geht davon aus, dass 20 bis 40 %
Recyclinggesteinskörnung im Sandanteil (< 4 mm) nicht festigkeitsmindernd sind. Hingegen
weisen Dillmann (Dillmann, 2002) und Fraij et al. Fraaij et al., 2002) einen
Druckfestigkeitsverlust durch die Verwendung von Brechsand in o.g. Grössenordnung auf
(Müller, 2004)). Ergänzende Aussagen zum Einfluss des Sandanteils auf die
Festbetoneigenschaften sind im Kapitel 3.2.9 aufgeführt. Die o.g. Druckfestigkeitsverluste durch
die Verwendung von Recyclinggesteinskörnung in der Grobfraktion werden von (Dillmann,
1999) bestätigt. Dagegen zeigen Fraaij et al. (Fraaij et al., 2002) auf, dass durch die
Verwendung grober Recyclinggesteinskörnung aus Betonsplitt der Festigkeitsrückgang 10 %
und bei Mischabbruchsplitt 20 % beträgt (beide Splitte waren Praxisgemische). Einen geringen
Festigkeitsabfall von bis zu 10 % ermittelte Gõmez-Soberon (Gómez-Soberón, 2002) beim
Ersatz der natürlichen Gesteinskörnung (Sand wie Kies) durch bis zu 100 % Betongranulat.
Malhotra (Malhotra, 1978) stellte fest, dass der Abfall der Betondruckfestigkeit, der durch den
Austausch grober natürlicher gegen grobe, Recyclinggesteinskörnung bei sonst gleicher
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Mischungszusammensetzung eintritt, mit sinkendem w/z-Wert abnimmt. So war bei einem
totalen w/z-Wert von 0.56 ein Abfall von 2 N/mm 2 , bei einem w/z-Wert von 0.41 nur noch ein
Abfall von 0.2 N/mm 2 zu beobachten. Anmerkung: Bei den vorliegenden Versuchen wird nicht
der w/z-Wert nach SN EN 206-1 sondern der totale (mit allem Wasser) verwendet. Dieser
Zusammenhang kehrt sich um, wenn auch die Sandfraktion aus Recyclinggesteinskörnung
besteht. Die allgemein bekannte Beeinflussung der Betondruckfestigkeit durch den w/z-Wert
zeigen sich sowohl in Versuchen mit Betongranulat (Buyle-Bodin and Hadjieva-Zaharieva,
2002; Khedar and Al-Windawi, 2004) als auch mit Beton- und Mischabbruchgranulat (Leemann
and Olbrecht, 1999; Topcu and Sengel, 2004). Mit zunehmendem w/z-Wert verringert sich die
Betondruckfestigkeit. Dieses Verhalten ist vergleichbar mit dem des herkömmlichen Betons.
Chen et al. (Chen et al., 2002) streichen in ihren Arbeiten mit Mischabbruchgranulat heraus,
dass das Arbeiten mit einem zu geringen w/z-Wert (w/z < 0.6) die Betondruckfestigkeit negativ
beeinflusst. Das ist auf einen zu geringen Wassergehalt zurückzuführen, der den vollständigen
Ablauf der Hydratation verhindert Schiessl und Friedl (Schiessl and Friedl, 1999) fanden bei
ihren Versuchen eine Abhängigkeit der Druckfestigkeit vom verwendeten Grösstkorn der
Recyclinggesteinskörnung. Tendenziell zeigten Betone mit einem grösseren
Grösstkorndurchmesser kleinere Druckfestigkeiten.
Eine Erhöhung der Druckfestigkeit um ca. 16 % wurde hingegen von Salem und Burdette
(Salem and Burdette, 1998) beobachtet, wenn ein Austausch von Primärmaterial durch
Betonabbruch nur bei der groben Gesteinskörnung vorgenommen wurde. Dieses Phänomen
führen sie auf die Kantigkeit und somit den besseren Verbund zwischen Betongranulat und
Zementstein sowie auf den durch das Wassersaugen der Recyclinggesteinskörnung
verringerten w/z-Wert zurück. Diese Ergebnisse werden von Springenschmid et al.
(Springenschmid et al., 1997) bestätigt. In ihren Versuchen steigt die Druckfestigkeit mit dem
Prozentsatz an Recyclinggesteinskörnung im Vergleich zu Beton mit natürlichem Gesteinskorn
um bis zu 20 % an, solange man auf die Zugabe von Material < 4 mm verzichtet. Die
Verwendung von Ziegelsplitt als grobe Gesteinskörnung > 2.5 mm bringt nach Mansur et al.
(Mansur et al., 1999), bei sonst gleicher Betonzusammensetzung, eine Erhöhung der
Druckfestigkeit. Diese Ergebnisse sind jedoch zu relativieren, da Ziegelsplitt mit ungewöhnlich
hohen Festigkeiten von 153 N/mm 2 verwendet wurde. In Empa-Untersuchungen (Hoffmann and
Huth, 2006) wurden im Vergleich zu einem Beton mit natürlicher Gesteinskörnung (C35/45,
300 kg/m 3 Zement) die Druckfestigkeitsentwicklung von vier verschiedenen Recyclingbetonen
mit folgender Zusammensetzung betrachtet:
- M1: 90 % Betongranulat + 10 % Primärmaterial;
- M2: 60 % Mischabbruchgranulat + 40 % Primärmaterial;
- M3: 30 % Betongranulat + 30 % Mischabbruchgranulat + 40 % Primärmaterial;
- M4: 25 % Mischabbruchgranulat und 75 % Betongranulat.
Es wurde mit einem unterschiedlichen totalen w/z-Wert gearbeitet, um eine vergleichbare
Verarbeitbarkeit zu erzielen. Die Zementmenge betrug bei den Mischungen M1 und M4
300 kg/m 3 . Bei den Mischungen M2 und M3 wurde der Zementgehalt um 8 % auf 325 kg/m 3
erhöht. Im Vergleich zum Referenzbeton konnten mit den Mischungen M2, M3 und M4 ca. 8 %
höhere 28-Tage-Betondruckfestigkeiten erreicht werden. Die Mischung M1 wies eine 11 %
geringere 28-Tage-Druckfestigkeit auf. Die tendenziell höheren Druckfestigkeiten der
Recyclingbetone können u.a. auf das Saugvermögen der Recyclinggesteinskörnung
zurückgeführt werden, die zu einer Verbesserung des Zementsteins infolge einer Verringerung
des w/z-Werts führen. Das bestätigen auch Untersuchungen von Leemann und Olbrecht
(Leemann and Olbrecht, 1999) (Fig. 10).
Hendriks (Hendriks, 1987) zeigt in seinen Untersuchungen an Betonen mit Recyclinggesteinskörnung,
dass eine lineare Beziehung zwischen der Kornrohdichte und der Festigkeit
des Betons bei gleichem Zementgehalt besteht.
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Druckfestigkeit [MPa]
80
60
40
20
100% MG
30BG/30PM/40BS
15BG/15PM/70BS
teilw eise substituiert
konv. Beton
fc=100-110w /z
0
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20
w/z total
Fig. 10: Druckfestigkeiten in Abhängigkeit vom totalen w/z-Wert (MG:
Mischabbruchgranulat, BG: Betongranulat, BS: Backsteingranulat, teilweise
Substitution: Recyclinggranulat und Primärmaterial verwendet). Die gestrichelte Linie
entspricht in etwa dem mittleren Zusammenhang bei Normalbeton.
Durch die Erhöhung des Zementgehaltes (Verringerung des w/z-Wertes) kann - wie allgemein
bekannt - die Betondruckfestigkeit gesteigert werden. Zur Erreichung einer vergleichbaren
Druckfestigkeit beim Einsatz von Betongranulat werden verschiedene zusätzlich benötigte
Zementmengen angegeben:
7 % (Sommer, 1984); 10 % (Müller, 2001) und 20 % (Hendriks, 1987).
Alternativ können auch reaktive Zusatzstoffe wie z.B. Flugasche verwendet werden. Die in einer
deutschen Studie befragten Unternehmen setzten bei ihren Betonrezepturen mit
Recyclinggesteinskörnung (Anteil max. 50 % der Gesteinskörnung) eine Bindemittelkombination
von 70 - 80 M.-% Zement und 20 - 30 M.-% Flugasche ein (Weil, 2004).
Verzichtet man auf das Vornässen der Gesteinskörnungen erreicht man nach Schulz (Schulz,
1978) bis zu 25 % höhere Festigkeiten aufgrund der Reduzierung des w/z-Wertes. Zu einer
ähnlichen Aussage kommen Barra de Oliviera und Vazquez (Barra de Oliviera and Vazquez,
1996), wobei in diesem Fall mit einem schnelleren Ansteifen zu rechnen ist.
Es liegt die Vermutung nahe, dass infolge der grossen Streuung in der stofflichen
Zusammensetzung der Recyclinggesteinskörnung, die Betondruckfestigkeit des daraus
hergestellten Betons stärker als bei Betonen mit natürlicher Gesteinskörnung streut. Zur
Untersuchung der Festigkeitsstreuung hat de Pauw (Pauw, 1981) Recyclinggesteinskörnung
aus Altbeton völlig unterschiedlicher Qualität bei der Betonherstellung verwendet. Seine
Ergebnisse bestätigten die vergrösserte Streuung der Betondruckfestigkeit durch Zugabe von
Recyclinggesteinskörnung bei der Betonherstellung. Unter Einhaltung einer gleichen
Mischungsrezeptur schwankte die Druckfestigkeit des Recyclingbetons zwischen 32.0 und
49.1 N/mm 2 . Ähnliche Ergebnisse hat Hendricks (Hendriks, 1987) aus Versuchen gewonnen
(Druckfestigkeitsschwankungen zwischen 41 und 50.6 N/mm 2 ). Lü (Lü, 2000) empfiehlt in ihren
Arbeiten ein höheres Vorhaltemass für Beton mit Recyclinggesteinskörnung, um die grösseren
Festigkeitsstreuungen abzudecken. Jedoch liegen auch einzelne Untersuchungen vor, die zum
gegenteiligen Schluss kamen oder keinem Einfluss aufwiesen (Grübl and Nealen, 1998).
Es kann zusammengefasst werden, dass vordergründig keine einheitliche Meinung darüber
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esteht, ob durch die Verwendung von Betongranulat und Mischabbruchgranulat eine
Festigkeitsminderung oder -zunahme folgt. Je nach Versuch dominieren verschiedene Effekte
die Ergebnisse:
• Durch die Kantigkeit der Recyclinggesteinskörnung kann ein besserer Verbund im Beton
im Vergleich zu gerundeter Gesteinskörnung auftreten und eine höhere Festigkeit ergeben.
Ist die Recyclinggesteinskörnung sehr kantig, kann ein höherer Zementleimgehalt
oder der Einsatz von Fliessmittel/Betonverflüssiger notwendig sein. Wird dem nicht
Rechnung getragen, kann der Beton nicht gut verdichtet werden, wodurch die Festigkeit
abnimmt.
• Durch die Porosität der Recyclinggesteinkörnung muss Beton mit
Recyclinggesteinskörnung im Vergleich zu Beton mit natürlicher Gesteinskörnung einen
höheren Wassergehalt aufweisen, um eine ähnliche Verarbeitbarkeit zu erhalten. Wird
jedoch der Wassergehalt nicht erhöht, nimmt die Recyclinggesteinskörnung dennoch
Wasser auf, d.h. dem Zement steht weniger Wasser zur Verfügung (tieferer w/z-Wert)
bzw. der Beton blutet kaum/nicht. Ist dennoch der Beton gut verarbeitbar, bewirkt der
tiefere w/z-Wert eine Druckfestigkeitszunahme; hingegen wird ein nicht mehr gut
verarbeitbarer Beton einen Druckfestigkeitsabfall als Folge schlechter Verdichtung
aufweisen.
• Recyclinggesteinkörnung weist eher geringere Festigkeiten als natürliche
Gesteinskörnung auf. Je nach untersuchter Betonfestigkeit und der verwendeten
natürlichen Gesteinskörnung kann sich dies mehr oder weniger deutlich bemerkbar
machen.
• Ist die feine Recyclinggesteinskörnung poröser und/oder weicher als die grobe, sind die
vorgenannten Effekte beim Einsatz der feinen Recyclinggesteinskörnung ausgeprägter.
Eine Umfrage bei den Schweizer Betonproduzenten zeigte, dass die Herstellung von
Recyclingbeton mit einer Druckfestigkeit entsprechend den Klassen C25/30 und C30/37
etabliert ist (Anhang: Auswertung Umfrage). Der Anteil an verwendeter
Recyclinggesteinskörnung beträgt dabei bis zu 60 % (C25/30) bzw. (C30/37). Darüber hinaus
verdeutlichten Referenzobjekte, dass ein Recyclingbeton der Druckfestigkeitsklasse C30/37 mit
weit höheren Anteilen als 40 % an Recyclinggesteinskörnung möglich ist (B-I-M; Hoffmann and
Huth, 2006; Hofmann and Patt, 2006).
4.3.2 Zugfestigkeit
Gemäss Literaturangaben (Hansen, 1986; Hansen, 1992a; Hansen, 1992c; Nixon, 1978) liegen,
wie bei der Druckfestigkeit, widersprüchliche Aussagen vor, ob durch die Zugabe von
Recyclinggesteinskörnung die Zugfestigkeit günstig oder ungünstig beeinflusst wird. Während
z.B. Springenschmid et al. (Springenschmid et al., 1997) einen Anstieg der Spaltzug- und
zentrischen Zugfestigkeit mit steigendem Anteil an Recyclinggesteinskörnung > 4 mm ausweist,
erhielten andere Autoren (Dora and Budelmann, 1996; Lukas, 1994) einen Abfall. Versuche mit
Ziegelsplitt als Gesteinskorn > 2.5 mm führten bei Mansur et al. (Mansur et al., 1999) bei sonst
gleicher Betonzusammensetzung zu einer Steigerung der Zugfestigkeit. Gemäss einem
Grossteil der Autoren führt die Verwendung von Brechsand < 4 mm zu einer Abminderung der
Zugfestigkeit. Sommer (Sommer, 1984) stellte keinen Abfall der Zugfestigkeit nach 28 Tagen
durch die Verwendung von Recyclinggesteinskörnung fest, sehr wohl aber einen Unterschied in
der Festigkeitsentwicklung. Der Beton mit Recyclinggesteinskörnung entwickelte seine
Festigkeit schneller. Das führt Sommer auf einen besseren Verbund zwischen altem und neuem
Zementstein sowie dem Zementstein und Gesteinskorn zurück. Die Gründe für die
unterschiedlichen Ergebnisse können, wie auch bei der Druckfestigkeit, u.a. in den
verwendeten Materialien sowie verschiedenen w/z-Werten und Betonzusammensetzungen der
untersuchten Betone gesehen werden.
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4.3.3 Elastizitätsmodul
Im Gegensatz zur Druck- und Zugfestigkeit besteht in der Literatur Einigkeit darüber, dass
durch die Verwendung von Recyclinggesteinskörnung der Elastizitätsmodul reduziert wird
(Dillmann, 1999; Jianzhuang et al., 2004; Khedar and Al-Windawi, 2004; Wesche and Schulz,
1982a; Wesche and Schulz, 1982b). Die Angaben über den Abfall des Elastizitätsmoduls
schwanken stark:
Während Salem und Burdette (Salem and Burdette, 1998) 16 % bei der vollständigen
Verwendung von Ziegelsplitt (< 4 mm) angeben, weisen Jianzhuang et al. 45 % (Jianzhuang et
al., 2004) und Grübl et al. 50 % (Grübl et al., 1999b) aus. Bei der Verwendung von
Betongranulat (> 4 mm) erhielten Grübl und Rühl (Grübl and Rühl, 1998) eine Verringerung des
Elastizitätsmoduls um 20 % (Fig. 11) und Hansen und Boegh (Hansen and Boegh, 1985) einen
Elastizitätsmodulabfall von 15 - 30 %.
Lukas (Lukas, 1994) führt seine Untersuchungsresultate getrennt nach Betongranulat (> 4 mm)
und Ziegelabbruchgranulat auf. Danach verringert sich der Elastizitätsmodul bei der
Verwendung von Betonsplitt um ca. 26 % und bei Ziegelsplitt um ca. 30 %. Die Verwendung
von Natursand anstelle Recyclinggesteinskörnung wirkt sich nach Angaben der Forscher positiv
auf den Elastizitätsmodul aus.
Fig. 11: Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls von Beton mit einem Grösstkorn von 16 mm
vom Gehalt an Betongranulat (4/16 mm) (links) und Ziegelgranulat (4/16 mm) (rechts)
(Grübl and Rühl, 1998).
Hoffmann stellt sowohl in ihren Versuchen (Hoffmann and Huth, 2006) als auch in den ihr von
Schweizer Betonwerken zur Verfügung gestellten Daten einen direkten Zusammenhang
zwischen Frischbetonrohdichte und Elastizitätsmodul fest (Fig. 12). In Abschnitt 4.3.4
„Schwinden und Kriechen“ wird dieser näher erläutert.
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E-Modul [N/mm 2 ]
60000
40000
20000
100% MG
teilweise substituiert
0
2000 2100 2200 2300 2400 2500
Frischbetonrohdichte [kg/m 3 ]
Fig. 12: Elastizitätsmodul von Beton mit einem Grösstkorn von 32 mm in Abhängigkeit
von der Frischbetonrohdichte (MG: Mischabbruchgranulat, teilweise Substitution:
Recyclinggranulat und Primärmaterial verwendet)
Allgemein unterliegt der Elastizitätsmodul grösseren Streuungen als die Druckfestigkeit,
unabhängig davon, ob der Beton mit natürlicher oder mit Recyclinggesteinskörnung hergestellt
wurde. So sind bei einem Beton mit natürlicher Gesteinskörnung Schwankungen von
± 10000 N/mm 2 keine Seltenheit. Bei einem Beton mit Recyclinggesteinskörnung kann der
Elastizitätsmodul, je nach verwendeter Recyclinggesteinskörnung, noch stärker streuen.
Eine Zusammenfassung von in der Literatur veröffentlichten verschiedenen Untersuchungsdaten
zeigt aber auch, dass der Zusammenhang zwischen Betondruckfestigkeit und
Elastizitätsmodul des Betons aus Recyclinggesteinskörnung zwischen dem von Normalbeton
und Leichtbeton angesiedelt ist (Fig. 13), (Bergmeister and Wörner, 2005).
Fig. 13: Zusammenhang zwischen Druckfestigkeit und Elastizitätsmodul von Betonen mit
natürlicher Gesteinskörnung, Leichtbetonen und Betonen mit Recyclinggesteinskörnung
sowie Darstellung der deutschen Normensituation (Bergmeister and Wörner, 2005)
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Zusammenfassung: Die Verwendung von Recyclinggesteinskörnung führt in der Regel zu
einer Abnahme des Elastizitätsmoduls im Vergleich zu Beton mit natürlicher Gesteinskörnung,
wobei Ziegel-, Kalksandstein- und Backsteingranulat den Elastizitätsmodul stärker als
Betongranulat verringern (Fig. 14). Das ist auf den geringeren Elastizitätsmodul (geringere
Kornrohdichte) der Recyclinggesteinskörnung im Vergleich zu natürlicher Gesteinskörnung und
auf den oftmals höheren Zementsteinanteil im Vergleich zum Beton mit natürlicher
Gesteinskörnung zurückzuführen (Hoffmann and Leemann, 2004).
E-Modul [MPa]
50000
40000
30000
20000
10000
20 40 60 80
Druckfestigkeit [MPa]
Fig. 14: Elastizitätsmodul Ecm in Abhängigkeit von der Betondruckfestigkeit (28 Tage)
gemäss der in der Norm SIA 262 angegebenen Beziehung Ecm = k 3
E • fcm (kE = Beiwert
für Gesteinskörnung aus SIA 262 und fcm = mittlere Betondruckfestigkeit) und
eingetragene Messwerte
4.3.4 Schwinden und Kriechen
Schwinden (Längen bzw. Volumenreduktion) von Beton wird durch die Hydratation des
Zementes (chemisches Schwinden), die Austrocknung des Frischbetons (plastisches
Schwinden), die Austrocknung des Betons (Trocknungsschwinden) und die Karbonatisierung
(Karbonatisierungsschwinden) verursacht. Bei den Untersuchungen steht zumeist das
Trocknungsschwinden im Vordergrund obwohl auch das chemische und plastische Schwinden
ein gleiches bis teilweise höheres Ausmass erreichen können. Unter dem Kriechen wird die
zeitabhängige Zunahme der Verformung (z.B. Längenreduktion) unter gleich bleibender Last
verstanden. Werden Prüfkörper in Kriechstände eingebaut und mit einer Auflast versehen, tritt
einen Längenverkürzung sowohl durch das Schwinden (zumeist Trocknungsschwinden) als
auch durch die Auflast ein.
In Fig. 16 ist das relative Schwindmass von Beton in Abhängigkeit vom Leim- bzw.
Gesteinskörnungsgehalt dargestellt. Je niedriger der Leimgehalt (z.B. bei grossem Grösstkorn)
ist, desto geringer ist das Schwinden. Dies kann so erklärt werden: Die o.g. Ursachen, die zum
Schwinden führen, werden nahezu ausschliesslich durch den Zementleim bzw. wenn erhärtet,
den Zementstein, verursacht. Ist folglich mehr Zementleim im Beton enthalten (z.B. Grösstkorn
16 statt 32 mm), schwindet Beton mehr. Als weitere wichtige Materialeigenschaften geht der
Elastizitätsmodul der Gesteinskörnung ein. Durch die Schwindverkürzungen steht der Beton
unter einer Spannung und wird komprimiert. Weist nun die Gesteinskörnung einen höheren
Elastizitätsmodul auf, wird sich der Beton unter der vorherrschenden Schwindspannung
weniger elastisch verformen als bei einem geringeren Elastizitätsmodul der Gesteinskörnung.
Das ist darauf zurückzuführen, dass die Gesteinskörnung mit geringerem Elastizitätsmodul der
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3
4
1
2
3
4
Natürliche Gesteinskörnung
(PM) und Material aus der
Bodenwäsche(kE=10000-12000)
gebrochener Kalksandstein (Jura)
(kE≈8000-10000)
Glimmerhaltiges Gestein
(kE≈6000-8000)
Backstein (kc≈3000)
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100% Betongranulat BG)
X 100% Mischabbruchgranulat (MG)
30% BG / 30% MG / 40 PM
15% BG / 70% MG / 15 PM
< 60% MG bzw. < 90% BG

Schwindverkürzung einen kleineren Widerstand entgegensetzt als Gesteinskörnungen mit
vergleichsweise höherem Elastizitätsmodul. Da Beton mit zunehmenden Zementleimvolumen
eine geringere Rohdichte aufweist, kann auch ein Zusammenhang zwischen der Rohdichte
und dem Schwinden (Fig. 17, 18) gefunden werden. Gleiches trifft auf die Porosität oder das
Saugvermögen von Gesteinskörnung zu: Je poröser die Gesteinskörnung ist (umso mehr
Wasser diese aufsaugt), desto niedriger ist der Elastizitätsmodul der Gesteinskörnung (bei
sonst ähnlicher Gesteinskörnung).
Fig. 15: Relatives Schwindmass von Beton in Abhängigkeit vom Leim- bzw.
Gesteinskörnunggehalt, aus Grube (1991)
Bei allen in der Literatur aufgeführten Untersuchungsresultaten zeigte sich eine Zunahme der
Schwind- sowie Kriechverformungen mit steigendem Gehalt an Recyclinggesteinskörnung
(Hoffmann and Huth, 2006; Müller, 2001) (vgl.Fig. 16). Die dabei ermittelten Werte schwanken
sehr stark, was u.a. auf die unterschiedlichen Eigenschaften der Recyclinggesteinskörnung
zurückgeführt werden kann.
Zusammenfassung: Das Schwinden wird von den folgenden Materialeigenschaften der
Recyclinggesteinskörnung beeinflusst:
• Kornrohdichte
• Elastizitätsmodul.
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Fig. 16: Zeitliche Entwicklung der Schwindverkürzung der Betone mit verschiedenen
Gesteinskörnungsgemische > 2 mm; die Angaben in der Tabelle beziehen sich auf die
Gesteinskörnung > 2 mm (Müller, 2001).
4.3.5 Dichtigkeit
Wie Empa-Untersuchungen zeigten (Hoffmann and Huth, 2006) weist Recyclingbeton,
hergestellt mit unterschiedlichem Gehalt an Betongranulat oder Mischabbruchgranulat ein
gleiches Verhalten zwischen Druckfestigkeit und Gasdurchlässigkeit wie Normalbeton auf: Die
Gasdurchlässigkeit des Recyclingbetons wird einerseits mit zunehmender Druckfestigkeit und
andererseits mit abnehmendem Gehalt an rezyklierter Gesteinskörnung geringer. Je poröser
die Gesteinskörnung ist (z.B. höherer Anteil an Backstein), desto höher ist die Gasdurchlässigkeit
des Betons. Das hat einen direkten Einfluss auf die dauerhaftigkeitsrelevanten Aspekte des
Betons: Umso dichter der Beton ist, desto weniger Tausalz kann er aufnehmen bzw. weniger
karbonatisieren (Jacobs 2006). Folglich ist bei den untersuchten Recyclingbetonen eine
ähnliche Dauerhaftigkeit wie bei Normalbeton zu erwarten.
4.3.6 Chlorideintrag
Der Chlorideintrag in Beton aus Recyclinggesteinskörnung (sowohl Betongranulat als auch
Mischabbruchgranulat) ist höher als der von Beton aus natürlicher Gesteinskörnung (Fraaij et
al., 2002; Hoffmann and Huth, 2006; Olorunsogo and Padayachee, 2002). Der Unterschied
beruht einerseits darauf, dass natürliche Gesteinskörnung in der Regel viel dichter (weniger
porös) als rezyklierte Gesteinskörnung ist und somit weniger Chloride in die Gesteinskörnung
und damit den Beton eindringen können. Andererseits weist Recyclingbeton einen teilweise
höheren Zementsteingehalt als Normalbeton auf, um ähnliche Verarbeitbarkeiten und
Festbetoneigenschaften zu erhalten. Da Zementstein poröser als Gesteinskörnung ist, nimmt
Beton unter sonst gleichen Bedingungen umso mehr Chloride auf, desto höher der Gehalt an
Zementstein ist. Neben der Porosität des Betons wird der Chlorideintrag jedoch auch durch das
verwendete Bindemittel beeinflusst. Hunkeler et al. (2002) zeigten z.B., dass ein praxisüblicher
Beton, hergestellt nur mit Portlandzement, einen höheren Chlorideintrag aufweist als ein Beton,
hergestellt mit Portlandzement und Silikastaub, bei gleichzeitig sehr viel höherem w/z-Wert.
Eine längere Nachbehandlung des Betons mit Recyclinggesteinskörnung trägt, analog zu
Normalbeton, ebenfalls dazu bei, den Chlorideintrag zu verringern (Olorunsogo and
Padayachee, 2002).
Die Resultate weisen darauf hin, dass tendenziell bei Recyclingbeton im Vergleich zu Normalbeton
ein erhöhtes Risiko bezüglich chloridinduzierter Korrosion bestehen kann. Dem Risiko
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kann entgegengewirkt werden, durch:
• Erhöhung der Betonüberdeckung und/oder
• Einsatz in Bereichen ohne oder geringer Chloridbeaufschlagung und/oder
• Auswahl eines geeigneten Bindemittels
4.3.7 Karbonatisierung
Müller (Müller, 2001) zeigt in seinen Arbeiten, dass der Karbonatisierungsfortschritt in Beton
unter Verwendung von Recyclinggesteinskörnung > 2 mm aus Beton, Mauerziegeln und Kalksandstein
von der Porosität dieser Gesteinskörnung negativ beeinflusst wird. Hoffmann und
Huth (Hoffmann and Huth, 2006) fanden bei ihren Untersuchungen an Beton mit 100 %
Mischabbruchgranulat eine zu Beton mit natürlicher Gesteinskörnung vergleichbare
Gasdurchlässigkeit, wenn die Betone einer gleichen Betondruckfestigkeit zugeordnet werden
können. Hieraus schliessen sie, dass die untersuchte Recyclinggesteinskörnung in dem
untersuchten Beton keinen Einfluss auf den Karbonatisierungsfortschritt aufweist. Dies wird
durch Hansen (Hansen, 1992c) sowie von Kerkhoff und Siebel (Kerkhoff and Siebel, 2001)
bestätigt, welche Untersuchungen mit Betongranulat durchführten. Levy und Helene (Levy and
Helene, 2004) führen sogar eine Verringerung der Karbonatisierungstiefe im Vergleich zu Beton
aus natürlicher Gesteinskörnung auf, wenn Mischabbruchgranulat > 20 M-% verwendet wird.
Auch hier zeigen sich widersprüchliche Versuchsergebnisse, die auf ungleiche
Rahmenbedingungen (verschiedene w/z-Werte, Betonfeuchten, Betondurchlässigkeiten)
zurückgeführt werden könnten. Zudem ist zu beachten, dass Laborergebnisse nicht einfach auf
das Praxisverhalten übertragen werden können, wie z.B. Vergleiche von Beton mit
Portlandzement und Hochofenzement zeigen. Beton mit Portlandzement zeigt bei
Laborversuchen in der Regel einen geringeren Karbonatisierungsfortschritt als Beton mit
Hochofenzement. In der Praxis zeigt sich der Unterschied viel weniger bzw. nicht mehr.
4.3.8 Feuerwiderstand
Wie Khalaf und DeVenny (Khalaf and DeVenny, 2004) in ihrem Review verschiedener
internationaler Veröffentlichungen zu Beton aus Mischabbruchgranulat aufzeigen, ist der
Widerstand gegenüber Feuer bei Beton mit Recyclinggesteinskörnung gleichwertig und zum
Teil höher als bei Beton aus natürlicher Gesteinskörnung. Die Autoren führen das darauf
zurück, dass gebrannter Backstein und Ziegel infolge ihres Brennprozesses eine höhere
thermische Stabilität aufweisen als natürliche Gesteinskörnung. Hansen (Hansen, 1992a) weist
darauf hin, dass ein hoher Feuerwiderstand von Beton generell nur dann gewährleistet ist,
wenn der Beton ausreichend trocken ist. Je feuchter und dichter der Beton ist, desto eher kann
der sich entwickelnde Dampfdruck zu Abplatzungen führen.
4.3.9 Wasserleitfähigkeit
Zum Einfluss der Recyclinggesteinskörnung auf die Wasserleitfähigkeit liegen keine Ergebnisse
vor. Es ist zu erwarten, dass diese eventuell leicht zunehmen könnte, da
Recyclinggesteinskörnung in der Regel poröser als normale Gesteinkörnung ist.
4.3.10 Frost- und Frost-Tausalzwiderstand
Bei Beton mit und ohne Recyclinggesteinskörnung werden die Frostbeständigkeit und der
Frost-Tausalzwiderstand zumeist deutlich durch die Eigenschaften des Porensystems bestimmt
(Verhältnis von nicht füllbaren Luftporen und der Gesamtporosität). Dieses Prinzip gilt auch für
Beton aus Recyclinggesteinskörnung (Leemann and Olbrecht, 1999). Mit einem Luftgehalt im
Festbeton von ≈ 2 Vol.-%, (w/z < 0.5) kann ein frostbeständiger Beton hergestellt werden. In
den verschiedenen Untersuchungen, die im Rahmen des deutschen Forschungsprojektes BIM
durchgeführt wurden (Kerkhoff and Siebel, 2001; Wies and Manns, 2002), zeigte sich, dass mit
der Verwendung von Betongranulat bzw. Mischabbruchgranulat > 4 mm ausreichend hohe
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Frostbeständigkeiten erreicht werden konnten. Untersuchungen von Leemann und Olbrecht
(Leemann and Olbrecht, 1999) zeigten, dass mit Recyclinggesteinskörnung aus
Backsteingranulat hohe Frost-Tausalzbeständigkeiten erreicht werden konnten.
Dünnschliffuntersuchungen haben hierbei gezeigt, dass um das Backsteingranulat Luftporen
vorhanden sind. Diese Ansammlungen entstehen, wenn Wasser aus dem Frischbeton die Luft
im porösen Granulat verdrängt. Diese zusätzlichen Luftporen bilden Expansionsraum für
gefrierendes Wasser in den Kapillarporen des Zementsteins. Andere Untersuchungen mit
Betonen, deren Recyclinggesteinskörnung zu 60 % aus herkömmlichem Mischabbruchgranulat
(Backsteinanteil ca. 20 %) oder bis zu 90 % Betongranulat bestanden, zeigten hingegen nur
tiefe bzw. mittlere Frost-Tausalzbeständigkeiten und mittlere Frostbeständigkeiten (Hoffmann
and Huth, 2006).
Da bisher nur wenige Untersuchungen zur Frost-Tausalzbeständigkeit von Beton mit
Recyclinggesteinskörnung vorliegen, kann kein abschliessendes Urteil zum Frost-Tausalz-
Widerstand abgegeben werden. Einzelne Praxisanwendungen, wie die Erneuerung der
Autobahn A13 im Churer Rheintal, beweisen, dass mit bis zu 100 % Betongranulat ein
dauerhafter (frost-tausalzbeständiger) Beton hergestellt werden kann (Werner und Hermann,
1996).
4.4 Ökologische Eigenschaften
In einer gemeinsamen Untersuchung von Empa und AWEL (Empa, 2005) wurde die
Grundwasserverträglichkeit von Magerbeton, hergestellt mit 100 %
Recyclinggesteinskörnung (Betongranulat bzw. Mischabbruchgranulat), betrachtet. Die
Freisetzung umweltrelevanter Schadstoffe wurde mit einem standardisierten Eluattests (TVA-
Test) untersucht.
Die untersuchten Magerbetonproben aus Recyclinggesteinskörnung weisen im Vergleich zu
Magerbetonproben aus natürlicher Gesteinskörnung - abgesehen von den Konzentrationen an
Chrom (gesamt), Barium und Sulfat – keine wesentlichen Unterschiede in den ermittelten
Konzentrationen an umweltbedenklichen Stoffen auf. Die beim Magerbeton aus
Mischabbruchgranulat aufgetretenen höheren Konzentrationen an Chrom (gesamt), Barium und
Sulfat können jedoch für die Wasserqualität als weitgehend unbedenklich angesehen werden.
Durch den dichten Zementstein wird, wie auch bei Normalbeton, die Mobilisierung möglicher
Schadstoffe im Recyclingbeton stark behindert. Dies bestätigten auch Praxisversuche in der
1990er Jahren im Kanton Zürich.
Sofern Recyclinggesteinskörnung höhere Schadstoffgehalte als normale Gesteinskörnung
aufweist, liegt der Gehalt an Schadstoffen im Recyclingbeton höher als im Normalbeton. Je
häufiger solche Recyclinggesteinskörnung verwendet werden würde (1. Recycling bis n-tes
Recycling), würde der Schadstoffgehalt im Recyclingbeton kontinuierlich zunehmen. Wird von
einer durchschnittlichen Lebensdauer von 50 bis 100 Jahren von Normalbeton ausgegangen,
wäre dann bei der Herstellung des 1. Recyclingbetons nach 50 – 100 Jahren) höhere
Schadstoffgehalte zu erwarten. Weitere 50 – 100 Jahre später würde dann etwa das 2.
Recycling erfolgen. D.h. die eventuelle Schadstoffzunahme im Recyclingbeton ist ein sehr
langsamer Prozess. Wie oben bereits erwähnt, ist bei Beton jedoch nicht der Gesamtgehalt an
Schadstoffen sondern die Dichtheit des Betons für den Austrag an Schadstoffen massgebend
(SIA D 0146).
Da von Normalbeton üblicherweise keine Beeinträchtigung des Raumklimas ausgeht (vgl. u.a.
SIA D0146), ist dies auch bei Recyclingbeton nicht zu erwarten. Natürlich sind von
Recyclingbeton auch alle umweltrelevanten Anforderungen wie auch bei Normalbeton
einzuhalten.
4.5 Einbau und Nachbehandlung
Erfahrungen aus Untersuchungen im Labor und Praxisanwendungen (siehe Anhang
Auswertung Umfrage) zeigen, dass die Massnahmen beim Einbau wie auch bei der
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Nachbehandlung des Betons aus Recyclinggesteinskörnung vergleichbar mit Beton mit
natürlicher Gesteinskörnung sind. Von einzelnen Autoren wurde erwähnt, dass ein längeres
Nachbehandeln des Betons zu einer besseren Dauerhaftigkeit führt (Olorunsogo and
Padayachee, 2002). Dies gilt natürlich generell für Beton. Aus Untersuchungen mit
Leichtgesteinskörnung in Beton ist bekannt, dass durch die Wasserabgabe aus der porösen
Leichtgesteinskörnung eine innere Nachbehandlung von Beton erreicht werden kann. Dies wäre
auch bei Recyclingbeton mit poröser Gesteinskörnung zu erwarten.
5. Bemessung
5.1 Vorbemerkung
Beton mit Recyclinggesteinskörnung kann in Tragwerken eingesetzt werden, sofern die
bemessungsrelevanten Eigenschaften bekannt sind. Diese können teilweise von Normalbeton
abweichen.
Eine maximale Verwertungsquote wird erreicht, wenn die gesamte Gesteinskörnung im Beton
aus Recyclinggesteinskörnung besteht. In diesem Fall können jedoch die
bemessungsrelevanten Eigenschaften des Betons mit Recyclinggesteinskörnung gegenüber
Normalbeton stark abweichen. In diesem Fall empfehlen einige Forscher (Bergmeister and
Wörner, 2005; Grübl et al., 2001) diesen Beton analog zu Leichtbeton zu bemessen. Entgegen
dieser Verallgemeinerung erarbeitete Roos (Roos, 2002) mit Hilfe statistischer Methoden
empirische Bemessungsansätze für Beton aus Recyclinggesteinskörnung. Roos baute seine
Arbeit auf einer Literaturrecherche sowie einer umfangreichen Sammlung von
Versuchsergebnissen auf. Ingesamt wurden dazu 3483 Versuche aus 449 Versuchsreichen von
22 Versuchsanstalten aus aller Welt aufgenommen. Dies ergänzte er durch ein eigenes
Versuchsprogramm von insgesamt 457 Einzelprüfungen. Alle Versuchsreihen durchliefen einer
Selektion und Aufbereitung, um eine Vergleichbarkeit zu erreichen. Die in Roos’ Arbeit
entwickelten Bemessungsansätze gelten für Betone des in Tabelle 26 angegebenen Bereichs.
Der Anteil an Recyclinggesteinskörnung wurde von Roos für alle Korngruppen
volumenprozentmässig umgerechnet.
Tabelle 26: Charakterisierung der Datenbank
Im Einzelnen wurden folgende Bemessungsansätze für das Betonalter von 28 Tagen
entwickelt:
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5.2 Statischer Elastizitätsmodul
Wie in Abschnitt 4.3.3 gezeigt, hat der Elastizitätsmodul bzw. die Kornrohdichte der Gesteinskörnung
einen entscheidenden Einfluss auf den Elastizitätsmodul des Betons. Mit der
Kornrohdichte der Gesteinskörnung ändert sich auch die Betonrohdichte (Fig. 17). D.h. der
Elastizitätsmodul hängt deutlich von der Art der verwendeten Gesteinskörnung, wie Beton-,
Ziegel- und Kalksandsteingranulat, ab.
E-Modul [N/mm 2 ]
60000
40000
20000
100% MG
natürl. Gesteinskörnung teilweise
ersetzt
0
2000 2100 2200 2300 2400 2500
Frischbetonrohdichte [kg/m 3 ]
Fig. 17: Elastizitätsmoduls aufgetragen über die Frischbetonrohdichte (Hoffmann, 2004;
Hoffmann and Huth, 2006; Firmendaten Schweiz); beim Mischabbruchgranulat (MG)
betrug der Anteil an Backsteinen etwa 20 - 30 M.-%. Die natürliche Gesteinskörnung
stammt aus dem schweizerischen Mittelland.
Diese Abhängigkeiten sind in der von Roos entwickelten Formel berücksichtigt.
Ecm = 9100 • fcm
0.
33
⎛ ρ ⎞
• ⎜ ⎟
⎝ 2400 ⎠
2
⎛ Az ⎞
• ⎜1−
⎟
⎝ 500 ⎠
mit Ecm: mittlerer Elastizitätsmodul [N/mm 2 ]
fcm : Mittelwert der Zylinderdruckfestigkeit des Betons [N/mm 2 ]
ρ: Frischbetonrohdichte [kg/m 3 ]
Az: Ziegelsplittanteil [Vol.-%]
5.3 Zentrische Zugfestigkeit
Bei der Formulierung der Bemessungsformel wurde berücksichtigt, dass die Zugfestigkeit, wie
auch die Druckfestigkeit, vom w/z-Wert abhängen (Weigler and Karl, 1989). Es wurde jedoch
auch die Tatsache beachtet, dass bei der Berechnung eines Bauteils gemäss Eurocode zwar
eine Betondruckfestigkeit (Beton nach Eigenschaften), jedoch kein w/z-Wert festgelegt wird. Für
eine Berechungsformel wurde die Berücksichtigung des w/z-Wertes somit als ungeeignet
angesehen. Hingegen zeigten Untersuchungen, dass der Abfall der Zugfestigkeit von dem
Verhältnis der Gesteinskornfestigkeit zur Zementsteinfestigkeit und damit indirekt von der
Frischbetonrohdichte abhängt. Aus diesem Grund wurde die Frischbetonrohdichte ebenfalls bei
der Formulierung der Bemessungsformel für die Zugfestigkeit berücksichtigt:
2
3
⎛ ρ ⎞
fctm = 0. 29 • fcm • ⎜ ⎟
⎝ 2400 ⎠
3
mit fctm : Mittelwert der zentrischen Zugfestigkeit des Betons [N/mm 2 ]
fcm : Mittelwert der Zylinderdruckfestigkeit des Betons [N/mm 2 ]
ρ: Frischbetonrohdichte [kg/m 3 ]
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5.4 Spaltzugfestigkeit
Für die Spaltzugfestigkeit wurde folgende Formel vorgeschlagen:
fcm, sp = 0.
30 • fcm
mit sp
2
3
fcm, : mittlere Spaltzugfestigkeit des Betons [N/mm 2 ]
fcm : Mittelwert der Zylinderdruckfestigkeit des Betons [N/mm 2 ]
Bei den 5% und 95% Fraktilen wird der Faktor 0.20 und 0.40 statt 0.30 verwendet (Fig. 18).
Fig. 18 Versuchswerte der Spaltzugfestigkeit (y-Achse) aufgetragen über die Betondruckfestigkeit
(x-Achse) mit Angabe der für den Beton mit Recyclinggesteinskörnung
gültigen 5% bzw. 95% Fraktilwerte (Roos, 2002).
5.5 Biegezugfestigkeit
Bei Ross’ getrennter Untersuchung der Einflüsse der Frischbetonrohdichte und des
Ziegelsplittanteils auf die Biegezugfestigkeit konnte, im Gegensatz zur Spaltzugfestigkeit, eine
Abhängigkeit von der Frischbetonrohdichte gefunden werden (Fig. 19, links). Ein
mathematischer Zusammenhang konnte jedoch für einen biegezugfestigkeitsmindernden
Einfluss des Ziegelsplittanteils aus den Datenreihen nicht abgeleitet werden (Fig. 19, rechts).
Fig. 19 Vergleich des Einflusses der Frischbetonrohdichte (links) und des
Ziegelsplittanteils auf die Biegezugfestigkeit (rechts) (Roos, 2002)
Folgender Ansatz wurde vorgeschlagen:
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fctm,
Bz = 0.
59 • fcm
mit Bz
2
3
•
2400 ⎟ ⎛ ρ ⎞
⎜
⎝ ⎠
3
fctm, Mittelwert der Biegezugfestigkeit des Betons [N/mm 2 ]
fcm : Mittelwert der Zylinderdruckfestigkeit des Betons [N/mm 2 ]
ρ: Frischbetonrohdichte [kg/m 3 ].
5.6 Kriechen
Die Kriechverformungen von Recyclingbeton mit Betongranulat oder Mischabbruchgranulat
können, wie bei Beton mit natürlicher, normaler Gesteinskörnung, mit folgender Gleichung
abgeschätzt werden:
σ c
εcc(
t,
t0
) = ϕ(
t,
t0
) •
1.
1•
Ecm
εcc(
t,
t )
mit:
0 : Verformung des Betons durch Kriechen [‰]
ϕ t,
t ) : Kriechzahl des Betons [-]
( 0
σ c : Spannung im Beton [N/mm 2 ]
Für Ecm ist der Ansatz von Abschnitt 5.2 zu verwenden.
5.7 Schwinden
Für die Gesamtschwindverformung leitete Roos den Korrekturfaktor f her, unter dessen Berücksichtigung
die Bemessung nach den in der DIN 1045-1 geltenden Regeln vorgenommen
werden kann:
DIN geltende Regeln:
ε cs( t,
ts)
= ε cas ( t)
+ ε cds ( t,
t s )
mit ε cs(
t,
ts)
: Betonverformung durch Schwinden [-]
ε cas (t)
: Schrumpfen des Betons [-]
ε cds ( t,
ts
) : Trocknungsschwinden des Betons [-]
Korrekturfaktor:
f = f • f
g
Daraus folgt:
s
⎯ ⎯→ ε ( , t ) = ( ε ( t)
+ ε ( t,
t )) • f
cs t s cas cds s
Der Korrekturfaktor für die grobe Gesteinskörnung (d.h. einem maximalen Anteil von ca.
80 Vol.-% an der Gesamtgesteinskörnung) folgt der Gleichung
⎛ 0.
05 • AG
+ 2 • AG
+ 1000)
⎞
f g = ⎜
⎟ ,
⎝ 1000 ⎠
3
wobei:
AG: Anteil der rezyklierten Grobgesteinskörnung an der Gesamtgesteinskörnung [Vol.-%.]
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Der Korrekturfaktor fs (für die Berücksichtigung des Sandanteils < 2 mm) sollte nach den
Untersuchungen unabhängig vom Anteil mit 1.33 angenommen werden.
Zu beachten ist, dass diese Korrekturfaktoren für den Zeitpunkt t = 1000 Tage entwickelt
wurden.
5.8 Querkrafttragfähigkeit
Da bisher keine gesicherten Erkenntnisse zur Querkrafttragfähigkeit vorliegen, empfiehlt Roos,
die restriktive Forderung von Lü (Lü, 2000) zu übernehmen.
1/
3
[ η • 0.
10 •κ
• ( 100 • ρ • f ) − 0.
12 • ] • b • d
VRd , ct = Re, cB
l ck σ cd w
200
κ = 1+ ≤ 2.
0
wobei d
Der Reduktionsfaktor
ηRe,
cB
ist dabei nur für Betone mit natürlichem Sand gültig und lautet:
η Re, cB = 1−
AGG
• 0.
002
,
wobei:
A GG Anteil Recyclinggesteinskörnung [Vol.-%] an der gesamten Grobgesteinskörnung
V Rd , ct : Querkrafttragfähigkeit [N/mm 2 ]
ρ l : Längsbewehrungsgrad [-]
f ck : charakteristische Betondruckfestigkeit nach 28 Tagen [N/mm 2 ]
σ cd : Betonlängsspannung in der Höhe des Schwerpunkts [N/mm 2 ]
b w : Querschnittsbreite [mm]
d : Stabdurchmesser [mm]
Für die Verwendung von rezykliertem Sand empfiehlt Roos zum jetzigen Zeitpunkt nochmals
eine pauschale Abminderung von 20 %.
5.9 Verbundverhalten zwischen Beton und Stahlbewehrung
Roos wie auch andere Autoren (Hoffmann and Huth, 2006; Hofmann and Patt, 2006) zeigten,
dass Beton mit Recyclinggesteinskörnung aus Betongranulat zwar ähnliche Maximalwerte der
Verbundspannung wie Beton mit natürlicher Gesteinskörnung erreicht, aber dabei ein deutlich
weicheres Verbundverhalten aufweist. Um den negativen Einfluss des rezyklierten Sandes zu
berücksichtigen, entwickelte Roos folgenden Berechnungsansatz:
fbd = 2 . 25
mit
mit
•
f
ctk , 0.
05
γ
c
• fv
fv =1 - 0.005*ASand
ASand: Anteil rezykliertes Material in der Sandfraktion (0 - 100 Vol.-%)
fbd : Bemessungswert der Verbundspannung [N/mm 2 ]
f ctk , 0.
05 : charakteristischer Wert 5 % Quantil) der Betonzugfestigkeit [N/mm 2 ]
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6. Zusammenfassung und Folgerungen
6.1 Vorbemerkungen
Im Bericht wurde aufgezeigt, welchen Einfluss rückgebaute und aufbereitete Baustoffe bei der
Verwendung als Gesteinskörnung in Beton haben können. Basierend auf diesen Erkenntnissen
werden nachfolgend technische Hinweise zur Feinfraktion, Leiteigenschaften und möglichen
Typen von Recyclingbeton im konstruktiven Bereich (Druckfestigkeitsklasse ≥ C16/20)
gegeben.
Die ökologischen Eigenschaften von Recyclingbeton sind sehr ähnlich zu denjenigen des
üblichen Betons, wie den Ausführungen in Abschnitt 4.4. entnommen werden kann.
6.2 Feinfraktion
Wie in Kapitel 2 zu Regelungen erwähnt, ist es länderspezifisch, ob die Feinfraktion (je nach
Land < 2, 4 oder 8 mm) des rückgebauten und aufbereiteten Baustoffs bei der Herstellung von
Beton verwendet werden kann. Die Eigenschaften der Feinfraktion können entscheidend von
der Aufbereitung beeinflusst werden. Bei einer einstufigen Aufbereitung, d.h. der rückgebaute
Baustoff wird gesamthaft einmal gebrochen und in Korngruppen (z.B. 0/4, 4/8 etc.) aufgetrennt,
ist der Anteil an porösem Material (z.B. Zementstein) umso höher, desto kleiner die Korngruppe
ist. Da in das poröse Material Schadstoffe wie z.B. Tausalze vermehrt eindringen können, zeigt
die Feinfraktion öfters höhere Schadstoffgehalte auf (vgl. Abschnitt 3.2.9.1).
Wird eine zweistufige Aufbereitung der rückgebauten Baustoffe vorgenommen, d.h. nach einem
ersten Brechprozess wird z.B. die Fraktion kleiner 8 mm abgetrennt und danach die Fraktion
grösser 8 mm erneut gebrochen und anschliessend in die einzelnen Korngruppen aufgetrennt
(z.B. 0/4, 4/8 etc.), zeigen sich keine unterschiedlichen Schadstoffgehalte in Abhängigkeit von
der Korngrösse (siehe z.B. Abschnitt 3.2.8). Der Einfluss der Aufbereitung der rückgebauten
Baustoffe wirkt sich ähnlich wie bei den Schadstoffen auch auf die Frisch- und
Festbetoneigenschaften aus (teilweise positive Beeinflussung; vgl. Abschnitt 3.2.9.2). Folglich
kann nicht unabhängig von der Aufbereitung grundsätzlich gesagt werden, dass die feine
Gesteinskörnung in der Regel "gute" oder "schlechte" Eigenschaften aufweist. Würde man die
Verwendung der Korngruppe < 4 mm bzw. < 2 mm verbieten, könnte ein Teil des
Recyclingmaterials nicht verwendet und müsste deponiert werden.
Aus diesen Überlegungen heraus wird empfohlen, einerseits die Verwendung der Feinfraktion
dem Betonproduzenten zu überlassen, da dieser den Nachweis führen muss, dass Beton nach
SN EN 206-1 produziert werden kann 14 . Andererseits sind zweckmässige Gehalte an
Fremdstoffen festzulegen.
Gemäss Richtlinie des BAFU von 2006 ist der "Feinanteil (< 8 mm) des Mischabbruchs vor dem
Brechen zu entfernen."
6.3 Leiteigenschaften zur Bestimmung und Überprüfung des
Betontyps
Als mögliche Leiteigenschaften der Gesteinskörnung (Betongranulat, Mischabbruchgranulat)
zur Abschätzung/Kennzeichnung der Eigenschaften der Gesteinskörnung stehen folgende
Eigenschaften im Vordergrund:
• Kornrohdichte der Gesteinskörnung, ofentrocken und/oder oberflächengesättigt (SSD)
• Wasseraufnahme der Gesteinskörnung
• Kornfestigkeit der Gesteinskörnung
14 Aus diesem Grunde heraus wird auch nicht empfohlen Regelungen zur Sieblinie bei der Feinfraktion
(z.B. in den Niederlanden ist Anteil < 0.063 mm beschränkt; vgl. Abschnitt 2.3.5) einzuführen.
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Als mögliche Leiteigenschaften des Recyclingbetons zur Abschätzung/Kennzeichnung der
Eigenschaften des Recyclingbetons stehen folgende Eigenschaften im Vordergrund:
• Elastizitätsmodul
• Rohdichte (Frisch- und/oder Festbeton)
6.4 Zusammensetzung und Einsatzgebiete
Die nachfolgend definierten Betontypen basieren auf den Erkenntnissen aus Normen und
Richtlinien (Kapitel 2) sowie auf praxisüblichen, durchschnittlichen Zusammensetzungen von
Betongranulat und Mischabbruchgranulat (Kapitel 3 und 4). Extreme Abweichungen von diesen
Zusammensetzungen, wie z.B. ein sehr hoher Anteil an Backsteinen oder Dachziegeln oder
sonstigen porosiertem Ziegel, sind nicht berücksichtigt, da unklar ist, wie extrem die
Abweichungen sein können.
Die zulässige Zusammensetzung der Recyclingbetone ergibt sich aus deren Eigenschaften im
Vergleich zur Norm SIA 262. Danach können die vier Typen aus Abschnitt 2.4 wie folgt
präzisiert werden (Tabelle 27):
Typ Normalbeton: Beton mit Gesteinskörnung überwiegend aus natürlicher Gesteinskörnung:
Maximaler Gehalt an Beton- und Mischabbruchgranulat von ca. 5 M.-%; hier erfolgt die
Bemessung analog dem normalen Beton. Dies wäre konform zur SN EN 206-1 mit den
zugehörigen Normen SN EN 12620 sowie SN 640 115 (Tabelle 5). Die recyclierte
Gesteinskörnung entspricht in etwa Recycling-Kiessand P bzw. B der BAFU-Richtlinie.
Hier wird nicht von Recyclingbeton gesprochen.
Typ RC: Beton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat und natürlicher Gesteinskörnung:
Maximaler Gehalt an Betongranulat etwa 25 - 70 M.-% (oft muss Korngruppe 0/2 bzw.
0/4 aus natürlicher Gesteinskörnung bestehen); maximaler Gehalt an Mischabbruchgranulat
ca. 5 M.-% und Einsatz vor allem in der Expositionsklasse XC1 (trocken). Bei
der Verwendung in feuchter Umgebung (XC1 - 4, XF1, XF2, XF3, XD1, XA1) wird
teilweise ein Nachweis zur AAR-Unbedenklichkeit gefordert. Hier erfolgt die Bemessung
analog zu normalem Beton. Dies wäre in etwa konform zur SIA E 162/4 bzw. SN EN
206-1. Die maximale Druckfestigkeit sollte auf etwa C30/37 begrenzt werden, da hierfür
die meisten Ergebnisse vorliegen. Die recyclierte Gesteinskörnung entspricht in etwa
dem Betongranulat der BAFU-Richtlinie.
Typ RCB-1: Beton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat, Mischabbruchgranulat und
natürlicher Gesteinskörnung. Maximaler Gehalt an Mischabbruchgranulat von etwa 10 -
30 M.-%. Die Gehalte und/oder Arten an Mischabbruchgranulat sind teilweise über die
geforderte Rohdichte begrenzt (z.B. Norwegen). Die Verwendung von RCB-1 sollte auf
die Expositionsklassen X0, XC1 (trocken) beschränkt werden. Bei der Verwendung in
den Expositionsklassen XC1 (nass) und XC2 wäre ein Nachweis zur AAR-
Unbedenklichkeit zu fordern. Die maximale Druckfestigkeit sollte auf etwa C30/37
begrenzt werden, da hierfür die meisten Ergebnisse vorliegen. Es werden teilweise
Hinweise zu Korrekturwerten für die Bemessung gegeben. Eventuell ist die Erhöhung
der Betonüberdeckung in Betracht zu ziehen (vgl. Abschnitt 2.3.2.2.2). Die
Gesteinskörnung entspricht in etwa Mischabbruchgranulat der BAFU-Richtlinie, wobei
der Gehalt an Mischabbruch am Mischabbruchgranulat in der BAFU-Richtlinie nicht
begrenzt ist. Hier wäre eine neue Kategorie einzuführen. Die Bewehrungsüberdeckung
sollte im Vergleich zur SIA 262 erhöht werden.
Typ RCB-2: Beton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat, Mischabbruchgranulat und
natürlicher Gesteinskörnung. Anteil Mischabbruchgranulat von etwa > 20 - 40 M.-%; In
der Überbauung Werdwies in der Stadt Zürich wurde Recyclingbeton mit
Gesteinskörnung zu 100 % aus Mischabbruchgranulat in Innenwänden (XC1, trocken)
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verwendet (Hoffmann and Huth 2006). Es liegen bisher keine Hinweise zur Bemessung
vor. Die Verwendung von RCB-2 sollte auf die Expositionsklassen X0, XC1 (trocken)
beschränkt werden. Die maximale Druckfestigkeit sollte auf etwa C20/25 begrenzt
werden, da hierfür die meisten Ergebnisse vorliegen. Die Gesteinskörnung entspricht in
etwa dem Mischabbruchgranulat der BAFU-Richtlinie, wobei der Mindestgehalt an
Mischabbruch im Mischabbruchgranulat in der BAFU-Richtlinie nicht näher definiert ist.
Hier wäre eine neue Kategorie einzuführen. Die Bewehrungsüberdeckung sollte im
Vergleich zur SIA 262 erhöht werden.
Tabelle 27: Überblick über die vorgeschlagenen Typen von Recyclingbeton und zum
Vergleich zu Normalbeton; es sind auch die Anmerkungen unterhalb der Tabelle zu
beachten.
Typ maximaler Gehalt bei
Korngrösse 0 - Grösstkorn
MischabBetonbruchgranulatgranulat Normal
beton
5 (10) 95 (90)
minimaler Gehalt
an natürlicherGesteinskörnung
RC 5 (10) 25 (70) 70 (20)
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zulässige
Expositionsklassen
alle
X0, XC1 trocken
XC1-4, XF1, XA1: ev.
Dauerhaftigkeitsnachweis
(z.B. AAR,
Cl-Gehalt) fordern
maximale
Druckfestigkeitsklasse
keine
erfüllt
Anforderungen
NPK-
Betonen
C30/37 B, C
RCB-1 10 (30) 90 (70)
X0, XC1 trocken
XC1 nass, XC2: ev.
Dauerhaftigkeits-
C30/37 A
nachweis (z.B. AAR,
RCB-2 20 (40) 80 (60)
Cl-Gehalt) fordern
X0, XC1 trocken C20/25 A
Anmerkungen
• Werte in Klammer bei Gesteinskörnung: Wären diese Gehalte bei Mischabbruch- und
Betongranulat zulässig, bestünde ein höheres Risiko für unerwartet hohe Streuungen
der Betoneigenschaften. Dem könnte durch vermehrte Prüfungen vor/bei der
Betonherstellung begegnet werden.
• Die Anforderungen SN EN 206-1 wie z.B. die Tabelle NA.3 sind ebenfalls immer
einzuhalten.
• Minimale Korngrösse des Recyclinggranulats: Es bestehen Hinweise, dass einerseits
die Eigenschaften der Sandfraktion (< 4 mm) von der gröberen Fraktion (> 4 mm)
abweichen können und andererseits, dass dies durch eine entsprechende Aufbereitung
in den Griff bekommen werden kann.
• Die in der Tabelle genannten maximalen und minimalen Werte können überschritten
werden, sofern dadurch nachweislich die Eigenschaften des Recyclingbetons nicht
nachteilig verändert werden.
Bei den zulässigen Verunreinigungen sollte für nicht mineralische Verunreinigungen die
Regelung der BAFU-Richtlinie für Fremdstoffe und bei mineralischen Verunreinigungen bzw.
weichen Bestandteilen die Regelungen der SN 670 115 angewandt werden. Da diese
Regelungen für die Korngrösse > 8 mm (BAFU) bzw. > 2 mm (SN) gelten, ist abzukären, ob es
für die feineren Korngruppen Handlungsbedarf gibt.
Möchte der Betonhersteller einen Typ von Recyclingbeton verwenden, dessen Zusammensetzung
von der für den Typ geforderten Zusammensetzung abweicht, ist dies ebenfalls
zulässig, sofern dies durch Versuche ausreichend nachgewiesen wurde.
Zur Dauerhaftigkeit von Recyclingbeton (z.B. AAR, Frost, Bewehrungskorrosion) liegen
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isher nur wenige Ergebnisse vor. Die Anforderungen in den in Kapitel 2 vorgestellten
Regelungen variieren zwischen "nichts erwähnt" und "alles ist zu untersuchen". Durch eine
Beschränkung der Einsatzgebiete (z.B. Expositionsklassen X0, XC1 (trocken)), könnte die
Verwendung von Recyclingbeton zugelassen werden, bis weitere Untersuchungen zur
Dauerhaftigkeit vorliegen.
Bei der Bezeichnung von rezyklierter Gesteinskörnung und Recyclingbeton sollte sich an
die europäischen Normen gehalten werden (vgl. Abschnitt 2.2.2). In der EN 12620 sind der
Begriff Recyclinggesteinskörnung definiert und in der prEN 933-11 Bezeichnungen für die Art
der rezyklierten Gesteinskörnung (C: Concrete; B: Mauerwerk) vorgeschlagen (Tabelle 1). Als
Bezeichnung für Recylingbeton bietet sich folglich an:
• RC: Recyclingbeton mit Gesteinskörnung überwiegend aus Betongranulat
• RCB1: Recyclingbeton mit Gesteinskörnung aus Betongranulat, Mischabbruchgranulat
und natürlicher Gesteinskörnung
• RCB2: Recyclingbeton des Gesteinskörnung aus Betongranulat, erhöhtem Anteil an
Mischabbruchgranulat und natürlicher Gesteinskörnung
6.5 Ausschreibung
In der Schweiz wird bisher Recyclingbeton vor allem nach eco-devis ausgeschrieben:
• Nicht klassifizierter Recyclingbeton mit Beton- oder Mischabbruchgranulat für Unterlags-
, Füll- und Sickerbeton
• Einsatz von klassifiziertem Recyclingbeton mit Betongranulat für Bauteile, mit folgenden
Anforderungen
• C25/30 (NPK A: Expositionsklasse XC 1, XC 2)
• C25/30 (NPK B: Expositionsklasse XC 3)
• C30/37 (NPK C:, Expositionsklasse XC 4)
Je nach Expositionsklasse sind Abklärungen zur Dauerhaftigkeit vorzunehmen (vgl.
Tab. 27).
Die Ausschreibung muss in Zukunft analog zu den bestehenden Normen (SN EN 206-1,
SIA 262) erfolgen. Danach könnte für Recyclingbeton folgendes angegeben werden:
Recyclingbeton nach SN EN 206-1, Typ RC oder RCB-1 oder RCB-2
Druckfestigkeitsklasse, z.B. C20/25
Expositionsklassen, z.B. XC2(CH)
Höchstchloridgehalt, z.B. Cl0.20
Nennwert des Grösstkorns, z.B. Dmax32
Rohdichte, falls Leichtbeton
Konsistenz, z.B. C3
6.6 Qualitätskontrolle
6.6.1 Qualitätskontrolle der Gesteinskörnung
Die Qualitätskontrolle der Gesteinskörnung könnte Folgendes umfassen:
• Vorgaben BAFU-Richtlinie:
• ausgewählte Leiteigenschaften gemäss Abschnitt 0 wie z.B. Kornrohdichte
• Eigenschaften gemäss SN EN 12620
• Allfällige Verunreinigungen, die nicht in der EN 12620 oder der BAFU-Richtlinie
berücksichtigt sind
Zu überdenken ist, ob die Verfahrensweise des Auszählens zur Bestimmung der stofflichen
Zusammensetzung der Gesteinskörnung (BAFU-Richtlinie) ausreichend zweckmässig ist, da
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einerseits nur die Korngruppen > 8 mm betrachtet werden und andererseits die Zuordnung der
Bauabfallkategorie sehr ungenau sein kann. Es besteht beispielsweise keine genaue Definition,
ab wann ein Betongranulat als solches oder als Kies-Sand eingestuft wird (Anteil
Zementsteinmenge am Gesteinskorn).
Erfüllt die Recyclinggesteinskörnung die Anforderungen der SN 670 115 an den
Frostwiderstand nicht, kann dies auch durch Betonversuche nachgewiesen werden.
6.6.2 Qualitätskontrolle des Recyclingbetons
Die Qualitätskontrolle des Recyclingbetons kann zumeist analog zu Normalbeton erfolgen:
• Frischbeton:
o Prüfungen gemäss SN EN 12350 und SIA 262/1;
o weist die Recyclinggesteinskörnung eine im Vergleich zu normaler Gesteinskörnung
deutlich höhere luftgefüllte Porosität auf, darf die Bestimmung des Luftgehaltes
nicht nach der üblichen Prüfnorm sondern muss nach ASTM C 173
erfolgen (siehe Ziffer 5.4.3 der EN 206-1); da Recyclingbeton kaum in
Einsatzgebieten verwendet wird, in denen die Bestimmung des Luftgehaltes
notwendig wäre, sollte sich daraus jedoch kein Problem ergeben.
o Bei der w/z-Wertangabe sind unbedingt die Vorgaben der SIA 262/1, Anhang H,
zu befolgen. D.h. der Wassergehalt der Gesteinskörnung geht nicht bei der w/z-
Wertberechung ein.
• Festbetonprüfungen
o Prüfungen gemäss SN EN 12390 und SIA 262/1
o für Recyclingbeton sind keine spezifischen Prüfungen notwendig.
6.7 Zukünftiges Re-Recycling
Beim zukünftigen Re-Recycling von Recyclingbeton aus Beton- und/oder Mischabbruchgranulat
wird die Qualität der rezyklierten Gesteinskörnung und des Recyclingbetons abnehmen. Die
Qualitätsabnahme kann sehr gering sein, wenn z.B. immer sehr gut aufbereitetes Betongranulat
(sehr hoher Grad der Abtrennung des Zementsteins) verwendet wird (Müller, 2004; Müller,
2001). Auf der anderen Seite kann die Qualitätsabnahme sehr deutlich sein, wenn z.B.
Mauerwerksgranulat (Stoffe, die sich deutlich von der normalen Gesteinskörnung
unterscheiden) in grösseren Mengen verwendet wird.
6.8 Offene Punkte
Bei folgenden Punkten besteht noch Handlungsbedarf:
• Begriffe:
o Die Begriffe zu Recyclinggesteinskörnung, Recyclingbeton etc. bedürfen
einer Harmonisierung und Vereinheitlichung.
o Die Definition von Recyclingbeton in der SN EN 206-1 ist zu überprüfen.
• Weiterer Forschungsbedarf besteht bezüglich:
o Es ist zu klären, in wieweit extreme Abweichungen von durchschnittlichen
stofflichen Zusammensetzungen grosstechnisch aufbereiteter
Recyclinggesteinskörnung durch Anpassungen wie genauere Definition der
Ausgangsstoffe und/oder Anforderungen an die Kornrohdichte der
Recyclinggesteinskörnung beachtet werden könnten.
o Bemessung:
- Überprüfung der Roos'sche Formeln und der für Leichtbeton
- Erheben von gesicherten Aussagen zur Streuung von bemessungsrelevanten
Eigenschaften wie Druckfestigkeit und Elastizitätsmodul
- Verformungsverhalten: Langzeiteigenschaften wie Kriechen und
Schwinden (frei und behindert)
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o Abklärung dauerhaftigkeitsrelevanter Eigenschaften u.a.
- AAR
- Einfluss von Recyclinggesteinskörnung auf Bewehrungskorrosion
o Es ist zu prüfen, ob für die feine Recyclinggesteinskörnung zulässige
Verunreinigungen festzulegen sind.
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6.9 Literatur Kapitel 3 bis 6
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Fassung Juli2007
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Anhang zu Kapitel 2
Tabelle 28: Kategorien von rezyklierter Gesteinskörnung gemäss Tabelle 12 der prA1 zur
EN 12620
Constituent Content
Percentage by mass
Category
RC
≥90
RC90
≥70
RC70

Tabelle 29: Mindestprüfhäufigkeiten für allgemeine Eigenschaften, Tabelle A.1 der DIN
4226-100
Fassung Juli2007
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Tabelle 30: Mindestprüfhäufigkeiten für Eigenschaften bei bestimmten Anwendungen
gemäss Tabelle A.2 der DIN 4226-100.
Tabelle 31: Bezeichnung von rezyklierter Gesteinskörnung des Typs 1, die die
Anforderungen von Tabelle 10 erfüllt, gemäss Tabelle 4 der DIN 4226-111
Fassung Juli2007
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Tabelle 32: Gehalt an schädlichen Bestandteilen gemäss Tabelle 3 der C 33
Fassung Juli2007
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Tabelle 33a: Hinweise zur Bemessung aus NB
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Tabelle 31b: Hinweise zur Bemessung aus NB
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Umfrage bei Schweizer Betonherstellern
Praktizierte Aufbereitung des Abbruch- und Rückbaumaterials und
Herstellung von Recyclingbeton
Vorbemerkung
Ziel der 2006 durchgeführten Umfrage war es, die Erfahrungen und den aktuellen Stand des
Wissens von aktiv auf dem Gebiet des Recyclingbetons arbeitenden Firmen zu erheben. Dazu
erfolgte eine Befragung in allen Teilen der Schweiz. Die Kontaktpersonen wurden zu folgenden
Themen befragt:
• Ausgangsmaterial: gestellte Qualitätsanforderungen
• praktizierte Aufbereitung der Ausgangsmaterials
• Betonherstellung
• Ausschreibung des Recyclingbeton
• Betoneinbau
• Qualitätskontrolle bei Recyclingbeton
• Betonnachbehandlung
Die nachfolgende Zusammenfassung enthält die Angaben von 14 Firmen.
Sind die Fragen nicht explizit auf einen Betontyp bezogen, beziehen sich die Angaben der
Firmen sowohl auf Magerbeton als auch auf Konstruktionsbeton.
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Anforderungen an das Ausgangsmaterial (Frage 1 bis 2)
Frage 1:
Wie wird die Eingangskontrolle des Recyclingmaterials
im allg. vorgenommen?
Bestimmung der Kornverteilung
Bestimmung der stofflichen
Zusammensetzung
chemische Analyse
riechen
sehen
keine Antwort
Bestimmung der Kornverteilung
Bestimmung der stofflichen
Zusammensetzung
chemische Analyse
riechen
sehen
keine Antwort
0 20 40 60 80 100
Fassung Juli2007
[%]
Frage 2:
Wie wird die Eingangskontrolle bei Verdacht auf
Verschmutzung vorgenommen?
0 20 40 60 80 100
[%]
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Aufbereitung des Abbruch- und Rückbaumaterials in der Praxis
(Frage 3 bis 4)
sieben
waschen
magnetisch
mechanisch
Frage 3:
Wie erfolgt die Aufbereitung?
0 20 40 60 80 100
Frage 4:
Welcher Brechertyp wird verwendet: Einsatz von Prall-
oder Backenbrecher?
Backenbrecher
Prallbrecher
- horizontaler Prallbrecher *
- vertikaler Prallbrecher *
keine Antwort
* Lage der Achsen
[%]
0 20 40 60 80 100
Fassung Juli2007
[%]
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Betonherstellung (Frage 5 bis 8)
Frage 5:
Aufbereitung Mischabbruch für die Betonherstellung:
Erfolgt ein Absieben der Fraktionen

Frage 7:
Wird die recyclierte Gesteinskörnung vor Verwendung
vorgenässt?
Ja
Nein:
keine Antwort
Fliessmittel
w/z
Zementgehalt
nein
keine Antwort
0 20 40 60 80 100
[%]
Frage 8:
Erfolgt im Vergleich zu konventionellem Beton eine
Anpassung der RC-Beton-Rezeptur? Wodurch?
0 20 40 60 80 100
[%]
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Ausschreibung von Recyclingbeton im Vergleich zu Normalbeton
(Frage 9 bis 10)
Frage 9:
Erfolgt eine Ausschreibung für Recyclingbeton nach
SN EN 206-1?
Ja
Nein
keine Antwort
keine Antwort
0 20 40 60 80 100
[%]
Frage 10:
Erfolgt eine Ausschreibung getrennt für
Recyclingbeton?
Ja
Nein
0 20 40 60 80 100
[%]
Fassung Juli2007
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Betoneinbau (Frage 11)
Ja
Konsistenzkontrollen
schnelleres - Verarbeiten*
Nein
keine Antwort
Frage 11:
Wird beim Betoneinbau etwas speziell beachtet,
zusätzlich oder vermehrt durchgeführt?
* infolge des schnelleren Ansteifens
0 20 40 60 80 100
Qualitätskontrollen Recyclingbeton während und im Anschluss an
die Betonherstellung (Frage 12)
Frage 12: Wird bei der Qualitätskontrolle etwas speziell
beachtet, zusätzlich oder vermehrt durchgeführt?
Ja *
Nein
keine Antwort
Fassung Juli2007
[%]
0 20 40 60 80 100
* zusätzliche Kontrolle der Verarbeitbarkeit (Ansteifverhalten):
Zeitangaben schwanken zwischen 15min, 30-45min und 1.5 Std.
[%]
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Qualitätskontrollen Recyclingbeton während und im Anschluss an
die Betonherstellung (Frage 13)
Frage 13:
Wird das Ansteifen der Mischung berücksichtigt
(Konsistenzkorrekturen)?
Ja, wird berücksichtigt durch:*
Nein
keine Antwort
0 20 40 60 80 100
* - Arbeiten mit einem höheren w/z-Wert
- flüssigere Konsistenz ab Werk
Betonnachbehandlung (Frage 14)
Fassung Juli2007
[%]
Frage 14:
Werden bei der Betonnachbehandlung zusätzliche
Massnahmen vorgenommen?
Ja
Nein
keine Antwort
0 20 40 60 80 100
[%]
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Frage 15:
Für welche Festigkeits- und Expositionsklassen stellen Sie RC-Beton
her?
Firma Beton aus Betongranulat (BG) Beton aus Mischabbruchgranulat (MG)
1
Expositionsklasse Zusammensetzung
*
XC 1, XC 2
XC 3
XC 4, XF 1
50 % BG (0/25)
50 % BG (0/25)
25 % BG (0/25)
Fassung Juli2007
Expositionsklasse Zusammensetzung
*
XO (Magerbeton)
100 % MG (0/25)
2 XC 1, XC 2 50 % BG (0/25) XO (Magerbeton) 100 % MG (0/25)
3
C30/37, XC 4, XF 1
C25/30, XC 2
4 CP
100/150/200/250/30
0
5
C25/30, XC 1, XC 2
C30/37, XC 4, XF 1,
XD 1
C30/37, XC 3
30 % BG (0/22)
50 % BG (0/22)
75 % BG (0/16) **
65 % BG (0/32) **
Keine Angaben
6 Magerbeton XC 0 100 % BG (0/32)
7
C25/30, XC 1, XC 2
C30/37, XC 1, XC 2
30 % BG (0/32)
30 % BG (0/32)
C25/30, XC 2
C16/20, XC 0
C 12/15, X 0
C20/25, XC 0
C25/30, XC 1, XC 2
60 % MG (0/32)
85 % MG (0/16)
85 % MG (0/16)
Keine Angaben
8 C16/20 50% BG (0/32)
9
C30/37 XC 1-XC 4
C25/30 XC 1-XC 4
25 % BG
C20/25 25 % MG
10 Magerbeton 75 % BG (0/32) Magerbeton 50 % MG (0/32)
11 C25/30, XC 2
C30/37, XC 4
C35/45, XF 4
40 % MG (0/32)
40 % MG (0/32)
20 % MG (0/32)
12 Magerbeton 100 % BG (0/32) Magerbeton 100 % BG (0/32)
* Angaben der Recyclinggesteinskörnung, Rest der Gesteinskörnung besteht aus natürlicher
Gesteinskörnung
**
Rest der Gesteinskörnung wird als gebrochener, natürlicher Kies (8/16 bzw. 16/32) zugegeben
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