DE4039091A1 - Verfahren zur herstellung von schall- und waermedaemmenden bausteinen aus industrie-rueckstandsstoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von schall- und waermedaemmenden bausteinen aus industrie-rueckstandsstoffen

Info

Publication number
DE4039091A1
DE4039091A1 DE4039091A DE4039091A DE4039091A1 DE 4039091 A1 DE4039091 A1 DE 4039091A1 DE 4039091 A DE4039091 A DE 4039091A DE 4039091 A DE4039091 A DE 4039091A DE 4039091 A1 DE4039091 A1 DE 4039091A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lime
mountains
materials
hard coal
bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4039091A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4039091C2 (de
Inventor
U Prof Dr Ing Ludwig
Gilbert Dietrich Dipl I Schick
Krzystof Dr Miskiewicz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DEUTSCHE PROJEKT UNION DPU
Original Assignee
DEUTSCHE PROJEKT UNION DPU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DEUTSCHE PROJEKT UNION DPU filed Critical DEUTSCHE PROJEKT UNION DPU
Priority to DE4039091A priority Critical patent/DE4039091A1/de
Publication of DE4039091A1 publication Critical patent/DE4039091A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4039091C2 publication Critical patent/DE4039091C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/12Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/52Sound-insulating materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Seit langem schon befaßt sich die Fachwelt mit Verfahren zur Herstellung von Bausteinen und Bausteinelementen aus Rückstandsstoffen industrieller Prozesse. Die Nutzung von Rückstandsstoffen industrieller Prozesse, insbe­ sondere von kalkhaltigen Asche-Rückstandsstoffen aus der Verbrennung von Braunkohle oder Steinkohle, hat erhebliche Bedeutung zur Schonung natürlicher Ressourcen in Gruben- und Steinbruchbetrieben, die sonst für die Herstellung von Bausteinen der in Rede stehenden Art ausgenutzt werden müßten. Je weni­ ger natürliche Ressourcen ausgenutzt werden müssen, desto weniger wird die Landschaft beeinträchtigt, desto weniger Kosten sind mit der Neugestaltung der ausgebeuteten Gruben und Steinbrüche verbunden, desto geringer ist die Belastung der Umwelt durch Emissionen bei der Ausbeutung und bei der Her­ stellung der Bausteine. Hinzu kommt, daß sich zur nutzbringenden Verwendung von Rückstandsstoffen industrieller Prozesse umfassende Anwendungsgebiete noch nicht in ausreichendem Maße abzeichnen. In großen Mengen werden diese Rückstandsstoffe daher nach wie vor deponiert. Auch damit sind ganz immense, nutzlos eingesetzte Kosten verbunden, von den Gefahren der Grundwasserver­ seuchung ganz zu schweigen.
Die Größenordnung der teilweise kalkhaltigen Asche-Rückstandsstoffe machen Schätzungen für das Jahr 1990 deutlich, die für Steinkohlenflugasche ca. 3,0 Millionen Tonnen bei etwa 80prozentiger Verwendung als Wirtschaftsgut, für Braunkohlenflugasche ca. 6,1 Millionen Tonnen ohne wesentliche Verwend­ barkeit als Wirtschaftsgut und für Wirbelschichtaschen ca. 0,6 Millionen Tonnen bei nicht bekanntem Anteil der Verwendbarkeit als Wirtschaftsgut pro­ gnostiziert werden. Zu den industriellen Rückstandsstoffen gehören auch Bergematerialien des Steinkohlenbergbaus, die mit ca. 60 Millionen Tonnen für das Jahr 1990 geschätzt werden, wovon aber nur 15 bis 20 Millionen Ton­ nen als Wirtschaftsgut eingesetzt werden können.
Bei dem bekannten Verfahren, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht (DE-C 37 28 464), werden als kalkhaltige Asche-Rückstandsstoffe Steinkoh­ len-Wirbelschichtaschen genutzt, mit Kesselasche und Kalkhydrat unter Was­ serzugabe gemischt, zu Bausteinen geformt und gepreßt und danach einer Dampfhärtung unterworfen. Eine Dampfhärtung oder auch hydrothermale Behand­ lung ist eine solche in einem druckfesten Kessel, in dem die Bausteine einer Sattdampfatmosphäre ausgesetzt werden. Druck und Temperatur in einem solchen Härtedruckkessel stehen logischerweise in einem physikalisch vorge­ gebenen festen Verhältnis zueinander. Bei 1 bar liegt beispielsweise stets eine Sattdampftemperatur im Härtedruckkessel von ca. 100°C vor, bei 2 bar sind es ca. 123°C, während 0,7 bar ca. 90°C, 11 bar hingegen ca. 180°C entsprechen. Als weitere Zuschlagsstoffe werden bei dem bekannten Verfahren grobkörniger Quarzsand oder Grobsand aus Kesselasche im Anteil von ca. 25 bis 30% an der Gesamtmasse der Ausgangsstoffe beigemischt. Außerdem wird der Kalkanteil unter Berücksichtigung des Eigenkalks der Mischung der sonsti­ gen Zuschlagsstoffe auf ca. 10% (Masse) eingestellt. Die eingestellte Preß­ feuchte liegt hier bei ca. 13,5%. Die Dampfhärtung erfolgt bei 11 bis 15 bar über 4 h, wobei eine Aufheizung über 2 h und ein Druckabbau über eben­ falls 2 h hinzuzurechnen sind. Die Härtungsintensität liegt also hier bei insgesamt mehr als 60 bar.
Bei dem zuvor erläuterten, bekannten Verfahren werden zwar schon wesent­ liche Asche-Rückstandsstoffe aus der Verbrennung von Steinkohle eingesetzt und das Ergebnis dieses Verfahrens ist auch eine gute Qualität der Baustei­ ne, jedoch ist eine hohe Härtungsintensität mit Zuführung einer großen Menge externer Wärmeenergie erforderlich. Versuche haben gezeigt, daß das bekannte Verfahren im übrigen mit Braunkohlenflugasche zu Bausteinqualitäten führt, die den üblichen bautechnischen Erfordernissen nicht entsprechen. Das be­ kannte Verfahren ist also tatsächlich auf den Einsatz von Steinkohlen-Wir­ belschichtaschen beschränkt.
Sämtliche anderen bislang bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung von schall- und wärmedämmenden Bausteinen od. dgl. unter Verwendung von kalk­ haltigen Asche-Rückstandsstoffen kommen nicht zu den mit dem zuvor erläu­ terten, bekannten Verfahren erreichten Bausteinqualitäten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erläuterte, be­ kannte Verfahren zur Herstellung von schall- und wärmedämmenden Bausteinen und/oder Bauelementen so auszugestalten und weiterzubilden, daß eine grös­ sere Bandbreite von Rückstandsstoffen industrieller Prozesse eingesetzt werden kann, die Nutzung natürlicher Ressourcen weiter eingeschränkt ist und gleichwohl die hergestellten Bausteine und/oder Bauelemente hervorra­ gende, mit Kalksandsteinen vergleichbare bautechnische Eigenschaften auf­ weisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe ge­ löst ist, ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 beschrieben. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der folgenden Patentansprüche 2 ff.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß Steinkohlen-Bergematerialien in entsprechender Körnung nicht nur in Verbindung mit Wirbelschichtaschen, son­ dern auch in Verbindung mit Steinkohlenflugaschen, Braunkohlenflugaschen und vielerlei anderen kalkhaltigen Asche-Rückstandsstoffen anstelle der im Stand der Technik benutzten Grobsande eingesetzt werden können. Damit ist es möglich, schall- und wärmedämmende Bausteine und/oder Bauelemente der in Rede stehenden Art allein aus Rückstandsstoffen industrieller Prozesse, zumeist fast ausschließlich aus solchen Rückstandsstoffen herzustellen. Gleichzeitig wird dabei für die in großen Mengen anfallenden Steinkohlen- Bergematerialien ein neues Einsatzgebiet erschlossen, so daß der Anteil an wirtschaftlich nutzbaren Bergematerialien weiter wachsen kann.
Als Reaktionspartner der kalkhaltigen Asche-Rückstandsstoffe sind die Berge des Steinkohlenbergbaues wegen ihrer günstigen tonig-silikatischen Beschaf­ fenheit gut geeignet. Dabei kommt dem Aufschluß der tonik-silikatischen Be­ standteile der Berge durch die erfindungsgemäße vorgesehene Vermahlung zu­ mindestens eines Anteils der Ausgangsstoffe erhebliche Bedeutung zu. Durch diese Vermahlung wird ein hinreichender Anteil reaktiv aufgeschlossen, so daß er mit dem freien Kalk reagieren kann. Dadurch ergibt sich ein Netzwerk von reaktiv hergestellten Verbindungen, das zur inneren Stabilität der Bau­ steine führt. Die entstehenden Bausteine und Bauelemente haben mit Kalksand­ steinen vergleichbare bautechnische Eigenschaften.
Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren gemäß Anspruch 2, da es über­ raschen muß, daß lediglich getrocknete, also nur von freiem Wasser befrei­ te, jedoch nicht thermisch behandelte, aber feingemahlene Berge zu einer günstigen Festigkeitsentwicklung der Bausteine und/oder Bauelemente beitra­ gen können. Im häufigsten Fall wird man allerdings sowohl die zuvor erörter­ ten, sogenannten grünen Berge, als auch getemperte und fein- bis grobge­ mahlene Berge verwenden. Grundsätzlich gilt allerdings auch, daß allein mit getemperten Bergen als Steinkohlen-Bergematerialien gearbeitet werden kann, auch insoweit werden vorzügliche Ergebnisse erzielt.
Besonders bevorzugte Mahlfeinheiten für die grünen Berge gibt Anspruch 3 an. Durch die Feinstzerkleinerung der Quarze bei den Brech- und Mahlvorgängen der Berge erfolgt eine erhebliche Erhöhung der Reaktivität der Mischkompo­ nenten. Die Mikrostrukturoberflächen der Tonminerale und Quarze werden akti­ viert. Diese Aktivierung ist bei den grünen Bergen von besonderer Bedeutung, da bei den getemperten Bergen durch die Temperung schon eine andersartige Aktivierung erfolgt. Von Bedeutung ist die Anwesenheit von Alkalien.
Für die getemperten Berge haben sich die in Anspruch 4 angegebenen Tempera­ turen als besonders zweckmäßig erwiesen. In der DE-C 37 17 240 wird im übri­ gen im Detail erläutert, warum eine Temperung des Bergematerials bei zu ho­ hen Temperaturen von Nachteil ist.
Für die Preßfeuchte hat sich das in Anspruch 5 angegebene Maß als besonders vorteilhaft erwiesen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann man auf zwei unterschiedlichen Wegen durchführen. Zunächst ist es möglich, daß die Formpreßlinge bei vorzugsweise leicht erhöhter Temperatur, insbesondere bei etwa 40°C, in einer dieser Temperatur entsprechend feuchten Atmosphäre ausgehärtet werden. Das reicht, überraschenderweise, für die Erzielung der gewünschten Eigenschaften der Bausteine oder Bauelemente aus, obwohl hier eben unter Normaldruck und nicht mit einer Dampfhärtung gearbeitet wird. Das liegt daran, daß erfindungsge­ mäß die aus dem Preßdruck entstehende Wärme zur Aushärtung genutzt werden kann. Beschleunigende Zusätze wie beispielsweise Natriumhydroxid od. dgl. sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wegen des reaktiven Aufschlusses eines Anteils der Ausgangsstoffe nicht erforderlich.
Die Alternative für das erfindungsgemäße Verfahren besteht in einer, an sich bekannten, Dampfhärtung, wobei allerdings mit sehr niedrigen Drücken gear­ beitet werden kann. Auch das ist im Anspruch 6, als zweite Alternative, er­ läutert worden. Anspruch 7 gibt die bei der Dampfhärtung bevorzugten Zeit­ räume an, außerdem ist dort festgehalten, wie niedrig die Härtungsintensi­ täten sind, mit denen erfindungsgemäß gearbeitet werden kann. Meist kommt man mit Härtungsintensitäten von ca. 8 bar aus.
Vorschläge für weitere Anteile in den Ausgangsstoffen sind Gegenstand der Ansprüche 8 und 9.
Im übrigen gilt ganz generell, daß der Anteil der Steinkohlen-Bergemateria­ lien in den Ausgangsstoffen insgesamt vorzugsweise bei 50% (Masse) liegen sollte.
Von besonderer Bedeutung ist schließlich noch die Lehre des Anspruchs 10. Die für die Dampfhärtung benötigte Wärmeenergie könnte man natürlich, wie im Stand der Technik bekannt, aus industrieüblichen Energiequellen bezie­ hen, also aus Kohle, Erdöl, Gas, ggf. auch über Sonnenenergie od. dgl. Von besonderer Bedeutung ist nun aber, daß bei der Temperung von Steinkohlen- Bergematerialien, insbesondere nach dem in der DE-C 37 17 240 beschriebenen Verfahren, erhebliche Wärmeenergie frei wird. Mit der Nutzung dieser Wärme­ energie für die Dampfhärtung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein optimaler Energiekreislauf geschaffen, so daß die einzusetzende Fremdenergie gleich Null oder jedenfalls sehr gering ist. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die bei der Temperung von entsprechend klassierten Steinkohlen-Bergematerialien freigesetzten Wärmeenergien für die Dampfhär­ tung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausreichen. Dabei kommt der Tatsache besondere Bedeutung zu, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens mit relativ geringen Drücken gearbeitet werden kann, daß also eine Dampfhärtung bei niedrigen Temperaturen ablaufen kann. Damit schließt sich der Kreis wieder zurück zur Lehre des Anspruchs 6. Im übrigen ist die Nutz­ ung des Bergematerials der kleinsten Kornklassen auch als Brennstoff zur Er­ zeugung der benötigten Wärmeenergie zweckmäßig.
Insgesamt ist für die Lehre der vorliegenden Patentanmeldung wesentlich, daß man mit nicht sortierten Bergen arbeiten kann, daß also wegen der besonderen Art der mechanischen und/oder thermischen Aktivierung keine besonders quarz­ reichen Sorten der Berge heraussortiert werden müssen, sondern daß man die Berge so nehmen kann wie sie anfallen. Die mechanisch durch die Feinmahlung bestimmter Anteile und/oder thermisch durch die Temperung bestimmter Anteile aktivierten, tonig-silikatischen Bergematerialien reagieren mit freiem Kalk in Anwesenheit von Wasser so, daß mehr oder weniger komplizierte Verbin­ dungen innerhalb des Systems CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2 entstehen. Dies geschieht in Anwesenheit von Alkalien wie Na2O, K2O sowie von Sulfaten. Derartige Ver­ bindungen bilden sich unter der vom Preßdruck ausgehenden Wärme bereits bei einem Sattdampfüberdruck von 0 bar aus, man kann also durchaus ohne eine Dampfhärtung im eigentlichen Sinne auskommen, wenn man entsprechend akti­ vierte Berge einsetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird für den Bereich der Dampfhärtung mit niedrigen Härtungsintensitäten nachfolgend noch anhand einiger praktischer Beispiele erläutert.
Für eine erste Gruppe von Beispielen wurde eine Hydrothermalbehandlung bei 8 bar über 4 h gewählt. Härtungsintensität also 32 bar.
In einem ersten Beispiel wurde nun eine Ausgangsmischung von 15% (Masse) Braunkohlenflugasche, 35% (Masse) Wirbelschichtasche, 20% (Masse) getem­ perte Steinkohlen-Feinberge (getempert bei 750°C) und 30% entsprechend getemperte Grob-Berge (bis zu 2,0 mm) eingesetzt. Der freie Kalk in der Aus­ gangsmischung (CaO) betrug 3,5% (Masse). In diesem Fall wurden Steine mit einer Biegezugfestigkeit von 5,7 N/mm2 und einer Druckfestigkeit von 20,8 N/mm2 erreicht.
Im zweiten Beispiel dieser Gruppe wurden je 33% Braunkohlenflugasche, ge­ temperte Fein-Berge (750°C) und getemperte Grob-Berge eingesetzt, wobei der freie Kalk in der Ausgangsmischung 5,7% betrug. Das Ergebnis waren Bau­ steine mit einer Biegezugfestigkeit von 5,1 N/mm2 und einer Druckfestigkeit von 24,0 N/mm2.
Im dritten Beispiel dieser Gruppe wurden zu je 25% eingesetzt Braunkohlen­ flugasche, Wirbelschichtasche, getemperte Fein-Berge und Grob-Berge, bei einem freien Kalk von 5,0% in der Ausgangsmischung. Die sonstigen Randbe­ dingungen wie in den vorigen Beispielen. Das Ergebnis waren Steine mit ei­ ner Biegezugfestigkeit von 5,2 N/mm2 und einer Druckfestigkeit von 22,7 N/mm2.
In einem weiteren Versuch wurde ebenfalls mit den bei hoher Temperatur (750°C) getemperten Fein- und Grob-Bergen gearbeitet, allerdings wurde die Hydrothermalbehandlung mit 2 bar über 4 h, als der Härtungsintensität 8 bar durchgeführt. Braunkohlenflugasche wurde hier mit 15%, Wirbelschicht­ asche mit 35% eingesetzt, Fein- und Grob-Berge waren mit jeweils 25% ein­ gesetzt worden. Der freie Kalk in der Ausgangsmischung betrug 3,5%. Die Zusammensetzung ähnelte also der Zusammensetzung im ersten Beispiel der ersten Gruppe. Die Biegezugfestigkeit ergab sich allerdings nur mit 3,6 N/mm2, die Druckfestigkeit bei 18,4 N/mm2.
Bei den im zuvor behandelten Beispiel erhaltenen Voll-Bausteine lag die Roh­ dichte knapp unter 1,6 g/cm3 und die Porosität betrug ca 40% (Volumen).
In einem dritten Versuch wurde mit einer Hydrothermalbehandlung bei 0,7 bar über 4 h gearbeitet, entsprechend einer Sattdampftemperatur von ca. 90°C. Selbst mit dieser geringen Härtungsintensität von nur 2,8 bar ergaben sich noch vernünftige Werte für die Bausteine. Bei 15% Braunkohlenflugasche, 35% Wirbelschichtasche, sowie je 25% bei 750°C getemperten Fein- und Grob-Bergen sowie bei 3,5% freiem Kalk in der Ausgangsmischung ergab sich die Biegezugfestigkeit zu 2,5 N/mm2 und die Druckfestigkeit zu 16,6 N/mm2.
Gerade in diesem Beispiel ist zu erkennen, daß mit einer extremen Reduzie­ rung der Härtungsintensität gleichwohl noch Festigkeit zu erreichen sind, die denen von kalkreichen Kalksandstein-Bausteinen mit Härtungsintensitä­ ten von 72 bar und mehr entsprechen.
In einer weiteren Gruppe von Versuchen wurde überprüft, ob auch mit ge­ ringeren Temperaturen getemperte Steinkohlen-Bergematerialien zu guten Er­ gebnissen bei den Bausteinen führten. Die Ergebnisse sind außerordentlich positiv.
Bei der durchgeführten Hydrothermalbehandlung der Härtungsintensität 8 bar, nämlich 2 bar über 4 h, wurden mit 15% Braunkohlenflugasche, 35% Wirbel­ schichtasche, 25% Fein-Bergen und 25% Grob-Bergen sowie mit freiem Kalk von 3,5% gearbeitet. Die Druckfestigkeit der daraus resultierenden Baustei­ ne ergab sich in Abhängigkeit von der Temperatur, mit der die Fein-Berge und die Grob-Berge getempert worden waren, folgendermaßen:
400°C
11,1 N/mm²
500°C 12,4 N/mm²
600°C 11,4 N/mm²
In einem weiteren Versuchsschritt wurde unter Einsatz von nicht getemper­ ten, allenfalls vorgetrockneten, also grünen Steinkohlen-Bergen gearbeitet. Diese lagen allerdings in einer feinstgemahlenen Ausgangsvorbereitung vor. Es zeigte sich eine immer noch recht gute Festigkeitsentwicklung der erhal­ tenen Bausteine.
In einem ersten Beispiel mit Einsatz von grünen Bergen wurde mit einer Här­ tungsintensität von 2,8 bar, nämlich mit 0,7 bar über 4 h gearbeitet. 70% grüne Fein-Berge und 30% Braunkohlenflugasche wurden eingesetzt, in der Ausgangsmischung fand sich freier Kalk von 5,0%. Die erreichte Biegezug­ festigkeit lag bei 1,7 N/mm2, die erreichte Druckfestigkeit bei 8,7 N/mm2.
In einem weiteren Versuch wurde die Härtungsintensität auf 6 bar gestei­ gert, nämlich 1,5 bar über 4 h. Außerdem wurde die Zusammensetzung geändert, nämlich zu 33% Braunkohlenflugasche, 33% grüne Fein-Berge und 33% getem­ perte Grob-Berge (bis 2,0 mm) bei ebenfalls 5,0% freiem Kalk in der Aus­ gangsmischung. Die Biegezugfestigkeit von 2,2 N/mm2 und die Druckfestigkeit von 15,0 N/mm2 sind ausgezeichnete Resultate, die für viele Anwendungszwecke ausreichen.
Wie weiter oben schon ausgeführt worden ist, wurde in weiteren Versuchen auch mit einem Sattdampfüberdruck von 0 bar, also mit lediglich aus dem Preßdruck der Formpreßlinge resultierender, leicht erhöhter Temperatur in entsprechend feuchter Atmosphäre gearbeitet, das allerdings über mehrere Stunden. Das entspricht dann einer Härtungsintensität von 0 bar. Auch da­ mit ergaben sich Bausteine von guter Festigkeit.
Insgesamt ist das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstig und mit geringst möglichem Einsatz natürlicher Ressourcen durchführbar. Die niedrigen Tempe­ raturen auch bei Einsatz einer Hydrothermalbehandlung führen zu geringem Energieverbrauch. Außerdem kann, soweit überhaupt extern Wärme zugeführt werden muß, die Abwärme industrieller Prozesse genutzt werden, da es sich um ein niedriges Temperaturniveau handelt. Außerdem ist der Ausstoß von Stickoxiden gering.
Wie an sich von der Kalksandsteinherstellung bekannt, können zur Beschleu­ nigung der pyhsikalischen und der chemischen Reaktionen noch verschiedene Zusatzmittel eingesetzt werden, Zusatzmittel wie die alkalisch reagierenden Salze der Kohlensäure, NaOH, KOH, Salze der Schwefelsäure, Calcium- und Magnesiumchloride sowie Wasserglas. Das ist an sich aus der Kalksandstein­ herstellung aber bekannt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von schall- und wärmedämmenden Bausteinen oder Bauelementen mit niedriger Rohrdichte und hoher offener Porosität unter Ver­ wendung von
kalkhaltigen Asche-Rückstandsstoffen aus der Verbrennung von Braunkohle oder Steinkohle, ggf. auch aus der Verbrennung von Müll, Industrieschlamm od. dgl., insbesondere in Energieerzeugungsanlagen, sowie von weiteren Zuschlagsstoffen, wobei der verfügbare, vorzugsweise aus den Asche-Rückstandsstoffen verfügbare Gehalt an freiem Kalk einen Anteil von wenigstens 2 % (Masse) der Ausgangs­ stoffe darstellt,
bei dem die Ausgangsstoffe zunächst miteinander vermischt und, ggf. unter Wasserzugabe, auf eine bestimmte Preßfeuchte eingestellt und danach in ent­ sprechenden Formen gepreßt werden und bei dem die Formpreßlinge ggf. an­ schließend einer Dampfhärtung unterworfen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zur Reaktion erforderliche Gehalt an freiem Kalk ganz oder überwie­ gend aus den Asche-Rückstandsstoffen bezogen wird und der Anteil von ggf. noch hinzuzufügendem Fremdkalk bzw. dessen Trägermischung sehr gering ist, vorzugsweise unter 2% (Masse) der Ausgangsstoffe liegt,
daß als weitere Zuschlagsstoffe im wesentlichen nur Steinkohlen-Bergema­ materialien verwendet werden,
daß der Anteil an Steinkohlen-Bergematerialien in den Ausgangsstoffen ins­ gesamt bei mindestens 20% (Masse), vorzugsweise bei mindestens 50% (Mas­ se) eingestellt wird und
daß ein wesentlicher Anteil, nämlich mindestens 10% (Masse) der Ausgangs­ stoffe und darin ein wesentlicher Anteil von Steinkohlen-Bergematerialien, in feinstgemahlenem Zustand, nämlich mit einer Mahlfeinheit von mehr als 2000 cm2/g nach Blaine, vorzugsweise von mehr als 3000 cm2/g nach Blaine, eingesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steinkohlen- Bergematerialien nur grüne, also im Anlieferungszustand befindliche, ggf. getrocknete, aber nicht getemperte oder anderweit bei erhöhter Temperatur thermisch behandelte, feingemahlene Berge verwendet werden oder daß als Steinkohlen-Bergematerialien sowohl grüne, also ggf. getrocknete, aber nicht getemperte oder anderweit bei erhöhter Temperatur thermisch behandelte, feingemahlene Berge, als auch getemperte, fein- bis grobgemahlene Berge verwendet werden oder daß als Steinkohlen-Bergematerialien nur getemperte, fein- bis grobgemahlene Berge verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die grünen Berge in einem Anteil von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 50% in feinstgemahlenem Zustand eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als getemperte Berge bei einer Temperatur von mindestens 200°C, vorzugs­ weise von mindestens 400°C, getemperte Berge eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßfeuchte auf ca. 10% (Masse) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formpreßlinge bei vorzugsweise leicht erhöhter Temperatur, insbesondere bei etwa 40°C, in entsprechend feuchter Atmosphäre ausgehärtet werden oder daß eine Dampfhärtung bei einem Druck zwischen 0,5 und 20 bar, vorzugsweise zwischen 0,7 bis 15 bar, insbesondere zwischen 1,0 und 8 bar, erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfhärtung über eine Zeit von 1 bis 6 h, vorzugsweise von 2 bis 4 h, erfolgt und vor­ zugsweise, daß die Dampfhärtung mit einer Härtungsintensität (Druck multi­ pliziert mit der Zeit) von wenigstens 2 bar, aber vorzugsweise nicht mehr als 32 bar erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Asche-Rückstandsstoffen auch kalkhaltige Flugaschen und Verbrennungs­ schlacken aus Müll- und Sondermüll-Verbrennungsanlagen zugemischt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des erforderlichen freien Kalks auch aus industriellen und chemischen Prozessen kalkhaltige, nicht ascheartige Rückstandsstoffe, z. B. Hüttensande oder Rückstandsstoffe aus der Soda- und Carbidherstellung, in den Zuschlagsstoffen als Kalk-Trägermischung eingesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Dampfhärtung benötigte Wärmeenergie aus der Abwärme thermischer Prozeßanlagen, vorzugsweise aus der Abwärme der Anlagen zur Temperung von Steinkohlen-Bergematerialien, oder auch aus den bei der Zerkleinerung von Bergematerialien separierbaren kleinsten Kornklassen durch Verbrennung be­ zogen wird.
DE4039091A 1989-12-08 1990-12-07 Verfahren zur herstellung von schall- und waermedaemmenden bausteinen aus industrie-rueckstandsstoffen Granted DE4039091A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4039091A DE4039091A1 (de) 1989-12-08 1990-12-07 Verfahren zur herstellung von schall- und waermedaemmenden bausteinen aus industrie-rueckstandsstoffen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3940586 1989-12-08
DE4039091A DE4039091A1 (de) 1989-12-08 1990-12-07 Verfahren zur herstellung von schall- und waermedaemmenden bausteinen aus industrie-rueckstandsstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4039091A1 true DE4039091A1 (de) 1991-06-13
DE4039091C2 DE4039091C2 (de) 1993-07-08

Family

ID=25887780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4039091A Granted DE4039091A1 (de) 1989-12-08 1990-12-07 Verfahren zur herstellung von schall- und waermedaemmenden bausteinen aus industrie-rueckstandsstoffen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4039091A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103864325A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 西安建筑科技大学 一种悬浮态煅烧煤矸石的生产***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3244765A1 (de) * 1982-12-03 1984-06-07 Manfred 4630 Bochum Ackermann Schaumbetonstein und verfahren zu seiner herstellung
DE3524693C1 (de) * 1985-07-11 1986-09-04 Rheinisch-Westfälische Kalkwerke AG, 5600 Wuppertal Verfahren zum Herstellen von Bauelementen aus Verbrennungsrueckstaenden
DE3717240C2 (de) * 1987-05-22 1989-04-20 Dpu Deutsche Projekt Union Gmbh, 4300 Essen, De
DE3728464C2 (de) * 1987-08-26 1989-06-22 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen, De

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3244765A1 (de) * 1982-12-03 1984-06-07 Manfred 4630 Bochum Ackermann Schaumbetonstein und verfahren zu seiner herstellung
DE3524693C1 (de) * 1985-07-11 1986-09-04 Rheinisch-Westfälische Kalkwerke AG, 5600 Wuppertal Verfahren zum Herstellen von Bauelementen aus Verbrennungsrueckstaenden
DE3717240C2 (de) * 1987-05-22 1989-04-20 Dpu Deutsche Projekt Union Gmbh, 4300 Essen, De
DE3728464C2 (de) * 1987-08-26 1989-06-22 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen, De

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103864325A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 西安建筑科技大学 一种悬浮态煅烧煤矸石的生产***
CN103864325B (zh) * 2014-03-25 2015-07-29 西安建筑科技大学 一种悬浮态煅烧煤矸石的生产***

Also Published As

Publication number Publication date
DE4039091C2 (de) 1993-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003078349A1 (de) Geopolymeres bindemittel auf basis von flugasche
DE60021426T2 (de) Verfahren zum herstellen von glas und danach hergestelltes glas
WO2008052753A2 (de) Verfahren zur herstellung leichter gesteinskörnungen, durch diese verfahren erhältliche leichte gesteinskörnungen, und verwendung derselben zur herstellung von baustoffen
DE19512163C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines CaCO¶3¶ enthaltenden verfestigten Materials
DD237479A5 (de) Verfahren zur herstellung eines absorptions- und adsorptionsmittels, sowie nach diesem verfahren hergestelltes absorptions- und adsorptionsmittel
EP0402746A1 (de) Verfahren zur Wiederverwertung von staub- oder schlammförmig anfallendem Sonderabfall
DE102015120721A1 (de) Verfahren zur Verwertung von Dämmmaterialabfällen aus Mineralwolle
DE3832771A1 (de) Verfahren zur umformung von abfaellen in einen werkstoff in form von kuegelchen
AT394712B (de) Baustoffgemisch zur herstellung von form- und fertigteilen sowie verfahren zur herstellung der baustoffgemische
DE102020134133A1 (de) Reststoffbasierte Zusammensetzung zur Herstellung eines Geopolymer-Leichtsteins; Geopolymer-Leichtstein, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und deren Verwendung
DE19531942A1 (de) Verfahren zur Herstellung von hydraulisch erhärtenden Deponiebaustoffen und -systemen für Deponatverfestigung und -immobilisierung aus Rückständen von Braunkohlenkraftwerken
DE4039091C2 (de)
DE3717240C2 (de)
DE2729696A1 (de) Verfahren zur herstellung von mineralwollproduktion
DE4119390C2 (de) Verfahren zum Aufbereiten und auslaugbeständigen Verfestigen von Filterstäuben und Reaktionsprodukten aus der Rauchgasreinigung von Abfall- und Klärschlammverbrennungsanlagen
EP1661875B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines phosphorhaltigen Düngemittels aus Tiermehl
DE19708907C1 (de) Verfahren zur stofflichen Verwertung von mit organischem Material verunreinigtem Gips und seine Verwendung
EP2192095A1 (de) Hydraulische Bindemittelmischung und Herstellverfahren
EP3939945A1 (de) Verfahren zum herstellen eines baustoffes
DE2723233A1 (de) Verfahren zur herstellung eines hydraulischen moertels oder betons
EP0208070B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Bauelementen aus Verbrennungsrückständen
AT410288B (de) Verfahren zur dekontamination und inertisierung von filter- und flugaschen
DE4339529C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels aus Flugasche
DD274206A1 (de) Verfahren zum autoklavlosen herstellen silikathydratgebundener bauelemente
DE2164886C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Bauelementen oder Zuschlagstoffen für Bauelemente aus einer Mischung aus Flugasche oder Waschberge und organischen Bindemitteln

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee