AT17171U1 - Elektroofenschlacke zur Substitution von herkömmlicher Gesteinskörnung in Beton - Google Patents

Abstract

Die Elektoroofenschlacke zur Substitution von herkömmlicher Gesteinskörnung in Beton bezieht sich auf die Verwendung von aufbereiteter Elektroofenschlacke als Zuschlagstoff (Ersatz für Gesteinskörnung) im Beton. Es können bis zu 60% der herkömmlichen Gesteinskörnung durch aufbereitete Elektroofenschlacke ersetzt werden. Ein Vergleich einer herkömmlichen Betonrezeptur mit einer Betonrezeptur mit Elektroofenschlacke hat gezeigt, dass die Schlacke, aufgrund der kantigen und porigen Struktur einen höheren Wasseranspruch hat. Dem höheren Wasseranspruch des Betons mit aufbereiteter Elektroofenschlacke wird durch entsprechende betontechnologische Maßnahmen entgegengewirkt. Die Elektroofenschlacke zur Substitution von herkömmlicher Gesteinskörnung in Beton wird bevor sie im Beton als Zuschlagstoff verwendet werden kann, industriell aufbereitet. Der Aufbereitungsprozess als Zuschlagstoff für Beton unterscheidet sich nur geringfügig vom Aufbereitungsprozess für das Material als Tragschichten.

Description

Beschreibung

[0001] Die Elektroofenschlacke zur Substitution von herkömmlicher Gesteinskörnung in Beton bezieht sich auf die Verwendung von aufbereiteter Elektroofenschlacke als Zuschlagstoff (Ersatz für Gesteinskörnung) im Beton. Konkret handelt es sich dabei um die Schlacke des Stahl- und Walzwerkes Marienhütte GmbH.

[0002] Normalerweise besteht Beton neben Zement, Wasser, Zusatzmittel und Zusatzstoffen aus einem großen Anteil an abgestufter Gesteinskörnung (von Sand - Schotter 22/32 mm). Seit der Baustoffrecyclingverordnung 2016 ist es möglich, auch diverse aufbereitete Stoffe aus dem Abbruch als Zuschlagstoff für Beton (Recycling; Förderung der Kreislaufwirtschaft) wiederzuverwenden. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Elektroofenschlacke der Marienhütte nicht unter die Baustoffrecyclingverordnung fällt, sondern 1t. Rechtsprechung vom Landesverwaltungsgericht vom 30.08.2018 als Nebenprodukt zu bezeichnen ist.

[0003] Im Beton können bis zu 60% der herkömmlichen Gesteinskörnung durch aufbereitete Elektroofenschlacke ersetzt werden. Ein Vergleich einer herkömmlichen Betonrezeptur mit einer Betonrezeptur mit Elektroofenschlacke hat gezeigt, dass die Schlacke, aufgrund der kantigen und porigen Struktur einen höheren Wasseranspruch hat. Daraus ändern sich die Frischbetoneigenschaften, der Einfluss auf die Festbetoneigenschaften ist aber als gering zu bewerten wie erste Versuchsergebnisse gezeigt haben. Dem höheren Wasseranspruch des Betons mit aufbereiteter Elektroofenschlacke wird durch entsprechende betontechnologische Maßnahmen entgegengewirkt.

[0004] Die Elektroofenschlacke zur Substitution von herkömmlicher Gesteinskörnung in Beton wird bevor sie im Beton als Zuschlagstoff verwendet werden kann, industriell aufbereitet, wodurch von roher Schlacke eine industriell hergestellte Gesteinskörnung, genannt Hüttenschotter entsteht. Hüttenschotter aus der Schlacke der Marienhütte wird bereits für gebundene und ungebundene Tragschichten, als auch zementstabilisierte Tragschichten angeboten. Hierfür gibt es bereits gültige Erstprüfungszertifikate entsprechend gültiger Normen.

[0005] Insbesondere von öffentlichen Auftraggebern ist die Verwendung von Schlacke als gebundene/ungebundene Tragschicht oft nicht erwünscht (negative Erfahrungen aufgrund falscher Aufbereitungstechnik) und wird in nahezu allen Vertragsunterlagen zu öffentlichen Bauvorhaben rigoros ausgeschlossen. Die Anwendung als Ersatz für Gesteinskörnung im Beton schafft ein neues Anwendungsgebiet. Der Aufbereitungsprozess als Zuschlagstoff für Beton unterscheidet sich nur geringfügig vom Aufbereitungsprozess für das Material als Tragschichten.

[0006] Die ÖNORM B4710 als österreichische Betonnorm legt bereits Grenzwerte für die Verwendung von Hochofenschlacke (nicht Elektroofenschlacke) für den Einsatz als Gesteinskörnung fest.

[0007] Die vorliegende Erfindung bezieht sich folglich auf den innovativen Einsatz von Hüttenschotter aus Elektroofenschlacke als Zuschlagstoff im Beton, was insbesondere aus ökologischer Sicht von großer Bedeutung ist, da die Schlacke derzeit aufwendig deponiert werden muss.

[0008] Elektroofenschlacke zur Substitution von herkömmlicher Gesteinskörnung in Beton ist dem Gebiet der Betontechnologie zuzuordnen und beschäftigt sich mit dem Ersatz von herkömmlicher Gesteinskörnung durch industriell hergestellte Gesteinskörnung.

[0009] Die ÖNORM B4710 als österreichische Betonnorm legt bereits Grenzwerte für die Verwendung von Hochofenschlacke (nicht Elektroofenschlacke) für den Einsatz als Gesteinskörnung fest. Bei der Hochofenschlacke, auch als Hütten- oder Schlackensand bezeichnet, handelt es sich um eine unterschiedliche Schlackenart, die ihre primäre Anwendung in der Zementindustrie in der Form von gemahlenem Hüttensand findet. Die Anwendung von aufbereiteter Elektroofenschlacke im Beton ist neu. Bislang wird die Elektroofenschlacke aufwendig deponiert. Bemühungen diese für gebundene und ungebundene Tragschichten zu verwenden zeigen bislang wenig Wirkung, da die Verwendung von aufbereiteter Schlacke als Tragschichtmaterial in fast allen öffentlichen Ausschreibungsunterlagen rigoros ausgeschlossen wird (negative Erfahrungen

aufgrund falscher Aufbereitungstechnik).

[0010] Das vorliegende Gebrauchsmuster bezieht sich auf den innovativen Einsatz von aufbereiteter Elektroofenschlacke als Zuschlagstoff im Beton. Die Elektroofenschlacke wird derzeit aufwendig deponiert. Durch die Verwendung der aufbereiteten Elektroofenschlacke können zum einen wertvolle Deponievolumen geschont und andererseits vorhandene herkömmliche Schotterreserven bzw. -ressourcen gespart werden.

[0011] Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist;

- Verwendung von aufbereiteter Elektroofenschlacke des Stahl- und Walzwerkes Marienhütte GmbH als Zuschlagstoff im Beton

- Substitution von 20 V% - 60 V% der herkömmlichen Gesteinskörnung durch aufbereitete Elektroofenschlacke

[0012] Falls Zeichnungen vorhanden sind, eine Aufzählung der in den Zeichnungen erhaltenen

Figuren;

- (1) Vorratseinrichtungen für herkömmliche Gesteinskörnung mit unterschiedlicher Korngrößenverteilung (Sand, Kies, Schotter)

- (2) Vorratseinrichtung für aufbereitete Elektroofenschlacke

- (3) Silos für Zement und Zusatzstoffe

- (4) Wasser

- (5) Betonzusatzmittel

- (6) Betonmischer

[0013] Eine ausführliche Beschreibung des Erfindungsgegenstandes mit denen die wichtigen Konstruktionsteile versehen werden sollten; dies unter der Verwendung von Bezugszeichen (zB 1,2,3).

Die beiliegende Zeichnung beschreibt den Produktionsprozess von Beton. Die herkömmliche Gesteinskörnung (1) wird in Vorratseinrichtungen (Boxen) gelagert, ebenso die aufbereitete Elektroofenschlacke (2). Zement und Zusatzstoffe (3) werden in Silos trocken gelagert. Die Komponenten (1) - (3), sowie Wasser (4) und Betonzusatzmittel (5) werden verwogen und in einem Betonmischer (Intensivmischer) zusammengemischt. Nach einer Mischzeit von ca. 30 - 60 Sekunden kann der fertige Beton in ein dafür bereitstehendes Transportfahrzeug aufgegeben werden.

Claims (3)

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Betonmischung dadurch gekennzeichnet, dass die herkömmliche Gesteinskörnung (1) in Vorratseinrichtungen gelagert wird, ebenso die aufbereitete Elektroofenschlacke als Zuschlagstoff im Beton (2), wobei Zement und Zusatzstoffe (3) in Silos trocken gelagert werden und die Komponenten (1) bis (3), sowie Wasser und Betonzusatzmittel (5) verwogen und in einem Betonmischer zusammengemischt werden.

2, Verfahren zur Herstellung einer Betonmischung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Substitution von 20 V % bis 60 V % der herkömmlichen Gesteinskörnung durch aufbereitete Elektroofenschlacke erfolgt.

3. Verfahren zur Herstellung einer Betonmischung nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Mischzeit von ca. 30 bis 60 Sekunden der fertige Beton in ein dafür bereitstehendes Transportfahrzeug aufgegeben werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen