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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung weitgehend porenfreier Zuschläge mit geschlossener Oberfläche für Bau-, insbesondere Strassenunterbodenmaterial, auf der Basis von anorganischen Abfallstoffen unter Zusatz von organischen Bindemitteln.
Die Herstellung von solchen Zuschlägen, z. B. auf Basis von Natursanden ist bekannt, allerdings sind hiefür sehr hohe Energien aufzuwenden, um die erforderliche Festigkeit zu erreichen. Darüber hinaus können im Hinblick auf die Weiterverarbeitung dieser Zuschläge zusammen mit Beton nicht beliebige Sande, sondern lediglich solche mit einem Silikatanteil von zumindest 70% verwendet werden. Dieser Umstand ist insbesondere in solchen Gebieten von grossem Nachteil, in welchen die dortigen Sandvorkommen diesen Bedingungen nicht genügen. Man hat auch schon versucht, Bimssande zu Zuschlägen zu verarbeiten, jedoch besitzen diese Zuschläge eine derart hohe Porosität, dass sie der Baustoffmische, z. B. der Zementmische, derart viel Anmachwasser entziehen, dass solcherart hergestellte Baukörper nicht die erforderliche Festigkeit erlangen.
Darüber hinaus begünstigt die Porosität die Aufnahme von Schadstoffen, was gleichfalls die Festigkeit des Baukörpers beeinträchtigt.
Die Herstellung von Baustoffen, wie Hohlblocksteinen, Formsteinen aller Art usw., aus anorganischen Abfallstoffen ist ebenfalls bekannt. Als Rohstoffe dienen vorwiegend poröse Zuschläge aus der Stahlerzeugung, pulverförmige Aschen aus kalorischen Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen, sowie Klärschlammverbrennungsrückstände. Bei Baukörpern mit solchen Zuschlägen wird hohe Porosität angestrebt, um das Transportgewicht zu senken und die Wärmedämmeigenschaften zu verbessern. Die porösen Oberflächen begünstigen die Verankerung des Füllbetons. Die Bindung dieser Formkörper erfolgt zur Zeit ausnahmslos durch Zement. Dies erfordert eine sorgfältige Auswahl der zum Einsatz vorgesehenen Abfallzuschläge, da betonaggressive Salze, wie Chloride, Sulfate usw., bei Wasserzutritt zur Zerstörung der Bauteile führen.
Als Nachteil dieser Füllstoffe hat sich erwiesen, dass sie durch das Vorhandensein der beträchtlichen Porosität eine mehr oder minder grosse Wassermenge aufnehmen, so dass sie die Massen, zu denen sie zugesetzt werden sollen, in ihrer Zusammensetzung und Konsistenz stark beeinflussen, wobei dieser Einfluss von Charge zu Charge verschieden sein kann und seine Berücksichtigung daher oft schwer möglich ist. Das Eindringen von Wasser in die Füllstoffe ist auch hinsichtlich der Frostbeständigkeit der entstehenden Massen nachteilig.
Daher wurde bereits mehrfach die Umhüllung von körnigem bzw. granuliertem Material mit Hilfe eines Bindemittels vorgeschlagen, wobei zum Teil auch das Granulat schon mit Hilfe von Bindemittel geformt wird.
Gemäss der AT-PS Nr. 204466 sind es poröse, unregelmässig geformte Stoffe, wie gebrochene Schaumschlacke oder Hüttenbims, die unter Zusatz von pulvrigen Füllstoffen und Wasser, gegebenenfalls auch von geringen Mengen Bindemittel, durch Mischen und Rollen zu einem abgerundeten Granulat geformt werden, welches dann mit Bindemittel ummantelt wird. Da das Verfahren ausdrücklich auf die Herstellung von Leichtbeton gerichtet ist, ist die Auswahl der porösen Ausgangsstoffe angedeutet und begrenzt. Die zweite Feststoffkomponente, der pulvrige Füllstoff, dient zur Formung der abgerundeten Körner, indem er die sphärischen Unregelmässigkeiten des porösen Zuschlags ausfüllt.
Die DE-OS 2338887 betrifft ein noch spezielleres Verfahren, nämlich die Umhüllung von Blähschiefer-Blähton-Teilchen mit einer quantitativ regelbaren Umhüllung aus Stückgips, um diese Teilchen aus Füllstoff bei der Herstellung von Gips-Fertigteilen einsetzen zu können.
Durch die Umhüllung wird der Zuschlag weniger saugend,'die Wasseraufnahme ist geringer, der Gipsbrei, in den sie eingebracht werden, kann dickflüssiger sein, wodurch sich die Teilchen während des Härtungsvorgangs der Fertigteile nicht absetzen. Ausserdem wird der sonst äusserst langwierige Trocknungsvorgang der Gipsfertigteile dadurch wesentlich abgekürzt.
Allgemeiner gehalten ist das Verfahren nach der DE-AS 2243118. Gemäss dieser Literaturstelle werden anorganische oder organische Abfallstoffe zerkleinert, mit anorganischen oder organischen Bindemitteln zu Granulaten gebunden und diese anschliessend noch mit Bindemittel ummantelt.
Das Verfahren dient ausdrücklich zur Herstellung von ummantelten Zuschlagstoffen für Beton und Betonsteine, es soll ein abgerundetes Granulat mit glatter Oberfläche hergestellt werden.
Als Beispiel für Ausgangsstoffe sind in der DE-AS Kunststoffe, Kunstfaserprodukte, Textil-,
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Holz- und Glasabfälle oder Gummi, sowie Kork, Holzmehl, Stroh oder Kalksteintrümmer genannt.
Die Erfindung besteht dagegen darin, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zur Gewinnung von weitgehend porenfreien Zuschlägen mit geschlossener Oberfläche Aschen aus Müllverbrennungsanlagen, kalorischen Kraftwerken und andern Verbrennungsanlagen mit einem oder mehreren Bindemitteln aus der Gruppe ionogene oder nicht ionenaktive Bitumenemulsionen, Heissbitumen, flüssiges Epoxy- oder Polyesterharz, Kunststoffdispersionen, wie Styrol-Butadien-Dispersionen oder Acrylharzdispersionen, unter Verdichtung durch Pressen, Strangpressen, Stampfen oder Rütteln gebunden und das Produkt nach eventueller Formgebung zu zylindrischen oder würfeligen Formkörpern auf die gewünschte Korngrösse eingestellt wird.
Durch die Abbindung dieser Aschen mit den genannten Bindemitteln wird die Oberfläche der resultierenden Körner praktisch versiegelt. Auf diese Weise können die Stoffe auf einfache und wirtschaftliche Weise in neutrale Zuschläge umgewandelt werden.
Auf Grund der erfindungsgemässen Massnahmen können nunmehr die genannten Aschen ohne Rücksicht auf deren chemische Zusammensetzung verwendet werden. Das Verdichten, das zur Erhöhung der mechanischen Stabilität durch Verminderung des Ausmasses der Hohlräume erfolgt, geschieht durch Verpressen, Rütteln, Stampfen oder Strangpressen. Je nach Pressform können kugelige oder prismatische, insbesondere zylindrische oder würfelige Körper mit gewünschter Grösse hergestellt werden.
Beispielsweise kann das Gut durch Strangpressen und Zerschneiden des entstehenden Stranges in beliebige Stücke zum fertigen Zuschlag verarbeitet werden. Gegebenenfalls kann auch eine tribomechanische Aktivierung des Materials vor dem Verdichten erfolgen.
Als Kunststoffbindemittel eignen sich in erster Linie Acrylharzdispersionen, flüssiges Polyesterharz, flüssiges Epoxydharz, Styrol-Butadien-Dispersionen oder eine andere Kunststoffdispersion.
Die Bindemittelmenge hängt in erster Linie von der Korngrösse des zu bindenden Materials ab.
Feinkörniges Material, z. B. der durchschnittlichen Korngrösse 0, 125 mm, benötigt durch die hohe spezifische Oberfläche relativ grosse Bindemittelmengen zur Umhüllung der Einzelkörner.
Die Verarbeitungskonsistenz wird so gewählt, dass das mit Bindemittel versetzte Material beim Schütten fällt und nicht zusammenhält ; das entspricht dem Konsistenzbereich K l nach der ÖNorm B 4200, 10. Teil. In diesen Fällen erfolgt das erforderliche Verdichten durch Pressen des erdfeuchten Ausgangsmaterials. Enthält dagegen das Abfallmaterial mehr grobe Bestandteile, z. B. 3 bis 5 mm, vermindert sich die spezifische Oberfläche drastisch und bei relativ geringem Bindemittelanteil entsteht eine schwach fliessende Konsistenz, entsprechend einem Konsistenzbereich K 4 nach ÖNorm 4200, 10. Teil. Die schwach fliessende Mischung erfordert bei der Verdichtung eine wesentlich geringere Energieanwendung, z. B. durch Rütteln.
Nach ÖNorm B 4200, 10. Teil, unterscheidet man fünf genau definierte und reproduzierbare Konsistenzbereiche. Die Auswahl des Konsistenzbereiches ist vom Grösstkorn der Ausgangsstoffe abhängig. Das Grösstkorn der Ausgangsstoffe bestimmt die erforderliche Bindemittelmenge zur Umhüllung jedes Einzelkorns. Durch die vom Grösstkorn abhängige Bindemittelmenge entsteht eine unterschiedliche Verarbeitungswilligkeit der Materialien. Die Konsistenzklasse bestimmt die Art der erforderlichen Verdichtung, Erdfeuchte und krümelige Konsistenz, entsprechend K 2, wird durch Pressen verformt, K 3 wird entweder gepresst oder gestampft und die fliessenden Mischungen werden am günstigsten durch Rütteln verdichtet.
Bei den Konsistenzbereichen K 3 kann an der Oberfläche der erzeugten Zuschläge noch Restbindemittel verbleiben, das bei der Lagerung zum Zusammenkleben der Einzelkörner führen könnte. In diesen Fällen werden die Zuschläge mit pulverförmigen Stoffen, wie Hochofenschlackemehl, Flugasche, Kalksteinmehl u. dgl. paniert. Das Pulver bindet das Restbindemittel der Oberfläche und die Einzelkörner kleben nicht aneinander.
Gewünschte Korngrössenbereiche liegen beispielsweise bei 4/8,8/16, 16/32,32/50, 50/120 mm.
Die erfindungsgemäss hergestellten Zuschläge dienen als Füllstoffe für Baumaterial. Insbesondere können sie im Strassenbau eingesetzt werden, wo sie eine Erhöhung der Frostsicherheit des Strassenunterbaus bewirken. Die Korngrösse von an Ort und Stelle anfallendem Unterbodenmaterial liegt häufig im "nicht brauchbaren Sieblinienbereich". Dadurch werden die Anforderungen hinsichtlich der Frostsicherheit nicht erfüllt. Mischt man den Böden erfindungsgemäss hergestellte
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Zuschläge mit grösserem Korn zu, so ist die Frostsicherheit dieser vorerst unbrauchbaren Böden gegeben.
In den folgenden Beispielen wird das Ergebnis der Behandlung der Ausgangsstoffe mit den Bindemitteln nach dem erfindungsgemässen Verfahren beschrieben.
EMI3.1
<tb>
<tb> Nr. <SEP> Zuschlag <SEP> Bindenittel <SEP> Kansistenz <SEP> Verdichtung <SEP> form <SEP> Druckf. <SEP> AnnerArt <SEP> kg/m'ÖNorm <SEP> 4200, <SEP> 10. <SEP> Teil <SEP> Art <SEP> Druck <SEP> N/mm2 <SEP> Zylinder <SEP> N/mm2 <SEP> Kung
<tb> 1. <SEP> Aulehm <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 180 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> pressen <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 20, <SEP> 1 <SEP>
<tb> (gering <SEP> pl. <SEP> Schluff) <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> cm <SEP>
<tb> 2.
<SEP> Lösslehm <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 210 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> pressen <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 28, <SEP> 3 <SEP>
<tb> (mittelplastischer <SEP> Ton) <SEP> Acrylharzdispersion <SEP> 12 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> cm <SEP>
<tb> 3. <SEP> Mutterboden <SEP> Bitumenemulsion <SEP> 140 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> stampfen <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 4, <SEP> 6 <SEP>
<tb> (gemischtkörniger <SEP> Boden <SEP> kationenaktiv <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP> cm <SEP>
<tb> m. <SEP> bitumin. <SEP> Beimengungen) <SEP>
<tb> 4. <SEP> Faulschlamm <SEP> Polyesterharz <SEP> 112 <SEP> Kl <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 38, <SEP> 4 <SEP>
<tb> (Mudden) <SEP> flüssig <SEP> h <SEP> 5, <SEP> 2 <SEP> cm <SEP>
<tb> 5.
<SEP> Faulschlamm <SEP> Epoxydharz <SEP> 168 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 68, <SEP> 2 <SEP>
<tb> (Mudden) <SEP> flüssig <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> cm <SEP>
<tb> 6. <SEP> Müllschlacke <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 80 <SEP> K <SEP> 2 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 18, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 1/3 <SEP> mm <SEP> Bi <SEP> tumenemulsion <SEP> 120 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> cm <SEP>
<tb> nicht <SEP> ionogen
<tb> 7. <SEP> Bimssand <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 312 <SEP> K <SEP> 3 <SEP> rütteln <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 34, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 1/6 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 10 <SEP> cm
<tb> 8.
<SEP> Flugasche <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 120 <SEP> K1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 28,2
<tb> Styrol-Butadien-50 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> - <SEP> Dispersion <SEP>
<tb> 9. <SEP> Flugasche <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 212 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 18, <SEP> 2 <SEP> a)
<tb> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 10. <SEP> organischer <SEP> Müll <SEP> Epoxydharz <SEP> 82 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 24, <SEP> 2 <SEP>
<tb> flüssig <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 11. <SEP> Natursand <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 340 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 47, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb>
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EMI4.1
<tb>
<tb> Nr.
<SEP> Zuschlag <SEP> Bindemittel <SEP> Konsistenz <SEP> Verdichtung <SEP> Form <SEP> Druckf. <SEP> Anmer
<tb> Art <SEP> kg/m'ÖNorm <SEP> 4200, <SEP> 10. <SEP> Teil <SEP> Art <SEP> Zylinder <SEP> N/mm <SEP> kung <SEP>
<tb> 12. <SEP> Natursand <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 340 <SEP> k1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 78, <SEP> 2 <SEP> b)
<tb> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 13. <SEP> Natursand <SEP> Hydrat. <SEP> Kalk <SEP> 157 <SEP> K1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 35, <SEP> 1 <SEP> b)
<tb> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 14.
<SEP> Stadtmüll <SEP> mit <SEP> allen <SEP> Ab- <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 200 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Harshallverdichtung*) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 14, <SEP> 1 <SEP> c)
<tb> fallstoffen <SEP> aller <SEP> Ge- <SEP> h <SEP> 6,4 <SEP> cm
<tb> fahrensklassenibislll
<tb> und <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 8 <SEP> der <SEP> BRD <SEP> Verordnung <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9. <SEP> 71 <SEP> über
<tb> gefährliche <SEP> Arbeitsstoffe
<tb> 15. <SEP> Stadtmüll <SEP> mit <SEP> allen <SEP> Ab- <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 200 <SEP> K1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 11,3
<tb> fallstoffen <SEP> aller <SEP> Ge-Bitumenemulsion <SEP> 40 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> cm
<tb> fahrensklassen <SEP> I <SEP> bis <SEP> III <SEP> nicht <SEP> ionogen
<tb> und <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 8 <SEP> der <SEP> BOR <SEP> Verordnung <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9.
<SEP> 71 <SEP> über
<tb> gefährliche <SEP> Arbeitsstoffe
<tb> 16. <SEP> Stadtmüll <SEP> mit <SEP> allen <SEP> Ab- <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 180 <SEP> K <SEP> 2 <SEP> händisch <SEP> stampfen <SEP> Würfel <SEP> 31, <SEP> 7 <SEP>
<tb> fallstoffen <SEP> aller <SEP> Ge- <SEP> Epoxydharz <SEP> flüssig <SEP> 80 <SEP> mit <SEP> 7 <SEP> cm
<tb> fahrensklassen <SEP> I <SEP> bis <SEP> III <SEP> Kantenl.
<tb> und <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 8 <SEP> der <SEP> BRD <SEP> Verordnung <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9. <SEP> 71 <SEP> über
<tb> gefährliche <SEP> Arbeitsstoffe
<tb> 17.
<SEP> Stadtmüll <SEP> mit <SEP> allen <SEP> AB- <SEP> Heissbitumen <SEP> B <SEP> 80 <SEP> 100 <SEP> K1 <SEP> Marshallverdichtung*) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> bei
<tb> fallstoffen <SEP> aller <SEP> Ge-h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP> 200C <SEP>
<tb> fahrensklassen <SEP> I <SEP> bis <SEP> III <SEP>
<tb> und <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 8 <SEP> der <SEP> BRD <SEP> Verordnung <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9. <SEP> 71 <SEP> über
<tb> gefährliche <SEP> Arbeitsstoffe
<tb>
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Hinweise zur Tabelle : *) Marshalltestgerät :
Fallgewicht 4, 55 kg
Fallhöhe 46 cm
2 x 50 Schläge a) Umhüllen :
Nach der Verdichtung wurden die Zylinder mit einer kationenaktiven Bitumen- emulsion (7 Gew.-%) im Freifallmischer umhüllt. b) Aktivieren :
Die tribomechanische "Aktivierung" des Rohmaterials erfolgt in einem "Aktivator" (Desintegrator), der sowohl das gesamte Material auf kleiner 0, 1 mm zerkleinerte, wie auch mechano-chemisch aufbereitete. Dabei wurde das Material zwischen gegenläufig angetriebenen Scheiben, welche mit Schaufeln versehen sind, kontinuierlich eingebracht. c) Panieren :
Nach der Verdichtung und Umhüllung mit einer Bitumenemulsion (6 Gew.-%) wurde das Material mit Hochofenschlackenmehl"paniert"und im Heissluftstrom ober- flächenentwässert.
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The invention relates to a process for the production of largely pore-free aggregates with a closed surface for construction, in particular road underbody material, based on inorganic waste materials with the addition of organic binders.
The production of such supplements, e.g. B. based on natural sands is known, however, very high energies must be used to achieve the required strength. In addition, with regard to the further processing of these aggregates together with concrete, not just any sands, but only those with a silicate content of at least 70% can be used. This circumstance is particularly disadvantageous in areas where the sand deposits there do not meet these conditions. Attempts have also been made to process pumice sands into aggregates, but these aggregates are so porous that they can be mixed with building materials, e.g. B. the cement mix, withdraw so much mixing water that such manufactured structures do not achieve the required strength.
In addition, the porosity favors the absorption of pollutants, which also affects the strength of the structure.
The production of building materials, such as hollow blocks, shaped blocks of all kinds, etc., from inorganic waste materials is also known. Porous aggregates from steelmaking, powdered ashes from caloric power plants and waste incineration plants, as well as sewage sludge incineration residues are mainly used as raw materials. In the case of structures with such aggregates, high porosity is sought in order to reduce the transport weight and to improve the thermal insulation properties. The porous surfaces favor the anchoring of the filling concrete. These moldings are currently bound without exception by cement. This requires careful selection of the waste surcharges to be used, since aggressive salts such as chlorides, sulfates, etc., lead to the destruction of the components if water enters.
A disadvantage of these fillers has been found to be that, due to the presence of the considerable porosity, they absorb a more or less large amount of water, so that they have a strong influence on the composition and consistency of the masses to which they are to be added, this influence of batch can differ from batch and it is therefore often difficult to take it into account. The penetration of water into the fillers is also disadvantageous with regard to the frost resistance of the resulting masses.
For this reason, the wrapping of granular or granulated material with the aid of a binder has already been proposed several times, with the granules in some cases already being shaped with the aid of a binder.
According to AT-PS No. 204466, it is porous, irregularly shaped materials, such as broken foam slag or metallurgical pumice, which, with the addition of powdery fillers and water, and possibly also small amounts of binder, are formed by mixing and rolling into rounded granules, which then coated with binder. Since the process is expressly aimed at the production of lightweight concrete, the selection of the porous starting materials is indicated and limited. The second solid component, the powdery filler, is used to shape the rounded grains by filling in the spherical irregularities of the porous aggregate.
DE-OS 2338887 relates to an even more special process, namely the coating of expanded slate-expanded clay particles with a quantitatively controllable coating made of piece gypsum in order to be able to use these particles made of filler in the manufacture of finished gypsum parts.
The coating makes the aggregate less absorbent, the water absorption is lower, the gypsum paste into which it is placed can be thicker, which means that the particles do not settle during the hardening process of the finished parts. In addition, the otherwise extremely lengthy drying process of the plasterboard parts is significantly shortened.
The process according to DE-AS 2243118 is more general. According to this literature reference, inorganic or organic waste materials are comminuted, bound with inorganic or organic binders to form granules and these are then coated with a binder.
The process is used expressly for the production of coated aggregates for concrete and concrete blocks; it is intended to produce rounded granules with a smooth surface.
Examples of starting materials in DE-AS are plastics, synthetic fiber products, textile,
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Wood and glass waste or rubber, as well as cork, wood flour, straw or limestone debris.
The invention, on the other hand, is that in a process of the type mentioned at the outset for obtaining largely pore-free aggregates with a closed surface, ashes from waste incineration plants, caloric power plants and other incineration plants with one or more binders from the group consisting of ionogenic or non-ionic bitumen emulsions, hot bitumen, liquid epoxy - or polyester resin, plastic dispersions such as styrene-butadiene dispersions or acrylic resin dispersions, bound under compression by pressing, extrusion, tamping or shaking and the product is adjusted to the desired grain size after possible shaping into cylindrical or cubic shaped bodies.
By binding these ashes with the binders mentioned, the surface of the resulting grains is practically sealed. In this way, the fabrics can be converted into neutral supplements in a simple and economical manner.
Because of the measures according to the invention, the ashes mentioned can now be used regardless of their chemical composition. The compression, which is done to increase the mechanical stability by reducing the size of the cavities, is done by pressing, shaking, tamping or extrusion. Depending on the mold, spherical or prismatic, especially cylindrical or cube-shaped bodies can be produced with the desired size.
For example, the material can be processed into extracts by extrusion and cutting the resulting strand into any desired pieces. If necessary, the material can also be tribomechanically activated before compression.
Acrylic resin dispersions, liquid polyester resin, liquid epoxy resin, styrene-butadiene dispersions or another plastic dispersion are primarily suitable as plastic binders.
The amount of binder depends primarily on the grain size of the material to be bound.
Fine-grained material, e.g. B. the average grain size 0, 125 mm, requires relatively large amounts of binder for coating the individual grains due to the high specific surface.
The processing consistency is chosen so that the material with binder falls when pouring and does not hold together; this corresponds to the consistency range K 1 according to ÖNorm B 4200, part 10. In these cases, the necessary compaction is carried out by pressing the earth-moist starting material. On the other hand, the waste material contains more coarse components, e.g. B. 3 to 5 mm, the specific surface is drastically reduced and with a relatively low binder content, a weakly flowing consistency is produced, corresponding to a consistency range K 4 according to ÖNorm 4200, Part 10. The weakly flowing mixture requires a significantly lower energy consumption during compression, e.g. B. by shaking.
According to ÖNorm B 4200, Part 10, a distinction is made between five precisely defined and reproducible areas of consistency. The selection of the consistency range depends on the largest grain of the raw materials. The largest grain of the raw materials determines the amount of binding agent required to coat each individual grain. The amount of binding agent, which depends on the largest grain, results in the materials being processed differently. The consistency class determines the type of compaction required, soil moisture and crumbly consistency, corresponding to K 2, is deformed by pressing, K 3 is either pressed or pounded and the flowing mixtures are best compacted by shaking.
In the case of the consistency areas K 3, residual binder can remain on the surface of the aggregates produced, which could lead to the individual grains sticking together during storage. In these cases, the supplements with powdery materials such as blast furnace slag, fly ash, limestone powder and. breaded. The powder binds the residual binder on the surface and the individual grains do not stick together.
Desired grain size ranges are, for example, 4 / 8.8 / 16, 16 / 32.32 / 50, 50/120 mm.
The aggregates produced according to the invention serve as fillers for building material. In particular, they can be used in road construction, where they increase the frost resistance of the road base. The grain size of underbody material accumulating on the spot is often in the "unusable sieve line area". As a result, the frost protection requirements are not met. If you mix the soils produced according to the invention
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Surcharges with larger grain increase the frost resistance of these initially unusable soils.
The result of the treatment of the starting materials with the binders by the process according to the invention is described in the following examples.
EMI3.1
<tb>
<tb> No. <SEP> surcharge <SEP> binding agent <SEP> consistency <SEP> compression <SEP> form <SEP> pressure <SEP> AnnerArt <SEP> kg / m'önorm <SEP> 4200, <SEP> 10. <SEP> part <SEP> type <SEP> pressure <SEP> N / mm2 <SEP> cylinder <SEP> N / mm2 <SEP> Kung
<tb> 1. <SEP> Aulehm <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 180 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> press <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 20, <SEP> 1 <SEP>
<tb> (low <SEP> pl. <SEP> silt) <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> cm <SEP>
<tb> 2.
<SEP> Loess clay <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 210 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> press <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm < SEP> 28, <SEP> 3 <SEP>
<tb> (medium plastic <SEP> clay) <SEP> acrylic resin dispersion <SEP> 12 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> cm <SEP>
<tb> 3. <SEP> topsoil <SEP> bitumen emulsion <SEP> 140 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> pounding <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 4, <SEP> 6 <SEP>
<tb> (mixed-grain <SEP> soil <SEP> cationic <SEP> Marshall compaction *) <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP> cm <SEP>
<tb> m. <SEP> bituminous. <SEP> admixtures) <SEP>
<tb> 4. <SEP> digested sludge <SEP> polyester resin <SEP> 112 <SEP> Kl <SEP> Marshall compaction *) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 38, <SEP> 4 <SEP>
<tb> (Mudden) <SEP> liquid <SEP> h <SEP> 5, <SEP> 2 <SEP> cm <SEP>
<tb> 5.
<SEP> digested sludge <SEP> epoxy resin <SEP> 168 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 68, <SEP> 2 <SEP>
<tb> (Mudden) <SEP> liquid <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> cm <SEP>
<tb> 6. <SEP> garbage slag <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 80 <SEP> K <SEP> 2 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 18, <SEP > 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 1/3 <SEP> mm <SEP> Bi <SEP> tumenemulsion <SEP> 120 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> cm <SEP>
<tb> not <SEP> ionic
<tb> 7. <SEP> pumice sand <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 312 <SEP> K <SEP> 3 <SEP> shake <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 34, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 1/6 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 10 <SEP> cm
<tb> 8.
<SEP> fly ash <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 120 <SEP> K1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 28.2
<tb> styrene-butadiene-50 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> - <SEP> dispersion <SEP>
<tb> 9. <SEP> fly ash <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 212 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 18, <SEP > 2 <SEP> a)
<tb> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 10. <SEP> organic <SEP> waste <SEP> epoxy resin <SEP> 82 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 24, <SEP > 2 <SEP>
<tb> liquid <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 11. <SEP> natural sand <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 340 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 47, <SEP > 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
<tb>
<tb> No.
<SEP> surcharge <SEP> binder <SEP> consistency <SEP> compression <SEP> form <SEP> pressure <SEP> Note
<tb> Type <SEP> kg / m'önorm <SEP> 4200, <SEP> 10. <SEP> Part <SEP> Type <SEP> Cylinder <SEP> N / mm <SEP> kung <SEP>
<tb> 12. <SEP> natural sand <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 340 <SEP> k1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 78, <SEP > 2 <SEP> b)
<tb> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 13. <SEP> natural sand <SEP> hydrate. <SEP> lime <SEP> 157 <SEP> K1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 35, <SEP> 1 <SEP> b)
<tb> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> 0, <SEP> 1/8 <SEP> mm <SEP> h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP>
<tb> 14.
<SEP> urban waste <SEP> with <SEP> all <SEP> Ab- <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 200 <SEP> K <SEP> 1 <SEP> harshall compaction *) <SEP> 010 <SEP> cm <SEP> 14, <SEP> 1 <SEP> c)
<tb> Fall substances <SEP> of all <SEP> GE <SEP> h <SEP> 6.4 <SEP> cm
<tb> driving class ibislll
<tb> and <SEP> 1 <SEP> to <SEP> 8 <SEP> of the <SEP> BRD <SEP> regulation <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9. <SEP> 71 <SEP> via
<tb> dangerous <SEP> working materials
<tb> 15. <SEP> urban waste <SEP> with <SEP> all <SEP> Ab- <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 200 <SEP> K1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> # <SEP > 10 <SEP> cm <SEP> 11.3
<tb> waste materials <SEP> of all <SEP> Ge bitumen emulsion <SEP> 40 <SEP> h <SEP> 6, <SEP> cm
<tb> driving classes <SEP> I <SEP> to <SEP> III <SEP> not <SEP> ionogenic
<tb> and <SEP> 1 <SEP> to <SEP> 8 <SEP> of the <SEP> BOR <SEP> regulation <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9.
<SEP> 71 <SEP> via
<tb> dangerous <SEP> working materials
<tb> 16. <SEP> Stadtmüll <SEP> with <SEP> stamp all <SEP> Ab- <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 180 <SEP> K <SEP> 2 <SEP> by hand <SEP> <SEP> dice <SEP> 31, <SEP> 7 <SEP>
<tb> waste materials <SEP> all <SEP> gel <SEP> epoxy resin <SEP> liquid <SEP> 80 <SEP> with <SEP> 7 <SEP> cm
<tb> driving classes <SEP> I <SEP> to <SEP> III <SEP> edge length
<tb> and <SEP> 1 <SEP> to <SEP> 8 <SEP> of the <SEP> BRD <SEP> regulation <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9. <SEP> 71 <SEP> via
<tb> dangerous <SEP> working materials
<tb> 17.
<SEP> urban waste <SEP> with <SEP> all <SEP> AB- <SEP> hot bitumen <SEP> B <SEP> 80 <SEP> 100 <SEP> K1 <SEP> Marshall compaction *) <SEP> # <SEP> 10 <SEP> cm <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> at
<tb> waste materials <SEP> all <SEP> Ge-h <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> cm <SEP> 200C <SEP>
<tb> driving classes <SEP> I <SEP> to <SEP> III <SEP>
<tb> and <SEP> 1 <SEP> to <SEP> 8 <SEP> of the <SEP> BRD <SEP> regulation <SEP> v. <SEP> 17. <SEP> 9. <SEP> 71 <SEP> via
<tb> dangerous <SEP> working materials
<tb>
<Desc / Clms Page number 5>
Notes on the table: *) Marshall test device:
Fall weight 4, 55 kg
Fall height 46 cm
2 x 50 beats a) Wrapping:
After compression, the cylinders were coated with a cation-active bitumen emulsion (7% by weight) in a free-fall mixer. b) Activate:
The tribomechanical "activation" of the raw material takes place in an "activator" (disintegrator), which both shredded the entire material to less than 0.1 mm and processed it mechano-chemically. The material was continuously introduced between oppositely driven disks, which are equipped with blades. c) Breading:
After compaction and coating with a bitumen emulsion (6% by weight), the material was "breaded" with blast furnace slag flour and surface dewatered in a hot air stream.