AT515809A1 - Bauteil und Zement für dessen Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft neue Bauteile vorzugsweise Hohlblöcke, Schalungs- und Mantelsteine sowie -platten, Gestelle für Speisen und Getränke, Platten der verschiedensten Art und Trenn- und Verblendelemente, mit wärme- und schallschutztechnisch günstigen Eigenschaften, aus mit synthetischen Textilfasern und anderen üblichen Komponenten, wie insbesondere Holzspäne, Mineralisatoren, Recyclingmaterial von Betonbearbeitungen und/oder Baurestmassen, sowie Additiven, auf Basis von Zement als Bindemittel, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass dieselben mit einem Leichtbeton gebildet sind, in welchen als Synthese-Fasern aus der industriellen Aufarbeitung von Alt-Reifen von Fahrzeugen aller Art, sowie von Zug-, Bau- und/ oder Abbaumaschinen unter Zerlegung in die dieselben bildenden Einzelkomponenten stammende, recyclierte und nicht weiter nachbehandelte Textilfasern ("Textilcord") eingearbeitet sind, sowie einen neuen, für die Herstellung der genannten Bauteile geeigneten Zement.

Description

Die Erfindung betrifft neuartige Bauteile, vorzugsweise Hohlblöcke, Schalungs- undMantelsteine sowie -platten, Gestelle für Speisen und Getränke, Platten derverschiedensten Art und Trenn- und Verblendelemente, insbesondere mit wärme- undschallschutztechnisch günstigen Eigenschaften, aus mit synthetischen Textilfasern undanderen üblichen Komponenten, wie insbesondere Holzspäne, Mineralisatoren,Recyclingmaterial von Betonbearbeitungen und/oder Baurestmassen sowie Additiven aufBasis von Zement als Bindemittel.

Es sind aus dem Stand der Technik eine große Zahl von Vorschlägen für Beton- und Bau-Bindemittel mit den verschiedensten Zusätzen außer den üblichen Zuschlägen bekanntgeworden.

Eine besondere Ausführungsart betrifft Betone mit den verschiedensten mineralischenund/oder pflanzlichen und/oder tierischen und insbesondere synthetischen Fasern alszugbeanspruchbares Verstärkungs- und Dämmmaterial, wozu an dieser Stelle nurbeispielsweise auf die schon lange gebräuchlichen Platten, insbesondere Dachplatten,auf Basis von Beton mit Asbestfasern, die heute selbstverständlich durch synthetischeFasern ersetzt sind, hinzuweisen ist.

Es ist bekannt, dass verschiedene synthetische Fasern mit ihren ihnen eigenenOberflächenstrukturen ursprünglich nicht imstande waren, Betonen jeweils gewünschteoptimale Eigenschaften zu verleihen, und es wurde daher schon seit langem versucht,ihnen Oberflächen zu verleihen, welche zu einer verbesserten Einbindung in den sieumgebenden Beton beitragen können, wobei auf diesem Gebiet durchaus positive Erfolgeerzielt worden sind.

Es ist schon lange ein Problem, der hohen Mengen an als Abfall anfallenden Reifen, dieweltweit ständig steigt, Herr zu werden. Daher ist die Notwendigkeit zu Recycling immerwichtiger und dringender geworden. Schätzungsweise werden ca. 13,5 Millionen TonnenReifen pro Jahr demontiert und bilden an sich wertvollen Abfall. Dazu gehören alle Artenvon Reifen, von PKW- über LKW-Reifen bis zu jenen von riesigen Traktoren und Reifenvon Bau- und Abbaumaschinen der verschiedensten Art.

In den letzten Jahren wurde, insbesondere im Hinblick auf die immer größer werdendeUmweltbelastung durch die verschiedensten Materialien aus Haushalt, Verkehr undIndustrie versucht, die dort anfallenden Abfallprodukte einer Wiedervenwertungzuzuführen.

So ist es schon seit langem bekannt, in den Brennöfen der Zementindustrie den dorteingesetzten mineralischen Ausgangskomponenten Alt-Reifen beizusetzen, wobei infolgeder hohen Brenntemperatur eine praktisch vollständige "Vernichtung" desselben erfolgt,wobei jedoch zumindest eine relativ kostspielige Filterung der beim Brennprozessauftretenden Abgase erforderlich ist.

Es wurde weiters intensiv in der Richtung geforscht, Alt-Reifen nicht bei hohenTemperaturen verbrennen zu müssen, sondern dieselben bei an sich üblichenBedingungen unschädlich zu machen.

So sind verschiedene Schredder-Verfahren für das Recycling von Alt-Reifen bekanntgeworden, bei welchen letztlich kleinteilige Reifenbestandteile gewonnen werden, die fürdie verschiedensten Zwecke wiedereinsetzbar sind.

Reifen-Recycling bedeutet heute nicht nur den Ersatz von fossilen Brennstoffen, sonderninsbesondere die Abtrennung und Gewinnung von wertvollen Materialien daraus, wieGummi, Stahl, sowie Textil, und deren die Wiederein- bzw. Rückführung in einenneuerlichen Materialkreislauf.

Am Start des Recycling-Prozesses werden die Alt-Reifen in Teile mit Größen von etwa150 x 150 mm zerlegt. Mittels eines weiteren Schredders wird eine weitere Zerkleinerungzu den Größen im Bereich von 1 bis 35 durchgeführt. Die so gewonnenen einzelnen losenTeile werden nun mit Hilfe von magnetischen, pneumatischen und siebtechnischenSeparatoren in deren entsprechende Bestandteile Stahl, Gummi und Textil aufgetrennt.

Die Stahlteile weisen eine Reinheit von 97 % auf und können in der Stahlgewinnungwieder eingesetzt werden.

Die Gummipartikel mit noch teilweise mit ihnen verbundenen, kleinen Stahl- undFaserteilen werden weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen und die hierbeigewonnenen Feinteile werden abermals mittels Separatoren getrennt und einerWiedervenwertung zugeführt.

Der Textilanteil besteht aus Fasern mit bestimmten Längen im Bereich von etwa 1 bis35 mm.

Im Zuge eingehender Untersuchungen wurde überraschend gefunden, dass bei genaudiesen Textilfasern aus dem Alt-Reifen-Recycling beispielsweise eine wie obenbeschriebene, besondere Oberflächenbehandlung mit dem Ziel einer Erhöhung derBindefähigkeit zwischen Faser und Beton absolut unterbleiben kann, und dass die derartzurückgewonnenen Fasern direkt in Betone eingearbeitet werden können und zuBetonen, insbesondere zu Leichtbetonen, mit hervorragenden Eigenschaften führen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind also Bauteile u. dgl. der eingangs genanntenArt, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie mit einem Leichtbetongebildet sind, in welchen als Synthese-Fasern - aus der industriellen Aufarbeitung von Alt-Reifen von Fahrzeugen aller Art, sowie vonZug-, Bau- und/oder Abbaumaschinen unter Zerlegung in die dieselben bildendenEinzelkomponenten stammende, recyclierte und sonst nicht weiter nachbehandelteTextilfasern ("Textilcord") eingearbeitet sind.

Eine Erklärung für das Phänomen der günstigen Faser-Eigenschaften könnte darin zufinden sein, dass schon bei der Reifenproduktion die Struktur der Faseroberflächen durchden sie satt ummantelnden Gummi verändert wird und dass dann bei der Aufarbeitungder Alt-Reifen, wie oben beschrieben, Fasern gewonnen werden, an welche fastMolekular- bzw. Mikrogröße aufweisende Gummipartikelchen äußerst fest gebunden sindund so zu einer besonders gegenüber Beton haftfesten Faseroberfläche führen.

Was die Eigenschaften des Textilcords, also der Textilfasern im (Alt-)Reifen, betrifft, so isthierzu Folgendes auszuführen:

Die Textileinlagen in den Reifen bestehen aus den höchstwertigen Fasern, insbesondereaus Polyamiden, Polyestern, und Viskosen, welche mit Gummistaub gemischt vorliegen.Diese Fasern haben neben den hohen Hafteigenschaften ausgezeichneteDämmungseigenschaften und sind nicht wasseranziehend.

Die damit erstellten Bauteile eigenen sich hervorragend als Hohlblöcke für Decken, alsSchalungen bzw. Schalungssteine, als Mantelsteine bzw. -platten, Platten, als üblicheVerblendelemente, als Verblendelemente mit schall- und/oder wärmeschutztechnischenEigenschaften, als Trennelemente und beispielsweise auch als hochfeste Gestelle für dieLagerung von Getränken in Flaschen, wie z.B. Wein.

Was die Menge an Textilfasern in den neuen Bauteilen betrifft, so haben sich solchebewährt, bei welchen vorgesehen ist, dass der dieselben bildende Leichtbeton recyclierteTextilfasern in Mengen von 20 bis 90 Vol.-%, insbesondere von 35 bis 75 Vol.-%, jeweilsbezogen auf das Leichtbeton-Gesamtvolumen enthält.

Hinsichtlich der optimalen Längen der Fasern in den neuen Bauteilen hat es sich,insbesondere im Hinblick auf die oben genannten Zwecke, als günstig erwiesen, dass diespeziellen im Beton enthaltenen recyclierten Textilfasern vorteilhaft jeweils Längen imBereich von 1 bis 35 mm , insbesondere von 5 bis 25 mm, aufweisen, dass also dieTextilfasern aus dem Alt-Reifen-Recycling, wie sie dort anfallen, also ohne nachherigeBehandlung direkt einsetzbar sind.

Was sich weiters als günstig erwiesen hat, ist die Tatsache, dass sich bei der Produktionder neuen Bauteile die verschiedensten anderen, z.B. faserhältigen, Komponenten imBeton einsetzen lassen, wie z.B. 0 bis 60 Vol.-%, insbesondere 10 bis 50 Vol.-%,Holzspan (gemäß EN 12779/2004, 3.1.3).

Hinsichtlich der Art der eingesetzten Textilfasern sind oben schon Angaben gemachtworden. Es haben sich demnach für die Herstellung der neuen Leichtbeton-Bauteile ausder Aufarbeitung von Alt-Reifen stammende Fasern, insbesondere auf Basis vonPolyamiden und/oder Polyestern und/oder Viskosen, als hervorragend geeignet erwiesen.

Bezüglich des Mengenanteils an Zement in den neuen Bauteilen hat es sich gezeigt, dass10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Bauteils optimaleErgebnisse liefern.

Einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet der für die Herstellung derneuen Bauteile eingesetzte Zement, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass indenselben Synthese-Fasern aus der industriellen Aufarbeitung von Alt-Reifen vonFahrzeugen aller Art, sowie von Zug-, Bau- und/oder Abbaumaschinen unter Zerlegung indie dieselben bildenden Einzelkomponenten stammende, recyclierte und nicht weiternachbehandelte Textilfasern ("Textilcord") eingearbeitet sind, und zwar insbesondere inMengen wie sie deren Anteil in den neuen Bauteilen gemäß den Ansprüchen 2 bis 6entsprechen.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Bauteile, vorzugsweise Hohlblöcke, Schalungs- und Mantelsteine sowie -platten,Gestelle für Speisen und Getränke, Platten der verschiedensten Art und Trenn- undVerblendelemente, mit wärme- und schallschutztechnisch günstigen Eigenschaften, ausmit synthetischen Textilfasern und anderen üblichen Komponenten, wie insbesondereHolzspäne, Mineralisatoren, Recyclingmaterial von Betonbearbeitungen und/oderBaurestmassen, sowie Additiven, auf Basis von Zement als Bindemittel, dadurchgekennzeichnet, - dass dieselben mit einem Leichtbeton gebildet sind, in welchen als Synthese-Fasern - aus der industriellen Aufarbeitung von Alt-Reifen von Fahrzeugen aller Art, sowie vonZug-, Bau- und/oder Abbaumaschinen unter Zerlegung in die dieselben bildendenEinzelkomponenten stammende, - recyclierte und nicht weiter nachbehandelte Textilfasern ("Textilcord") eingearbeitet sind.
2. 2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der denselbenbildende Leichtbeton recyclierte Textilfasern in Mengen von 20 bis 90 Vol.-%,insbesondere von 35 bis 75 Vol.-%, jeweils bezogen auf das Leichtbeton-Gesamtvolumenenthält.
3. 3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die indem denselben bildenden Leichtbeton enthaltenen recyclierten Textilfasern jeweilsLängen im Bereich von 1 bis 35 mm , insbesondere von 5 bis 25 mm, aufweisen.
4. 4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dassin dem denselben bildenden Leichtbeton außer den recyclierten Textilfasern undsonstigen Komponenten 0 bis 60 Vol.-%, insbesondere 10 bis 50 Vol.-%, Holzspan(gemäß EN 12779/2004, 3.1.3) enthalten sind.
5. 5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dassin dem denselben bildenden Leichtbeton als recyclierte Textilfasern - aus der Aufarbeitung von Alt-Reifen stammende Fasern auf Basis von Polyamidenund/oder Polyestern und/oder Viskosen enthalten sind.
6. 6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dassder Anteil an Zement in dem ihn bildenden Leichtbeton 10 bis 20 Gew-% beträgt.
7. 7. Zement für die Herstellung von Bauteilen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurchgekennzeichnet, dass in denselben Synthese-Fasern aus der industriellen Aufarbeitungvon Alt-Reifen von Fahrzeugen aller Art, sowie von Zug-, Bau- und/oder Abbaumaschinenunter Zerlegung in die dieselben bildenden Einzelkomponenten stammende, recyclierteund nicht weiter nachbehandelte Textilfasern ("Textilcord") eingearbeitet sind.