DD244546A1

DD244546A1 - Verfahren zur herstellung einer spezialbetonmasse

Info

Publication number: DD244546A1
Application number: DD85284789A
Authority: DD
Inventors: Bernhard Zinke; Joerg Roesler; Guenther Schmidt; Kai Nube; Juergen Friebel; Ulrich Schuhr; Christian Lehm; Walther Schupp; Bernd Voigt
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-04-08
Also published as: DD244546B5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spezialbetonmasse unter Verwendung von Filteraschen, wobei eine Asche-Wasser-Suspension so herzustellen ist, dass Treib-, Zerfalls- und Schwinderscheinungen des Betons verhindert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine Asche-Wasser-Suspension mit einem Wasser-Asche-Verhältnis von 0,4 bis 1,2 hergestellt und danach ein stark wasserbindender die Erhärtung und/oder die Bindigkeit beeinflussender Stoff von 10 bis 60 Ma.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, zugegeben wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hersteilung einer Spezialbetonmasse unter Verwendung von Filteraschen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Verwendung von Filteraschen (FA) für eine baustofftechnische Nutzung muß man zwei Hauptanwendungsrichtungen unterscheiden.

1. Verwendung der Filterasche als Zuschlagstoff

2. Verwendung der Filterasche als Bindemittel

Eine Kombination von beiden Anwendungsrichtungen ist möglich.

Bekannt ist ein Verfahren zur Verwertung von Filterasche als Bindemittel, wobei eine suifatische Anregung der Filterasche mit Anhydrit durchgeführt wird und dieser Baustoff zur Herstellung von Verfüllmassen verwendet wird (DD-PS 104600). Schwer verwertbare Naß- und Filteraschen können einer bautechnischen Nutzung zugeführt werden, indem der Asche Gips und/oder Zement in einem bestimmten Verhältnis zugegeben wird und die Asche vorher in Granuliereinrichtungen zu Aschepellets -yerarbeiteisowiegsmahlen wird (DD-PS 48156).

DieJHerstellung von Aschegranulat und Verwendung als Zuschlagstoff bzw. Binde'mittel ist a us weiteren Patentschriften bekannt (DD-PS 35222,223699).'

Aus Filterasche lassen sich in bekannter Weise poröse Bausteine herstellen, indem ein Schaummittel beigegeben wird, der , Beton geschlagen, geformt und der Formling durch Lufterhärtung zum Abbinden gebracht wird (DE-OS 841728).

Ebenfalls bekannt ist ein Verfahren zum Füllen und Abdichten von Oberflächenlagerplätzen mit Abfällen aus Kraftwerken.

Hierbei wird eine Aschesuspension auf den Lagerplatz mittels Rohrleitungen geleitet und bekannte Bindemittel beigemischt (DD-PS 201 816).

Allen aufgeführten Verfahren zur Verwendung von Flugaschen zur Herstellung von Baustoffen haften technische und ökonomische Mangel an, die einer Verwertung dieser Aschen in volkswirtschaftlich bedeutendem Umfang abträglich waren.

Ein zusätzliches Auf mahlen der Aschen führt zwar in vielen Fällen zu einer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften, jedoch können in den meisten Fällen Treib-und Zerfallserscheinungen der unter Verwendung von aufgemahlener Asche hergestellten Baustoffe nicht beseitigt werden.

In gleicherweise kann in vielen Fällen durch die vorgeschlagenen Verfahren nicht die vollständige Hydratation des in den

Aschen enthaltenen aktiven Anteiles erreicht werden. ·

Damit aber werden die Bindemitteleigenschaften dieser Aschen stark herabgesetzt.

Als weiterer Nachteil bekannter Verfahren muß der nicht unbeträchtliche apparative Aufwand genannt werden.

Generell mangelt es den bekannten Verfahren daran, daß durch partielle Substitutionen von Zuschlagstoffen und anteilig Bindemittel die Qualitätsmerkmale bekannter Konstruktionen und Bauwerke, die auch mit anderen Bindemitteln abgesichert werden können, angestrebt werden.

Im Vordergrund dieser Verfahren steht daher stets der Substitutionseffekt und nicht die Erreichung neuer Qualitätsmerkmale und die Erschließung neuer Einsatzgebiete.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für die Herstellung einer Betonmasse aus Filteraschen zu senken und einen allseitig verwendbaren Baustoff aus Sekundärrohstoffen zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Asche-Wasser-Suspension so herzustellen, daß Treib-, Zerfalls- und Schwinderscheinungen des Betons verhindert werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Asche-Wasser-Suspension mit einem Wasser-Asche-Faktor von 0,4 bis 1,2 hergestellt und danach ein stark wasserbindender die Erhärtung und/oder die Bindigkeit beeinflussender Stoff von 10 bis 60Ma.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, zugegeben wird.

Ausführungsbeispiel

Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Die Grundlage für alle Ausführungsbeispiele stellen nachfolgende Herstellungsgruppen dar, die in drei Hauptkategorien einteilbar sind.

A: Unter Berücksichtigung des technologisch bedingten Mindestwasseranspruches und der Dichte der Flugasche wird eine Asche-Wasser-Suspension hergestellt, wobei abzusichern ist, daß das Volumen der Suspension in etwa dem Wasservolumen und dem Reindichteverdrängungsvolumen der Asche

Aschemasse in kg ReindichtederAscheinkg/l

) entspricht. (W/A-Faktor = 0,4-1,2)

Dies ist bei technologisch bedingtem Mindestwasseranspruch von relativ steifer Suspension nur mit einem Intensivmischverfahren abzusichern.

Durch Zugabe von warmen Wasser können die Abbindereaktionen in der Spezialbetonmasse beschleunigt werden, ohne eine vorzeitige Austrocknung (Verbrennung) zu erreichen.

B: Zur Ansteifung, Wasserbindung sowie Festigkeits-, Dichtigkeits- und Beständigkeitserhöhung gegen aggressive Medien wird der Asche-Wasser-Suspension ein feinkörniger, mineralischer Stoff, wie bindemitteltechnisch wenig aktive Asche und/oder Zement und/oder sonstige feinkörnige mineralische Rückstände und/oder andere wasserhaltende Zuschlagstoffe, zugemischt, wobei bei einer bindemitteltechnisch wenig aktiven Asche-Wasser-Suspension generell 2ement als Festigkeitsträger und bei einer bindemitteltechnisch aktiven Asche-Wasser-Suspension Zement nur unter Umständen als Aktivator und Festigkeitsverbesserer sowie zur Erhöhung der Dichtheit und Dichtigkeit zugegeben werden muß. Grundsätzlich erhärtet das entstehende Gemisch als schwindfreier, beständiger Beton mit einer hohen Anzahl an Haftbrücken, hoher Biegezugbeanspruchung, gutem Ε-Modul und hoher Dichtheit.

C: Zur zielgerichteten technologischen und Gebrauchswertverbesserung wird durch den Mischprozeß und/oder durch Einpreßvorgänge der Frischbeton mit mineralischen und/oder synthetischen Zuschlagstoffen versetzt, wobei sich die Tragfähigkeit und/oder das Elastizitätsverhalten und/oder die Wärmedämmung sowie die technologische Anfälligkeit gegen vorzeitige Austrocknung verbessert.

Nachfolgende Beispiele zeigen unter Berücksichtigung der vorgenannten Grundsätze die Vorteile und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Spezialbetonmasse auf.

Beispiel 1

Pumpfähiger Wärmedämmestrich

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension wird pumpenfähig unter Verwendung von bevorzugt heißem Wasser nonti LJni-ntnl liinnnnri innn Λ ·ίι if j-J!si t ίί-ιι-Ι-ι *\ ni-Jfin A Ci lfi \r\f\fi£%r\ l*r\ »it>+fi 1Ι/+ΪΛ1"» *i ι ι f r* Ω \r\*· O f\ h + tJ+Qif* or*hl-»^ll ΏΙΛ iinH Qi'hÖ H^-Q+ Λ kl Π Ω

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (5 Raumteile, flüssig) + bindemitteltechnisch wenig aktive Asche (4 Raumteile) + Zement (1 Raumteil)

= Wärmedämmestrich (leichtflüssig)

Beispiel 2

Nutzung im Straßenbau

a) Unterbau, Herstellung nach Gruppe A und B

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-SuspensionJ3 Raumteile leichtflüssig) + bindemitteltechnisch wenig aktive Asche (3 Raumteile)

= Frischbeton (steife Konsistenz) Nach Transport, Einbau und intensiver Verdichtung entsteht ein Unterbau in fugenfreier Ausführung.

N (Druckfestigkeit nach 28 Tagen von 12 γ bei einer

Biegezugfestigkeit von 5 5-)

mm²

b) Überbau, Herstellung nach Gruppe A und B

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (3 Raumteile, leichtflüssig) + Zement (2 Raumteile PZ 4/45)

= Frischbeton (plastische Konsistenz)

Nach Transport, Einbau und Verdichtung mit Vibrationstechnik oder Bitumenfestigern entsteht eine hochwertige fugenlose Verschleißschicht.

Die Tragfähigkeit und Dichtheit des Überbaues kann durch die Zugabe von 3,5 Raumteilen gut abgestuften Bitumensplitt beim Mischvorgang noch verbessert werden. Die Aufbringung auf den frischen Unterbau kann dabei in 2-4cm Stärke sofort erfolgen.

Bei Zugabe von 3,5 Raumteilen faserigen, beständigen, rißfesten Rückständen mit kurzer Faserlänge von ca. 5mm ist eine Verschleißschicht mit etwas geringer Tragfähigkeit, aber höherer Elastizität und Biegezugbeanspruchung herstellbar.

c) Straßensanierungen, Herstellung wie Beispiel 2 b, wobei ein zusätzliches Grobzuschlagstoffgerüst (z. B. Schotter) in die Spezialbetonmasse hineingepreßt wird.

Beispiel 3

Beton für wasserdichte Bauwerke, Beton mit geringer Gasdurchlässigkeit und Beton zur Bauwerkssicherung in Erdbebengebieten Herstellung nach Gruppe A, B und C wie Beispiel 2b

Beispiel 4

• Wärmedämmörtel (Spachtelmasse), Herstellung nach Gruppe A, B und C Bindemitteltechnisch wenig aktive Asche-Wasser-Suspension (3 Raumteile, leichtflüssig)

+ Zement (3 Raumteile)

+ feinkörnige Sägespäne (3 Raumteile) β

= geschmeidiger spachtelartiger Wärmedämmörtel, der der Mörtelgruppe Il entspricht

Beispiel 5

• Beton für dynamisch beanspruchte feingliedrige Bauwerke, Herstellung nach Gruppe A und B Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (3 Raumteile, zähflüssig)

+ Zement (2 Raumteile PZ 4/45)

= Frischbeton, der nach Formgebung und Erhärtung feingliedrige Elemente ergibt

Beispiele

• Keramische Masse

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (3 Raumteile, leicht flüssig) + Zement (2 Raumteile PZ 4/45)

= Frischbeton (plastische Konsistenz)

Beispiel 7

• Rohrauskleidung, Herstellung nach Gruppe A, B und C wie Beispiel 2 b, wobei an die Rohrwände als Haftgrundverbesserer Textilbahnen geklebt werden.

Beispiel 8

• Schornsteinsanierungsmasse, Herstellung nach Gruppe A und B wie Beispiel 5, wobei mit einer Zugvorrichtung, die über Spreizbacken sich am Schornsteininnem verkeilt und von oben beschickt wird, die Auskleidung von unten nach oben erfolgt.

Beispiel 9

• Vorfertigung von Bauelementen, Herstellung nach Gruppe A, B und C

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (1 Raumteil, dünnflüssig) + Bauschutt mit abgestufter Korngröße (2-3 Raumteile)

= Frischbeton, der nach Formgebung und Erhärtung als Handmontagestein mit guter Wärmedämmung eingesetzt wird.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Herstellung einer Spezjalbetonmasse unter Verwendung von Filterasche, gekennzeichnet dadurch, daß eine Asche-Wasser-Suspension mit einem Wasser-Asche-Faktor von 0,4 bis 1,2 hergestellt und danach ein wasserbindender Stoff von 10 bis 60Ma.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, zugegeben wird.
2. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß als die Erhärtung und/oder die Bindigkeit beeinflussende wasserbindende Stoffe gering aktive feinkörnige Aschen und/oder Zement und/oder sonstige feinkörnige mineralische Rückstände, verwendet werden.
3. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß als die Bindigkeit beeinflussende Stoffe Textilschnitzel und/oder organische Brennstoffrückstände und/oder Holzfasern verwendet werden.
4. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Asche-Wasser-Suspension eine nach Spülentaschung am Deponieort anfallende noch nicht erhärtete Filterasche verwendet wird.
5. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein dichtes Stützgerüst bildende Stoffe, wie Xylit, Bauschutt und Abbruchmaterial zugemischt werden.
6. Verfahren nach Pkt. 1,2 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung als Unterbau und/oder Überbauung für den Straßenbau in fugenfreier Ausführung hergestellt wird.
7. Verfahren nach Pkt. 6, gekennzeichnet dadurch, daß auf den frisch hergestellten hochverdichteten fugenfreien Unterbau sofort eine plastische, dünnschichtige, fugenlose Überbauung aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung als Fließestrich verwendet wird.
9. Verfahren nach Pkt. 1,2,3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung für Straßensanierungen und Fugenverfüllungen in die Schadstelle eingebracht wird, wobei als zusätzliches Stützgerüst Grobzuschlagstoffe eingepreßt werden und eine zusätzliche Entwässerung der Spezialbetonmassen mit dem Verdichtungsvorgang durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Pkt.9, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung als plastische dünnschichtige, fugenlose Überbauung verwendet wird.
11. Verfahren nach Pkt. 1,2 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Herstellung von Konstruktionen mit erhöhter Wassergefährdung im Hoch- und Tiefbau verwendet wird.
12. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung als Mörtel verwendet wird.
13. Verfahren nach Pkt. 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Mischung wärmedämmende Zuschlagstoffe zugegeben werden.
14. Verfahren nach Pkt. 1, 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Herstellung hochdynamisch beanspruchter Bauwerke, insbesondere mit hoher Feingliedrigkeit, verwendet wird.
15. Verfahren nach Pkt. 1, 2 and 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung für Keramische Erzeugnisse verwendet wird.
16. Verfahren nach Pkt. 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung verpreßt wird.
17. Verfahren nach Pkt. 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung jjurch Betonfarben in üblicherweise und/oder durch wasserlösliche Farben und/oder Abtönpasten im Anmachwasser eingefärbt wird.
18. Verfahren nach Pkt. 1,2 und S, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Rohrauskleidung und/oder-Sanierung auf einem Haftgrund verwendet wird.
19. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Herstellung von Bewehrungselementen bei einem der Aschesuspension untergemischten Mindestzementanteil von 500 kg/m³ verwendet wird.
20. Verfahren nach Pkt. 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Bauwerkssanierung als Einpreßmörtel verwendet wird.
21. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Schornsteinsanierung verwendet wird.
22. Verfahren nach Pkt. 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung mehrmalig aufgetragen wird.
23. Verfahren nach Pkt. 1, 2,3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung für die Herstellung von Bauelementen verwendet wird.
24. Verfahren nach Pkt. 1, 2, 3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung mit leichten, porösen Zuschlagstoffen für die Vorfertigung von wärmedämmenden Bauelementen verwendet wird.
25. Verfahren nach Pkt. 1, 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Bauwerkssicherung in erdbebengefährdeten Gebieten verwendet wird.
26. Verfahren nach Pkt. 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Herstellung von leichten wasserdichten Schwimmkörpern verwendet wird.