DD244546B5

DD244546B5 - Verfahren zur herstellung einer spezialbetonmasse

Info

Publication number: DD244546B5
Application number: DD85284789A
Authority: DD
Inventors: Bernhard Dipl-Ing Zinke; Joerg Dipl-Ing Roesler; Guenther Dipl-Ing Schmidt; Kai Dipl-Ing Nube; Juergen Dipl-Ing Friebel; Ulrich Schuhr; Christian Dr-Ing Lehm; Walther Schupp; Bernd Voigt
Original assignee: Ver Energiewerke Ag
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1993-09-02
Also published as: DD244546A1

Description

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

verarbeitet sowie gemahlen wird (DD-PS 48156).

Die Herstellung von Aschegranulat und Verwendung als Zuschlagstoff bzw. Bindemittel ist aus weiteren Patentschriften bekannt

(DD-PS 35 222, 223 699).

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 werden eine Aschesuspension auf den Lagerplatz mittels Rohrleitungen geleitet und bekannte Bindemittel beigemischt

(DD-PS 201816).

Allen aufgeführten Verfahren zur Verwendung von Flugaschen zur Herstellung von Baustoffen haften technische und

ökonomische Mängel an, die einer Verwertung dieser Aschen in volkswirtschaftlich bedeutendem Umfang abträglich waren. Einzusätzliches Aufmahlen der Aschen führt zwar in vielen Fällen zu einer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften, jedochkönnen in den meisten Fällen Treib- und Zerfallserscheinungen der unter Verwendung von aufgemahlener Asche hergestellten

Baustoffe nicht beseitigt werden. In gleicher Weise 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. 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 wasseraufnehmender, -haltender und -abgebender Stoff von 10 bis 60 Ma.-%, bezogen aufdas Gesamtgemisch, zugegeben wird.

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 Reindichte der Asche in kg/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 warmem Wasser können die Abbindereaktionen in der Spezialbetonmasse beschleunigt werden, ohne eine vorzeitige Austrocknung (Verbrennung) zu erreichen.

В:

Zur Ansteifung, Wasserbindung sowie Festigkeit-, 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, die kein Zuschlagstoff-Stützgerüst bilden, und/oder andere wasserhaltende Zuschlagstoffe zugemischt, wobei bei einer bindemitteltechnisch wenig aktiven Asche-Wasser-Suspension Zement als Festigkeitsverbesserer 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 verbessern.

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

Beispiel 1 Pumpfähiger Wärmedämmstrich Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension wird pumpenfähig unter Verwendung von bevorzugt heißem Wasser

nach Herstellungsgruppe A auf die vorhandene Fußbodenkonstruktion aufgebracht, steift schnell an und erhärtet ohne

Nachbehandlung.

Bindemitteltechnischaktive Asch e-Wasser-Suspension(50Ma.-%, flüssig) + Bindemitteltechnisch wenig aktive Asche (40 Ma.-%) + Zement(10Ma.-%)

= Wärmedämmstrich (leicht flüssig)

Beispiel 2 Nutzung im Straßenbau

a) Unterbau, Hersteilung nach Gruppe A und B

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension

(50Ma.-%, leichtflüssig)

+ Bindemitteltechnisch wenig aktive Asche (50Ma.-%) = Frischbeton (steife Konsistenz)

Nach Transport, Einbau und intensiver Verdichtung entsteht ein Unterbau in fugenfreier Ausführung. Druckfestigkeit nach 28 Tagen von 12

mm²

N bei einer Biegezugfestigkeit von 5 -

mm

b) Überbau, Herstellung nach Gruppe A und B

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (60Ma.-%), leichtflüssig)

+ Zement (40 Ma.-%, PZ 4/45)

= Frischbeton (plastische Konsistenz)

Nach Transport, Einbau und Verdichtung mit Vibrationstechnik oder Bitumenfertigern entsteht eine hochwertige fugenlose Verschließschicht. Die Tragfähigkeit und Dichtheit des Überbaus kann durch die Zugabe von 41 Ma.-% gut abgestuften Bitumensplitts beim Mischvorgang noch verbessert werden. Die Aufbringung auf den frischen Unterbau kann dabei in 2-4cm Stärke sofort erfolgen. Bei Zugabe von 2 Ma.-% faserigen, beständigen, rißfesten Rückständen mit kurzer Faserlänge von ca. 5 mm 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 Speziaibetonmasse 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 2 b Beispiel 4 Wärmedämmörtel (Spachtelmasse), Herstellung nach Gruppe A, B und C

Bindemitteltechnisch wenig aktive Asche-Wasser-Suspension (45 Ma.-%, leicht flüssig) + Zement (45 Ma.-%)

+ feinkörnige Sägespäne(10Ma.-%)

= 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 (65 Ma.-%, zähflüssig)

+ Zement(35Ma.-%,PZ4/45)

= Frischbeton, der nach Formgebung und Erhärtung feingliedrige Elemente ergibt

Beispiele Keramische Masse

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (65Ma.-%, leicht flüssig)

+ Zement (35Ma.-%, 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. Beispiele Schornsteinsanierungsmasse, Herstellung nach Gruppe A und B wie Beispiel 5, wobei mit einer Zugvorrichtung, die über Spreizbacken sich am Schornsteininnern verkeilt und von oben beschickt wird, die Auskleidung von unten nach oben erfolgt. Beispiel 9 Vorfertigung von Bauelementen, Hersteilung nach Gruppe A, B und C

Bindemitteltechnisch aktive Asche-Wasser-Suspension (40Ma.-%, dünnflüssig) + Bauschutt mit abgestufter Korngröße (60 Ma.-%)

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

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Spezialbetonmasse 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 wasseraufnehmender, -haltender und -abgebender Stoff von 10 bis 60Ma.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, zugegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als wasseraufnehmender, -haltender und -abgebender Stoff gering aktive feinkörnige Asche und/oder Zement und/oder sonstige feinkörnige mineralische Rückstände, die kein Zuschlagstoff-Stützgerüst bilden, verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als wasseraufnehmender, -haltender und -abgebender Stoff Textilschnitzel und/oder organische Brennstoffrückstände und/oder Holzfasern verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Asche-Wasser-Suspension eine nach Spülentaschung am Deponieort anfallende noch nicht erhärtete Filterasche verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in die Asche-Wasser-Suspension ein einen dichten Gefügeverband herbeiführender Stoff, der außerhalb herkömmlicher Zuschlagstoff-Sieblinien- und/oder Mengenbereiche liegt, wie Xylit, Bauschutt und/oder Abbruchmateriai, zugemischt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 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 Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß auf den frisch hergestellten hochverdichteten fugenfreien Unterbau sofort eine plastische, dünnschichtige, fugenlose Überbauung aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung als Fließestrich verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 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 Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung als plastische dünnschichtige, fugenlose Überbauung verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 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 Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung als Mörtel verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Mischung wärmedämmende Zuschlagstoffe zugegeben werden.

14. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Herstellung hochdynamisch beanspruchter Bauwerke, insbesondere mit hoher Feingliedrigkeit, verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung für keramische Erzeugnisse verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung verpreßt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung durch Betonfarben in üblicherweise und/oder durch wasserlösliche Farben und/oder Abtönpasten im Anmachwasser eingefärbt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Rohrauskleidung und/oder -Sanierung auf einem Haftgrund verwendet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Herstellung von Bewehrungselementen bei einem der Aschesuspension untergemischten Mindestzementanteil von 500kg/m³ verwendet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Bauwerkssanierung als Einpreßmörtel verwendet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Schornsteinsanierung verwendet wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung mehrmalig aufgetragen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 1,2,3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung für die Herstellung von Bauelementen verwendet wird.

24. Verfahren nach Anspruch 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 Anspruch 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Bauwerkssicherung in erdbebengefährdeten Gebieten verwendet wird.

26. Verfahren nach Anspruch 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung zur Herstellung von leichten wasserdichten Schwimmkörpern verwendet wird.