DE102006006372B4

DE102006006372B4 - Verfahren zur Herstellung von Ziegelkies

Info

Publication number: DE102006006372B4
Application number: DE200610006372
Authority: DE
Inventors: Anette Prof. Dr.-Ing. Müller; Ursula Dr.-Ing. Stark; Alexander Dipl.-Ing. Schnellert
Original assignee: Bauhaus Universitaet Weimar
Current assignee: Bauhaus Universitaet Weimar
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2006-02-11
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2026-02-12
Also published as: DE102006006372A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Ziegelkies, bei dem
– vorzerkleinerter Mauerwerksbruch aus Vollziegeln, der von Bestandteilen aus Holz und Metall befreit wurde,
– entweder als gesamte Körnung > 8 mm oder als bereits vorklassierte Körnung 8/16 oder 16/32 oder 32/64 in einen Arbeitsbehälter gegeben wird,
– der im Arbeitsbehälter befindliche Mauerwerksbruch im Chargenbetrieb durch Vibration des Arbeitsbehälters verursachte Abrasion zerkleinert wird, wobei die Körner abgerundet und anhaftende Mörtel- und Putzreste abgerieben werden
– und der so als Feinanteil entstehende Abrieb durch Aussiebung entfernt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ziegelkies. Zur Herstellung wird zerkleinerter Mauerwerkbruch aus Vollziegeln, der keine Bestandteile aus Holz, Metall und dergleichen enthält, selektiv zerkleinert Die Körner werden abgerundet und gleichzeitig werden anhaftende Mörtel- und Putzreste entfernt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ziegelkiese sind insbesondere zur Verwendung als Zierkies für die Gartengestaltung, aber auch als dekorative Elemente für Wintergärten geeignet. Sie können jedoch auch für andere Anwendungsfälle, beispielsweise als Dränageschüttung und Sauberkeitsschichten verwendet werden. Vorteil dieses Materials ist das attraktive Aussehen insbesondere die Farbe, die durch unterschiedliche Materialherkunft bedingten Farbschattierungen und Oberflächenstrukturen, die durch den Abrasionsvorgang freigelegt wurden.
Nach DE 03 31 175 A1 ist ein Verfahren zur Verwertung von Abbruchmaterial von Bauwerken bekannt, bei dem zerkleinerter Mauerwerkbruch verarbeitet wird. Mit diesem Verfahren wird ein Ziegelkies dadurch erzeugt, indem der zerkleinerte Mauerwerkbruch in rotierenden Trommeln mit Hubleisten behandelt wird, wobei eine selektive Zerkleinerung durch Abrasion stattfindet, wodurch Körner abgerundet und gleichzeitig anhaftende Mörtel- und Putzreste entfernt werden und der entstehende Feinanteil anschließend abgesiebt wird. Dabei ist nachteilig, dass sich insbesondere die Bearbeitung größerer Körnungen schwierig gestaltet, weil bei den rotierenden Trommeln ungewollter Kornbruch zu verzeichnen ist, so dass die Körner zerstört werden. Die erforderlichen Anlagen können deshalb nur mit einem verhältnis mäßig geringen Füllungsgrad betrieben werden, so dass sie einen hohen Platzbedarf erfordern.
Im Stand der Technik sind Anordnungen bekannt, die vibrierende Bewegungen zum Bruch von Mineralstoffen anwenden.
Beispielsweise ist aus RU 2 234 981 C2 die Verwendung in einer Gesteinsmühle zur Produktion gebrochener Mineralstoffe mit erhöhtem Anteil kubischer Stücken zur Verwendung im Straßenbau bekannt. Hierbei ist ein innerer Konus auf Silentblöcken auf einem Gestell montiert. Um diesen herum ist ein äußerer, mit zwei selbstsynchronisierenden Vibratoren versehener äußerer Konus mit Hilfe elastischer Stoßdämpfer angebracht, der durch die Vibratoren in Pendelbewegungen versetzt wird.
Aus der EP 1 336 593 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Betonabfälle gebrochen und in einer Mühle gemahlen werden, bei der ein Rotor exzentrisch in einer Trommel rotiert. Das dabei anfallende Betonpulver dient zusammen mit Zement anschließend der Beschichtung der Betonkörner
Aus US 5,486,135 ist ein Behälter zur Verwendung mit einer vibrierenden Maschine bekannt, der aus einer geschlossenen Hohlkugel aus abriebfestem Plastik mit einem Schraubverschluss besteht und zum Entgraten, Runden, Polieren oder Reinigen von Teilen, insbesondere aus Metall, Plastik, Keramik und Glas dient, die dem Behälter zusammen mit flüssigen oder festen Medien und Schleifmitteln zugeführt werden.
Aus EP 0 636 456 B1 ist eine Vibrationsvorrichtung bekannt, welche einen Behälter aufweist, der elastisch an einer Vibrationserzeugungseinrichtung befestigt ist. Dabei soll Material von einem Materialeingabeende zu einem Materialausgabeende transportiert werden. Mit der vibrierenden Gleitschleiftrommel werden Materialien, z.B. Gussteile mit Hilfe von Vibrationen zu einer Gleitschleifbewegung über eine Transportfläche bewegt, wobei sie sich in einer rollenden Weise fortbewegen. Diese Bewegung wird durch Schrot- oder Flüssigkeitsstrahleinrichtungen unterstützt. Der Schrot kann dabei auch zum Schleifen benutzt werden.
Zur Herstellung von Ziegelkies sind diese Anordnungen nicht vorgesehen und auch nicht geeignet.
Nach DE 103 31 175 A1 ist ein Verfahren zur Verwertung von Abbruchmaterial von Bauwerken bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Kies aus gerundetem Ziegelbruchmaterial mit Körnungen 8/16 oder 16/32 oder 32/64-beschrieben, der mit einem Herstellungsverfahren erzeugt wird, bei dem der Mauerwerksbruch in rotierenden Trommeln mit Hubleisten behandelt wird. Grobkörnige und hartgebrannte Ausgangsmaterialien können damit nicht effektiv bearbeitet werden.
Ferner ist aus DE 91 15 117 U1 eine Anlage zur Zerkleinerung oder Aufbereitung von Naturstein oder Bauschutt bekannt, bei dem Mauerwerksbruch durch Vibrationsbewegungen befördert wird. Die Zerkleinerung erfolgt mit einem Brecher.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Ziegelkies anzugeben, mit dem der Kies kostengünstig hergestellt werden kann, ohne dass dazu ein sortenreines Ausgangsmaterial benötigt wird und mit dem effektiv auch grobkörnige und hart gebrannte Ausgangsmaterialien bearbeitet werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zerkleinerter Mauerwerkbruch entweder als gesamte Körnung > 8 mm oder als bereits vorklassierte Körnungen 8/16, 16/32 oder 32/64 mm mittels Vibratoren nach einem bestimmten technologischen Regime behandelt. Die Behandlung findet im Chargenbetrieb statt, so dass die Verweilzeit im Vibrator leicht an die sich für die jeweilige Charge ergebenden Erfordernisse angepasst werden kann. Dies ermöglicht sowohl eine effektive Bearbeitung als auch eine hohe Qualität. Durch den Einsatz eines Vibrators mit einem definierten Chargenbetrieb kann die Verweildauer des zu behandelnden Materials viel genauer eingehalten werden als beim Durchlauf des zu bearbeitenden Materials durch Trommeln. Bei dieser Behandlung findet eine selektive Zerkleinerung durch Abrasion statt, wodurch die Körner abgerundet und gleichzeitig anhaftende Mörtel- und Putzreste entfernt werden. Der als Abrieb entstehende Feinanteil wird anschließend ausgesiebt. Es verbleibt ein ästhetisch und dekorativ aussehender sortenreiner Ziegelkies mit abgerundeter Kornform und je nach Ziegelart mit ziegelroter bis bräunlich gelber Farbe.
Durch Zugabe von Abrasionsmitteln in den Arbeitsbehälter kann die erforderliche Bearbeitungszeit verringert werden. Die Abrasionmittel werden nach dem Bearbeitungsvorgang ausgesiebt. Sie weisen deshalb vorteilhaft eine Körnung auf, die sich von der Körnung des zu bearbeitenden Materials unterscheidet.
Eine weitere Verbesserung der Oberflächengüte und der Sauberkeit der erzeugten Kieskörner kann durch die Behandlung mit Wasser erreicht werden. Vorteilhaft wird dabei Wasser zunächst während des Vibrationsbearbeitungsprozesses zugesetzt und nach der Behandlung nochmals gespült, um eine hohe Oberflächengüte zu erreichen und Feinstaubanteile zu binden.
Die erzeugten Ziegelkörner können in die Gruppe der Zierkiese eingeordnet und als solche verwertet werden. Es können Kiese mit Rohdichten von 1,8 g/cm³ bis 2,2 g/cm³ hergestellt werden. Sie zeichnen sich durch eine geringe Wasseraufnahme von etwa 10 bis 14 Masse-% auf und sind deshalb frostbeständig.
Als besonderer Vorteil ergibt sich dabei, dass eine Verwertung der Grobfraktionen von zerkleinertem Mauerwerkbruch ermöglicht wird, für die zur Zeit noch große Verwertungsdefizite bestehen, und keine Lösungen für ein Recycling auf hohem Niveau vorliegen. Die angesprochenen Bauabfälle werden damit zu hochwertigen Produkten, was eine hohe Wertschöpfung sichert und einen Beitrag zum Materialrecycling und zur Ressourcenschonung bedeutet.
Die Erfindung zeichnet sich gegenüber bekannten Verfahren durch eine Reihe von Vorteilen aus. Hierzu zählen insbesondere:

1. Durch den Ablauf des Verfahrens im Chargenbetrieb kann die Verweilzeit des zu bearbeitenden Materials im Arbeitsbehälter an die jeweiligen zu bearbeitenden Materialsorten angepasst und damit eine hohe und insbesondere gleichbleibende Qualität gewährleistet werden.
2. Es erfolgt eine schonende Behandlung des Materials, so dass auch für größere Körnungen eine Kornzertrümmerung weitgehend vermieden wird.
3. Die Effektivität des Verfahrens kann durch Zugabe von Abrasionemitteln erhöht werden.
4. Durch die Zugabe von Wasser während des Bearbeitungsprozesses und/oder rbeitungsprozess kann die nach dem BeaOberflächenqualität verbessert und es können Feinstaubanteile gebunden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand zweier Ausführungsbeispielen erläutert.
Ausführungsbeispiel 1
Der Mauerwerksbruch wird zunächst mittels Prallbrecher oder einem Bachenbrecher vorzerkleinert. Das vorzerkleinerte Abbruchmaterial wird in einem Arbeitsbehälter bearbeitet, welcher Vibrationsbewegungen ausführt, die von einem leistungsstarken Unwucht-Antrieb erzeugt werden. Als Arbeitsbehälter sind Trog- sowie Rundvibratoren einsetzbar. Die darin befindlichen Ziegelbruchstücke geraten in eine Umwälzbewegung. Durch die dabei ent stehenden Relativbewegungen zwischen den einzelnen Ziegelstücken erfolgt ein gegenseitiges Abschleifen. Hierbei werden die Kanten verrundet und die Oberfläche geglättet. Die Bearbeitung kann sowohl trocken, als auch unter Zusatz von Wasser erfolgen. Der Rundungsprozess kann durch die Zugabe von Schleifkörpern beschleunugt werden.
Anschließend erfolgt eine Klassierung in die gewünschten Kornklassen.
Ausführungsbeispiel 2
Nach der Vorzerkleinerung wird zunächst eine Klassierung des vorzerkleinerten Abbruchmaterials in Kornklassen von beispielsweise < 8, 8/16, 16/32 und 32/63 mm vorgenommen. Danach wird die separate Behandlung der einzelnen Kornklassen im Arbeitsbehälter des Vibrators durchgeführt. Anschließend erfolgt eine Absiebung des Abriebs von den gerundeten Körnern der jeweiligen Kornklassen.
Die Beanspruchungsdauer kann jeweils in Abhängigkeit von der Vorzerkleinerung und der Größe der Bearbeitungsanlage geregelt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Ziegelkies, bei dem – vorzerkleinerter Mauerwerksbruch aus Vollziegeln, der von Bestandteilen aus Holz und Metall befreit wurde, – entweder als gesamte Körnung > 8 mm oder als bereits vorklassierte Körnung 8/16 oder 16/32 oder 32/64 in einen Arbeitsbehälter gegeben wird, – der im Arbeitsbehälter befindliche Mauerwerksbruch im Chargenbetrieb durch Vibration des Arbeitsbehälters verursachte Abrasion zerkleinert wird, wobei die Körner abgerundet und anhaftende Mörtel- und Putzreste abgerieben werden – und der so als Feinanteil entstehende Abrieb durch Aussiebung entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsbewegungen mit einem Unwucht-Antrieb erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzerkleinerung mittels Prallbrecher erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Kornband des vorzerkleinerten Mauerwerksbruchs im Arbeitsbehälter gerundet und anschließend klassiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung im Arbeitsbehälter mit Zudosierung von Wasser erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Arbeitsbehälter Schleifkörper zugesetzt werden.