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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Baustoffs sowie einen Baustoffherstellbar über ein derartiges Verfahren.
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Zur Erreichung von zuletzt immer stärker in den Fokus gerückten klimapolitischen Zielen ist in steigendem Maße auch die Bauindustrie gefordert, umweltfreundliche und nachhaltige Konzepte zu verfolgen. Aus diesem Grund hat sich seit einiger Zeit das Konzept eines nachhaltigen Bauens etabliert, das verschiedene Ansätze verfolgt, Baumaßnahmen unter Bewahrung des Ökosystems und der Umwelt durchzuführen.
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Hinsichtlich möglicher Ansatzpunkte besitzen hierbei insbesondere die den Klimawandel am stärksten vorantreibenden Faktoren besondere Aufmerksamkeit. So fördert neben dem in der Bauindustrie notwendigerweise hohen Bedarf an fossilen Energieträgern vor allem der hohe Bedarf an Baumaterialien den Klimawandel erheblich. Im Gegensatz zu Ansätzen zur Reduzierung des Bedarfs an fossilen Energieträgern besitzt die Entwicklung nachhaltiger Baumaterialien zudem noch Entwicklungsbedarf. So ist insbesondere die Herstellung heute bekannter Baustoffe häufig noch mit einem erheblichen Einsatz natürlicher Ressourcen und mit einem hohen energetischen Aufwand verbunden. Auch die Haltbarkeit von bekannten Baustoffen ist häufig optimierungswürdig.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend genannten Nachteile bekannter Baustoffe und Verfahren zur Herstellung betreffender Baustoffe zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Baustoff sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Baustoffes zur Verfügung zu stellen, der bzw. das höchste Anforderungen an Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit erfüllt und trotzdem vielseitig einsetzbar und einfach und kostengünstig herstellbar bzw. durchführbar ist.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs sowie einen Baustoff mit den Merkmalen des unabhängigen Stoffanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Baustoff und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Baustoffs vorgesehen. Hierbei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte eines Aufbereitens von Bauschutt und/oder Baumischabfällen, eines Zugebens einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente, eines Zugebens von Wasser sowie eines Mischens der Komponenten zur Herstellung des Baustoffs. Mit anderen Worten wird gegenständlich ein Recyclingverfahren zum Recyceln von Bauschutt und/oder Baumischabfällen unter Herstellung eines Baustoffs beschrieben. Unter einem Recyceln wird hierbei gegenständlich vorzugsweise eine Rückführung eingesetzter Stoffe in einen Produktions-Konsum-Kreislauf (Wiederverwendungskreislauf) verstanden, wobei die Rückführung bzw. die Wiederverwendung die Verwendung der Materialien als Brennstoff ausschließt. Stattdessen wird unter einem Recyceln erfindungsgemäß insbesondere die Wiederverwendung für den ursprünglichen Zweck - vorliegend die Verwendung als Baustoff - verstanden. Unter Bauschutt werden hierbei im Rahmen der Erfindung vorzugsweise im Wesentlichen mineralhaltige Abfälle, insbesondere Abfälle der Abfallschlüsselnummern AVV 1701, 1705, 1706, 1708 und 1709 nach aktueller Abfallverzeichnisverordnung verstanden. Dies sind beispielsweise Abfälle aus Sand (i.e. Wüstensand) und/oder Gesteinen, wie Sandsteinen, Kalksteinen, Bimssteinen, Klinkersteinen, Backsteinen, Natursteinen, Pflastersteinen, Blocksteinen, Ziegelsteinen oder Naturschiefer. Ferner können unter Bauschutt auch die mineralhaltigen Abfälle aus Mörtel, Putz, Ziegeln, Beton (außer Porenbeton), Schutt, Zement, Estrich, Keramik, Marmor, Fliesenmaterial, Kacheln, Glasbausteinen oder Feinsteinzeug verstanden werden. Unter Baumischabfällen können im Gegensatz zu Bauschutt im Rahmen der Erfindung dagegen zumindest teilweise aus nicht mineralhaltigen Materialien gebildete Abfälle, insbesondere Abfälle nach Abfallschlüsselnummern AVV 1702, 1703 und 1704 nach aktueller Abfallverzeichnisverordnung verstanden werden. Dies sind beispielsweise zumindest teilweise Glas, Holz, Metall, Gips bzw. Gipskarton, Porenbeton, Kunststoffe oder papiergebildete Abfälle, die u.a. aus Schrott, Türen, Türzargen, Fenstern, Isolierungen von Kabeln oder Rohren, Lacken, Dämmstoffen oder Tapetenresten oder ähnlichem hervorgehen. Unter einem gegenständlichen Aufbereiten können im Rahmen der Erfindung insbesondere die Schritte verstanden werden, die nötig sind, um ein Abfallmaterial zu einer Basiskomponente für einen Baustoff zu verarbeiten. Dies können insbesondere Trocknungsprozesse, Zerkleinerungsprozesse, Reinigungsprozesse oder Heizprozesse oder dergleichen sein. Unter einer Bindemittelkomponente wird im Rahmen der Erfindung, insbesondere ein Material verstanden, das eine Stoffbindung begünstigt oder ermöglicht, indem entweder chemische Bindungen geknüpft werden oder beispielsweise physikalische Prozesse, wie Adhäsion, Kohäsion, Adsorption oder Reibung begünstigt oder ermöglicht werden. Unter einem Baustoff kann erfindungsgemäß ferner insbesondere ein Material bzw. ein Gemisch verstanden werden, das zum Errichten und/oder Veredeln von Gebäuden oder Bauwerken dient. Das gemäß dem gegenständlichen Verfahren vorgesehene Zugegeben von Wasser ist insbesondere dafür erforderlich, um den Baustoff verarbeitbar zu machen und den Bindeprozess in Gang zu bringen. Im Rahmen der Erfindung kann dabei prinzipiell jedes in der Natur vorkommende Wasser verwendet werden, beispielsweise sogar Meerwasser, was insbesondere in Küstenregionen mit direktem Meerwasserzugang von Vorteil sein kann. Nicht geeignet ist dagegen Wasser, das starke Verunreinigungen aufweist, wie Öle, Fette, Säuren oder Zucker.
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Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass über die Verwendung einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente eine sinnvolle Wiederverwendung von beispielsweise auf Schlachthöfen in Massen anfallendem Blut zur Verfügung gestellt werden kann. Bislang beschränkt sich die Wiederverwendung von Tierblut im Wesentlichen auf die Weiterverarbeitung zu Blutwurst, die Verwendung als Futterzusatz in Tierfutter oder die Verwendung als Düngemittel. Der nicht wieder verwertbare Teil des anfallenden Tierblutes muss dagegen aufwendig entsorgt werden, was hohe Kosten verursacht. Durch die erfindungsgemäße Verwendung in Baustoffen können nun große Mengen an diesen Abfallstoffen sinnvoll wiederverwendet werden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hierbei gewissermaßen ein doppelter Recyclingprozess durchgeführt, der zusätzliche Synergie-Effekte besitzt, indem durch die Zusammenführung zweier verschiedener Abfallstoffe, ein effektiver Recyclingprozess beider Abfallstoffe ermöglicht wird. Bezüglich der zeitlichen Abfolge der einzelnen Schritte des gegenständlichen Verfahrens kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Schritte nacheinander, insbesondere in der gemäß Anspruch 1 abgefassten Abfolge ablaufen. Im Gegensatz zu einem Vorlegen des aufbereiteten Bauschutts und/oder der aufbereiteten Baumischabfälle kann dagegen auch die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente zuerst vorgelegt werden.
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Im Rahmen eines besonders vielseitig anwendbaren Prozesses kann erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass der Anteil an verwendeten Baumischabfällen mehr als 5 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 10 Gew.-%, insbesondere mehr als 15 Gew.-% der Summe an verwendetem Bauschutt und Baumischabfällen beträgt. Dank der erfindungsgemäßen Verwendung einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente ist es im Rahmen des gegenständlichen Verfahrens hierbei insbesondere möglich, auch besonders schwierig zu verarbeitende Baumischabfälle zu größeren Teilen zu verarbeiten. Ein Grund dafür ist vor allem die Vielseitigkeit von blutplasmaproteinhaltigen Komponenten als Bindemittel.
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Um den gemäß dem gegenständlichen Verfahren verwendeten Bauschutt, bzw. die verwendeten Baumischabfälle zu einem Baustoff verarbeiten zu können, ist es vorab erforderlich, eine Aufbereitung des Bauschutts bzw. der verwendeten Baumischabfälle vorzunehmen. Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass das Aufbereiten des Bauschutts und/oder der Baumischfälle ein Zerkleinern umfasst, wobei der Bauschutt und/oder die Baumischabfälle vorzugsweise auf eine Korngröße von weniger als 3 mm, insbesondere auf eine Korngröße von weniger als 1,5 mm zerkleinert werden. Vorzugsweise kann das Zerkleinern hierbei über einen mechanischen Zerkleinerungsprozess, insbesondere über einen Mahlprozess oder dergleichen erfolgen.
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Ebenso kann im Rahmen der Zugabe der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente vorgesehen sein, dass vor dem Zugeben ein Aufbereiten der betreffenden Komponente erfolgt, wobei das Aufbereiten vorteilhafterweise ein Trocknen und/oder ein Zerkleinern umfasst, wobei die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente vorzugsweise auf eine Korngröße von weniger als 3 mm, insbesondere auf eine Korngröße von weniger als 1,5 mm zerkleinert wird. Für eine gute Durchmischbarkeit ist es hierbei insbesondere von Vorteil, wenn die Korngrößen von dem verwendeten Bauschutt und/oder von den verwendeten Baumischabfällen und der gegenständlichen blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente im Wesentlichen gleich groß sind.
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Im Rahmen einer besonders einfachen, schnellen, umweltfreundlichen und kostengünstigen Möglichkeit der Verwendung einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente kann erfindungsgemäß vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente in Form von getrocknetem Blut, insbesondere in Form von getrocknetem Schweineblut gebildet ist. Im Rahmen der Erfindung ist dabei erkannt worden, dass die zusätzliche Verwendung anderer Bestandteile neben Blutplasmaproteinen keinerlei bzw. wenn überhaupt einen zu vernachlässigenden Einfluss auf das Bindevermögen der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente hat, sodass man anstatt Blut vorab in Festbestandteile und Blutplasma bzw. weiter aufzutrennen, auch zusätzlich die festen Bestandteile des Blutes mit verwenden - und auf den Trennprozess verzichten kann. Zudem kann auf einfache Weise eine vollständige Wiederverwendung von dem auf Schlachthöfen in Massen anfallendem Tierblut ermöglicht werden. Es versteht sich, dass alternativ zu einer Verwendung der Gesamtheit aller Blutbestandteile auch nur das getrocknete Blutplasma oder auch nur die innerhalb des Blutplasmas enthaltenen getrockneten Blutplasmaproteine als Bindemittelkomponente verwendet werden können. Ebenso ist es auch vorstellbar, nur einzelne Blutplasmaproteine, wie die Albumine oder Globuline, insbesondere nur Fibrinogen als Bindemittelkomponente zu verwenden. Neben Schweineblut kann selbstverständlich auch das Blut anderer Tiere, beispielsweise Rinder-, Lamm- oder das Blut anderer Säugetiere als Ausgangssubstanz zur Herstellung der gegenständlichen blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponenten dienen.
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Im Hinblick auf eine möglichst feste Bindung bei gleichzeitig optimaler Bearbeitbarkeit eines Baustoffes kann im Rahmen der Erfindung insbesondere vorgesehen sein, dass der Anteil der in Form von getrocknetem Blut zugegebenen blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-% der Summe an verwendetem Bauschutt und Baumischabfällen beträgt.
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Im Hinblick auf eine möglichst feste Bindung bei gleichzeitig optimaler Bearbeitbarkeit des Baustoffes kann ebenso vorgesehen sein, dass die Menge an zugegebenem Wasser 2 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-% der Summe an verwendetem Bauschutt und Baumischabfällen beträgt.
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Im Rahmen einer flexiblen Verarbeitbarkeit des über das gegenständliche Verfahren hergestellten Baustoffes kann vorteilhafter Weise ferner vorgesehen sein, dass über eine Variation der Temperatur des zugegebenen Wassers eine Verarbeitungseigenschaft des Baustoffes eingestellt wird, wobei die Verarbeitungseigenschaft vorzugsweise die Abbindezeit des Baustoffes ist. Neben einer Abbindezeit kann über eine Variation der Temperatur des zugegebenen Wassers beispielsweise auch die Aushärtezeit bzw. die Verarbeitungszeit des Baustoffes einstellbar sein.
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Im Hinblick auf eine gleichzeitig optimale Abbindezeit, Aushärtezeit und Verarbeitungszeit ist es dabei denkbar, dass die Temperatur des zugegebenen Wassers zwischen 5 und 60 °C, vorzugsweise zwischen 10 und 30 °C, insbesondere zwischen 15 und 25 °C beträgt. Hierbei kann die betreffende Verarbeitungseigenschaft beispielsweise über ein Dreiecksdiagramm gezielt festlegbar sein, das vorzugsweise aus empirischen Daten gewonnen werden kann. In diesem Dreiecksdiagramm kann als erste Komponente beispielsweise der Anteil des verwendeten Bauschutts und/oder der verwendeten Baumischabfälle festgelegt sein. Die zweite Komponente kann dann über den Anteil der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente repräsentiert werden. Als dritte Komponente kann schließlich die aktuelle Temperatur und/oder Menge des zugegebenen Wassers dienen.
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Im Hinblick auf die gezielte Einstellung weiterer Eigenschaften kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass zur Herstellung des Baustoffes die Zugabe einer oder mehrerer weiterer Komponenten vorgesehen ist, wobei die Menge der weiteren Komponente oder die Summe der weiteren Komponenten weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 30 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-% des Baustoffes ausmachen. Um bei einer Verarbeitung eventuell auftretende unangenehme Gerüche zu beseitigen, können die weiteren Komponenten bspw. in Form von Geruchsminderern, Geruchsneutralisatoren oder dergleichen ausgebildet sein.
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Um beispielsweise Größen wie das Abbindeverhalten oder die Wasserfestigkeit des Baustoffes nach einem Verarbeiten zu verbessern, kann gegenständliche ferner vorgesehen sein, dass zusätzlich organische Verdickungsmittel zugegeben werden, wobei die Verdickungsmittel vorzugsweise in Form von Milchproteinen, insbesondere in Form von Casein gebildet sind.
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Hierbei kann die Menge der zugegebenen Verdickungsmittel zwischen 0,1 und 5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,5 Gew.-%, insbesondere zwischen einem und 1,5 Gew.-% bezogen auf die Baustoffmasse betragen.
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Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Baustoff, insbesondere herstellbar über ein voranstehend beschriebenes Verfahren. Hierbei umfasst der Baustoff eine erste Komponente, erhältlich aus einer Aufbereitung von Bauschutt und/oder Baumischabfällen, eine zweite blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente sowie Wasser. Damit bringt der erfindungsgemäße Baustoff die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben worden sind.
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Im Rahmen der Herstellung eines besonders nachhaltig herstellbaren Baustoffs kann erfindungsgemäß vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Anteil an der ersten Komponente zumindest mehr als 5 Gew.-%, vorzugsweise zumindest mehr als 15 Gew.-%, insbesondere zumindest mehr als 25 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Baustoffs beträgt.
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Im Hinblick auf ein nachhaltig herstellbares Produkt kann gegenständlich insbesondere vorgesehen sein, dass der Anteil an Baumischabfällen mehr als 5 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 10 Gew.-%, insbesondere mehr als 15 Gew.-% der Summe an Bauschutt und Baumischabfällen beträgt. Dank dem erfindungsgemäßen Baustoffbestandteil einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente ist es im Rahmen der Herstellung des erfindungsgemäßen Baustoffes insbesondere möglich, auch besonders schwierig zu verarbeitende Baumischabfälle zu größeren Teilen zu verarbeiten. Ein Grund dafür ist vor allem die Vielseitigkeit der blutplasmaproteinhaltigen Komponente als Bindemittel.
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Im Rahmen der Herstellung eines einfach, schnell, umweltfreundlich und kostengünstig herstellbaren Baustoffes kann erfindungsgemäß vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente in Form von getrocknetem Blut, insbesondere in Form von getrocknetem Schweineblut gebildet ist, wobei der Anteil der in Form von getrocknetem Blut gebildeten blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-% der Summe an verwendetem Bauschutt und Baumischabfällen beträgt. Es hat sich gezeigt, dass die zusätzliche Verwendung anderer Blutbestandteile neben Blutplasmaproteinen keinerlei bzw. wenn überhaupt einen zu vernachlässigenden Einfluss auf das Bindevermögen der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente hat, sodass man, anstatt Blut vorab in Festbestandteile und Plasma oder gar weiter aufzutrennen, auch zusätzlich die festen Bestandteile des Blutes mit verwenden - und so auf einen aufwendigen Trennprozess verzichten kann. Tierblut ist zudem ein auf Schlachthöfen in Massen anfallendes Abfallprodukt, dessen Entsorgung teuer und aufwendig ist. Die bevorzugten Anteile der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente in Bezug auf die Menge an verwendetem Bauschutt und/oder Baumischabfällen gewähren vorliegend einen optimalen Kompromiss zwischen der Festigkeit des zu verarbeitenden Baustoffes nach der Härtung und optimaler Bearbeitbarkeit des Baustoffes während der Erhärtung.
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Im Hinblick auf eine möglichst feste Bindung bei gleichzeitig optimaler Bearbeitbarkeit des Baustoffes kann ebenso vorgesehen sein, dass die Menge an zugegebenem Wasser 2 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-% der Summe an verwendetem Bauschutt und Baumischabfällen beträgt.
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Zur gezielten Einstellung der Festigkeit, der Verarbeitbarkeit sowie der Einstellbarkeit weiterer Eigenschaften des Baustoffes kann gegenständlich ferner vorgesehen sein, dass der Baustoff zusätzlich ein hydraulisches Bindemittel aufweist, wobei das hydraulische Bindemittel in Form von Portlandzement und/oder Kalkhydrat und/oder Calciumoxid und/oder Calciumsulfat gebildet ist. Alternativ kann das hydraulische Bindemittel in Form eines ternären Bindemittels gebildet sein und beispielsweise Tonerdezement, Portlandzement und einen Sulfatträger umfassen. Hierbei kann das ternäre Bindemittel beispielsweise einen Anteil von 20 bis 70 Gew.-% Tonerdezement, 10 bis 40 Gew.-% Sulfatträger und 0,2 bis 20 Gew.-% Portlandzement bezogen auf die Gesamtmasse des ternären Bindemittels aufweisen.
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Ebenso ist es im Hinblick auf die gezielte Einstellbakeit der mechanischen und der Verarbeitungseigenschaften des gegenständlichen Baustoffs denkbar, dass ein Füllstoff vorgesehen ist, wobei der Füllstoff vorzugsweise zu einem Anteil von 10 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt zu einem Anteil von 20 bis 40 Gew.-%, insbesondere zu einem Anteil von 25 bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Baustoffes in dem Baustoff vorliegt.
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Der Füllstoff kann dabei vorzugsweise in Form von Kalksteinmehl, Quarzsand, Marmor, Kreide, Ton, Mergel, Talkum oder Leichtfüllstoffen, wie Mikrohohlkugeln aus Glas, Keramik oder Kunststoff oder Leichtfüllstoffen, wie Blähglas, Blähglimmer, Blähperlit, Blähschiefer, Blähton, Steinkohlenflugasche, Ziegelsplitt, Naturbims, Tuff, Lava, Hüttenbims, Kesselsand oder einer Mischung derselben vorliegen.
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Zur weiteren, vorzugsweise maßgeschneiderten Einstellbarkeit von Eigenschaften des gegenständlichen Baustoffes kann der Baustoff vorteilhafter Weise Additive umfassen, wobei die Additive in dem Baustoff vorzugsweise zu einem Anteil von 0,1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zu einem Anteil von 0,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere zu einem Anteil von 1 bis 2,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Baustoffes vorliegen.
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Die Additive können hierbei beispielsweise in Form von Verflüssigen, Verzögerern, Beschleunigern, Stellmitteln, Stabilisierungsmitteln, Entschäumern, Verdickungsmitteln, Dichtungsmitteln, Geruchsminderern oder dergleichen gebildet sein.
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Um insbesondere die Haftung, Flexibilität und Verarbeitbarkeit des Baustoffes zu verbessern, kann gegenständlich ebenfalls vorgesehen sein, dass ein Kunststoffdispersionspulver vorgesehen ist, wobei das Kunststoffdispersionspulver in dem Baustoff vorzugsweise zu einem Anteil von 0,1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt zu einem Anteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, insbesondere zu einem Anteil von 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Baustoffes vorliegt.
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Das Kunststoffdispersionspulver kann dabei beispielsweise auf Basis von Vinyl- oder Acrylat-Polymeren, insbesondere auf Basis eines Polyvinylacetates, eines Polyvinylversatates, eines Polystyrolacrylrates, eines Polyacrylrates, eines Polyvinylalkohols, eines Polyvinylpropionates, eines Polyvinylchlorids, eines Polyethylens, Polypropylens, eines Butylacrylates oder eines Gemisches derselben gebildet sein.
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Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Verwendung des voranstehend beschriebenen Baustoffs zur Herstellung einer Bauplatte, einer Spachtelmasse, eines Estrichs oder eines Mörtels. Damit bringt die erfindungsgemäße Verwendung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren sowie den erfindungsgemäßen Baustoff beschrieben worden sind. Es versteht sich, dass mit Hilfe des gegenständlichen Baustoffs neben einer Bauplatte, einer Spachtelmasse, eines Estrichs oder eines Mörtels auch andere Materialien, insbesondere andere Baumaterialien herstellbar sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Hierbei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Baustoffes.
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1 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Baustoffs.
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Hierbei erfolgt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst ein Aufbereiten 20 von Bauschutt und/oder Baumischabfällen. Das Aufbereiten 20 kann hierbei beispielsweise ein Zerkleinern umfassen, wobei der Bauschutt und/oder die Baumischabfälle vorzugsweise auf eine Korngröße von weniger als 3 mm, insbesondere auf eine Korngröße von weniger als 1,5 mm zerkleinert werden können. Das Zerkleinern kann dabei beispielsweise über einen mechanischen Zerkleinerungsprozess, insbesondere über einen Mahlprozess oder dergleichen erfolgen.
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In einem nachfolgenden optionalen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt anschließend ein Aufbereiten 22 einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente. Das Aufbereiten 22 umfasst hierbei vorzugsweise ein Trocknen und/oder ein Zerkleinern, wobei die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente vorzugsweise ebenfalls auf eine Korngröße von weniger als 3 mm, insbesondere auf eine Korngröße von weniger als 1,5 mm zerkleinert werden kann.
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Nach der Aufbereitung 22 erfolgt dann anschließend ein Zugeben 24 der blutplasmahaltigen Bindemittelkomponente. Die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente kann hierbei beispielsweise in Form von getrocknetem Blut, insbesondere in Form von getrocknetem Schweineblut zugegeben werden. Der Anteil der in Form von getrocknetem Blut zugegebenen blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente kann hierbei zwischen 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.% der Summe an verwendetem Bauschutt und Baumischabfällen betragen.
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Nach einem Zugeben 24 der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente kann zur gezielten Einstellung weiterer Eigenschaften des über das erfindungsgemäße Verfahren herstellbaren Baustoffs vorliegend noch ein optionales Zugeben 26 weiterer Komponenten erfolgen, wobei die Summe der weiteren Komponenten weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 30 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.% des Baustoffs ausmachen. Die weiteren Komponenten können hierbei beispielsweise in Form von organischen Verdickungsmitteln, wie beispielsweise Casein, in Form von hydraulischen Bindemitteln, in Form von Füllstoffen, in Form von Kunststoffdispersionpulver oder in Form von Additiven, wie beispielsweise Verflüssigern, Verzögerern, Beschleunigern, Stellmitteln, Stabilisierungsmitteln, Entschäumern, Verdickungsmitteln, Dichtungsmitteln, Geruchsminderern oder dergleichen gebildet sein.
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In einem anschließenden Schritt erfolgt schließlich noch ein Zugeben 28 von Wasser, wobei die Menge an zugegebenem Wasser 2 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-% der Summe an verwendetem Bauschutt und Baumischabfällen betragen kann. Über eine Variation der Temperatur des zugegebenen Wassers kann dabei beispielsweise eine Verarbeitungseigenschaft des Baustoffs, wie die Abbindezeit, die Aushärtezeit oder die Verarbeitungszeit eingestellt werden. Im Hinblick auf einen sinnvollen Kompromiss aus Abbindezeit, Aushärtezeit und Verarbeitungszeit kann die Temperatur des zugegebenen Wassers hierbei zwischen 5 und 60 °C, vorzugsweise zwischen 10 und 30 °C, insbesondere zwischen 15 und 25 °C betragen.
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In einem letzten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt dann schließlich ein Mischen 30 der vorgelegten bzw. zugegebenen Komponenten zur Herstellung des gegenständlichen Baustoffs.
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Ausführungsbeispiele:
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Im Folgenden sind einige spezifische Ausführungsbeispiele als beispielhafte Rezepturen für erfindungsgemäße Baustoffe wiedergegeben: Bauplatte:
| Bauschutt: | 52 Gew.-% |
| Baumischabfälle: | 10 Gew.-% |
| Blutplasmaproteinhaltiges Bindemittel*: | 15 Gew.-% |
| Wasser: | 23 Gew.-% |
(* in Form von getrocknetem Schweineblutpulver) Spachtelmasse:
| Bauschutt: | 31 Gew.-% |
| Baumischabfälle: | 5,5 Gew.-% |
| Blutplasmaproteinhaltiges Bindemittel*: | 8 Gew.-% |
| Wasser: | 14 Gew.-% |
| Portlandzement: | 3,5 Gew.-% |
| Tonerdezement: | 4 Gew.-% |
| CaSO4-α-Hemihydrat: | 4 Gew.-% |
| Sand: | 14 Gew.-% |
| Kalksteinmehl: | 6 Gew.-% |
| Leichtzuschlagstoffe: | 5 Gew.-% |
| Dispersionspulver: | 3 Gew.-% |
| Casein: | 1,2 Gew.-% |
| Verflüssiger: | 0,8 Gew.-% |
(* in Form von getrocknetem Schweineblutpulver) Estrich:
| Bauschutt: | 29 Gew.-% |
| Baumischabfälle: | 6,5 Gew.-% |
| Blutplasmaproteinhaltiges Bindemittel*: | 8 Gew.-% |
| Wasser: | 24 Gew.-% |
| Tonerdezement: | 4 Gew.-% |
| Portlandzement: | 7,5 Gew.-% |
| CaSO4-a-Hemihydrat: | 5 Gew.-% |
| Sand: | 14 Gew.-% |
| Erhärtungsbeschleuniger: | 0,5 Gew.-% |
| Verzögerer: | 0,5 Gew.-% |
| weitere Additive | 1 Gew.-% |
(* in Form von getrocknetem Schweineblutpulver)
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Die erfindungsgemäßen Baustoffe können hierbei insbesondere über das Vorlegen der Trockenkomponenten, das anschließende Zugeben der entsprechenden Menge an Wasser sowie einem abschließenden Mischvorgang zu den betreffenden Ausführungsbeispielen verarbeitet werden.
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Der zur Herstellung der betreffenden Rezepturen gemäß den Ausführungsbeispielen verwendete Baustoff ist somit nicht nur vielseitig einsetzbar und einfach und kostengünstig herstellbar, sondern liefert durch das erfindungsgemäße Recycling von Bauschutt und Baumischabfällen (und der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente) ferner auch gleichzeitig einen Beitrag zu nachhaltigem Bauen.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Aufbereiten des zu recycelnden Bauschutts und/oder der zu recycelnden Baumischabfälle
- 22
- Aufbereiten einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente
- 24
- Zugeben einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente
- 26
- Zugeben weiterer Komponenten
- 28
- Zugeben von Wasser
- 30
- Mischen der Komponenten
