DE102020120612A1

DE102020120612A1 - Bauplatte zur Verwendung in Bauwerken

Info

Publication number: DE102020120612A1
Application number: DE102020120612.7A
Authority: DE
Inventors: Diana Drewes; Marco SCHRÖDER; Michael Pomberg
Original assignee: ARDEX GmbH
Current assignee: ARDEX GmbH
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2022-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bauplatte zur Verwendung in Bauwerken, umfassend folgende Materialien: eine erste Komponente, erhältlich über eine Aufbereitung von Bauschutt und/oder Baumischabfällen, eine zweite blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente, Wasser, insbesondere in Form von Hydratwasser.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauplatte zur Verwendung in Bauwerken sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte.
Für verschiedenste Anwendungen sowohl im Trockenbau, als auch im Gewerk und bei der Fliesenverlegung hat sich der Einsatz von Bauplatten etabliert. Derartige Platten können zu Dämmzwecken oder zur Verkleidung verwendet werden, sind einfach und exakt zerteilbar und leicht zu transportieren. Nachteiliger Weise ist jedoch die Herstellung solcher Bauplatten mit einem erheblichen Einsatz natürlicher Ressourcen sowie einem hohen energetischen Aufwand verbunden.
Dies steht insbesondere den zuletzt immer stärker in den Fokus gerückten klimapolitischen Zielen entgegen, umweltfreundliche und nachhaltige Baukonzepte zu verfolgen. Zwar sind aus dem Stand der Technik auch Ansätze zur Herstellung umweltfreundlich und nachhaltig herstellbarer Bauplatten bekannt, jedoch fehlt es den über betreffende Verfahren hergestellten Platten in der Regel an Stabilität und Robustheit. Zudem sind die Herstellungsverfahren in der Regel so komplex, dass sich der Aufwand in den Kosten wiederspiegelt und entsprechende Bauplatten vergleichsweise teuer in der Anschaffung sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend genannten Nachteile bekannter Bauplatten und Verfahren zur Herstellung betreffender Bauplatten zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Bauplatte sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte zur Verfügung zu stellen, die bzw. das höchste Anforderungen an Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit erfüllt und trotzdem vielseitig einsetzbar und einfach und kostengünstig herstellbar bzw. durchführbar ist.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Bauplatte mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. 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 der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Erfindungsgemäß ist eine Bauplatte zur Verwendung in Bauwerken vorgesehen. Hierbei umfasst die erfindungsgemäße Bauplatte folgende Materialien: eine erste Komponente, erhältlich über eine Aufbereitung von Bauschutt und/oder Baumischabfällen, eine zweite blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente und Wasser, insbesondere in Form von Hydratwasser. Mit anderen Worten wird gegenständlich eine recycelbar herstellbare Bauplatte 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 einer Bauplatte wird gegenständlich vorzugsweise ein im Wesentlichen flaches, ebenes Bauteil aus einem im Wesentlichen steifen Material verstanden, das insbesondere im Trockenbau und anderen handwerklichen und bautechnischen Arbeiten einsetzbar ist. 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, insbesondere einer Bauplatte 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. Das gemäß dem gegenständlichen Verfahren vorgesehene Zugegeben von Wasser ist insbesondere dafür erforderlich, um das Gemisch aus erster und zweiter Komponente 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.
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 zur Herstellung von Bauplatten können nun große Mengen an diesen Abfallstoffen sinnvoll wiederverwendet werden.
Im Rahmen der Herstellung einer besonders nachhaltig herstellbaren Bauplatte 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 der Bauplatte beträgt.
Im Hinblick auf ein nachhaltig herstellbares Produkt kann gegenständlich ferner 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 der erfindungsgemäßen blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente ist es im Rahmen der Herstellung der erfindungsgemäßen Bauplatte 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.
Im Rahmen der Herstellung einer einfach, schnell, umweltfreundlich und kostengünstig herstellbaren Bauplatte kann erfindungsgemäß vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Anteil der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente 1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Bauplatte beträgt. Die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente kann hierbei vorzugsweise in Form von getrocknetem Blut, insbesondere in Form von getrocknetem Schweineblut gebildet sein. Es hat sich gezeigt, dass die zusätzliche Verwendung anderer Blutbestandteile neben den 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. Die bevorzugten Anteile der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente bezogen auf das Gesamtgewicht der Bauplatte gewähren vorliegend einen optimalen Kompromiss zwischen der Festigkeit der Bauplatte nach der Erhärtung und optimaler Bearbeitbarkeit des Baustoffgemisches zur Herstellung der Bauplatte während der Erhärtung.
Im Hinblick auf eine möglichst feste Bindung der Bauplattenkomponenten bei gleichzeitig optimaler Bearbeitbarkeit des Baustoffgemisches zur Herstellung der Bauplatte kann ebenso vorgesehen sein, dass die Menge an zugegebenem Wasser 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%, insbesondere 15 bis 20 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Bauplatte beträgt.
Im Rahmen einer flexiblen Anpassung der spezifischen Eigenschaften der gegenständlichen Bauplatte kann vorteilhafterweise ebenso vorgesehen sein, dass die Bauplatte eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Schichten aufweist, wobei die einzelnen Schichten sich vorzugsweise zumindest teilweise in ihrer Zusammensetzung und/oder ihrer Materialdichte unterscheiden. Unter einer zumindest teilweisen Unterscheidung kann erfindungsgemäß sowohl verstanden werden, dass sich die Schichten nur marginal, beispielsweise in einer zusätzlichen Komponente oder einer etwas stärkeren Pressung unterscheiden, aber auch, dass sich nur einzelne Schichten voneinander unterscheiden, wohingegen die anderen identisch zueinander aufgebaut sind. So können beispielsweise einzelne stark verpresste Schichten vorgesehen sein, die ein faserartiges Material, aus Verstärkungsfasern und/oder ein glasfaserartiges Material, wie Glasfaservlies oder Gewebevlies oder dergleichen als Zwischenschicht umfassen. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Bauplatte hinsichtlich ihrer Zusammensetzung homogen ausgebildet ist.
Insbesondere im Hinblick auf die Eignung der erfindungsgemäßen Bauplatte als Verkleidungsmaterial kann gegenständlich vorgesehen sein, dass die Bauplatte druckfest ausgebildet ist. Hierbei kann die gegenständliche Bauplatte eine Druckfestigkeit von > 0,5 N/mm², vorzugsweise eine Druckfestigkeit von > 1 N/mm², insbesondere eine Druckfestigkeit von > 1,5 N/mm² aufweisen, wobei die Druckfestigkeit vorzugsweise nach DIN EN 826 bestimmt wird.
Für einen Einsatz im Gebäudebau, irrelevant ob als Dämmplatte oder Verkleidung oder dergleichen, ist es ferner von Vorteil, wenn die gegenständliche Bauplatte feuerfest ausgebildet ist. Hierbei kann die Bauplatte eine Feuerwiderstandsklasse von mindestens F30, vorzugsweise von mindestens F90, insbesondere von mindestens F180 aufweisen, wobei die Feuerfestigkeit vorzugsweise nach DIN 4102-2 bestimmt wird. Zur Verstärkung der Feuerfestigkeit können hierbei vorzugsweise feuerfeste Additive, wie Aluminiumpulver oder andere Metallpulver oder dergleichen zugesetzt werden.
Im Rahmen eines idealen Kompromisses zwischen einer leichten Bauweise, einer ausreichenden Stabilität, Druckfestigkeit und Feuerfestigkeit kann die gegenständliche Bauplatte eine Dichte von 0,5 bis 1,5 g/cm3, vorzugsweise eine Dichte von 0,75 bis 1,35 g/cm3, insbesondere eine Dichte von 1 bis 1,25 g/cm3 aufweisen, wobei unter der Dichte, vorzugsweise die mittlere Dichte der gesamten Bauplatte verstanden wird und die Dichte innerhalb der Bauplatte lokal unterschiedlich sein kann.
Im Rahmen einer Eignung der erfindungsgemäßen Bauplatte als Wärmedämmplatte kann ferner vorgesehen sein, dass die Bauplatte eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit Ä aufweist, beispielsweise von weniger als 0,25 W/mK, vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit Ä von weniger als 0,1 W/mK insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit Ä von weniger als 0,05 W/mK.
Um selbst bei höheren Belastungen resistent gegen Brüche und Risse sein zu können, kann die gegenständliche Bauplatte ferner eine gewisse Elastizität aufweisen. Die Elastizität sollte aber nur so hoch sein, dass noch eine ausreichende Stabilität und Steifigkeit garantiert ist. So kann der E-Modul der Bauplatte vorteilhafterweise 30 bis 70 kN/mm², vorzugsweise 40 bis 60 kN/mm², insbesondere 45 bis 55 kN/mm² betragen, wobei der Elastizitätsmodul vorzugsweise nach DIN EN 12390-13 bestimmt wird.
Im Rahmen einer Eignung der erfindungsgemäßen Bauplatte als Schalldämmplatte kann ferner vorgesehen sein, dass die Bauplatte eine Schalldämmung R von mindestens 25-30 dB, vorzugsweise 30-35 dB, insbesondere 35-40 dB aufweist, wobei die Schalldämmung vorzugsweise nach DIN 4109 bestimmt wird.
Zur gezielten Einstellung der Festigkeit, der Verarbeitbarkeit sowie der Einstellbarkeit weiterer Eigenschaften des Baustoffgemischs zur Herstellung der Bauplatte kann gegenständlich ferner vorgesehen sein, dass die Baustoffplatte 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 der Baustoffplatte aufweisen.
Ebenso ist es im Hinblick auf die gezielte Einstellbarkeit der Verarbeitungseigenschaften des Baustoffgemischs sowie der mechanischen Eigenschaften der gegenständlichen Bauplatte denkbar, dass ein Füllstoff vorgesehen ist, wobei der Füllstoff vorzugsweise zu einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt zu einem Anteil von 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Bauplatte in der Bauplatte vorliegt.
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.
Zur weiteren, vorzugsweise maßgeschneiderten Einstellbarkeit von Eigenschaften der gegenständlichen Bauplatte kann die Bauplatte vorteilhafter Weise Additive umfassen, wobei die Additive in der Bauplatte 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 der Bauplatte vorliegen.
Die Additive können hierbei beispielsweise in Form von Verflüssigen, Verzögerern, Beschleunigern, Stellmitteln, Stabilisierungsmitteln, Entschäumern, Verdickungsmitteln,Dichtungsmitteln, Geruchsminderern oder dergleichen gebildet sein.
Um insbesondere die Haftung, Flexibilität und Verarbeitbarkeit des Baustoffgemischs zur Herstellung der gegenständlichen Bauplatte zu verbessern, kann ebenfalls vorgesehen sein, dass ein Kunststoffdispersionspulver in der Bauplatte enthalten ist, wobei das Kunststoffdispersionspulver in der Bauplatte 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 der Bauplatte vorliegt.
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.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte, insbesondere einer voranstehend beschriebenen Bauplatte. Hierbei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte eines Aufbereitens von Bauschutt und/oder Baumischabfällen, eines Zugebens einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente sowie eines Zugebens von Wasser. Anschließend erfolgt gemäß dem gegenständlichen Verfahren ein Mischen der Komponenten zur Herstellung eines Baustoffgemischs, ein Pressen des Baustoffgemischs zu einer Bauplatte und ein anschließendes Trocknen der gepressten Bauplatte. Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf die erfindungsgemäße Baustoffplatte beschrieben worden sind. 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 12 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.
Um den gemäß dem gegenständlichen Verfahren verwendeten Bauschutt, bzw. die verwendeten Baumischabfälle zu einem Baustoffgemisch bzw. einer Bauplatte 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.
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.
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.
Im Rahmen einer flexiblen Verarbeitbarkeit des über das gegenständliche Verfahren hergestellten Baustoffgemisches zur Herstellung der gegenständlichen Bauplatte kann vorteilhafter Weise ferner vorgesehen sein, dass über eine Variation der Temperatur des zugegebenen Wassers eine Verarbeitungseigenschaft des Baustoffgemisches zur Herstellung der gegenständlichen Bauplatte eingestellt wird, wobei die Verarbeitungseigenschaft vorzugsweise die Abbindezeit des Baustoffgemisches ist. Neben einer Abbindezeit kann über eine Variation der Temperatur des zugegebenen Wassers beispielsweise auch die Aushärtezeit bzw. die Verarbeitungszeit des Baustoffgemisches einstellbar sein.
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.
Im Hinblick auf die gezielte Einstellung weiterer Eigenschaften kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass zur Herstellung der Baustoffplatte 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.-% der Baustoffplatte 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.
Um beispielsweise Größen wie das Abbindeverhalten des Baustoffgemisches zur Herstellung der gegenständlichen Baustoffplatte nach einem Verarbeiten oder die Wasserfestigkeit der Bauplatte nach einem Erhärten 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.
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 Bauplattenmasse betragen.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Verwendung einer voranstehend beschriebenen Bauplatte als Dämmplatte, insbesondere zur Schall- oder Wärmedämmung, als Bodenbelag, insbesondere als Trockenestrich oder als Leichtbauplatte zur Verkleidung von Böden oder Wänden. 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.
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.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Bauplatte.

1 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Bauplatte.
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.
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.
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.
Nach einem Zugeben 24 der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente kann zur gezielten Einstellung weiterer Eigenschaften der über das erfindungsgemäße Verfahren herstellbaren Bauplatte 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.% der Bauplatte 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.
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 Baustoffgemisches zur Herstellung der Bauplatte, 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.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt dann schließlich ein Mischen 30 der vorgelegten bzw. zugegebenen Komponenten zur Herstellung des Baustoffgemisches als Ausgangsmaterial zur Herstellung der gegenständlichen Bauplatte.
Nach der Herstellung des Baustoffgemisches, erfolgt anschließend ein Verpressen 32 des Baustoffgemisches zu einer Bauplatte. Es versteht sich, dass je nach Anwendung und Zusammensetzung des Baustoffgemisches unterschiedliche Anpressdrücke angewendet werden können. Ebenso ist es denkbar, eine mehrschichtige Bauplatte herzustellen und die einzelnen Schichten dabei unterschiedlich dicht zusammenzupressen.
Schließlich erfolgt in einem letzten Schritt des gegenständlichen Verfahrens noch ein Trocknen 34 der gepressten Bauplatten. Das Trocknen kann vorzugsweise bei hohen Temperaturen, von bspw. über 300 °C, vorzugsweise über 500 °C in Öfen oder dergleichen erfolgen und beispielsweise zusätzlich eine Luftstromeinleitung umfassen.
Ausführungsbeispiele:

Im Folgenden sind einige spezifische Ausführungsbeispiele als beispielhafte Rezepturen für erfindungsgemäße Bauplatten wiedergegeben: Bauplatte 1:

Bauschutt:	52 Gew.-%
Baumischabfälle:	10 Gew.-%
Blutplasmaproteinhaltiges
Bindemittel*:	15 Gew.-%
Wasser:	23 Gew.-%

(* in Form von getrocknetem Schweineblutpulver) Bauplatte 2:

Bauschutt:	36 Gew.-%
Baumischabfälle:	8 Gew.-%
Blutplasmaproteinhaltiges Bindemittel*:	16 Gew.-%
Wasser:	19 Gew.-%
Portlandzement:	2 Gew.-%
Tonerdezement:	2 Gew.-%
CaSO₄-α-Hemihydrat:	2 Gew.-%
Sand:	14 Gew.-%
Casein:	1 Gew.-%

(* in Form von getrocknetem Schweineblutpulver) Bauplatte 3:

Bauschutt:	39 Gew.-%
Baumischabfälle:	7 Gew.-%
Blutplasmaproteinhaltiges Bindemittel*:	17 Gew.-%
Wasser:	19 Gew.-%
Portlandzement:	5 Gew.-%
Kalksteinmehl:	10,5 Gew.-%
Casein:	1 Gew.-%
Kunststoffdispersionpulver:	1,5 Gew.-%

(* in Form von getrocknetem Schweineblutpulver) Bauplatte 4:

Bauschutt:	31 Gew.-%
Baumischabfälle:	5,5 Gew.-%
Blutplasmaproteinhaltiges Bindemittel*:	20 Gew.-%
Wasser:	22 Gew.-%
Kalkhydrat:	4,5 Gew.-%
Sand:	10,5 Gew.-%
Kalksteinmehl:	3 Gew.-%
Casein:	2 Gew.-%
weitere Additive:	1,5 Gew.-%

(* in Form von getrocknetem Schweineblutpulver)

Die erfindungsgemäßen Bauplatten können hierbei insbesondere über das voranstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden.
Die nach den betreffenden Rezepturen gemäß den Ausführungsbeispielen hergestellten Bauplatten weisen eine hohe Stabilität und Robustheit auf, sind vielseitig einsetzbar, einfach und kostengünstig herstellbar und liefern durch das erfindungsgemäße Recycling von Bauschutt und Baumischabfällen (und der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente) ferner auch einen Beitrag zu nachhaltigem Bauen.
Bezugszeichenliste

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
32: Pressen des Baustoffgemischs zu einer Bauplatte
34: Trocknen der gepressten Bauplatte

Claims

Bauplatte zur Verwendung in Bauwerken, umfassend folgende Materialien: - eine erste Komponente, erhältlich über eine Aufbereitung von Bauschutt und/oder Baumischabfällen, - eine zweite blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente, - Wasser, insbesondere in Form von Hydratwasser.
Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 der Bauplatte beträgt.
Bauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 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.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an blutplasmaproteinhaltiger Bindemittelkomponente 1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Bauplatte beträgt.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Wasser 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%, insbesondere 15 bis 20 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Bauplatte beträgt.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Schichten aufweist, wobei die einzelnen Schichten sich vorzugsweise zumindest teilweise in ihrer Zusammensetzung und/oder ihrer Materialdichte unterscheiden.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte eine Druckfestigkeit von 0,1 bis 2 N/mm², insbesondere 0,5 bis 1 N/mm² aufweist.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte eine Feuerwiderstandsklasse von mindestens F30, vorzugsweise von mindestens F90, insbesondere von mindestens F180 aufweist.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte eine Dichte von 0,5 bis 1,5 g/cm³, vorzugsweise von 0,75 bis 1,35 g/cm³, insbesondere von 1 bis 1,25 g/cm³ aufweist.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte eine Wärmeleitfähigkeit Ä von weniger als 0,25 W/mK, vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit Ä von weniger als 0,1 W/mK insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit λ von weniger als 0,05 W/mK aufweist.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der E-Modul der Bauplatte 30 bis 70 kN/mm², vorzugsweise 40 bis 60 kN/mm², insbesondere 45 bis 55 kN/mm² beträgt.
Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte eine Schalldämmung R von mindestens 25-30 dB, vorzugsweise 30-35 dB, insbesondere 35-40 dB aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte, insbesondere eine Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: - Aufbereiten (20) von Bauschutt und/oder Baumischabfällen, - Zugeben (24) einer blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente, - Zugeben (28) von Wasser, - Mischen (30) der Komponenten zur Herstellung eines Baustoffgemischs, - Pressen des Baustoffgemisches zu einer Bauplatte, - Trocknen der gepressten Bauplatte.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbereiten (20) des Bauschutts und/oder der Baumischabfälle 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.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zugeben (24) der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente ein Aufbereiten (22) der blutplasmaproteinhaltigen Bindemittelkomponente erfolgt, wobei das Aufbereiten 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.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die blutplasmaproteinhaltige Bindemittelkomponente in Form von getrocknetem Blut, insbesondere in Form von getrocknetem Schweineblut zugegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Variation der Temperatur des zugegebenen Wassers eine Verarbeitungseigenschaft des Baustoffgemischs eingestellt wird, wobei die Verarbeitungseigenschaft vorzugsweise die Abbindezeit des Baustoffgemischs ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des zugegebenen Wassers zwischen 5 und 60 °C, vorzugsweise zwischen 10 und 30 °C, insbesondere zwischen 15 und 25 °C beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Baustoffgemischs und/oder der Bauplatte ein Zugeben (26) einer oder mehrerer weiterer Komponenten vorgesehen ist, wobei die Summe der zusätzlichen Komponenten weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 30 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-% des Baustoffgemischs und/oder der Bauplatte ausmachen.
Verwendung einer Bauplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche als Dämmplatte, insbesondere zur Schall- und/oder Wärmedämmung, als Bodenbelag, insbesondere als Trockenestrich oder als Leichtbauplatte zur Verkleidung von Böden oder Wänden.