DE19537247C1 - Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff - Google Patents
Kupolofenschlacke als ZuschlagstoffInfo
- Publication number
- DE19537247C1 DE19537247C1 DE19537247A DE19537247A DE19537247C1 DE 19537247 C1 DE19537247 C1 DE 19537247C1 DE 19537247 A DE19537247 A DE 19537247A DE 19537247 A DE19537247 A DE 19537247A DE 19537247 C1 DE19537247 C1 DE 19537247C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slag
- weight
- cupola
- asphalt
- aggregate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Revoked
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff, der als
gebrochener Mineralstoff (Brechkorn) für den Straßenbau und in bituminösen
Fahrbahnen als Schotter, als Splitt, als Brechsand und als Füller eingesetzt werden
kann, wobei die Kupolofenschlacke als Stückschlacke während der flüssigen Phase
nicht technologisch behandelt ist und als eine zu einem kristallinen wenig porigen
Gestein erstarrte Masse vorliegt und die granulierte Kupolofenschlacke, die
technologisch vorbehandelt ist, zu einem gebrochenen Mineralstoff verarbeitet
wird.
Nach der Druckschrift DE 37 01 856 A1 ist der Einsatz von Hochofenschlacke, die
eine nicht mechanisch bearbeitete, unzerkleinerte Kupolofenschlacke ist, an Stelle
von frisch gewonnenen Sand als billiger Einsatzstoff zur Herstellung von
Kalksandsteinen aufgezeichnet. Der Einsatz von nicht mechanisch bearbeiteter,
unzerkleinerter Kupolofenschlacke an Stelle von Frischsand ist auch beim
Abmagern von Ton bei der Ziegelsteinherstellung, bei der Herstellung von
zementgebundenen Steinen, bei der Herstellung von Blähtonartikeln bzw. in
Asphaltmischanlagen gegeben.
Man geht in dieser Patentschrift u. a. auch davon aus, daß die Kupolofenschlacke
federt und zusammengedrückt werden kann, daß sie sich danach wieder ausdehnt
bzw. sich in die Ausgangsgröße formiert. Aufgrund dieser Eigenschaften muß diese
Kupolofenschlacke während der flüssigen Phase technologisch in der Weise
vorbehandelt worden sein, daß das flüssige Gestein mit einem Wasserstrahl
granuliert wurde, denn Kupolofenschlacke ist eine zu einem kristallinen wenig
porigen Gestein erstarrte Masse bzw. liegt als Kupolofenstückschlacke vor, die
diese besonderen Eigenschaften nicht aufweist.
Der Nachteil des Einsatzes dieser Hochofenschlacke, die eine nicht mechanisch
bearbeitete, unzerkleinerte Kupolofenschlacke ist, liegt darin, daß sie nicht über die
erforderliche Druckfestigkeit und die benötigte Druckeigenschaft verfügt, und
nicht in den vorgeschriebenen Kornklassen anfällt.
Um diese Nachteile zu beseitigen, bedarf es eines hohen technologischen und
technischen Aufwandes damit diese nicht mechanisch bearbeitete, unzerkleinerte
Kupolofenschlacke die notwendige verwendungsfähige Korngröße erhält, wobei
der Korngrößenanteil von 0,0 mm bis 0,5 mm kaum erreichbar ist, oder die
granulierte Kupolofenschlacke müßte dann noch mechanisch nachbehandelt
werden.
Weiterhin ist nach der Druckschrift DE-PS 13 02 315 eine glasig erstarrte, granulierte
Schlacke als sandiger Zuschlagsstoff bekannt, der in Mörtel und Beton mit einem
Bindemittel (Kalk oder Zement) und gegebenenfalls als Grobzuschlagsstoff
eingesetzt wird, der wärmedämmend wirkt und zur Erhöhung der Druckfestigkeit
beiträgt. Diese glasig erstarrte, granulierte Schlacke ist eine
Kesselschmelzschlacke.
Der Nachteil ist, daß diese Kesselschmelzschlacke einer "richtigen"
Wassergranulierung zur Erreichung eines höheren Grades der Verglasung
unterzogen werden muß, bevor sie mittels Walzenmühle in die entsprechende
Korngröße gebracht wird. Somit ist die Kesselschmelzschlacke vor ihrem Erstarren
technologisch vorbehandelt bzw. nach ihrem Erstarren nochmals verflüssigt
worden und dann technologisch behandelt, damit sie anschließend über eine
mechanische Bearbeitung als Zuschlagsstoff und/oder Zusatzstoff einsetzbar ist.
Nach der Druckschrift DE 37 26 903 ist ein selbstnivellierender, hydraulisch
erhärtender Fließestrich unter Verwendung eines hydraulischen Bindemittels
bekannt, indem das hydraulische Bindemittel aus zermahlener, abgeschreckter und
granulierter Hochofenschlacke besteht.
Auch hier ist der Nachteil, daß die Hochofenschlacke im Hüttenwerk technologisch
vorbehandelt werden muß, um anschließend mechanisch behandelt, hier gemahlen,
einsatzfähig zu sein. Ein weiterer Nachteil der Hochofenschlacke ist die oft zu
verzeichnende Nichtraumbeständigkeit.
Der Stand der Technik weist somit Zuschlagstoffe und Zusatzstoff aus, die aus
Kesselschmelzschlacke und Hochofenschlacke hergestellt sind, wobei die
Schlacken vor ihrer mechanischen Behandlung und vor ihrem Erstarren einer
technologischen Vorbehandlung unterliegen und weist Kupolofenschlacke aus, die
als Zuschlagstoff oder Zusatzstoff, vor ihrem Einsatz und vor dem Erstarren einer
technologischen Vorbehandlung unterzogen werden muß, jedoch nicht mechanisch
bearbeitet wird.
Die Druckschrift DE 39 15 373 A1 zeigt eine Lösung, nach der Konverterschlacke mit
geeigneten mineralischen Anfallstoffen so zusammengesetzt wird, daß ohne
Zement und/oder anderen synthetischen hydraulischen Bindemittel mineralische
Baustoffe entstehen, die die Strukturen der Fahrbahnoberflächen verbessern.
Der Nachteil besteht darin, daß hier eine Nichtraumbeständigkeit vorliegt,
desweiteren ist die Konverterschlacke für die im Straßenbau begleitenden Erdbau
maßnahmen, z. B. Unterbau und für Drainageschichten, nicht einsetzbar.
Der lose Einsatz im Straßenunterbau, z. B. als Schotter und Packlagen, ist nicht
möglich, da die allgemeine Zerfallseigenschaft von Konverterschlacke sich negativ
auswirkt. Auch der Einsatz von Konverterschlacke in bituminösen Fahrbahndecken
ist ausgeschlossen.
Die Druckschrift DD 2 52 954 A3 betrifft einen Baustoff für Straßen und
Gründungen, der aus granulierter Siemens-Martin-Schlacke und basischer
Flugasche besteht. Der Nachteil der Erfindung ist, daß bei dieser Baustoffmischung
die Anwendung wegen der schädlichen Wirkung des freien Kalkes eng begrenzt ist.
Es ist eine längere feuchte Lagerung erforderlich, andernfalls tritt ein "Kalktreiben"
in der Straßenoberfläche ein.
Ein Verfahren zum Hydrophorbieren von Hochofenasche durch Vermischen
derselben mit bituminösen Produkten wird in der Druckschrift EP 00 12 832 A1
dargestellt. Der hohe energetische Aufwand, Erhitzung der Schlacke auf 205 bis
350°C, um die mineralogischen und chemischen Nachteile der Hochofenschlacke
auszugleichen, sind die erheblichen Nachteile dieser Erfindung. Es ist auch nicht
nachvollziehbar, daß alle anfallenden Hochofenschlacken auf Grund der
erheblichen Schwankung in der chemischen Zusammensetzung den Einsatz, selbst
nach o. g. Verfahrensanwendung, als Baustoff zulassen.
In der Druckschrift DE 36 08 831 A1 wird die Verwendung von Schmelzkammer-
Kraftwerksschlacken in Schichten, wo sie einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt
sind, dargestellt. Da es sich nicht um eine kristalline, sondern ausgesprochen
glasige Schlackenschmelze handelt, besitzt diese Schlacke, im Gegensatz zu
Kupolofenschlacke, keine ausreichenden Schlagzertrümmerungswerte. Aus den o.
g. Gründen ist ersichtlich, daß das einzelne Korn der Schmelzkammerschlacke, so
wie sie anfällt, leicht teilbar ist. Darin liegt der Grund für unzureichende
Schlagzähigkeit und geringe Druckfestigkeit.
Diese Erfindungsbeschreibung beinhaltet nur eine allgemeine technische Lehre.
Wegen Fehlens exakter Rezepturbeschreibungen und der chemischen
Zusammensetzung der Schmelzkammerschlacke ist eine Reproduzierbarkeit nicht
gegeben, weshalb die Funktionsfähigkeit bzw. industrielle Anwendbarkeit nicht
regelmäßig gewährleistet ist.
Ein Verfahren zur Aufbereitung von Schlacken aus metallurgischen Prozessen zur
Verwendung als Straßenbaustoff wird in der Druckschrift DE-AS 12 34 748
dargestellt. Durch Vermischen der feurig-flüssigen Schlacken, wie
Hochofenschlacke, Siemens-Martin-Schlacke bzw. LD-Schlacke mit einem hohen
technischen und technologischen Aufwand sollen die chemischen Nachteile der
einzelnen Schlacken zielgerichtet aufgehoben werden.
Die Druckschrift DE-PS 8 34 828 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von
verschließfesten Formstücken aus Kupolofenschlacke, welche nach dem Gießen bis
700°C abkühlen und anschließend bei 900 bis 1000°C geglüht werden. Bei
anschließender Abkühlung muß die Temperatur zwischen 720 und 650°C langsam
durchfahren werden. Die sehr begrenzte Anwendung und Verwendung der
Kupolofenschlacke mit einem hohen technologischen und energetischen Aufwand,
sind Nachteile dieser Erfindung. Der gewünschte, nur kristalline Zustand der
Kupolofenschlacke ist großtechnisch nicht realisierbar, da äußere Bedingungen
immer eine teilweise Verglasung zur Folge haben. Die Abkühlung erfolgt immer
von Außen nach Innen, wobei Spannungsrisse nicht zu vermeiden sind. Der Einsatz
von Kupolofenschlacke nach diesem Verfahren ist wirtschaftlich im Straßenbau
nicht vertretbar.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu
beseitigen und Kupolofenschlacke als gebrochenen Mineralstoff im Straßenbau
und im bituminösen Fahrbahndecken einzusetzen, wobei die Kupolofenschlacke
während ihrer flüssigen Phase bis zum Erstarren nicht technologisch vorbehandelt
werden muß und vorzugsweise von Deponien oder von Gießereien direkt zu einem
Zuschlagstoff verarbeitet werden soll und technologisch vorbehandelte
Kupolofenschlacke als Stückschlacke und/oder Granulat vorliegend, mechanisch
aufgearbeitet, eingesetzt werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den in den Patentansprüchen 1 und 2
angegebenen Merkmalen gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen
Unteransprüchen.
Die Verwertung von Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff für Bauzwecke weist in
ihrer chemischen konstanten Zusammensetzung gegenüber den Hütten-,
Kraftwerks- und Stahlwerksschlacken erhebliche Vorteile auf. Die
Gießereischlacken, zu denen auch die Kupolofenschlacke zu rechnen ist, entsteht
bei der Herstellung von schmelzfähigen Metall zum Gießen in entsprechende
Gußformen.
Durch die stets chemisch konstanten Beschickungsmaterialien (Roheisen,
Gußbruch, Schrott, Koks und Zuschläge) entsteht beim Erschmelzen von Gußeisen
im Kupolofen eine Schlacke mit stets annähernd gleichen Zusammensetzungen, die
durch zielgerichtete Änderung der Zuschläge verändert werden können. Diese
technologischen Voraussetzungen liegen bei den bekannten Anwendungsgebieten
der Hütten-, Kraftwerks- und Stahlwerksschlacken nicht vor.
Die erfindungsgemäß erzeugten Baustoffe aus Kupolofenschlacke und deren
Eigenschaften befinden sich in Abhängigkeit von den verschiedenen Varianten der
Abkühlungsbedingungen.
- 1. Kupolofenschlackengranulat:
entsteht durch eine rasche Abkühlung durch Wasser, Wasserdampf bzw. Luft. Es entsteht ein glasiger Ausgangsstoff mit amorphen Eigenschaften und günstigen Wärmedämmeigenschaften. Das Granulat hat latent-hydraulische Eigenschaften, die in direkter Abhängigkeit von der Korngröße zu sehen ist. Das feingemahlene Granulatkorn hat die günstigen latent-hydraulischen Eigenschaften. - 2. Kupolofenschlackenbims:
entsteht durch langsame Abkühlung mit zusätzlichen Blähmitteln. Der dabei entstandene Ausgangsstoff hat eine glasig-kristalline-poröse Struktur mit latent- hydraulischen Eigenschaften mit kleinen Wärmeleitzahlen und somit günstigen Wärmedämmwerten. - 3. Kupolofenstückschlacke:
entsteht durch langsame Abkühlung mit bzw. ohne Impfung. Die Eigenschaft dieser Schlacke ist kristallin mit geringen latent-hydraulischen Eigenschaften und kleinen Wärmeleitzahlen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß Kupolofenschlacke vor ihrer
Verarbeitung zu einem Zuschlagstoff keiner technologischen Vorbehandlung
ausgesetzt werden muß und nach ihrer Verarbeitung zu einem Zuschlagstoff, die
Eigenschaft besitzt, als gebrochener Mineralstoff (Brechsand) im Straßenbau und
in bituminösen Fahrbahndecken eingesetzt zu werden,
wobei
- - erhärtungsstörende Stoffe nicht vorliegen,
- - eine höhere Druckfestigkeit vorliegt,
- - die Raumbeständigkeit gegeben ist, keine Kalk- und Eisenzerfallerscheinungen zeigen,
- - die Gehalte an Schwefelverbindungen und an stahlangreifenden Stoffen deutlich unter den Grenzwerten nach DIN 4226 T. 1 liegen, und damit der Einsatz im Asphaltbeton möglich ist,
- - die Affinität nach DIN 1996 Teil 10 zu bituminösen Bindemitteln bei Lieferkörnung < 2 mm nachweisbar ist,
- - die erforderliche Rohdichte für gebrochene Mineralstoffe von 2,6 bis 2,7 kg/dm³ vorliegt,
- - die Kupolofenschlacke ein gleichbleibendes dichtes, kristallines Gefüge aufweist,
- - eine Porigkeit der Schlacke gemessen an der Kornklasse 32/45 nach DIN 4226 T3 < 1,8 kg/dm³ beträgt,
- - die Widerstandsfähigkeit gegen Schlag in der Kornklasse 8/12 den erforder lichen Schlagzertrümmerungswerten entspricht,
- - die Frostbeständigkeitsprüfungen am Prüfkorn 8/16 sehr gute Ergebnisse er brachten,
- - die Korngröße nach den geforderten Lieferkörnungen hergestellt werden können,
- - der Anteil an gebrochenen Körnern von über 90 Gewichtsprozentanteilen an der Lieferkörnung vorliegt,
- - der zulässige Anteil an abschlämmbaren Bestandteilen < 0,063 mm weit unter den Forderungen liegt,
- - die Hitzebeständigkeit zur Herstellung von bituminösen Heiß-Mischgut für Fahrbahndecken und Tragschichten nachgewiesen wurde und damit der Einsatz als gebrochener Mineralstoff wie Schotter, Splitt, Brechsand und Füller im Straßenbau und im bituminösen Trag- und Deckschichten möglich ist.
Der offene Einbau der Kupolofenschlacke ist in folgenden Nutzungsbereichen
möglich. Dies sind vor allem
- - bergbauliche Rekultivierungsgebiete,
- - Straßenbau und begleitende Erdbaumaßnahmen,
- - Industrie-, Gewerbe- und Lagerflächen,
- - Parkanlagen, soweit diese eine geschlossene Vegetationsdecke haben, nicht agrarisch genutzte Öko-Systeme und Drainageschichten damit hergestellt werden können.
Die Erfindung wird anhand einer Kupolofenschlacke mit nachstehenden
chemischen Bestandteilen dargestellt, wobei geringe Abweichungen im Ca-, Mg-
und Mn-Gehalt im Vergleich mit Kupolofenschlacken aus unterschiedlichen
Eisengießereien vorliegen können:
Die Schlacke besteht aus glasig erstarrten Calcium-Eisen-Aluminium Silikaten, die
wasserunlöslich und rein mineralisch sind.
Rohdichte d=2,6 kg/dm³/Farbe: grau-grün
Die nach der Tabelle ausgewiesene Position HCl-Unlöslich stellt extrem verglaste
Silikate dar, die durch Salzsäure nicht lösbar sind und beinhalten im wesentlichen
SiO₂; Al₂O₃; CaO.
Die Schlacke fällt in Gießereien als Stückschlacke bzw. als Granulat an, wobei das
Granulat entsteht, wenn die flüssige Schlacke über einen Wasserstrahl geleitet
wird. Dabei kann die Granulatkörnung durch veränderten Wasserstrahl reguliert
werden.
Eine Granulierung im Trockenverfahren ist ebenfalls möglich.
Erfindungsgemäß wird die Kupolofenschlacke, die als Stückschlacke anliegt, mit
einem Prallmühlenbrecher gebrochen, wobei sich die Schlacke während dieser
mechanischen Bearbeitung sehr gut verhält und es können alle gewünschten
Korngruppen hergestellt werden.
Dagegen wird die als Granulat vorliegende Kupolofenschlacke in Walzenbrecher
oder Kugelmühlen zu einem Feinzuschlag bzw. als Füller gemahlen.
Somit ist eine allumfassende Verwertung aller aufkommenden und schon auf
Deponien vorhandenen Kupolofenschlacken gegeben. Eine Verwertung der
Kupolofenschlacke als mechanisch bearbeitete Kupolofenschlacke ist von der
Fachwelt in erstaunlicher Weise bisher noch nicht in Betracht gezogen, obwohl
eine Verwertung von Hochofenschlacke und Kesselschmelzschlacke vorliegt.
Aufgrund dessen, daß die deutsche Gießereiindustrie nach den neuen Vorschriften
über den Umweltschutz zukünftig die Kupolofenschlacke nicht mehr deponieren
darf, müssen neue Anwendungsgebiete erschlossen werden. Mit den umfangreichen
Verwertungsmöglichkeiten dieser Erfindung kann aus dem Reststoff ein wertvoller
Ausgangsstoff für die vielfältigsten Anwendungsgebiete geschaffen werden.
So hat die Fachwelt bisher noch keine Versuche für das Einsatzgebiet im
Straßenbau mit mechanisch bearbeitete Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff
durchgeführt.
Die Erfindung beschreitet einen völlig neuen Weg. Weder die Verwendung von
Kupolofenschlacke als kristallin erstarrten Zuschlagstoff und/oder Zusatzstoff noch
das Brechen dieser und das Brechen von granulierter Kupolofenschlacke mittels
Walzenmühle ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die Sieblinie für die als
Zuschlagstoff dienende Kupolofenschlacke entspricht im Versuch der für
Zuschlagstoffe geltenden Sieblinie nach DIN N.V 1045.
Selbst der Einsatz als Feinzuschlag 0 bis 0,5 mm zeigt erstaunlicher Weise eine
gute Füllereigenschaft.
Es können
Korngruppe | |
Lieferkörnung in mm | |
1|0/1, 0/2, 0/4 | |
2 | 0/8, 1/2; 1/4, 2/4 |
3 | 0/16, 0/32, 2/8, 4/8 |
4 | 0/63, 2/16, 4/16, 4/32 |
5 | 8/16, 8/32, 16/32, 32/63 |
hergestellt werden.
Es werden damit erheblich höhere Druckfestigkeiten erreicht im Vergleich mit
anderen gebrochenen Mineralstoffen ohne den Feinzuschlagstoff aus
Kupolofenschlacke. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um gebrochene
Stückschlacke oder ein Schlackegranulat handelt.
Die weiteren Untersuchungen galten der Verwendung als künstlicher Mineralstoff
in den einzelnen Korngruppen 0-2 mm, 2-8 mm, 8 mm-16 mm, 8-12 mm,
0-32 mm. Dabei wurden bei der Prüfkörnung 8-12 mm sehr gute Schlag
zertrümmerungswerte erreicht. Die Untersuchung auf Frostbeständigkeit nach DIN
52104 Teil 1, Verfahren N mit den erforderlichen Frost-Tausalzwechsel mit der
Prüfkörnung 8/16 (Absplitterung < 5 mm) ergaben durchschnittlich 0,1 bis 0,2
Gewichtsprozentanteile in der Prüfung.
Es sind ebenfalls erhöhte Festigkeitswerte zu verzeichnen. Die erforderlichen
Werte für den Straßenunterbau und als Zuschlag in bituminösen Trag- und
Deckschichten konnten erreicht werden.
Dabei spielt der Kornbereich zwischen 0,001 und 0,2 mm eine besondere Rolle.
Man spricht von einem mineralischen Mehlkorn, der eine Füllerwirkung im
Bitumengemisch hat. Dabei hat dieser Kornbereich gleichzeitig eine latent-
hydraulische Wirkung die bei der Herstellung von Asphaltbeton wirksam wird.
Der latent-hydraulische Effekt der Kupolofenschlacke beruht auf der Stellung im
Dreistoffsystem (SiO₂-Al₂O₃-CaO). Die feinkörnige Kupolofenschlacke bildet wie
bei der Erhärtung des Zementes freiwerdenden Calciumhydroxyd, Calcium- Silikat
und Aluminathydrate.
Diese Hydratprodukte sind mit denen der Zemente weitgehend identisch.
Die Füllerwirkung beruht darauf, daß die Zwickel zwischen den Körnern und dem
Bitumengemisch von den Partikeln der Kupolofenschlacke gefüllt werden. Das
Gefüge wird dichter. Die geometrischen Verhältnisse in einem Korngemisch
hängen wesentlich von der Relation der Korngrößen voneinander ab.
Normalerweise ist im Bitumgemisch nur der Kornaufbau für den Zuschlag über
0,25 mm bekannt. Dieser macht aber nur 60% des Volumens des Gemisches aus.
Die restlichen 40% des Bitumgemisches macht das bituminöse Bindemittel aus.
Durch die Füllerwirkung der Kupolofenschlacke vermindert sich der bituminöse
Bindemittelbedarf einer Mischung, wenn die Zuschlagstoffe entsprechend angepaßt
sind. Der Mischungsentwurf ist entsprechend der technologischen Anforderungen
mit Hilfe der Stoffraumrechnung festzulegen. Dabei kann mit einer Kornrohdichte
von 2,6-2,7 kg/dm³ gerechnet werden. Der aus gemahlener Kupolofenschlacke
hergestellte Füller wird aufgemahlen bis zur max. Korngröße von 0,09 mm.
Es wird der aus Kupolofenschlacke hergestellte Füller in bituminösen
Trageschichten mit 7 Gewichtsprozentanteilen und in Deckschichten mit 10
Gewichtsprozentanteilen eingesetzt.
Der vom Stand der Technik bekannte Einsatz von Gesteinsmehl als Füller im
bituminösen Mischgut hat den Nachteil, daß der bituminöse Bindemittelbedarf um
ca. 5% höher ist, als ein vergleichbarer Füller der mit Kupolofenschlacke
hergestellt wurde.
Die gleichen Ergebnisse konnten bei den Zuschlagstoffen 0 mm bis 32 mm erreicht
werden, wobei
- - die Verdichtungsarbeit minimiert wird,
- - die Oberfläche der Fahrbahndecke und Tragschicht verbessert wird, verbunden mit einer höheren Dichtigkeit,
- - die Nachhärtung verbessert wird,
- - erhärtungsstörende Stoffe nicht nachweisbar sind,
- - die unter Verwendung aufbereiteter Schlacke durchgeführten Prüfungen höhere Druckfestigkeiten als bei Referenzprüfungen ergaben,
- - zur Nichtraumbeständigkeit führende Inhaltsstoffe im untersuchten Probe material nicht nachzuweisen sind,
- - die Gehalte an Schwefelverbindungen deutlich unter den Grenzwerten nach DIN 4226 T. 1 liegen.
Der Einsatz von Kupolofenschlacke als gebrochener Mineralstoff im Straßenbau
und in bituminösen Fahrbahnen bringt damit technische und wirtschaftliche
Vorteile.
Der Anteil als Füller sollte ca. 10 Gewichtsprozentanteile ausmachen. Der Anteil
0 mm-2 mm an der Mischung 30 bis 80 Gewichtsprozentanteile und der Anteil bis
16 mm weitere 10 bis 22 Gewichtsprozentanteile.
Untersuchungen zur Umweltverträglichkeit des aus Kupolofenschlacke
hergestellten Zuschlagstoffes zeigten, daß nach Prüftabellen zur Beurteilung von
Konzentrationsniveaus verschiedener verunreinigter Stoffe im bituminösen
Mischgut nicht bestehen.
Gemessen an der Prüftabelle für die Beurteilung des Konzentrationsniveaus
verunreinigter Stoffe in Böden und Grundwasser ("Holländische Liste") liegen die
nach Prüfplan DIBt gemessenen Schwermetalle in wesentlich geringeren
Konzentrationen in der untersuchten Probe vor, als diese für Grundwasser,
Prüfwert c, zulässig wäre.
Gemessen an den für RCL-Baustoffe geltend Grenz- (bzw. Richt-) werten nach
DIN 38414 sind die gemessenen Konzentrationen an Schwermetallen - soweit die
Untersuchungen durchgeführt wurden - deutlich niedriger.
Die möglicherweise in der Feststoffsubstanz nachweisbaren Schwermetalle liegen
somit überwiegend nicht in wasserlöslicher Form vor. Eine Beeinträchtigung des
Grundwassers bzw. des Bodens bei möglicher Eluierung des mit aufbereiteter
Schlacke ausgeführten Straßenbaumaßnahmen und bituminösen Fahrbahnen wird
somit ausgeschlossen.
Claims (10)
1. Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupolofenschlacke während ihrer flüssigen Phase bis zum Erstarren technologisch
nicht vorbehandelt, nach dem Erstarren als Kupolofenstückschlacke im kristallinen
Zustand vorliegend, als Zuschlagstoff im Straßenbau und in bituminösen
Fahrbahnen mit einer Körnung von 0 mm bis 63 mm einsetzbar ist, indem die
Kupolofenstückschlacke im feingemahlenen und/oder im gebrochenen Zustand
verwendet wird.
2. Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupolofenschlacke technologisch vorbehandelt, als granulierte Kupolofenschlacke
im glasigen Zustand vorliegend, mit einer Körnung von 0 mm bis 63 mm einsetzbar
ist und/oder im gebrochenen Zustand verwendet wird.
3. Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff als Füller in
- - Tragschichtasphalt mit 3,5-12 Gewichtsprozentanteilen,
- - Asphaltbinder mit 3-9 Gewichtsprozentanteilen,
- - Asphaltbeton mit 5-15 Gewichtsprozentanteilen,
- - Gußasphalt mit gemahlenen Zustand von 0 mm- 0,5 mm, vorzugsweise < 0,09 mm,
einsetzbar ist.
4. Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, das der Kornanteil am bituminösen Mischgut-Splittgehalt
< 2 mm für
- - Tragschichtasphalt mit 35-80 Gewichtsprozentanteilen,
- - Asphaltbinder mit 50-80 Gewichtsprozentanteilen,
- - Asphaltbeton mit 30-80 Gewichtsprozentanteilen,
- - Splittmastixasphalt mit 55-70 Gewichtsprozentanteilen,
- - Gußasphalt mit 30-57 Gewichtsprozentanteilen
einsetzbar ist, wobei der Großkornanteil < 16 mm von gebrochener
Kupolofenschlacke im bituminösen Mischgut folgende Obergrenzen für den
- - Tragschichtasphalt mit < 10 Gewichtsprozentanteilen,
- - Asphaltbinder mit < 20 Gewichtsprozentanteilen,
- - Asphaltbeton mit < 12 Gewichtsprozentanteilen,
- - Splittmastixasphalt mit < 22 Gewichtsprozentanteilen,
- - Gußasphalt mit < 12 Gewichtsprozentanteilen
nicht überschreitet.
5. Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuschlagstoff mit der Körnung von 0 mm bis 5 mm als Abstreumaterial der
Oberfläche von Asphaltbeton im Heißeinbau einsetzbar ist.
6. Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuschlagstoff als Schotter in den Lieferkörnungen
- - Brechsand-splitt 0-5 mm,
- - Splitt 5-11 mm,
- - Splitt 11-22 mm,
- - Splitt 22-32 mm,
- - Schotter 32-45 mm,
- - Schotter 45-56 mm
einsetzbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19537247A DE19537247C1 (de) | 1994-11-05 | 1995-10-06 | Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4439558 | 1994-11-05 | ||
DE19537247A DE19537247C1 (de) | 1994-11-05 | 1995-10-06 | Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19537247C1 true DE19537247C1 (de) | 1996-05-15 |
Family
ID=6532567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19537247A Revoked DE19537247C1 (de) | 1994-11-05 | 1995-10-06 | Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19537247C1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005108323A1 (en) * | 2004-05-08 | 2005-11-17 | Ecomaister Co., Ltd. | High strength ascon composition comprising slag ball and method for producing the same |
DE102009060558A1 (de) * | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Storimpex Import Export GmbH, 21509 | Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung wieder verwendbarer Stoffkomponenten aus ausgebauten, schädliche Stoffe enthaltenden Baustoffgemengen |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE834828C (de) * | 1944-07-28 | 1952-03-24 | Buderus Eisenwerk | Verfahren zur Herstellung verschleissfester Formstuecke aus Kupolofenschlacke |
DE1234748B (de) * | 1965-10-18 | 1967-02-23 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Aufbereitung von Schlacken aus metallurgischen Prozessen zur Verwendung als Strassenbaustoffe |
EP0012832A1 (de) * | 1978-12-21 | 1980-07-09 | TEGO Industrie- und Bauchemie GmbH | Verfahren zum Hydrophobieren von Hochofenschlacke |
DE3701856A1 (de) * | 1986-01-28 | 1987-08-06 | Kalksandsteinwerk Gumbmann Dai | Kalksandstein |
DE3608831A1 (de) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Ladwein Rosemarie | Verwendung von schmelzkammer-kraftwerksschlacke in einem erhoehten verschleiss ausgesetzten schichten |
DD252954A3 (de) * | 1985-06-26 | 1988-01-06 | Bauakademie Ddr | Baustoff für Straßen und Gründungen |
DE3726903A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-02-23 | Heidelberger Zement Ag | Selbstnivellierender, hydraulisch erhaertender fliessestrich auf der basis von hochofenschlacke |
DE3915373A1 (de) * | 1988-06-03 | 1989-12-14 | Bauakademie Ddr | Baustoff fuer verkehrsflaechen und gruendungen |
-
1995
- 1995-10-06 DE DE19537247A patent/DE19537247C1/de not_active Revoked
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE834828C (de) * | 1944-07-28 | 1952-03-24 | Buderus Eisenwerk | Verfahren zur Herstellung verschleissfester Formstuecke aus Kupolofenschlacke |
DE1234748B (de) * | 1965-10-18 | 1967-02-23 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Aufbereitung von Schlacken aus metallurgischen Prozessen zur Verwendung als Strassenbaustoffe |
EP0012832A1 (de) * | 1978-12-21 | 1980-07-09 | TEGO Industrie- und Bauchemie GmbH | Verfahren zum Hydrophobieren von Hochofenschlacke |
DD252954A3 (de) * | 1985-06-26 | 1988-01-06 | Bauakademie Ddr | Baustoff für Straßen und Gründungen |
DE3701856A1 (de) * | 1986-01-28 | 1987-08-06 | Kalksandsteinwerk Gumbmann Dai | Kalksandstein |
DE3608831A1 (de) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Ladwein Rosemarie | Verwendung von schmelzkammer-kraftwerksschlacke in einem erhoehten verschleiss ausgesetzten schichten |
DE3726903A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-02-23 | Heidelberger Zement Ag | Selbstnivellierender, hydraulisch erhaertender fliessestrich auf der basis von hochofenschlacke |
DE3915373A1 (de) * | 1988-06-03 | 1989-12-14 | Bauakademie Ddr | Baustoff fuer verkehrsflaechen und gruendungen |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005108323A1 (en) * | 2004-05-08 | 2005-11-17 | Ecomaister Co., Ltd. | High strength ascon composition comprising slag ball and method for producing the same |
DE102009060558A1 (de) * | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Storimpex Import Export GmbH, 21509 | Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung wieder verwendbarer Stoffkomponenten aus ausgebauten, schädliche Stoffe enthaltenden Baustoffgemengen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2703908A1 (de) | Gemisch fuer tragschichten beim strassenbau und dergleichen | |
DE102006051216B4 (de) | Verfahren zur Herstellung leichter Gesteinskörnungen, durch diese Verfahren erhältliche leichte Gesteinskörnungen, und Verwendung derselben zur Herstellung von Baustoffen | |
CH649233A5 (de) | Verfahren zur ab- und endlagerung von abfallstoffen. | |
DE3919011A1 (de) | Verfahren zur wiederverwertung von staub- oder schlammfoermig anfallendem sonderabfall | |
WO2005037727A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines hydraulischen bindemittels, eines bauelements, deren verwendung sowie vorrichtung dazu | |
DE3832771A1 (de) | Verfahren zur umformung von abfaellen in einen werkstoff in form von kuegelchen | |
EP0059444A2 (de) | Hydraulisch abbindender Formstein, insbesondere für Bauwerke, und Verfahren zu dessen Herstellung | |
AT394712B (de) | Baustoffgemisch zur herstellung von form- und fertigteilen sowie verfahren zur herstellung der baustoffgemische | |
DE19537247C1 (de) | Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff | |
EP4227285A1 (de) | Puzzolanischer oder latent-hydraulischer zusatzstoff | |
DE3248537A1 (de) | Formkoerper auf der basis von quarzsand, ihre herstellung und verwendung sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE19537246C1 (de) | Kupolofenschlacke als Hartstoff für zementgebundene Hartstoffestriche und Verfahren zum Einsatz dieser | |
DE10354711B4 (de) | Verfahren zur Herstellung poröser Granulate und deren Verwendung | |
EP1360158A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens | |
DE3701856C2 (de) | ||
DE19533998C1 (de) | Kupolofenschlacke als gebrochener Mineralstoff | |
DE2628008C3 (de) | Belag für Wege, Straßen und Plätze und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1228984B (de) | Verfahren zur Herstellung von als Zuschlagstoff fuer Beton und Moertel geeigneter zerkleinerter Schmelzkammergranulatschlacke | |
DE2723233A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines hydraulischen moertels oder betons | |
DE19533999C1 (de) | Kupolofenschlacke als gebrochener Mineralstoff | |
AT410288B (de) | Verfahren zur dekontamination und inertisierung von filter- und flugaschen | |
DE60014174T2 (de) | Bodenstabilisierung durch bindemittelzusatz | |
DE2458304A1 (de) | Mischbinder aus schmelzkammergranulat und seine verwendung | |
Caronge et al. | Development of eco-friendly paving block incorporating co-burning palm oil-processed tea waste ash | |
EP3478432A1 (de) | Platte, insbesondere abdeckplatte für metallschmelzen, sowie verfahren zur herstellung der platte und deren verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: GASTEIER & BILKE VERFAHRENSTECHNIK GMBH, 65582 AUL |
|
8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: BILKE, THOMAS, 06526 SANGERHAUSEN, DE |
|
8331 | Complete revocation |