DE19955378A1 - Verfahren zur Herstellung von Beton oder Mörtel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton und Mörtel, bei dem ein Gemisch aus einem Bindemittel, einem Zuschlagstoff in Form von Sand oder Kies sowie Wasser hergestellt und das Bindemittel zum Erhärten gebracht wird, wobei statt Sand oder Kies als Zuschlagstoff ein durch Verblasen einer flüssigen Konverterschlacke hergestelltes Granulat verwendet wird, und wobei im Granulat der Gehalt an freiem Kalk (CaO) unter 0,2 Gewichtsprozent liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton oder Mörtel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Entsprechend der Definition im Brockhaus Naturwissenschaften und Technik, Band 1 (A-EK), 1983, Seite 133, ist Beton ein künstlicher Stein, der meist aus einem Gemisch von Zement, Zuschlagstoffen und Wasser, ggf. auch Zusätzen (sog. Betonzusätze), durch Erhärten des Zementleims entsteht. Neben Zement als Bindemittel können auch Bitumen (Asphalt-Beton) und Kunststoff (Kunststoff-Beton) verwendet werden.

Die Verwendungsmöglichkeiten von Beton sind vielfältig und man unterscheidet zwischen Ortbeton (Baustellen- oder Transportbeton), der als Frischbeton in die endgültige Lage gebracht wird und Betonfertigteilen, die im Betonwerk hergestellt und im einbaufertigen Zustand an die Baustelle gebracht werden. Zur letzten Gruppe gehören auch genormte Betonwaren wie Pflastersteine, Betonrohre, Bordsteine, Gehwegplatten, Vollsteine und Hohlblocksteine, sowie nichtgenormte Betonwaren wie Gartenplatten, Betonpalisaden, Pflastersteine, Tröge usw.

Der wichtigste Zusatzstoff für Beton ist Sand oder Kies, der in Kiesgruben gewonnen und an die Baustelle oder an das Betonwerk geliefert wird.

Mörtel ist entsprechend Brockhaus Naturwissenschaften und Technik, 3. Band (IO-NG), 1983, Seite 289 definiert als steinartiger Baustoff, der meist aus einem Gemisch von Bindemittel, Sand und einer auf das Bindemittel abgestimmten Flüssigkeit (häufig Wasser) ggf. mit speziellen Zusätzen hergestellt wird. Mörtel dient u. a. zur Herstellung von Mauermörtel, Speis, von Putz (Putz-Mörtel) und Estrich (Estrich-Mörtel). Das Bindemittel kann Zement, Kalk, Gips, Anhydrit, Magnesia oder Kunstharz sein. Je nach Größe des Sandkornes spricht man von Grob- oder Feinmörtel. Auch der für den Mörtel erforderliche Sand wird in Kiesgruben gewonnen und je nach Siebgröße klassifiziert. Nach dem Ort der Herstellung werden Baustellen- Mörtel oder werkmäßig hergestellter Mörtel unterschieden. Letztere werden als Fertig- Mörtel (ohne Veränderung direkt zu verarbeiten) oder als Vor-Mörtel bzw. Trocken- Mörtel (unter Zugabe von Bindemittel oder Wasser zu verarbeiten) geliefert. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren für die Herstellung von Beton oder Mörtel ist die erforderliche Gewinnung von Sand oder Kies. Dazu müssen große Flächen aufgeschlossen, ausgebaggert und anschließend in aufwendiger Weise rekultiviert werden. Mit dichter werdender Bebauung der Landschaft wird es immer schwieriger, freie auszukiesende Flächen noch auszuweisen.

Aus der AT-387011 B ist die Herstellung eines zementgebundenen Betonsteins bekannt. Dieser Betonstein wird hergestellt aus einer LD-Schlacke und gegebenenfalls zusätzlich aus grobkörnigem Steinmaterial als Zuschlagstoff, aus Zement und Wasser. Die LD-Schlacke weist eine Körnung im Bereich von 0 bis 8 mm auf, wobei ein hoher Mengenanteil im Körnungsbereich von 0 bis 2 mm vorliegt. Das Gewicht bzw. Massen-Verhältnis Zement : Zuschlag liegt zwischen 1 : 8 und 1 : 4, vorzugsweise zwischen 1 : 6,5 und 1 : 5. Der so hergestellte Betonstein wird als Belagstein oder als Belagplatte für Bodenbeläge und Verkehrswege eingesetzt. Als Vorteil dieser bekannten Herstellung von Betonsteinen wird angesehen, daß sie eine hohe Druckfestigkeit und eine sehr hohe Abtriebfestigkeit aufweisen unter Minimierung des Zementeinsatzes.

Aus der DE-AS 12 93 072 ist die Herstellung eines Mineralbetons für Straßenbauzwecke bekannt. Um die Neigung zum Kalkzerfall der eingesetzten SM- und/oder LD-Schlacke zu unterbinden, wird die in Einschwingbrechern und Prallmühlen gebrochene und zerkleinerte SM- und/oder LD-Schlacke mit Korngrößen im Bereich von 0 bis 12 mm zugesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Beton oder Mörtel anzugeben, bei dem auf Sand oder Kies als Zuschlagstoff weitgehend verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.

Die vorgeschlagene Verfahrensweise hat den Vorteil, daß auf die Gewinnung von Sand oder Kies verzichtet werden kann und die ansonsten nur für den Straßenbau zu verwendende Konverterschlacke vorteilhaft eingesetzt werden kann. Dabei fallen erstens keine Kosten für die Gewinnung von Sand oder Kies an. Zweitens werden die Entsorgungskosten für die Konverterschlacke eingespart. Selbst wenn man die zusätzlichen Kosten zur Herstellung des Granulats mittels Verblasen einrechnet, bleibt unter dem Strich ein nicht zu unterschätzender Kostenvorteil übrig. Bei dieser Rechnung sind die sich über längere Zeiträume verteilenden Kosten für die Erschließung von Kiesgruben und deren anschließende Rekultivierung nicht miteingerechnet.

Auch in früheren Zeiten hat es immer wieder Versuche gegeben, für die Konverterschlacke andere Verwendungsgebiete als den Straßenbau zu erschließen. Sie sind größtenteils daran gescheitert, daß der freie Gehalt an Kalk in der Konverterschlacke zu hoch war (DE-AS 12 93 072). Freier Kalk in der Schlacke führt in Verbindung mit Wasser zu Aufblähungen, ein Effekt, der für viele Verwendungszwecke nicht akzeptabel ist. Die vorgeschlagene Verfahrenstechnik macht es aber möglich, ein Granulat zu erzeugen, dessen Gehalt an freiem Kalk (CaO) unter 0,2 Gewichtsprozent liegt.

Die mittlere Korngröße des Granulats muß der mittleren Korngröße des üblichen Zuschlagstoffes Sand oder Kies angepaßt sein, ggf. durch Nachschalten einer Siebstrecke. Sie liegt größtenteils im Bereich von 0,2 bis 2 mm, wobei in der Beton- und Mörtelindustrie Körnungen im Bereich von 0 bis 1 mm oder 0,2 bis 2 mm benötigt werden. Das Verblasen der Konverterschlacke auf eine trockene oder nasse Unterlage hängt von dem Verwendungszweck ab und beeinflußt auch den Platzbedarf für das Verblasen. Beim Verblasen auf eine trockene Unterlage wird mehr Platz benötigt, da die zuerst noch flüssigen Teilchen der Konverterschlacke weitgehend in der Luft erstarrt sein müssen, bevor sie auf die Unterlage aufschlagen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Beton oder Mörtel, bei dem ein Gemisch aus einem Bindemittel, einem Zuschlagstoff in Form von Sand oder Kies sowie Wasser hergestellt und das Bindemittel zum Erhärten gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß statt Sand oder Kies als Zuschlagstoff ein durch Verblasen einer flüssigen Konverterschlacke hergestelltes Granulat verwendet wird, wobei im Granulat der Gehalt an freiem Kalk (CaO) unter 0,2 Gewichtsprozent liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnung des durch Verblasen hergestellten Granulats größtenteils im Bereich von 0,2 bis 2 mm liegt mit einigen Anteilen auch größer 2 mm.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnung mit 1-2 mm einen Anteil von mindestens 50% und die Körnung mit 0,2 bis 1 mm einen Anteil von mindestens 25% und die Körnung mit größer 2 mm einen Anteil von mindestens 10% hat und der Anteil der Körnung mit < 0,2 mm unter 1% liegt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aussieben als Zuschlagstoff ein Granulat mit der Körnung 0 bis 1 mm verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aussieben als Zuschlagstoff ein Granulat mit der Körnung 0,2 bis 2 mm verwendet wird.