DE29900278U1 - Bio-concrete - Google Patents
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Description
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Beschreibung
BiobetonDescription
Bioconcrete
Die Erfindung bezieht sich auf ein Biobeton für die Bauwirtschaft und für den Einsatz im Berg- und Tunnelbau, im Deponiebau, insbesondere für Trag- und Trag-Deckschichten von Verkehrsflächen oder Gründungen von Baukonstruktionen.The invention relates to a bio-concrete for the construction industry and for use in mining and tunnel construction, in landfill construction, in particular for base and base-surface layers of traffic areas or foundations of building structures.
Bekannt sind Baustoffe für Verkehrsflächen und Gründungen aus der DE 38 15 373 Al, die für Tragschichten und Trag-Deckschichten geeignet sind. Diese Baustoffe enthalten im wesentlichen Konverterstahlschlacke und feingranulierte AnfalIstoffe von Stahl- und Kraftwerken und sind ohne industriell produzierte synthetische Bindemittel herstellbar.Building materials for traffic areas and foundations are known from DE 38 15 373 Al, which are suitable for base layers and base-surface layers. These building materials essentially contain converter steel slag and finely granulated waste materials from steel and power plants and can be manufactured without industrially produced synthetic binding agents.
Aus der DE 42 44 249 Cl ist ein Verfahren bekannt, bei dem neben einem Bindemittel als Zuschlagstoffe Bodenfraktionen von in einer Bodenreinigungsanlage bei der Reinigung fraktioniertem Bodenmaterial verwendet wird. Dem im Betonmischwerk gebildeten Gemisch wird Wasser aus dem Reinigungswasserkreislauf der Bodenreinigungsanlage zugeführt.A process is known from DE 42 44 249 Cl in which, in addition to a binding agent, soil fractions from soil material fractionated during cleaning in a soil cleaning plant are used as additives. Water from the cleaning water circuit of the soil cleaning plant is added to the mixture formed in the concrete mixing plant.
Bei einem weiteren aus der DE 40 10 898 Al bekannten Verfahren zum Herstellen von Baumaterialien wird Klärschlamm neutralisiert, mit Faserstoffen und Binde- und/oder Quellmittel gemischt und dem Baurohmaterial beigemengt.In another process for producing building materials known from DE 40 10 898 Al, sewage sludge is neutralized, mixed with fibers and binding and/or swelling agents and added to the raw building material.
Bei dem aus der DE 42 13 119 Cl bekannten Verfahren werden Schlämme aus Wasseraufbereitungsanlagen mit Aschen aus Feuerungs- und/oder Wandlungsanlagen unter Zugabe von Abraumrückständen aus dem KaIi- und Salzbergbau gemischt.In the process known from DE 42 13 119 Cl, sludge from water treatment plants is mixed with ashes from combustion and/or conversion plants with the addition of overburden residues from potash and salt mining.
Ein Verwertungsverfahren für Müll-, Klärschlamm- und Sondermüllverbrennungsasche ist aus der DE 41 01 347 Al bekannt. Hier werden die aus Feuerungsanlagen stammenden Aschen einzeln oder im Gemisch mit Portlandklinker oder Portlandzement oder einem anderen organischen Bindemittel vermählen und dann unter Wasserzugabe durchfeuchtet und agglomeriert und das Gemisch unter weiterer Wasserzugabe einem Abbindeprozeß unterzogen und dann als Zuschlagstoffe eingesetzt. Die Agglomerate reagieren durch die Bindemittelzugabe und durch das Reaktionsprodukt Calciumhydroxid alkalisch, so daß die pH-Wert-abhängige Auslaugung von Schwermetallen (Immobilisierung der Schadstofffracht) vermindert wird.A recycling process for garbage, sewage sludge and hazardous waste incineration ash is known from DE 41 01 347 Al. Here, the ashes from combustion plants are ground individually or in a mixture with Portland clinker or Portland cement or another organic binding agent and then moistened and agglomerated with the addition of water and the mixture is subjected to a setting process with further water addition and then used as additives. The agglomerates react alkaline due to the addition of binding agent and the reaction product calcium hydroxide, so that the pH-dependent leaching of heavy metals (immobilization of the pollutant load) is reduced.
Um ein günstiges Korngemisch sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, daß die verhärteten Agglomerate gebrochen werden können und dann mit einem bindemittelhaltigen Mörtel oder Beton verarbeitet werden.In order to ensure a favorable grain mixture, the invention provides that the hardened agglomerates can be broken and then processed with a binder-containing mortar or concrete.
Bekannt ist aus der DE 27 13 757 ein Beton mit Zement als Bindemittel sowie Splitt aus gebrochenem Felsgestein und Brechsand als Zuschlag, wobei die Kornanteile des Brechsandes entsprechend dessen Sieblinien zwischen bestimmten Grenzwerten liegen.DE 27 13 757 describes a concrete with cement as a binding agent and chippings from broken rock and crushed sand as an aggregate, whereby the grain proportions of the crushed sand lie between certain limit values according to its grading curves.
Bei der Herstellung von Mörtel und Betonen werden diese aus Zuschlag, Zement und Wasser zusammengesetzt. Dazu können Zusatzstoffe und/oder Zusatzmittel kommen. Dabei übernimmt der Zement neben der Bindemittelfunktion auch die Füllstoffunktion. Durch die Zugabe von Zusatzstoffen soll die Füllstofffunktion des Zementes verringert werden, wobei diese die Hohlräume im Zuschlag und Zement ausfüllen sollen.When producing mortar and concrete, these are made from aggregate, cement and water. Additives and/or admixtures can be added. In addition to the binding function, the cement also takes on the filler function. The addition of additives is intended to reduce the filler function of the cement, whereby these are intended to fill the cavities in the aggregate and cement.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Biobeton zu schaffen, der aus bei der Gewinnung bzw. Aufbereitung von Edelbrechsanden und Edelsplitten aus Felsgesteinen anfallenden Abprodukten sowie aus bei der Klärung von kommunalen und industriellen Abwasser anfallenden Klärschlamm besteht.The invention has the task of creating a bio-concrete that consists of waste products arising from the extraction or processing of fine crushed sand and fine chippings from rocks as well as from sewage sludge arising from the treatment of municipal and industrial waste water.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Biobetongemisch. Dabei sollen die im Klärschlamm vorliegenden toxischen Schwermetallverbindungen sowie weitere umweltschädliche Bestandteile sicher im Gefüge des Baustoffgemisches eingebunden werden.The subject of the present invention is therefore a bio-concrete mixture. The toxic heavy metal compounds present in sewage sludge as well as other environmentally harmful components are to be safely incorporated into the structure of the building material mixture.
Der erfindungsgemäße Biobeton ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Gemisches Abprodukte, die bei der Herstellung von Edelbrechsanden und Edelsplitten aus Felsgestein anfallen und bisher auf Halden verkippt werden, als Zuschlagstoffe verwendet werden. Die Abprodukte sind dabei basischer Natur, vorzugsweise Diabase.The bio-concrete according to the invention is characterized in that during the production of the mixture, waste products that accrue during the production of fine crushed sand and fine chippings from rock and that have previously been dumped on heaps are used as additives. The waste products are basic in nature, preferably diabase.
Die verwendeten Abprodukte bestehen aus Gesteinsstaub, Brechsand und Vorabsiebungen, die in bestimmten Korngrößen und Mengenanteilen den Zuschlagstoff bilden. Dieser wird in einer Mischanlage mit einem hydraulischen Bindemittel, vorzugsweise Zement, innig vermischt.The waste products used consist of rock dust, crushed sand and pre-screenings, which form the aggregate in specific grain sizes and proportions. This is thoroughly mixed in a mixing plant with a hydraulic binding agent, preferably cement.
Diesem Gemisch wird ein Klämmschlammgranulat, daß durch Teilentwässerung des Klärschlammes gewonnen wird, zugesetzt. Dieses Klärschlammgranulat (Naßgranulat) weist einen Feuchtegehalt von maximal 25 % auf.A sludge granulate, which is obtained by partially dewatering the sewage sludge, is added to this mixture. This sewage sludge granulate (wet granulate) has a maximum moisture content of 25%.
Aufgrund des im Zuschlagstoff befindlichen Anteils an Gesteinsmehl basischer Natur kann der Anteil an hydraulischem Bindemittel verringert werden. Die Verringerung des Bindemittelanteils geht einher mit der Reduzierung der Hydrationswärme beim Abbinde- und Aushärtungsprozeß und führt somit zu geringsten inneren Spannungen infolge Schwindens. Dadurch können beispielsweise bei der Verwendung des Biobetons im Straßenbau Kerbungen entfallen; es sind nur Preßfugen bei Tagesnähten und bei Anschlüssen notwendig.Due to the proportion of basic rock powder in the aggregate, the proportion of hydraulic binder can be reduced. The reduction in the proportion of binder goes hand in hand with the reduction in the hydration heat during the setting and hardening process and thus leads to minimal internal stresses due to shrinkage. This means that, for example, when using bio-concrete in road construction, notches can be omitted; only press joints are necessary at surface seams and connections.
Durch die Verwertung der bei der Gewinnung von Edelbrechsanden und Edelsplitten aus Felsgesteinen basischer Natur anfallenden Abprodukten im Biobeton wird eine hohe Betondichte, eine hohe Frostsicherheit und eine geringfügige Wasserdurchlässigkeit bzw. vonBy using the waste products from the extraction of fine crushed sand and fine chippings from basic rocks in bio-concrete, a high concrete density, high frost resistance and a low water permeability or
Wasserundurchlässigkeit infolge von Koalgulation und Neubildung irreversibler Silikate bzw. Kristalle erzielt.Water impermeability is achieved through coagulation and the formation of irreversible silicates or crystals.
Weiterhin wird eine bedingt irreversible Einbindung (Immobilisierung) toxischer Schwermetallverbindungen und anderer umweltschädigender Bestandteile aus dem Klärschlammgranulat erreicht.Furthermore, a conditionally irreversible binding (immobilization) of toxic heavy metal compounds and other environmentally harmful components from the sewage sludge granulate is achieved.
Die im Klärschlammgranulat vorhandenen Kontaminationen werden im erfindungsgemäßen Biobeton ausreichend stabilisiert/ so daß ein Auswaschen und ein Entweichen in die Umgebung weitestgehend verhindert werden kann.The contamination present in the sewage sludge granulate is sufficiently stabilized in the bio-concrete according to the invention so that washing out and escape into the environment can be largely prevented.
Die Erfindung wird anhand eines Beispieles näher beschrieben.The invention is described in more detail using an example.
Der Biobeton zur Herstellung einer Trag-Deckschicht im Straßenbau wird nach dem Zentralmischverfahren hergestellt. Dazu werden Zuschlagstoffe und hydraulische Bindemittel gleichmäßig miteinander vermischt. Als Zuschlagstoffe kommen Abprodukte basischer Natur, die bei der Gewinnung bzw. Aufbereitung von Edelbrechsanden und Edelsplitten anfallen, zum Einsatz. Die Zuschlagstoffe setzen sich aus Vorabsiebungen der Korngröße 0-22 mm, Brechsande der Korngröße 0 - 2 mm und Gesteinsmehl (Diabasmehl) der Korngröße 0 - 0,009 mm zusammen. Als hydraulisches Bindemittel wird diesem Gemisch Zement PZ 35 zugesetzt.The bio-concrete used to produce a base layer in road construction is manufactured using the central mixing process. Aggregates and hydraulic binders are evenly mixed together. Waste products of a basic nature that accrue during the extraction or processing of fine crushed sand and fine chippings are used as aggregates. The aggregates consist of pre-screenings with a grain size of 0-22 mm, crushed sand with a grain size of 0 - 2 mm and rock flour (diabase flour) with a grain size of 0 - 0.009 mm. Cement PZ 35 is added to this mixture as a hydraulic binder.
Dem so erhaltenen Gemisch wird ein Klärschlammgranulat, das durch Teilentwässerung des bei der Klärung von kommunalen und industriellen Abwasser anfallenden Klärschlammes gewonnen wird,A sewage sludge granulate obtained by partial dewatering of the sewage sludge produced during the treatment of municipal and industrial waste water is added to the mixture thus obtained.
zugesetzt und diese unter Zusatz von Anmischwasser so lange gemischt, bis Bindemittel und Klärschlammgranulat gleichmäßig mit den Zuschlagstoffen vermischt sind.and these are mixed with the addition of mixing water until the binding agent and sewage sludge granulate are evenly mixed with the additives.
Der Biobeton besteht in einer bevorzugten Ausführung aus einen Gemisch mit den BestandteilenIn a preferred embodiment, the bioconcrete consists of a mixture with the components
75 % Abprodukte basischer Natur 20 % hydraulische Bindemittel 5 % Klärschlammgranulat.75% basic waste products 20% hydraulic binders 5% sewage sludge granules.
Der fertige Biobeton wird gegen Witterungseinflüsse geschützt zur Einbaustelle transportiert und dort so gleichmäßig eingebaut, das keine Entmischung eintritt. Das Baustoffgemisch ist so zu verdichten, daß der vorgeschriebene Verdichtungsgrad erreicht wird.The finished bio-concrete is transported to the installation site protected against the effects of the weather and installed there so evenly that no segregation occurs. The building material mixture must be compacted so that the prescribed degree of compaction is achieved.
Claims (2)
das Gemisch als Zuschlagstoff Abprodukte
basischer Natur, hydraulische Bindemittel und Klärschlamm in flüssiger Konsistenz enthält,
wobei die Anteile der Komponenten in
folgenden Grenzen liegen:characterized in that
the mixture as aggregate waste products
basic nature, hydraulic binders and sewage sludge in liquid consistency,
where the proportions of the components in
following limits:
dadurch gekennzeichnet, daß2. Bioconcrete according to claim 1
characterized in that
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109650835A (en) * | 2018-12-26 | 2019-04-19 | 国电新能源技术研究院有限公司 | A kind for the treatment of method for high-salinity wastewater |
-
1999
- 1999-01-09 DE DE29900278U patent/DE29900278U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| CN109650835A (en) * | 2018-12-26 | 2019-04-19 | 国电新能源技术研究院有限公司 | A kind for the treatment of method for high-salinity wastewater |
| CN109650835B (en) * | 2018-12-26 | 2022-03-22 | 国电新能源技术研究院有限公司 | High-salinity wastewater treatment method |
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990527 |
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| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
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