Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Hauptziel dieses Vorhabens ist die Reduzierung der Kalkdosis in Kalksandstein-Rezepturen durch Einsatz von getrockneten und gemahlenen Tonmineralen und daraus resultierend die Absenkung der CO2-Emissionen und des Energieverbrauchs bei der Kalksandstein-Produktion. Praxisumsetzbare, \u00f6kologische und kosteng\u00fcnstige Ansatzpunkte zur Beibehaltung bzw. Steigerung der Rohlingsstandfestigkeit werden aufgezeigt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUm einen \u00dcberblick \u00fcber die Eigenschaften und die Wirkung handels\u00fcblicher Tonminerale zu erhalten, wurden insgesamt 19 verschiedene Tonsorten aus Deutschland in die Untersuchungen einbezogen. Unter Verwendung von 5 verschiedenen Sanden aus Deutschland und den Niederlanden und unter breiter Variation der Herstellbedingungen wurden Kalksandstein-Pr\u00fcfk\u00f6rper hergestellt und nach baustofftechni-schen Gesichtspunkten analysiert. Unter Variation der Herstellparameter wurde sukzessive Kalk gegen Tonminerale ausgetauscht. Im ersten Schritt wurden unter reproduzierbaren Randbedingungen Laborversuche zu den einzelnen Einflussgr\u00f6\u00dfen und deren Zusammenwirken durchgef\u00fchrt. Im zweiten Schritt wurden im gro\u00dftechnischen Ma\u00dfstab Versuche unter Praxisbedingungen in einem Kalksandsteinwerk angeschlossen. F\u00fcr die Verwendbarkeit von Tonen als Zuschlagstoff f\u00fcr die Kalksandstein-Herstellung wurden Beurteilungskriterien erarbeitet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Durch die Zugabe von getrockneten, gemahlenen Tonen bis zu einer maximalen Menge von bis zu 2 M.-% der Kalksand-Rohmischung wurde im Labor die Rohlingsstandfestigkeit und die Steindruckfestigkeit gegen\u00fcber den jeweiligen Nullserien deutlich erh\u00f6ht. Bei einer Zugabemenge von 3 bzw. 5 M.-% stellen sich teilweise Einbu\u00dfen ein. Die anderen qualit\u00e4tskennzeichnenden Eigenschaftswerte wurden nicht erkennbar nachteilig beeinflusst. Die Wirkung der Tonminerale h\u00e4ngt eng von deren chemisch-mineralischer Zusammensetzung ab. W\u00e4hrend Alkalien (Na2O und K2O) einen negativen Einfluss auf die mineralische Beschaffenheit der CSH-Bindemittelphasen haben, wirkt sich die Anwesenheit von Aluminium- und Eisenoxiden nicht zwangsl\u00e4ufig st\u00f6rend auf die Bindemittelbeschaffenheit aus.
\nDurch die Zugabe der Tonmehle zur Kalksand-Rohmischung konnte bei einer Beibehaltung des Qualit\u00e4tsniveaus (zum Beispiel eine Steindruckfestigkeit von \u00dfD,St = 15,0 N\/mm2) einer Reduzierung der Kalkdosis erreicht werden. Bei einer exemplarischen Zugabemenge von 2 M.-% Tonmehl zur Kalksand-Rohmischung und einer parallelen Reduzierung der CaO-Dosis in gleicher H\u00f6he k\u00f6nnen die herstellbe-dingten CO2-Emissionen rechnerisch um rd. 14 % und der Prim\u00e4renergiegehalt von Kalksandsteinmate-rial rechnerisch um rd.9.% reduziert werden.
\nIm Rahmen dieser Untersuchungen sind zwar immerhin 19 verschiedene Tone ber\u00fccksichtigt worden, eine Verallgemeinerung hinsichtlich der Wirkung von Tonen auf die Eigenschaften von Kalksandsteinen und deren Herstellung ist jedoch grunds\u00e4tzlich nicht m\u00f6glich. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass die Tone mit vergleichbarem Mineralbestand sich \u00e4hnlich verhalten werden. Trotzdem ist die Anwendung der im Rahmen dieser Untersuchungen ermittelten Grundlagenerkenntnisse auf die Produktionsbedingungen in Kalksandsteinwerken in jedem Einzelfall unter Ber\u00fccksichtigung werksspezifischer Gegebenheiten durch eingehende Voruntersuchungen im Kalksandsteinwerk und im Labor zu \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Forschungsprojekte werden den Bereichen Produktionstechnik und Bauanwendung als Bericht zur Verf\u00fcgung gestellt. Dar\u00fcber hinaus werden sie in Fachbrosch\u00fcren ver\u00f6ffentlicht und auf Seminaren und Tagungen der Kalksandsteinindustrie sowie im Rahmen von direkten Beratungsgespr\u00e4-chen den Mitgliedern der Forschungsvereinigungen vorgestellt. Die Ergebnisse werden derart aufbereitet, dass sie direkt f\u00fcr die Optimierung des Kalksandstein-Herstellprozesses herangezogen werden k\u00f6nnen. Ein besonderer Umsetzungsschwerpunkt sind die Meisterseminare Produktionstechnik f\u00fcr die Betriebsleiter und Meister der Kalksandstein-Werke, die seit geraumer Zeit im Abstand von drei Jahren vom Bundesverband Kalksandsteinindustrie e. V. ausgerichtet werden. Des weiteren flie\u00dfen die Ergebnisse in die akademische Lehre ein.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Als Fazit lassen sich f\u00fcr die zugrunde gelegten Herstellparameter folgende Aussagen festhalten: Die Zugabe von Tonmehlen f\u00fchrt zu h\u00f6heren Rohlingsstandfestigkeiten. Die Zudosierung f\u00fchrt bis zu Zugabe-mengen von 2 M.-% zu h\u00f6heren Steindruckfestigkeiten. Die Zugabe von Tonmehlen f\u00fchrt zu Ver\u00e4nderungen bei der Steinrohdichte (Einbu\u00dfen bzw. Zunahmen) und zu h\u00f6heren Biegezugfestigkeiten. Andere Steineigenschaftswerte (Wasseraufnahme, Bezugsfeuchtegehalt, W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, usw.) werden nicht nachteilig beeinflusst. Die Eigenfarbe der Tone f\u00fchrt in manchen F\u00e4llen zu einer Ver\u00e4nderung der Steinfarbe. Gravierende Ausbl\u00fchungen und Verf\u00e4rbungen wurden nicht festgestellt, k\u00f6nnen jedoch nicht grunds\u00e4tzlich ausgeschlossen werden. Die verschiedenen Tone beeinflussen die Beschaffenheit des CSH-Bindemittels in unterschiedlicher Weise. Insbesondere bei hoher Dosierung (z. B. 5 M.-% der KS-Rohmischung) ist Vorsicht geboten, da teilweise starke Ver\u00e4nderungen des Bindemittels auftreten. Durch die Zugabe von Tonmehl ist die CaO-Dosis reduzierbar. Dies f\u00fchrt zu einer reduzierten Menge an ausgesto\u00dfenem CO2 pro Tonne Kalksandstein-Material und zu einem geringeren Prim\u00e4renergieverbrauch.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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