Elektrohydraulische Zerkleinerung von Altbeton: Fid-Bau Portal

Elektrohydraulische Zerkleinerung von Altbeton

Müller, A. / Linß, E. / Wollenberg, G. / Scheibe, H.P.

Im Beitrag werden das Prinzip der elektrohydraulischen Zerkleinerung von Altbeton (Bauschutt) beschrieben, die Qualität der dabei erzeugten Sekundärzuschläge (Bauschuttrecycling) bewertet und ein Vergleich mit mechanischen Zerkleinerungsverfahren angestellt. Beim elektrohydraulischen Verfahren wird die mechanische Energie eines durch elektrische Entladung erzeugten Leistungsschallimpulses für die Zerkleinerung genutzt. Die in einem Kondensator zwischengespeicherte elektrische Energie wird dazu über eine Unterwasserfunkenstrecke entladen. Nach dem elektrischen Durchschlag fließt ein Strom, der zu einer explosionsartigen Aufweitung des Entladungskanals führt, sodass auf den im Wasser befindlichen Beton ein Druck ausgeübt wird. Die Schallwellen werden an den Grenzflächen zwischen Zuschlag und Zementstein bzw. Beton und Wasser aufgrund unterschiedlicher Dichten und Schallgeschwindigkeiten reflektiert, gestreut und transmittiert. Die entstehenden Druck- und Zugspannungen überwinden die Bindungskräfte zwischen Zementstein und Zuschlag. Deshalb erfolgt die gezielte Trennung bevorzugt an den Grenzflächen. Im Gegensatz zu mechanischen Zerkleinerungsverfahren erfolgt der Energieeintrag nicht punktuell, sondern flächenhaft. Der Aufschlussgrad der groben Fraktion 2/16 mm nimmt mit steigender Energie stetig zu. In den Feinfraktionen < 1 mm und 1/2 mm dagegen reichert sich der Zementstein an. Bei einem Energieeintrag von 80 J/g wird für alle Fraktionen > 2 mm der höchste Aufschlussgrad von ca. 40 - 70 % erreicht. Der Zerkleinerungserfolg ist sowohl von den Betoneigenschaften (wie Zuschlag-, Zementart, Druckfestigkeit usw.), wie auch von den verfahrenstechnischen Größen (wie Leitfähigkeit und Temperatur des Prozesswassers, Durchmischung etc.) abhängig. Die Vorteile der elektrohydraulischen Zerkleinerung gegenüber mechanischen Zerkleinerung wurden anhand eines realen Abrissbetons nachgewiesen und dargestellt.