A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Untersuchung zur Nassaufbereitung von Betonbrechsand unter Verwendung der Setzmaschinentechnik
Gegenwärtig wird Altbeton hauptsächlich durch Zerkleinerung und Klassierung zu rezyklierten Gesteinskörnungen verarbeitet. Dabei fällt bis zu 50 % des Ausgangsmaterials als Betonbrechsand an. Wahrend gröbere Körnungen wieder in der Betonproduktion eingesetzt werden können, ist dieser Verwertungsweg für Betonbrechsande aufgrund ihrer vergleichsweise ungünstigeren Materialeigenschaften nicht möglich. Die schlechtere Baustoffqualität der feinen Körnungen beruht dabei maßgeblich auf ihrem höheren Altzementsteingehalt. In der vorliegenden Dissertation wurde die Verbesserung der Materialeigenschaften von Betonbrechsanden durch ein Nassaufbereitungsverfahren in Hinblick auf eine Wiederverwertung als Gesteinskörnung in der Betonproduktion untersucht. Das Verfahren beinhaltete eine Abrasionsbehandlung zur Abtrennung der Zementsteinmatrix vom Natursteinkorn, einen Klassierungsschritt zur Entfernung der Fraktion < 100 mikrometer und als Hauptverfahrensstufe eine Dichtesortierung mittels Setzmaschinentechnik. Anhand einer Modellanlage im industriellen Maßstab wurden ergänzend eine ökobilanzielle Bewertung des Verfahrens und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Die Bewertungen ergaben, dass das untersuchte Verfahren - in Abhängigkeit von den Rahmenbedingungen - sowohl ökologisch vorteilhaft als auch wirtschaftlich sinnvoll durchgeführt werden kann.
Currently, concrete rubble is mainly recycled by crushing and classification. During this treatment up to 50 % of the recycled concrete rubble becomes crushed fines. While the coarse recycled concrete aggregates can be used in concrete production, the crushed concrete fines cannot be recycled in this manner because of their inferior material properties. This is primarily due to the remaining old cement paste. In this dissertation a wet treatment to improve the material properties of crushed concrete fines was investigated. The process included the abrasion of the binder matrix in a stirring unit, a classifying step to remove abraded cement particles < 100 micron and a density separation in a jig. The building material properties of the input material and of the wet treated crushed concrete fines were tested on aggregates and on mortar and concrete specimen. Different physical and chemical analyses as well as microscopical investigations were used. The test results showed that the material qualities of the crushed concrete fines were improved by the wet treatment. The relevant building material properties, e. g. content of binder matrix, porosity and water absorption, changed significantly for the better. Concrete containing crushed concrete fines in a proportion of up to 50 % of the total amount of aggregates was tested. The tests, particularly the measurements of the modulus of elasticity and the shrinkage, clearly showed the positive impact of the wet treatment. The quality of natural sands, however, could not be reached.
Untersuchung zur Nassaufbereitung von Betonbrechsand unter Verwendung der Setzmaschinentechnik
Gegenwärtig wird Altbeton hauptsächlich durch Zerkleinerung und Klassierung zu rezyklierten Gesteinskörnungen verarbeitet. Dabei fällt bis zu 50 % des Ausgangsmaterials als Betonbrechsand an. Wahrend gröbere Körnungen wieder in der Betonproduktion eingesetzt werden können, ist dieser Verwertungsweg für Betonbrechsande aufgrund ihrer vergleichsweise ungünstigeren Materialeigenschaften nicht möglich. Die schlechtere Baustoffqualität der feinen Körnungen beruht dabei maßgeblich auf ihrem höheren Altzementsteingehalt. In der vorliegenden Dissertation wurde die Verbesserung der Materialeigenschaften von Betonbrechsanden durch ein Nassaufbereitungsverfahren in Hinblick auf eine Wiederverwertung als Gesteinskörnung in der Betonproduktion untersucht. Das Verfahren beinhaltete eine Abrasionsbehandlung zur Abtrennung der Zementsteinmatrix vom Natursteinkorn, einen Klassierungsschritt zur Entfernung der Fraktion < 100 mikrometer und als Hauptverfahrensstufe eine Dichtesortierung mittels Setzmaschinentechnik. Anhand einer Modellanlage im industriellen Maßstab wurden ergänzend eine ökobilanzielle Bewertung des Verfahrens und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Die Bewertungen ergaben, dass das untersuchte Verfahren - in Abhängigkeit von den Rahmenbedingungen - sowohl ökologisch vorteilhaft als auch wirtschaftlich sinnvoll durchgeführt werden kann.
Currently, concrete rubble is mainly recycled by crushing and classification. During this treatment up to 50 % of the recycled concrete rubble becomes crushed fines. While the coarse recycled concrete aggregates can be used in concrete production, the crushed concrete fines cannot be recycled in this manner because of their inferior material properties. This is primarily due to the remaining old cement paste. In this dissertation a wet treatment to improve the material properties of crushed concrete fines was investigated. The process included the abrasion of the binder matrix in a stirring unit, a classifying step to remove abraded cement particles < 100 micron and a density separation in a jig. The building material properties of the input material and of the wet treated crushed concrete fines were tested on aggregates and on mortar and concrete specimen. Different physical and chemical analyses as well as microscopical investigations were used. The test results showed that the material qualities of the crushed concrete fines were improved by the wet treatment. The relevant building material properties, e. g. content of binder matrix, porosity and water absorption, changed significantly for the better. Concrete containing crushed concrete fines in a proportion of up to 50 % of the total amount of aggregates was tested. The tests, particularly the measurements of the modulus of elasticity and the shrinkage, clearly showed the positive impact of the wet treatment. The quality of natural sands, however, could not be reached.
Untersuchung zur Nassaufbereitung von Betonbrechsand unter Verwendung der Setzmaschinentechnik
Investigation of wet treated preparation of crushed concrete fines using the jigging machines technique
Weimann, Karin (author)
BAM-Dissertationsreihe ; 51 ; I-232
2009
244 Seiten, 72 Bilder, 30 Tabellen, 232 Quellen
Theses
German
Untersuchungen zur Nassaufbereitung von Betonbrechsand unter Verwendung der Setzmaschinentechnik
UB Braunschweig | 2009
|Untersuchungen zur Nassaufbereitung von Betonbrechsand unter Verwendung der Setzmaschinentechnik
UB Braunschweig | 2009
|Untersuchungen zur Nassaufbereitung von Betonbrechsand unter Verwendung der Setzmaschinentechnik
TIBKAT | 2009
|