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Future frontiers in cementing materials
In den vergangenen Jahrzehnten haben globale Bedürfnisse und Besorgnisse auf den Gebieten Energie, Treibhausgasemissionen, Ressourcenschonung sowie Umweltschutz zu anwendungsorientierten Entwicklungen von Zementen und zementartigen Bindemitteln geführt. In diesem Bestreben werden inzwischen - neben den konventionell genutzten Flugaschen und Hüttensanden -verschiedene industrielle Nebenprodukte eingesetzt. Unter anderem wurden verbrauchte Tiegelauskleidungen, Nicht-Eisenschlacken oder Raffinerierückstände untersucht und deren Potenzial für die industrielle Nutzung offengelegt. Flugasche wurde außerdem untersucht bezüglich der Verwendung in Leichtzuschlägen oder Leichtbetonen, in Mauersteinen, in Fertigteilen, in Porenbeton, in Mauerziegeln und Blöcken, als Aufschüttungen im Straßenbau, zur Landgewinnung, als Füller in Minen, als Füller in Asphaltbetonen, zur Herstellung wärmedämmender Steine, als Verflüssiger und Pumphilfe, zur Wasserreduzierung im Beton, zur Herstellung sulfatwiderstandsfähiger Betone und als Füller in Farben und Pigmenten. Während Flugasche in vielen Gebieten angewendet werden kann, ist die Nutzung in Portlandflugaschezementen und als Zusatzstoff im Beton immer noch das größte Anwendungsfeld. Dabei machten Portlandflugaschezemente in Indien mit einem Volumen von rd. 100 Millionen Tonnen zwischen 2009 und 2010 den größten Teil aus, nämlich 62% der gesamten Zementproduktion. Diversifikationen bei der Verwendung von Rohstoffen, Brennstoffen, industriellen Abfällen und Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung, zur Einsparung von Energie bei der Zementherstellung und zur Generierung spezieller Eigenschaften haben zur Entwicklung schnellerhärtender Fluoroaluminat-Zemente, Quellzemente, Tiefbohrzemente, Alkali-Zemente, Dentalzemente, Nuklearzemente und photochromer Zemente geführt. All diese Entwicklungen basieren auf Veränderungen oder Ergänzungen im oder zum Chemismus des Portlandzements. So war auf dem Gebiet der Kernforschung die Entwicklung von Bariumaluminaten zur Abschirmung gegen radioaktive Strahlung oder zur Immobilisierung radioaktiver Reststoffe sehr erfolgreich. Als ökonomisch und technisch sehr erfolgreich wird die Produktion von Portlandkalksteinzement rund um den Globus beschrieben. Geopolymere sind ein weiteres wichtiges Gebiet, da hier die Möglichkeit besteht, Abfallstoffe zu verwerten und gleichzeitig eine Alternative zur bestehenden Technologie zu bieten. Die Zukunft der Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Zement- und Baustoffindustrie wird sich um die Entwicklung kostensparender, anwendungsfreundlicher und hochwertiger Materialien drehen, die auf der Nano-Technologie basieren. Dieses Gebiet muss systematisch erforscht werden und wird sicher höchsten Nutzen generieren.
In the last decade, global needs and concerns in the areas of energy, GHG emissions, conserving natural resources and preserving the environment have resulted in application oriented developments in the field of cement, silicates and other cementing materials. In this pursuit, besides conventionally used fly ash and granulated blast furnace slags, various other industrial wastes and by products such as spent pot linings, non ferrous slags, refinery wastes, etc. have been investigated and have shown potential for beneficial use. Fly ash have been also investigated for use in sintered light weight aggregates and concrete, cement/ silicate bonded fly ash/ciay fly ash building bricks, precast fly ash concrete building units, cellular concrete, bricks and blocks, lime and cement fly ash concrete, structural fill for roads, construction sites, land reclamation etc., as a filler in mines, as a filler in bituminous concrete and manufacture of insulating and semi-insulating bricks, as a plastisizer and a pumping aid, as a water reducer in concrete, sulphate resisting concrete and as a filler in paints and pigments. While fly ash can find usage in many other areas as well, the use in PPC and in concrete still remain the biggest user segment of fly ash with the PPC production ievel reaching to ~ 100 million tonnes during 2009-10 amounting to more than 62 percent of total cement production in India. Diversifications in the use of raw materials, fuel, industrial wastes and basic research findings to conserve energy in cement manufacture and generate special properties have resulted in development of jet set fluoroaluminate, expansive, oil well, alkaline, dental, nuclear and photo chromic cements. These developments were based on modifications or additions in the chemistry of Portland Cement. In the field of nuclear research, the shielding of radiation and fixation of disposal wastes need cements and development of barium aluminate and other products was quite a success. Further, the production of PLC (Portland limestone cement) is described as a fast and economical technical solution for cement industry around the world. Geo polymer cement is another area of importance as it provides the opportunity for both waste beneficiation/ valorisation and immobilization, while providing an alternative to a highly polluting existing technology. The future of R&D in the area of cement and building materials will revolve around development of cost effective, consumer friendly and high performance materials based on Nano-Technology. This is one area which needs systematic and through investigations and shall generate benefits of exponential order.
Future frontiers in cementing materials
In den vergangenen Jahrzehnten haben globale Bedürfnisse und Besorgnisse auf den Gebieten Energie, Treibhausgasemissionen, Ressourcenschonung sowie Umweltschutz zu anwendungsorientierten Entwicklungen von Zementen und zementartigen Bindemitteln geführt. In diesem Bestreben werden inzwischen - neben den konventionell genutzten Flugaschen und Hüttensanden -verschiedene industrielle Nebenprodukte eingesetzt. Unter anderem wurden verbrauchte Tiegelauskleidungen, Nicht-Eisenschlacken oder Raffinerierückstände untersucht und deren Potenzial für die industrielle Nutzung offengelegt. Flugasche wurde außerdem untersucht bezüglich der Verwendung in Leichtzuschlägen oder Leichtbetonen, in Mauersteinen, in Fertigteilen, in Porenbeton, in Mauerziegeln und Blöcken, als Aufschüttungen im Straßenbau, zur Landgewinnung, als Füller in Minen, als Füller in Asphaltbetonen, zur Herstellung wärmedämmender Steine, als Verflüssiger und Pumphilfe, zur Wasserreduzierung im Beton, zur Herstellung sulfatwiderstandsfähiger Betone und als Füller in Farben und Pigmenten. Während Flugasche in vielen Gebieten angewendet werden kann, ist die Nutzung in Portlandflugaschezementen und als Zusatzstoff im Beton immer noch das größte Anwendungsfeld. Dabei machten Portlandflugaschezemente in Indien mit einem Volumen von rd. 100 Millionen Tonnen zwischen 2009 und 2010 den größten Teil aus, nämlich 62% der gesamten Zementproduktion. Diversifikationen bei der Verwendung von Rohstoffen, Brennstoffen, industriellen Abfällen und Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung, zur Einsparung von Energie bei der Zementherstellung und zur Generierung spezieller Eigenschaften haben zur Entwicklung schnellerhärtender Fluoroaluminat-Zemente, Quellzemente, Tiefbohrzemente, Alkali-Zemente, Dentalzemente, Nuklearzemente und photochromer Zemente geführt. All diese Entwicklungen basieren auf Veränderungen oder Ergänzungen im oder zum Chemismus des Portlandzements. So war auf dem Gebiet der Kernforschung die Entwicklung von Bariumaluminaten zur Abschirmung gegen radioaktive Strahlung oder zur Immobilisierung radioaktiver Reststoffe sehr erfolgreich. Als ökonomisch und technisch sehr erfolgreich wird die Produktion von Portlandkalksteinzement rund um den Globus beschrieben. Geopolymere sind ein weiteres wichtiges Gebiet, da hier die Möglichkeit besteht, Abfallstoffe zu verwerten und gleichzeitig eine Alternative zur bestehenden Technologie zu bieten. Die Zukunft der Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Zement- und Baustoffindustrie wird sich um die Entwicklung kostensparender, anwendungsfreundlicher und hochwertiger Materialien drehen, die auf der Nano-Technologie basieren. Dieses Gebiet muss systematisch erforscht werden und wird sicher höchsten Nutzen generieren.
In the last decade, global needs and concerns in the areas of energy, GHG emissions, conserving natural resources and preserving the environment have resulted in application oriented developments in the field of cement, silicates and other cementing materials. In this pursuit, besides conventionally used fly ash and granulated blast furnace slags, various other industrial wastes and by products such as spent pot linings, non ferrous slags, refinery wastes, etc. have been investigated and have shown potential for beneficial use. Fly ash have been also investigated for use in sintered light weight aggregates and concrete, cement/ silicate bonded fly ash/ciay fly ash building bricks, precast fly ash concrete building units, cellular concrete, bricks and blocks, lime and cement fly ash concrete, structural fill for roads, construction sites, land reclamation etc., as a filler in mines, as a filler in bituminous concrete and manufacture of insulating and semi-insulating bricks, as a plastisizer and a pumping aid, as a water reducer in concrete, sulphate resisting concrete and as a filler in paints and pigments. While fly ash can find usage in many other areas as well, the use in PPC and in concrete still remain the biggest user segment of fly ash with the PPC production ievel reaching to ~ 100 million tonnes during 2009-10 amounting to more than 62 percent of total cement production in India. Diversifications in the use of raw materials, fuel, industrial wastes and basic research findings to conserve energy in cement manufacture and generate special properties have resulted in development of jet set fluoroaluminate, expansive, oil well, alkaline, dental, nuclear and photo chromic cements. These developments were based on modifications or additions in the chemistry of Portland Cement. In the field of nuclear research, the shielding of radiation and fixation of disposal wastes need cements and development of barium aluminate and other products was quite a success. Further, the production of PLC (Portland limestone cement) is described as a fast and economical technical solution for cement industry around the world. Geo polymer cement is another area of importance as it provides the opportunity for both waste beneficiation/ valorisation and immobilization, while providing an alternative to a highly polluting existing technology. The future of R&D in the area of cement and building materials will revolve around development of cost effective, consumer friendly and high performance materials based on Nano-Technology. This is one area which needs systematic and through investigations and shall generate benefits of exponential order.
Future frontiers in cementing materials
Zukünftige Perspektiven für Zemente und zementartige Bindemittel
Ali, M.M. (author) / Chaturvedi, S.K. (author) / Sharma, P.S. (author)
Cement International ; 9 ; 42-47
2011
6 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle
Article (Journal)
English , German
Zukunftsforschung , Zement , hydraulischer Zement , hydraulisches Bindemittel , Flugaschenzement , Schlackenzement , Portlandzement , Geopolymer , Nanotechnik , Zementindustrie , Zementherstellung , Rohstoffverwertung , Rohstoff , Rohstoffsubstitution , Energieeinsparung , Indien , Recycling-Technik , Abfallverwertung , Altmaterialverwertung , Brennstoff , Sekundärrohstoff , Sekundärbrennstoff
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