A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Potential use of cupola slag as road construction material
Schlacken der Eisenhüttenwerke und Kraftwerke werden seit Jahrzehnten im Straßenbau und bei der Portlandzementherstellung verwendet. Die Kupolofenschlacke ist als Zusatzstoff bisher kaum untersucht worden, da sie bis 1989 zur Landauffüllung verwendet werden konnte. Für den Straßenunterbau erwies sich die ursprüngliche Kornverteilung der Schlacke als nicht geeignet, so daß ein zusätzlicher Brechvorgang erforderlich war. Der Abrasionsverschleiß lag am oberen Ende des Wertebereiches vergleichbarer Straßenunterbaustoffe, während die Beständigkeit gegenüber der Witterung ausgezeichnet war. Für verkehrsreiche Straßen ist die Schlacke somit nicht geeignet. Beim Portlandzement erschwert die Schlacke durch ihre glasartige Konsistenz und ihre winklige, spratzige Morphologie mit scharfen Kanten die Einbindung in die Zementmasse. Zusätzlich könnten nicht reagierte Silikate der Schlacke während der Hydration mit ihrer Umgebung reagieren und durch Volumenzunahme ihrer Reaktionsprodukte Risse im entstehenden Portlandzement erzeugen. Diese Befürchtung erwies sich jedoch als unbegründet. Aufgrund der eingeschränkten Einbindung in die Zementmasse war nur bis zu einem Schlackenzusatz von 20 % ein in den Eigenschaften und der Verarbeitbarkeit dem herkömmlichen Portlandzement annähernd vergleichbarer Schlackenzement möglich. Höhere Zusätze waren nur durch Mischung von Schlacken verschiedener Kornverteilungen möglich, um eine höhere Packungsdichte zu erreichen. Zu grobe Schlackenkörner führten jedoch zu einer deutlichen Abnahme der Festigkeit. Dagegen zeigte der Schlackenzement nur einen geringfügig höheren Massenverlust bei den im Winter häufigen Auftau-/Gefrier-Zyklen, bei denen das eindringende und dann erstarrende Wasser das Zementgefüge aufbricht. Der Elastizitätsmodul des Schlackenzementes nahm sogar deutlich langsamer mit den Zyklen ab als der des herkömmlichen Portlandzementes.
Potential use of cupola slag as road construction material
Schlacken der Eisenhüttenwerke und Kraftwerke werden seit Jahrzehnten im Straßenbau und bei der Portlandzementherstellung verwendet. Die Kupolofenschlacke ist als Zusatzstoff bisher kaum untersucht worden, da sie bis 1989 zur Landauffüllung verwendet werden konnte. Für den Straßenunterbau erwies sich die ursprüngliche Kornverteilung der Schlacke als nicht geeignet, so daß ein zusätzlicher Brechvorgang erforderlich war. Der Abrasionsverschleiß lag am oberen Ende des Wertebereiches vergleichbarer Straßenunterbaustoffe, während die Beständigkeit gegenüber der Witterung ausgezeichnet war. Für verkehrsreiche Straßen ist die Schlacke somit nicht geeignet. Beim Portlandzement erschwert die Schlacke durch ihre glasartige Konsistenz und ihre winklige, spratzige Morphologie mit scharfen Kanten die Einbindung in die Zementmasse. Zusätzlich könnten nicht reagierte Silikate der Schlacke während der Hydration mit ihrer Umgebung reagieren und durch Volumenzunahme ihrer Reaktionsprodukte Risse im entstehenden Portlandzement erzeugen. Diese Befürchtung erwies sich jedoch als unbegründet. Aufgrund der eingeschränkten Einbindung in die Zementmasse war nur bis zu einem Schlackenzusatz von 20 % ein in den Eigenschaften und der Verarbeitbarkeit dem herkömmlichen Portlandzement annähernd vergleichbarer Schlackenzement möglich. Höhere Zusätze waren nur durch Mischung von Schlacken verschiedener Kornverteilungen möglich, um eine höhere Packungsdichte zu erreichen. Zu grobe Schlackenkörner führten jedoch zu einer deutlichen Abnahme der Festigkeit. Dagegen zeigte der Schlackenzement nur einen geringfügig höheren Massenverlust bei den im Winter häufigen Auftau-/Gefrier-Zyklen, bei denen das eindringende und dann erstarrende Wasser das Zementgefüge aufbricht. Der Elastizitätsmodul des Schlackenzementes nahm sogar deutlich langsamer mit den Zyklen ab als der des herkömmlichen Portlandzementes.
Potential use of cupola slag as road construction material
Bewertung von Kupolofenschlacke für die Verwendung im Straßenbau
Cramer, S.M. (author) / Bakke, P. (author)
1994
10 Seiten, 3 Bilder, 4 Tabellen, 10 Quellen
Conference paper
English
Utilization of Cupola Slag as a Sustainable Construction Material
| Springer Verlag | 2020
Evaluation of Steel Slag as a Road Construction Material
| TIBKAT | 2023