Stiftung Institut für Werkstofftechnik

Amtliche Materialprüfungsanstalt (MPA) Bremen

MPA Bremen

Autoklave Reaktionsprozesse und Härtungspotential von Fein- und Feinstsanden aus Baustoffrezyklaten

gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) 2003-2008
Ansprechpartner: Dipl..-Ing. Frank Hlawatsch

   Autoclave reaction processes and potential strenght development of fine and finest sands from recycled aggregates
It has been shown that calcium hydroxide from hydrated cement reacts with siliceous fine particels from recycled concrete when autoclaved. These samples show similar characteristics as sand lime bricks. The project tries to find out suitable reaction proceedings for achieving the best strength when bricks were made from fine rc-sands without addition. Reaction proceedings with additions of calcium hydroxide and siliceous sand, respectively, will be investigated too.

   Fein- und Feinstanteile aus der Bauschuttaufbereitung müssen neben dem begrenzten Einsatz im Straßen- und Wegebau nach wie vor deponiert werden. Dabei stehen dem mangelnden Verwertungspotential ein hoher Anfall dieser Feinstoffe gegenüber. Bei der Aufbereitung von Bauschutt in Brechanlagen fallen ca. 50 % der Masse als Fein- und Feinstsande an. Dieser Anteil steigt noch mit sinkender Festigkeit des primären Baustoffes.

Die Fein- und Feinstanteile weisen meist eine Zusammensetzung auf, die bei einer hydrothermalen Beanspruchung, d.h. bei der Einwirkung von erhöhten Temperaturen unter gespanntem Dampf, zu Phasenum- und Neubildungen führen können, die unter normalen Bedingungen gar nicht oder nur sehr langsam ablaufen. So neu gebildete Phasen können für die Herstellung von Bauprodukten, wie z.B. Wandbausteinen, genutzt werden.

Im laufenden Projekt wird zunächst Beton bezüglich des Härtungspotentials untersucht. Beton besteht aus Zementstein und Gesteinskörnung. Der Zementstein enthält neben verschiedenen festigkeitsbildenden CSH-Phasen Portlandit (Ca(OH)₂). Gesteinskörnungen bestehen i.d.R. aus mehreren Fraktionen, wobei die Feinfraktion, d.h. die Korngröße 0 bis 2 mm, meist aus überwiegend quarzitischen Sanden (SiO2) zusammengesetzt ist. Ca(OH)₂ und Quarz sind die Ausgangsstoffe der Kalksandsteinproduktion. Unter hydrothermalen Bedingungen bilden sich aus den Ausgangsstoffen festigkeitsbildende CSH-Phasen, die denen des Zementsteins ähneln. Frühere Untersuchungen belegen, dass diese Komponenten, die vor allem in Feinsanden von Betonrezyklaten anfallen, zu Phasenneubildungen führen.

Das Ziel dieses Projektes ist die Optimierung der Zusammensetzung von Fein- und Feinstsanden aus Betonbrechsand in Bezug auf Sieblinie, Zugabe ungenügend vorhandener Reaktionskomponenten und die Optimierung der Parameter der Hydrothermalbehandlung, wie z.B. Behandlungsdauer und Temperatur. Im Vordergrund steht dabei das Aufdecken der Reaktionsprozesse unter hydrothermalen Bedingungen, um das Härtungspotential der Fein- und Feinstsande auszuloten.