Das Projekt "Nachhaltige Verwertung von Betonbrechsand als Betonzusatzstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Materialprüfungsamt für das Bauwesen, Baustoffe, Centrum Baustoffe und Materialprüfung durchgeführt. Aufgabenstellung und Zielsetzung: Für den Baustoff Beton bestehen bis heute Defizite bei einer vollständigen werkstofflichen Verwertung. So fallen bei der Aufbereitung neben den Recycling-Gesteinskörnungen, die direkt in Neubeton wieder eingesetzt werden können, circa 35 M.-Prozent Altbetonbrechsand kleiner 2 mm an. Diese Kornfraktion wirkt sich auf Grund ihrer Eigenschaften ungünstig auf die Verarbeitbarkeit und die Dauerhaftigkeit aus und ist somit in dieser Form nicht weiter in Beton einzusetzen. Nach dem heutigen Wissensstand scheint die Feinmahlung von Altbetonbrechsand die aussichtsreichste Aufbereitungsmethode, um den Brechsand in Form von Altbetonmehl als hochwertigen Betonzusatzstoff im Kreislauf des Baustoffs Beton zu halten. Ziel des Forschungsvorhabens war es, verschiedene Altbetonmehle herzustellen, zu charakterisieren und anhand von Mörtel- und Betonuntersuchungen herauszufinden, ob sich aufgemahlener Brechsand ('Altbetonmehl') als Betonzusatzstoff zur Herstellung von dauerhaften Betonen eignet und so für die Altbetonaufbereitung neue Anreize geschaffen werden können. Ergebnisse der Untersuchungen und Anwendung in der Baupraxis: Eine extrem feine Aufmahlung mit Kornanteilen von 90 Prozent kleiner 10 mym führte bei keiner der durchgeführten Mörteluntersuchungen zu deutlichen Vorteilen, so dass eine Aufmahlung der Brechsande auf Zementfeinheit, 90 Prozent kleiner 90 mym, als ausreichend erscheint. Die beiden eingesetzten Mahlverfahren ergaben ebenfalls keine signifikanten Unterschiede der Mehle bei den Mörteluntersuchungen. Deshalb erfolgten die Betonuntersuchungen an dem gröbsten Altbetonmehl: 'Haldenmaterial 90 Prozent kleiner 90 mym', das in einer Kugelmühle aufgemahlen wurde. Bei einem Zementaustausch von 15 M.-Prozent durch Altbetonmehl und einer daraus resultierenden w/z-Wert Erhöhung, wurden bei der 28 d Festigkeitsprüfung lediglich 10 Prozent niedrigere Festigkeiten gegenüber der Referenzmischung mit Purzement festgestellt. Diese Festigkeitseinbußen konnten zum einen durch Beibehaltung des w/z-Wertes und einem damit verbundenen geringeren w/b-Wert ausgeglichen werden, zum anderen durch den Einsatz eines feiner aufgemahlenen Portlandzementes CEM 142,5 R anstelle des CEM 132,5 R. Um die gewählte Frischbetonkonsistenz F3 aufrecht zu erhalten, musste dafür allerdings mehr Fließmittel zudosiert werden. Das Schwindverhalten der Betonzylinder mit 15 bzw 25 M.-Prozent Altbetonmehl ähnelte dem der Referenzmischung. Nach 90 d wurde ein Schwindmaß von rd. 0,3 Prozent ermittelt. Die Frostbeständigkeit der Betone war auch mit 25 M.-Prozent Altbetonmehl gegeben. Auch wenn mit steigender Austauschrate eine Zunahme der Abwitterung zu beobachten ist, liegen die Werte dafür weit unter dem empfohlenen Wert von 1500 g/m2 nach 28 Frost-Tau-Wechseln. Ein vermutetes restliches Hydratationspotential der Altbetonmehle, das zur Steigerung der Beton- und Mörtelfestigkeiten führen könnte, ist bei keinem der untersuchten Altbetonmehle sichtbar geworden
Das Projekt "Teilprojekt B: Potenziale des Sekundärstoffeinsatzes im Betonbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut der Zementindustrie durchgeführt. Wesentliches Ziel ist der Entwurf der die Baustoffherstellung und das Baustoffrecycling betreffenden Abschnitte des Grundsatzpapiers 'Nachhaltig Bauen mit Beton' (GrunaBau). Dazu wird die Bewertungsgrundlage für den Sekundärstoffeinsatz durch den Vergleich unterschiedlicher Verwertungswege erweitert und durch die Anwendung in der Praxis verifiziert. Konkrete Hilfen für Baustoffhersteller und Aufbereiter werden erarbeitet, technische Potenziale neuer Sekundärstoffe aufgezeigt. Technische Potenziale der Verwertung von Betonbrechsand im Klinkerbrennprozess und von Müllverbrennungsasche als sekundäre Gesteinskörnung werden untersucht. Diese Verwertungswege sind wie die Kesselsandverwertung im Betonbau Gegenstand einer Nachhaltigkeitsbewertung. Konsistente Regeln zur Bestimmung von Nachhaltigkeitsindikatoren für die Baustoffherstellung werden erarbeitet. Bauend auf die Ergebnisse der Projektphasen 1 und 2 wird der Beitrag zur GrunaBau entwickelt. Die Ergebnisse werden in der Schriftenreihe des DAfStb veröffentlicht, fließen in die GrunaBau ein und erzielen so eine große Breitenwirkung in der Richtlinienarbeit und der Praxis der Baustoffherstellung. Ggf. Nutzung technischer Potenziale der Beispiele.