Das Projekt "Nutzung von Huettensand und Flugasche als Klinkersubstitut mit dem Ziel der Vermeidung von Emissionslasten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Readymix Hüttenzement durchgeführt. Huettenwerke produzieren als Nebenprodukt des Roheisens Stueckschlacke bzw Huettensand (HS) durch ein nachgeschaltetes Granulierverfahren. HS wird zur Herstellung von Hochofenzement (HOZ) genutzt. Das Verfahren, mit dem HS herzustellen ist, ist umweltfreundlich, da hierbei keine Schwefelwasserstoffe entweichen. Es wird angestrebt, neben den heutigen 3 Mio t HS pro Jahr auch die zukuenftigen zusaetzlichen 4,3 Mio t HS pro Jahr in den HOZ als Rohstoff einzubringen. Durch neue Moeller-Bestandteile sind Qualitaetsschwankungen im HOZ festzustellen. Es sollen daher die gegenseitigen Reaktions-Beeinflussungsfaktoren zwischen HS, PZ-KL Sulfattraegern und Flugaschen erforscht werden, um anschliessend aktiv Reaktionen steuern zu koennen. Dann sollen neue Bindemittel fuer neue Anwendungsgebiete entwickelt und grosstechnisch erprobt werden, um den Gesamtabsatz der ca 7,3 Mio t HS im Sinne der Kreislaufschliessung als Klinkersubstitut in Bindemitteln sicherzustellen.
Das Projekt "Feinkoernige Schlacken als Dichtungsbaustoffe - Untersuchungen im Labor und in der Praxis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft Eisenhüttenschlacken e.V. durchgeführt. Zum Schutz der Umwelt vor der Ausbreitung von Schadstoffen, die gegebenenfalls aus abgelagerten Stoffen freigesetzt werden koennen, wird nach heutigem Stand der Deponietechnik in der Regel ein Multibarrierenkonzept angestrebt. Es stellte sich die Frage, ob feinkoernige Stahlwerksschlacken den Anforderungen an Deponieabdichtungen genuegen koennen. Grundsaetzliche Ueberlegung des initiierten Forschungsprogramms war es, die Wasserdurchlaessigkeit feinkoerniger Stahlwerksschlacken durch die Zugabe geeigneter Stoffe weiter zu verringern. Die im Rahmen des Forschungsvorhabens durchgefuehrten Untersuchungen haben gezeigt, dass sich mit dem Einsatz feinkoerniger Stahlwerksschlacken fuer den Bau mineralischer Dichtungsschichten Wasserdurchlaessigkeitsbeiwerte in einer Groessenordnung von 10-7 bis 10-8 m/s erreichen lassen. Diese Werte lassen einen Einsatz fuer eine breite Palette von Abdichtungsmassnahmen zu. Nicht moeglich scheint nach den erzielten Ergebnissen allerdings der Bau von Deponiebasisabdichtungen zu sein. Gleichzeitig hat sich jedoch auch gezeigt, dass eine Zugabe feinkoerniger Zusatzstoffe nicht - wie eigentlich erwartet - zu einer deutlichen weiteren Verbesserung des Wasserdurchlasswiderstandes fuehrt. Ueber dies wurde nachgewiesen, dass die Zugabe von Steinkohlenflugasche oder gemahlenem Huettensand die Festigkeit der Schichten in einem Masse erhoeht, welches bei eintretenden Setzungsvorgaengen das Auftreten von Rissen befuerchten laesst. Eine moegliche Verbesserung der Abdichtungswirkung waere damit wieder zunichte gemacht.
Das Projekt "Verwertung von Abfallstoffen durch Verfestigung mit Huettensand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft Eisenhüttenschlacken e.V. durchgeführt. ,) Bei industriellen Fertigungsprozessen fallen groessere Mengen schwer verwertbarer Reststoffe in Form von Staeuben und Schlaemmen an, die leicht freisetzbare, umweltrelevante Inhaltsstoffe, insbesondere Schwermetalle, enthalten koennen. Sofern ein Reststoff nicht anders genutzt werden kann, ist die Verfestigung die beste verfuegbare Technologie, um solche Stoffe handhaben zu koennen. Durch eine Verfestigung koennen die Standfestigkeit und die Undurchlaessigkeit des Deponiekoerpers verbessert sowie umweltrelevante Schadstoffe eingebunden werden. Hierzu liegen umfassende Erfahrungen mit Zement nach DIN 1164 vor. 2) Forschungsziel ist es, Bindemittel auf der Basis von Huettensand und feinkoernigen Reststoffen zu entwickeln, um belastete Reststoffe sicher fuer die Umwelt einzubinden. Auf der Grundlage des FV 6600 sollen Bindemittelmischungen fuer die verschiedenen Anwendungsgebiete optimiert und damit eine Verwertung belasteter Reststoffe als Baustoffe sichergestellt werden. 3) Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass aus gemahlenem Huettensand mit 10 bis 40 Prozent Zusaetzen von Wirbelschichtasche aus der Braunkohlen- oder Steinkohlenfeuerung Bindemittel mit hohen Festigkeiten hergestellt werden koennen. Diese Bindemittel eignen sich fuer die Verfestigung von MV-Aschen und Recyclingmaterialien, wobei die damit hergestellten Mineralstoffgemische niedrige Auslageraten und Durchlaessigkeiten aufweisen. Die Mineralstoffgemische zeichnen sich durch hohe Druckfestigkeit aus, die je nach angestrebtem Verwertungsgebiet weiter optimiert werden koennen. 4) Feinkoernige Abfallstoffe koennen nach der Verfestigung im Bereich der Hohlraumverfuellung, als Schuettmaterial oder im Untertagebau eingesetzt werden. Grundsaetzlich ist auch der Einsatz als Dichtungsbaustoff fuer Deponiebasisabdichtungen, zur Bodenverfestigung oder fuer hydraulisch gebundene Tragschichten moeglich. Die Verwertung feinkoerniger Reststoffe durch Verfestigung eroeffnet den mit der Verwertung von industriellen Rest- und Recyclingstoffen befassten ueberwiegend klein- und mittelstaendischen Unternehmen ein neues Anwendungsgebiet, wodurch die wirtschaftliche Basis dieser Unternehmen gestaerkt wird.
Das Projekt "Untersuchungen zur Verwendung von Huettensand in Asphaltgemischen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEhS, Institut für Baustoff-Forschung e.V. durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist es, im Vergleich zu herkoemmlichen in Asphaltgemischen erprobten Sanden aus Naturstein zu untersuchen, inwieweit Huettensand fuer Asphaltgemische geeignet ist. Im Vordergrund stehen dabei folgende Fragestellungen: - Genuegt Huettensand den technischen Anforderungen an Asphaltgemische? - Sind durch den Einsatz von Huettensand nachteilige Auswirkungen auf die wasserwirtschaftliche Vertraeglichkeit von Asphaltgemischen zu erwarten? - Welche Auswirkungen hat die Verwendung von Huettensand als Mineralstoff fuer Asphaltgemische auf deren Verdichtungs- und Verformungsverhalten? - Wirkt sich die Verwendung von Huettensand nachteilig auf das Alterungsverhalten von Asphaltgemischen aus? Die genannten Fragestellungen werden zunaechst unter moeglichst praxisnahen Pruefbedingungen im Labor untersucht. Anschliessend wird eine Erprobungsstrecke gebaut, welche in vier Abschnitte untergliedert ist. Neben einem Referenzabschnitt soll je ein Abschnitt gebaut werden, in dem jeweils nur die Asphaltdeckschicht, die Asphaltbinderschicht und die Asphalttragschicht unter Verwendung von Huettensand hergestellt werden. Die uebrigen Schichten werden mit herkoemmlich erprobten Mineralstoffen gebaut.
Das Projekt "Entwicklung eines Auslaugungsverfahrens zur Bestimmung der Umweltvertraeglichkeit von Beton (Umweltvertraeglichkeit von Flugasche-Beton) (F 437)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstühle für Baustoffkunde und Institut für Bauforschung durchgeführt. Die europaeische Bauproduktenrichtlinie, die in Deutschland als Bauproduktengesetz in nationales Recht umgesetzt wurde, fordert den Nachweis der Umweltvertraeglichkeit von Bauprodukten. Diese Forderung wird auch fuer bewaehrte Baustoffe, wie Beton erhoben. Dessen Umweltvertraeglichkeit wird insbesondere im Hinblick auf die Verwendung von Sekundaerrohstoffen, wie Steinkohlenflugasche und Huettensand in der laufenden Fachdiskussion in Frage gestellt. Es liegt daher im Interesse der Produzenten dieser Sekundaerrohstoffe, ein allgemein anerkanntes Nachweisverfahren fuer die Auslaugbarkeit von Beton zur Verfuegung zu haben, um die vorgetragenen Zweifel ausraeumen zu koennen. Die VGB beteiligt sich daher an einem Forschungsprojekt zur Erarbeitung eines Verfahrens zur Bestimmung der Auslaugbarkeit von Salzen und Schwermetallen aus Beton. Ziel der Forschungsarbeit ist ein Vorschlag fuer eine europaeische Norm in Kooperation mit den CEN-Normungskomitees TC104 'Building Materials' und TC292 'Waste Characterisation' fuer ein Verfahren zur Bestimmung der Auslaugbarkeit von Beton. Ausgangspunkt ist eine systematische vergleichende Bewertung der bereits existierenden nationalen Vorschriften. Nach Auswahl geeignet erscheinender Verfahren sollen diese in einem ersten Ringversuch an Betonen mit Steinkohlenflugasche und an Beton mit Hochofenzement auf ihre Tauglichkeit untersucht und gegebenenfalls ueberarbeitet werden. Die Auslaugbarkeit von Beton durch anstehendes Grundwasser bzw. durch ablaufendes Regenwasser ist ausser durch direkte Loesungsprozesse an der Oberflaeche im wesentlichen durch Diffusionsvorgaenge bestimmt. Die Diffusion von Schadstoffen haengt vom Schadstoffgehalt der Betonausgangsstoffe, von der Porositaet des Betons und von weiteren Parametern ab. Das Pruefverfahren soll moeglichst praxisnahe Hinweise auf die Auslaugbarkeit von Beton liefern. In einem zweiten Schritt sollen die ueberarbeiteten Pruefverfahren in einem europaeischen Ringversuch unter Beteiligung von sechs weiteren Forschungsstellen in anderen EU-Mitgliedsstaaten ueberprueft werden. Die Pruefergebnisse werden statistisch ausgewertet.
Das Projekt "Erprobung von Mineralstoffgemischen aus industriellen Nebenprodukten im Strassenbau - Untersuchungen im Labor und in der Praxis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft Eisenhüttenschlacken e.V. durchgeführt. 1) In der Bundesrepublik Deutschland werden etwa 128 Mio t industrielle Nebenprodukte erzeugt. Davon werden nur etwa 36 Prozent verwertet. Es sind deshalb intensive Bestrebungen im Gange, die Verwertungsrate zu steigern. Dabei spielt der Strassenbau die bedeutendste Rolle. 2) Es sollen huettensandreiche Mineralstoffgemische fuer den Strassenbau erprobt werden. Ziel ist es dabei, alternative Bauweisen und Gemische fuer Huettensand im Strassenbau zu entwickeln. 3) Im Rahmen dieser Forschungsarbeit werden Mineralstoffgemische mit mindestens 50 Gew.-Prozent Huettensand und anderen industriellen Nebenprodukten untersucht. Huettensandreiche Mineralstoffgemische mit Huettensandanteilen zwischen 50 und 70 Gew.-Prozent sind unter Zugabe von Eisenhuettenschlacken und Recyclingbaustoffen fuer den Bau von Frostschutz- und Schottertragschichten gut geeignet. Mit den auf den Erprobungsstrecken durchgefuehrten Messungen kann der Nachweis erbracht werden, dass die untersuchten huettensandreichen Mineralstoffgemische im Vergleich zu anderen Mineralstoffgemischen als gleichwertig einzustufen sind. Die Untersuchungen mit huettensandreichen Mineralstoffgemischen, denen Muellverbrennungsaschen zugegeben werden, zeigen, dass die Gemische sehr langsam erhaerten und damit vom Baustellenverkehr nicht befahren werden koennen. Dies fuehrt zu Nachteilen beim Einbau dieser Gemische, weil dieser nur vor Kopf erfolgen kann. Beim Einsatz von Waschergen muss damit gerechnet werden, dass keine ausreichende Frostbestaendigkeit gegeben ist und dadurch die Frostempfindlichkeit der Gemische nachteilig beeinflusst werden kann. 4) Durch die Zumischung von industriellen Nebenprodukten zum Huettensand koennen deren Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Verwitterungsbestaendigkeit, Festigkeit und Umweltvertraeglichkeit verbessert werden, so dass der im Strassenbau verwertbare Anteil dieser industriellen Nebenprodukte noch gesteigert werden kann. Dies traegt dazu bei, wertvollen Deponieraum einzusparen sowie natuerliche Ressourcen zu schonen.
Das Projekt "Feingranulierter Huettensand fuer die Zementherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEhS, Institut für Baustoff-Forschung e.V. durchgeführt. Ziel dieses, im wesentlichen produktorientierten, Vorhabens ist es, die fluessige Hochofenschlacke unter erheblicher Reduzierung der verwendeten Wassermenge bzw. sogar ohne Verwendung von Wasser so fein zu granulieren, dass ein glasiges, weitgehend trockenes Produkt mit einer Zielkorngroesse kleiner 0,1 mm oder besser kleiner 0,05 mm entsteht. Damit koennten die energie- und kostenaufwendige Trocknung und Mahlung des Huettensandes entweder vermieden oder aber zumindest erheblich reduziert werden. Der 'trocken' erzeugte Huettensand soll dieselben latent-hydraulischen Eigenschaften wie herkoemmlich granulierter Huettensand aufweisen und damit wie bisher als Zementbestandteil zur Verfuegung stehen. Dies wuerde auch die Energiebilanz fuer die Erzeugung von huettensandhaltigen Zementen, die ohnehin deutliche Vorteile aufweist, zusaetzlich positiv beeinflussen, da der Huettensand im Vergleich zum Klinker und Sulfattraeger schwerer mahlbar ist. Die Produktion von Huettensand hat in Deutschland im Zeitraum zwischen 1982 und 1997 um ca. 34 Prozent auf 3,8 Mio. t zugenommen. Auch in der Zukunft ist mit einer weiter ansteigenden Huettensandherstellung zu rechnen. Eine erweiterte und qualitativ hochwertige Verwendung des Huettensandes schont natuerliche Ressourcen und ist ein wichtiger Beitrag zur Intensivierung der Kreislaufwirtschaft.
Das Projekt "Optimierung der Korngroessenverteilung von Hochofenzementen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEhS, Institut für Baustoff-Forschung e.V. durchgeführt. Die Zementindustrie gehoert zu den energieintensiven Industriezweigen. Der Einsatz von Zementen, in denen der energieintensive Klinkeranteil des Portlandzements (PZ) durch weniger energieintensive Komponenten, wie den Huettensand (HS) im Hochofenzement (HOZ), substituiert wird, ohne dass die Leistungsfaehigkeit dieser Zemente signifikant gemindert wird, kann die angestrebte Senkung der CO2-Emissionen ermoeglichen. Um die Verwendung des HOZ zu foerdern, muss seine Akzeptanz im marktwirtschaftlichen Wettbewerb erweitert werden. HOZ erhaertet im Vergleich zu PZ langsamer und erfordert daher zur Erreichung gleicher Anfangsfestigkeiten eine laengere, Kosten verursachende Nachbehandlung. Fuer einige Einsatzgebiete des HOZ ist eine erhoehte Anfangsfestigkeit jedoch wuenschenswert. In frueheren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass die getrennte Mahlung und anschliessende Mischung der Hauptbestandteile Moeglichkeiten zur gezielten Steuerung der Zementeigenschaften bietet. Im Gegensatz zu langjaehrigen Regelungen ist diese Verfahrensweise mittlerweile auch in die deutsche Zementnorm aufgenommen worden. Durch verschiedene Untersuchungen, vor allem an Portlandzementen, ist bekannt, dass die Korngroessenverteilung der Zementbestandteile wesentliche Eigenschaften der Zemente und Betone, wie die Festigkeitsentwicklung und die Verarbeitungseigenschaften, massgeblich beeinflusst. Die Wirkungsweise dieser Beeinflussung ist jedoch komplex und es liegen in der Literatur zahlreiche kontraere Aussagen dazu vor. Daher soll das festigkeitssteigernde Potential einer optimierten Korngroessenverteilung der HOZ-Bestandteile, im wesentlichen die des Huettensands, systematisch untersucht werden und ihr Einfluss insbesondere auf die Anfangsfestigkeit ermittelt werden. Da es sich um ein laufendes Forschungsvorhaben handelt, ist eine abschliessende Bewertung der bisher erzielten Untersuchungsergebnisse zur Zeit noch nicht moeglich.
Das Projekt "Standsicherheitssanierungen an historischen Baudenkmaelern (Entwicklung faserfreier Moertelsysteme)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 8 Chemie - Biologie, Labor für Bau- und Werkstoffchemie durchgeführt. Fuer die Entwicklung und Optimierung von Injektionsmoertel auf der Bindemittelbasis Huettensand - Gips - Zement wird das Bindemittel durch die Verwendung verschiedener Huettensande, verschiedener Bindemittelmischungen und verschiedener spezifischer Oberflaechen des Huettensandes variiert. Der Zuschlag wird durch den Einsatz verschiedener kugelfoermiger Materialien und Zusatzmittel optimiert. Fuer die Sedimentation und Fliessfaehigkeit werden die optimalen Zusatzmittelverhaeltnisse bestimmt. Injektionsversuche in Probemauern finden in Zusammenarbeit mit der TU Braunschweig statt. Fuer die Entwicklung von Fugendeckmoerteln werden Bindemittel auf der Basis Kalk, hydraulischer Kalk und Puzzolanen eingesetzt. An die Fugendeckmoertel werden strenge Anforderungen gestellt, sehr gute Flankenhaftung, geringstes Anfangsschwinden, niedriger E-Modul, gute Frost-Tau-Wechsel-Widerstandsfaehigkeit, dem Mauerstein angepasstes thermisches und hygrisches Verhalten und in diesem Falle hohe Sulfatwiderstandsfaehigkeit.
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