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DE20001754U1 - Zementgebundener Baustoff - Google Patents

Zementgebundener Baustoff

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DE20001754U1
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SCHOENBERGER ALOIS GmbH
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SCHOENBERGER ALOIS GmbH
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/16Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
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Description

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Zementgebundener Baustoff
Die Erfindung betrifft einen zementgebundenen Baustoff, der einen Zuschlagstoff enthält, für den Hochbau, wie beispielsweise für die Herstellung von Decken, Wänden, Fundamentplatten und als Füllmaterial für Fertigteilwände oder innerhalb von Mantelbetonsteinen.
Beton als Mischung von Zement, Sand und Wasser wird in großem Umfang eingesetzt. Vielfach wird dieser Baustoff gebrauchsfertig in speziellen Mischerfahrzeugen an die Baustellen gebracht
&iacgr;&ogr; (Transportbeton). Es werden Schalungen ausgegossen oder beispielsweise auch Decken hergestellt. Zur Vermeidung von Rissbildungen ist z.B. bei der Deckenherstellung genau darauf zu achten, dass der Trocknungs- bzw. Abbindungsvorgang langsam vor sich geht. Daher wird oft Wasser über fertig betonierte Decken gesprüht, um den Trocknungsvorgang hinauszuzögern und zu vergleichsmäßigen.
Die üblichen Zuschlagstoffe des zementgebundenen Baustoffes stammen unmittelbar aus der Natur, z.B. von einem Steinbruch oder aus der Schottergrube und belasten infolge des Abbaues die Natur und damit die Umwelt. Zudem sind Kies oder Bruchsteinsplitt in keiner Weise hygroskopisch bzw. porös, sodass auch keine tief greifende Bindung mit dem Zement erfolgt. Wie bekannt können moderne zementgebundene Baustoffe, wie Beton, hohe Belastungen aufnehmen, dies jedoch meist auf Kosten der Wärmedämmfähigkeit. Schwingungstechnisch stellen etwa Betondecken ideale Schall-Leiter dar. Beide vorgenannten Effekte sind für die Lebensqualität der zukünftigen Bewohner eines Betongebäudes zweifellos nicht von Vorteil. Aus baubiologischer Sicht ist somit Beton nicht in dem Maße ideal, wie dies für den Statiker, Architekten, und aus rein wirtschaftlicher Sicht (Zeit- und Kostenersparnis) der Fall ist. Alternativen, die in allen Bereichen, also sowohl baubiologisch als auch hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften und der Umwelt, einschließlich der
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Entsorgung, optimal sind, stehen nicht zur Verfügung. So sind beispielsweise Fertigteilelemente in Sandwichbauweise aus umweltfreundlichem Material und mit natürlichen Füllstoffen zwar biologisch unbedenklich und meist sehr gut schall- und wärmedämmend, jedoch statisch, also hinsichtlich der Tragfähigkeit, weniger zufrieden stellend.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Vorteile des Transportbetons, also die leichte, rasche und kostengünstige Verarbeitung auch auf der Baustelle bei guten Festigkeitseigenschaften mit jenen
&iacgr;&ogr; der baubiologisch hochwertigeren und besonders schall- und wärmedämmenden Baustoffe zu kombinieren. Dies wird bei einem zementgebundenen Baustoff der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass als Zuschlagstoff recyclierter gebrannter Ton, insbesondere Ziegelsand und Ziegelsplitt aus Hochbau-Restmassen, vorgesehen ist. Die Verwendung von Hochbau-Restmassen, etwa aus einem Betonabbruchgebäude, als Zuschlagstoff ist zur Lösung der Aufgabe nicht zielführend, weil der Anteil der Wasser abweisenden Komponenten eine tief greifende Bindung, eine Wärmedämmung bzw. eine biologische Klimaverbesserung nicht zulässt. Recyclierter gebrannter Ton, also in erster Linie selektier-ter Ziegelsand und Ziegelsplitt aus Restmassen beispielsweise des Hochbaues sind aufnahmefähig für Wasser bei der Herstellung und Verarbeitung des erfindungsgemäßen zementgebundenen Baustoffes und bilden so einen entscheidenden Faktor zur Vermeidung der Rissbildung etwa von Decken während des Aushärtens des Baustoffes. Zudem ist der Ziegelsplitt auch später feuchtigkeitsbindend und reguliert so das Klima im Innenbereich. Die Wärmedämmung des zementgebundenen Baustoffs gemäß der Erfindung ist wesentlich besser als bei Beton.
Hinsichtlich der Festigkeit bzw. der statischen Eigenschaften ist der erfindungsgemäße Baustoff etwa mit einem Normalbeton vergleichbar, wobei hohe Belastungen zu vermeiden sind.
Es ist zweckmäßig wenn im erfindungsgemäßen zementgebundenen Baustoff 10 - 30 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-% Zement-
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bindemittel, einschließlich eines eventuellen Zusatzmittels wie etwa eines Betonverflüssigers, und 70 - 90 Gew.-% Ziegelsand und Ziegelsplitt, einschließlich anderer Hochbau-Restmassen, wie z.B. Mörtelresten, vorzugsweise 60 Gew.-% reiner roter Ziegelsand und Ziegelsplit im Baustoff enthalten sind. Der Zuschlagstoff besteht somit in überwiegendem Maße aus rotem Ziegelsand oder Ziegelsplitt. Sein Reinheitsgrad wird von wirtschaftlichen Gesichtspunkten bestimmt.
In weiterer Folge ist es zweckmäßig, wenn der Ziegelsand und der
&iacgr;&ogr; Ziegelsplit in Korngruppen von 0/4 mm, 4/8 mm, 8/16 mm und 16/32 mm mit Anteilen von etwa 25 Gew.-% für die Korngruppe 0/4 mm etwa 15 Gew.-%, für die Korngruppe 4/8 mm und jeweils 30 Gew.-% für jede der Korngruppen 8/16 mm und 16/32 mm vorgesehen sind. Es erscheint wesentlich, dass im erfindungsgemäßen Baustoff annähernd alle Korngruppen vertreten sind. Der Zement selbst hat eine Korngröße im Bereich bis 0,06 mm. Darüber liegt der Ziegelsand, dem man die Korngröße bis 4 mm zuordnet. Es ist klar, dass etwa bei der Herstellung von sehr dünnen Wandstärken (z.B. 4 cm) mit Hilfe des erfindungsgemäßen Baustoffs die oberen Grenzwerte der Korngrößengruppe 16/32 mm, also jene Partikel, die einen Durchmesser von etwa 25 bis 32 mm haben, ausscheiden. Generell sollte die maximale Korngröße eher kleiner als die halbe Wandstärke sein. Für die Homogenität und somit die Qualität des aus dem Baustoff errichteten Objekts ist die Einhaltung der Korngrößenverteilung wesentlich. Wenn auf eine schöne Oberfläche besonderer Wert gelegt wird, dann werden bei der Einstellung des Mischungsverhältnisses der genannten Sandbzw. Korngrößen die Schwerpunkte im Bereich des Ziegelsandes liegen.
Wie erwähnt kann der Ziegelsand und Ziegelsplitt für den Baustoff aus Abbruchmaterial getrennt werden. Dazu ist es zweckmäßig, wenn der recyclierte gebrannte Ton in Siebvorrichtungen, Vibratoren, optischen bzw. elektronisch bilderkennenden Selektoren und bzw. oder mittels hydrodynamischer
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Trennung aus den Hochbau-Restmassen abgesondert und gewonnen wird.
Zusammenfassend ergibt sich, dass durch den Einsatz von recycliertem gebranntem Ton natürliche Resourcen geschont werden, da in der Hauptsache Restmassen aus Hochbau-Abbruchmaterial eingesetzt werden. Das Endprodukt ist leichter, weitgehend rissfrei, schall- und wärmedämmend und fördert ein baubiologisch günstiges Klima. Auch wird durch das Bindemittel Zement die Bindung eventueller Schadstoffe im Mischgut gewährleistet. Ziegelsand oder Ziegelsplitt sind zwar als vollkommen unbedenklich für die Umwelt anzusetzen. Es können Schadstoffe bei der Aufbereitung der Baurestmassen in die Korngrößenmischung des Zuschlagstoffes gelangen. Die Schadstoffbindung bietet durch Adsorption und ehem. Fallungsreaktion zusätzliche Sicherheit.
Nachfolgend wird ein Beispiel für den erfindungsgemäßen Baustoff angegeben.
Es wurden Ziegelsand 0/4 mm 20 Gew.-%
Ziegelsplitt 4/8 mm 15 Gew.-%
8/16 mm 25 Gew.-%
16/32 mm 25 Gew.-%
Portlandzement PZ 275 (C) 14,5Gew.-%
Betonverflüssiger Lubricon C/N 0,5Gew.-%
zu einem gebrauchsfertigen Baustoff mit Wasser in einem Gegenstrom-Zwangsmischer verarbeitet und Probekörper (15 und 20 cm Würfel, Platten 20x20x12 cm und Prismen 12x12x36 cm) hergestellt. Vergleichsversuche zu Normalbeton wurden durchgeführt.
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Elastizitätsmodul-Mittelwert: 20910 N/mm2 (Prismen 28 Tage unter Wasser, 28 Tage in Raumluft)
Wasserdurchlässigkeit-Mittelwert: 2,4 cm Eindringtiefe
Austrocknungsverhalten:
Austrocknungsfeuchte liegt beim erfindungsgemäßen Baustoff doppelt so hoch als bei Normalbeton
Mischungseinsätze:
ähnliche Zementmengen wie Normalbeton bis zur Güte B 20/B 225
&iacgr;&ogr; - Bei Verarbeitung, Fördern, Einbringen, Verdichten Nachbehandeln des erfindungsgemäßen Baustoffs sind dieselben Grundsätze wie bei Normalbeton einzuhalten; besondere Zusatzmaßnahmen sind nicht erforderlich.
Die Baustoffkennwerte sind mit jenen von Beton praktisch ident. Der Elastizitätsmodul liegt etwas unter dem von Normalbeton, wobei aber die wesentlich geringere Masse des erfindungsgemäßen Baustoffs auch in seiner Verarbeitung zu berücksichtigen ist.

Claims (7)

1. Zementgebundener Baustoff für den Hochbau Zuschlagstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass als Zuschlagstoff recyclierter gebrannter Ton, insbesondere Ziegelsand und Ziegelsplitt aus Hochbau-Restmassen, vorgesehen ist, wobei 10-30 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-% Zementbindemittel und 70-90 Gew.-% Ziegelsand und Ziegelsplitt, einschließlich anderer Hochbau-Restmassen, vorzugsweise 60 Gew.-% reiner roter Ziegelsand und Ziegelsplitt in unterschiedlichen Korngruppen gebrochen, im Baustoff enthalten sind.
2. Zementgebundener Baustoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er für die Herstellung von Decken, Wänden, Fundamentplatten oder als Füllmaterial für Fertigteilwände oder innerhalb von Mantelbetonsteinen vorgesehen ist.
3. Zementgebundener Baustoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zementbindemittel ein Zusatzmittel enthält.
4. Zementgebundener Baustoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Betonverflüssiger als Zusatzmittel enthalten ist.
5. Zementgebundener Baustoff nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Hochbau- Restmassen Mörtelreste sind oder umfassen.
6. Zementgebundener Baustoff nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziegelsand und der Ziegelsplitt in Korngruppen von 0/4 mm, 4/8 mm, 8/16 mm und 16/32 mm gebrochen mit Anteilen von etwa 25 Gew.-% für die Korngruppe 0/4 mm, etwa 15 Gew.-% für die Korngruppe 4/8 mm und jeweils 30 Gew.-% für jede der Korngruppen 8/16 mm und 16/32 mm im Baustoff enthalten sind.
7. Zementgebundener Baustoff nach einem der voranstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der recyclierte gebrannte Ton in Siebvorrichtungen, Vibratoren, optischen bzw. elektronisch bilderkennenden Selektoren und bzw. oder mittels hydrodynamischer Trennung aus den Hochbau-Restmassen abgesondert und gewonnen wird.
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AT3003U2 (de) 1999-08-25
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