ALTERNATIVE VERFAHREN ZUM BETONRECYCLING...2020/01/22 · LOESCHE-VERFAHREN ZUM BETONRECYCLING...
Transcript of ALTERNATIVE VERFAHREN ZUM BETONRECYCLING...2020/01/22 · LOESCHE-VERFAHREN ZUM BETONRECYCLING...
ALTERNATIVE VERFAHREN ZUM BETONRECYCLING
CLEANTECH │ Arbeitskreis Kreislaufwirtschaft
Thomas Neumann, Volker Thome
Analyse und Verwertung mineralischer Wertstoffe │ Dresden │ 22.Januar 2020
BAUSTOFF(BETON)VOLUMEN UND RECYCLING IN DEUTSCHLAND
PRO JAHR
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 2
Beton ~ 80 Mio m³ 1)
(davon ~ 53 Mio m³ TB 2))
1) vdz: Zahlen und Daten 2019 2) BTB Jahresbericht 2019 3) Monitoring Kreislaufwirtschaft-Bau 2016
78% Recyclingquote
95% Recyclingquote
86% Verwertungsquote
(überwiegend Berg- und Deponiebau)
259 Mio t Bausande und Kies
226 Mio t gebrochener Naturstein
215 Mio t mineralische Bauabfälle
72 Mio t Baustoffrecycling 3)
Forschungs- und Laborgebäude der Lebenswissen-
schaften der Humboldt-Universität
BETONRECYCLING DERZEIT
KORNFRAKTIONEN BEI DER AUFBEREITUNG
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 3
Mettke, A: Abschlußbericht "Einsatz von RC-Beton beim Neubau eines Forschungsgebäudes der TU Berlin" BTU Cottbus
KATEGORIEN FÜR RC-MATERIAL FÜR BETON NACH DIN 1045-2
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 4
Typ 1: Betonsplitt Typ 2: Bauwerkssplitt
ANFORDERUNGEN AN RC-GESTEINSKÖRNUNGEN UND DEREN EINSATZ IM BETON
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 5
Mettke, A: Abschlußbericht "Einsatz von RC-Beton beim Neubau eines Forschungsgebäudes der TU Berlin" BTU Cottbus
Hoher Wasseranspruch
Hoher Fließmittelanspruch
Verkürzte Verarbeitungszeit
Verringerter E-Modul
Verringerte Festigkeit
EINFLUSS VON RC-GESTEINSKÖRNUNGEN AUF BETON
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 6
31300
2920028200
32000
15000
20000
25000
30000
35000
E-Modul
E-M
od
ul [N
/mm
²]
100% Kies 34% RC Splitt 2/16 Typ 1
34% RC Splitt 2/16 Typ 2 8/16 100% KS Splitt, ohne RC Splitt
Rezeptur: C25/30, 300 kg/m³ Zement CEM II/A-M (V-LL) 42,5 N, 40 kg/m³ KS Mehl, w/z Wert
0,60, BASF Glenium Sky 681,
Temperatur 20°C
EINFLUSS DER AUFBEREITUNG AUF DIE FREILEGUNG DER GK IM BETON
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 7
Gra
d d
er
Fre
ilegung
[%]
Korngröße [mm]
A. Müller (Uni Weimar): „Aufbereiten und Verwerten von Bauabfällen – Angebote aus der Forschung für die Praxis“
PRINZIP DER ELEKTRODYNAMISCHEN FRAGMENTIERUNG
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 8
Der Widerstand eines Materials
gegenüber einer elektrischen Entladung
ist keine physikalische Konstante
Die Materialien weisen in Abhängigkeit
von der Pulsdauer des elektrischen
Impulses eine unterschiedliche
Durchschlagsfestigkeit auf
PRINZIP DER ELEKTRODYNAMISCHEN FRAGMENTIERUNG
ELEKTRISCHE ENTLADUNG ZWISCHEN ZWEI ELEKTRODEN (SCHEMATISCH)
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 9
Schematische Darstellung einer elektrischen Entladung zwischen zwei Elektroden
Eine Impulsentladung durchläuft den Festkörper entlang von Korngrenzen
Beim Durchschlag entsteht ein Plasmakanal, welcher sich schlagartig ausdehnt
Die Druckwelle wird von der Gefäßwand reflektiert und generiert zusätzlich eine Kompressionswelle
PRINZIP DER ELEKTRODYNAMISCHEN FRAGMENTIERUNG
ELEKTRISCHE ENTLADUNG ZWISCHEN ZWEI ELEKTRODEN (SCHEMATISCH)
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 10
H2O
H2O
Elektrischer Durchlag: Plasma & Druckwelle schwächen und schliessen Material auf
Elektrostriktion beschreibt die Deformation eines dielektrischen Mediums in Abhängigkeit eines angelegten elektrischen
Feldes
H2O
H2O
LABORANALAGE ZUR ELEKTRODYNAMISCHEN FRAGMENTIERUNG
FA. SELFRAG (CH)
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 11
Prozessbehälter: 5 Liter
Spannung: 90 - 200 kV
Frequenz: 1 - 5 Hz
Entladungsenergie: 10 - 100 J/cm
Pulsdauer: 150 nsec
Elektrodenabstand: 20 - 40 mm
Energiebedarf: 2-3 kWh/t
KONVENTIONELLE VS. ELEKTRODYNAMISCHE AUFBEREITUNG
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 12
KONVENTIONELLE VS. ELEKTRODYNAMISCHE AUFBEREITUNG
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 13
Nach Fragmentierung nur Anhaftungen von
Ca(OH)2 auf den Oberflächen der
Gesteinskörnung
Nach dem Brechen Anhaftungen von
Zementstein auf den Oberflächen der
Gesteinskörnung
WIEDERVERWERTUNG DES FEINMATERIAL ALS ZEMENTROHSTOFF
EIN QUASI CO2-FREIER ROHSTOFF
22.01.2020 Neumann / Thome Seite 16
Studie „Klimaneutrale Industrie“, AGORA, 2019
LOESCHE-VERFAHREN ZUM BETONRECYCLING
LOESCHE-Verfahren
Konventionelle Aufbereitung
ZKG 12/2014