DE19816367A1 - Geformte Baumaterialien, vorzugsweise Dachdeckungsmaterial und Verfahren zur Herstellung - Google Patents
Geformte Baumaterialien, vorzugsweise Dachdeckungsmaterial und Verfahren zur HerstellungInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine wirtschaftliche und marktorientierte Reststoffverwertung von Abfallstoffen zu erreichen und verbesserte Eigenschaften dieser Erzeugnisse gegenüber Naturprodukten zu erzielen. DOLLAR A Die erfindungsgemäßen Baumaterialien bestehen aus thermisch vorbehandelten, silikatischen und/oder silikatisierten, vollständig oder teilweise kristallisierten oder unkristallisierten Abfallstoffen und Zuschlagstoffen, die gegebenenfalls keramisiert sein können. DOLLAR A Von besonderer Bedeutung für das Erreichen der gewünschten Eigenschaften (Eluatverhalten, Porosität, TWB) ist die Tatsache, daß während der Herstellung in der Schmelzphase eine Online-Viskositätsmessung und eine Zudosierung weiterer Stoffe erfolgt, um eine konstante und temperaturabhängige Viskosität zu erreichen bzw. die zur Erhaltung konstanter Viskositätswerte bei konstanter Temperatur führt. DOLLAR A Durch ein definiertes Abkühl-Regime der geformten Materialien lassen sich Farbe und Eigenschaften beeinflussen. DOLLAR A Die erfindungsgemäß geformten Baumaterialien weisen hervorragende Eigenschaften auf, sind vielseitig einsetzbar, und ihre bevorzugte Verwendung besteht als Dachdeckungsmaterial.
Description
Die Erfindung betrifft geformte Baumaterialien, vorzugsweise
Dachdeckungsmaterial sowie Verfahren zu deren Herstellung im
Rahmen der Reststoffverwertung von Abfallstoffen unterschied
lichster Art.
Recycling bzw. die Wertstoff-Rückgewinnung sind bekannte
Technologien für Kunststoffe, Glas, Verpackungsmaterialien,
Papier, Elektronik-Schrott usw.
Dagegen sind industrielle und kommunale Abfallstoffe nur mit
hohem Aufwand zu entsorgen bzw. einer Wiederverwertung zuzu
führen. Besondere Probleme ergeben sich aus der uneinheitli
chen Zusammensetzung und dem Gehalt an Schwermetallen.
Einige dieser Abfallstoffe werden lediglich als Zuschlagstoffe
verwendet, so daß es an geeigneten und wirtschaftlich effek
tiven Anwendungsgebieten mangelt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine wirtschaftliche
und marktorientierte Verwertung dieser Abfallstoffe zu er
reichen und verbesserte Eigenschaften der Erzeugnisse gegen
über Naturprodukten zu erzielen.
Erfindungsgemäß wird das Problem mit den kennzeichnenden Merk
malen der Patentansprüche gelöst.
Von besonderer Bedeutung für das Erreichen der gewünschten
Eigenschaften (insbesondere Eluatverhalten, TWB, offene
Porosität) und deren Stabilisierung ist die Tatsache, daß in
der Schmelzphase eine Online-Viskositätsmessung und eine Zu
dosierung weiterer Stoffe erfolgt, um eine konstante und tem
peraturabhangige Viskosität zu erreichen bzw. die zur
Erhaltung konstanter Viskositätswerte bei konstanter
Temperatur führt.
Die Online- Viskositätsmessung erfolgt nach Methoden, die aus
der Glasindustrie bekannt sind.
Für jedes einzusetzende Grundsystem wird zunächst eine Labor
untersuchung hinsichtlich der Eluatwerte notwendig.
Die Eluatwerte werden sehr häufig von der Grundstruktur des
Glases beeinflußt, wobei diese Grundstruktur wiederum inner
halb gewisser Schwankungsbreiten von der temperaturabhängigen
Viskosität indirekt gekennzeichnet ist.
Die Farbe und die Endeigenschaften können durch ein defi
niertes Abkühl- Regime, vorzugsweise von ca. 0,5 bis ca. 3
K/min., beeinflußt werden.
Eine weitere Möglichkeit der Farbgebung kann durch eine
Keramisierung durch Kontakt des noch heißen Formkörpers mit
einer niedrigviskosen Schmelze in Form einer Glasur erfolgen.
Unter Ausnutzung der Restwärme des Formkörpers kommt es zu
einer besonders starken Haftung und zur weiteren Verbesserung
der Oberflächeneigenschaften.
Die erfindungsgemäßen Baumaterialien weisen Eigenschaften auf,
die gegenüber den aus natürlichen Rohstoffen hergestellten
überlegen sind.
So besteht im Temperaturbereich von 100 bis 150°C eine sehr
gute TWB, die Restporosität beträgt 0% und das Eluatverhalten
als wesentliches Kriterium zeigt eine stabile Einbindung von
Schwermetallen in das Netzwerk, so daß eine Auslaugung unter
halb der Nachweisgrenze liegt.
Die Restporosität von ca. 0% ermöglicht eine sehr hohe Lebens
dauer der erfindungsgemäßen Materialien.
Von besonderer Bedeutung ist die Verwertung von Galvanik
schlämmen, die ansonsten als Sondermüll zu deklarieren sind,
und die marktorientierte Verwertung der Schlacken aus Müllver
brennungsanlagen.
Die einzusetzenden Abfall- und Zuschlagstoffe können unter
schiedlichster Natur und Zusammensetzung sein.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher
erläutert werden.
Die zugehörige Zeichnung stellt ein Diagramm dar, das die Ab
hängigkeit der Viskosität der Schlacke von der Zusammensetzung
und der Temperatur repräsentiert.
Der Siedlungsabfall wird in einer Müllverbrennungsanlage ther
misch behandelt. Die erhaltene Schlacke wird im flüssigen Zu
stand mit 20 Gew.-% Weißglas versetzt. Die für die gewünschten
Endeigenschaften, insbesondere Eluatverhalten und Porosität,
notwendige Zusammensetzung wird zuvor in Laboruntersuchungen
ermittelt, um konstante Viskositätswerte bei konstanter Tem
peratur zu erhalten.
Weitere Versätze sind im Diagramm dargestellt.
Die Stabilisierung der Endeigenschaften wird durch eine
Online-Viskositätsmessung zwischen 101 bis 105 Pas der
Schmelze überwacht. Dabei kommen die aus der Glasindustrie be
kannten Viskosimeter zur Anwendung.
Nach Erreichen konstanter Viskositätswerte bei konstanter Tem
peratur erfolgt das Ausgießen der 1350 bis 1450°C heißen
Schlacke in eine etwa 950°C heiße Form aus Alugießereisand.
Anschließend erfolgt ein definiertes Abkühlregime, das Einfluß
auf die Endeigenschaften und Farbe hat.
Zunächst erfolgt eine Abkühlung bis ca. 750°C mit einer Ge
schwindigkeit von 1 K/min. Die weitere Abkühlung mit 2 K/min.
erfolgt bis zu 650°C mit einer anschließenden Haltezeit von 1
Stunde. Die Abkühlung bis zur Raumtemperatur erfolgt mit ca. 3
k/min. Zur Erhaltung eines schwarzen unkristallisierten
Materials sind beispielsweise Abkühlgeschwindigkeiten von
kleiner 1 K/min. notwendig.
Anschließend erfolgt die Entnahme des erzeugten Ziegels aus der
Form.
Die erfindungsgemäß hergestellten Materialien sind in ihren
Eigenschaften denen aus Naturstoffen überlegen.
Die TWB wurde durch Abschreckung der 100 bis 150°C heißen
Probekörper in Wasser bestimmt. Dabei traten auch nach 17 Ab
schreckungen keine Verschlechterungen (Ermittlung der Schall-
Laufzeit) ein.
Das Eluatverhalten (DIN 38414 Teil 4 in Kombination mit dem
Schweizer Test) zeigt eine stabile Einbindung in das Netzwerk
(Auslösungen unterhalb der Nachweisgrenze für alle kritischen
Materialien wie Chrom, Blei Cadmium usw.).
Eine Flügelligkeit, bedingt durch die Formgebungsmöglichkeiten
(Gießen oder Pressen), ist praktisch nicht vorhanden.
Tropftest: nicht vorhanden
Dreipunktbiegefestigkeit: 70 MPa
Restporosität: 0%.
Dreipunktbiegefestigkeit: 70 MPa
Restporosität: 0%.
Das erfindungsgemäße Material kann durch eine Oberflächen
kristallisation oder Keramisierung (Glasurauftrag durch eine
niedrigviskose Schmelze auf den noch heißen Formkörper) weiter
veredelt werden, wobei die Farbe und die mechanisch
physikalischen Eigenschaften beeinflußbar sind.
Claims (8)
1. Geformte Baumaterialien, vorzugsweise Dachdeckungsmaterial,
dadurch gekennzeichnet, daß die Baumaterialien aus thermisch
vorbehandelten, silikatischen und/oder silikatisierten, voll
ständig oder teilweise kristallisierten oder unkristallisier
ten Abfallstoffen und Zuschlagstoffen bestehen.
2. Geformte Baumaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Baumaterialien vollständig oder teilweise
keramisiert sind.
3. Geformte Baumaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Baumaterialien aus 100 bis 60 Gew.-% Abfall
stoffen und 0 bis 40 Gew.-% Zuschlagstoffen bestehen.
4. Geformte Baumaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abfallstoffe aus Schlacken aus Müllverbren
nungsanlagen, Galvanikschlämmen, Flugaschen oder deren
Mischungen bestehen.
5. Geformte Baumaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zuschlagstoffe aus Glasscherben, Flugaschen,
Oxiden oder deren Mischungen bestehen.
5. Verfahren zur Herstellung von geformten Baumaterialien,
vorzugsweise Dachdeckungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß
für eine Schmelze aus Abfall- und Zuschlagstoffen durch
Variation der Zusammensetzung eine die Endeigenschaften
beeinflussende konstante, temperaturabhängige Viskosität
eingestellt, die Schmelze einer Formgebung und anschließend
einem Abkühlregime unterworfen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abkühlung bis zu 750°C mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis
1,5 K/min., bis zu 650°C mit einer Geschwindigkeit von < 1,5
K/min. und bis zur Raumtemperatur mit ca. 3 K/min. erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
heiße Formkörper mittels einer niedrigviskosen Schmelze
glasiert wird.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE1998116367 DE19816367A1 (de) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Geformte Baumaterialien, vorzugsweise Dachdeckungsmaterial und Verfahren zur Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19816367A1 true DE19816367A1 (de) | 1999-10-07 |
Family
ID=7864403
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE1998116367 Withdrawn DE19816367A1 (de) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Geformte Baumaterialien, vorzugsweise Dachdeckungsmaterial und Verfahren zur Herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19816367A1 (de) |
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- 1998-04-03 DE DE1998116367 patent/DE19816367A1/de not_active Withdrawn
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