DE19851765A1

DE19851765A1 - Baustoff aus Ziegelrecycling, Bauwerke aus diesem Baustoff und Verfahren zu dessen Herstellung

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Publication number: DE19851765A1
Application number: DE1998151765
Authority: DE
Original assignee: RITTER STEFFIE
Current assignee: RITTER STEFFIE
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-05-11

Abstract

Die Erfindung stellt einen Baustoff bereit, der aus zermahlenem Ziegelrecycling, dessen maximale Korngröße 56 mm ist, besteht, das mit Kalk in einem Mengenverhältnis von 1 bis 10% vermischt ist. Besonders bevorzugt ist eine maximale Korngröße des Ziegelrecyclings von 32 mm. Der Baustoff zeichnet sich durch gute Frostbeständigkeit, hohe Tragfähigkeit, die Einbindung von ausschwemmbaren Bestandteilen und die Verfestigung von organischen Bestandteilen wie Bauholz im Ziegelrecycling aus. Bauwerke, die aus diesem Baustoff hergestellt werden, umfassen den Baustoff enthaltende Konstruktionsschichten 3, die durch Lagen 2 aus Kunststoff getrennt werden. Der Einbau dieser Trennschichten 2 führt zur weiteren Erhöhung der Tragfestigkeit und verhindert das Ein- und Auswandern von beweglichen Bestandteilen des Untergrundes 1 und des Baustoffes selbst. Das Verfahren zur Herstellung des Baustoffes umfaßt das Zermahlen des Ziegelrecyclings in Partikel mit einer maximalen Korngröße von 56 mm und das Mischen das Mahlgutes mit Kalk in einem Mischwerk 11, vorzugsweise einem Fahrmischer.

Description

Die Erfindung betrifft Baustoffe aus Ziegelrecycling, Bauwerke, die aus diesem Baustoff hergestellt werden können sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Baustoffes.

Ziegelrecycling ist im Bauwesen ein industrielles Nebenprodukt. Es entsteht insbesondere durch die Wiederaufarbeitung von Stoffen, die beim Abbruch von Ziegelbauwerken erhalten werden. Aufgrund des notwendigen Abbruchs einer Vielzahl von Ziegelbauwerken sind in den nächsten Jahren große Menge die ses Materials zu erwarten.

Allerdings entspricht das Ziegelrecycling hinsichtlich seiner Frostbeständigkeit, seiner Sieblinienzusammensetzung und seines Anteiles an organischen Be standteilen wie beispielsweise Bauholzresten in der Regel nicht den Anforde rungen des Deutschen Bauvorschriftenwerkes. Gleiches gilt für die Druckfestig keit und Beständigkeit der Einzelkörner des Ziegelrecyclings. Ein gewisser An teil von organischen Bestandteilen im Ziegelrecycling ist kaum vermeidbar. Ein Einsatz des Ziegelrecyclings ist deswegen im Verkehrsbau, Wasserbau sowie bei Gründungen und Baugrubenverfüllungen im Ingenieur-, Tief- und Hochbau zumeist nicht zulässig, obwohl der Baustoff gerade für dieses Einsatzgebiet grundsätzlich gut geeignet wäre.

Es sind bisher wenige Fälle bekannt, bei denen Ziegelrecycling mit entspre chender Verdichtung (statisch/dynamisch) auf nichtöffentlichen oder unterge ordneten Verkehrsflächen, bei der Baugrubenverfüllung oder Bauwerkshinter füllung wie ein mineralisches Gemisch eingebaut wurde. Diesen Fällen steht die Fachwelt allerdings mit erheblichen Vorurteilen gegenüber.

Infolgedessen läßt sich Ziegelrecycling nicht oder nur schlecht verkaufen, so daß große Halden von Ziegelrecyclingmassen auf dem Gelände der Recy clinganlagen entstanden. Weitere Ziegelabbruchmassen werden von diesen Anlagen in vielen Fällen nicht mehr angenommen, so daß diese auf Deponien verkippt werden müssen. Eine Deponierung ist jedoch nur für Stoffe sinnvoll die sich nicht verwerten lassen. Zudem werden wertvolle Bodenschätze wie Gesteine, Kiese und Sande eingesetzt, obwohl auch Ziegelrecycling - bei Ver wendung in geeigneter Weise - deren Aufgaben erfüllen könnte.

Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, die Eignung von Ziegelrecycling als Baustoff zu erhöhen, in dem die oben beschriebenen Nachteile des Stan des der Technik überwunden werden. Dabei steht die Aufgabe, einen aus Zie gelrecycling bestehenden Baustoff zu finden, dessen Eigenschaften dem Deut schen Bauvorschriftenwerk entsprechen.

Erfindungsgemäß wird dies durch einen Baustoff gelöst, der aus zermahlenem Ziegelrecycling besteht, wobei das Mahlprodukt eine maximale Korngröße von 56 mm hat und dieses mit 1 bis 10% Kalk vermischt ist.

Dieser Baustoff verfügt über verbesserte Frostbeständigkeit aufgrund der Zu gabe von Kalk, der die chemische Bindung der tonigen Feinbestandteile in Verbindung mit Strukturumwandlung und Mörtelbildung bewirkt, so daß die Ka pillarität herabgesetzt, die Wasserbeständigkeit erhöht und die Frostveränder lichkeit verringert werden.

Weiterhin besitzt der erhaltene Baustoff eine erhöhte Trägfähigkeit, die durch Zugabe des Kalkes in Verbindung mit der eingebrachten Verdichtungsenergie (statisch, dynamisch) erzielt wird, und bindet ausschwemmbare Bestandteile durch Vermörtelung und chemische Bindung. Ausschwemmbare Bestandteile sind daher in dem erfindungsgemäßen Baustoff kaum enthalten.

Aufgrund des Verschlusses der Poren der Ziegelkörner durch die Kalkzugabe und die Einbettung in den Mörtel aus Ziegelmehl und Kalk, der die Ziegelkörner umgibt, werden mechanische Einwirkungen ebenso wie Wasser-Frost- Einwirkungen verhindert. Dazu ist eine ausreichende Verdichtung des Ziegelre cycling-Kalk-Gemisches notwendig.

Das Abwandern von nicht gebundenen Bestandteilen des Baustoffes der Erfin dung, die durch mechanische und andere Einwirkungen oder unzureichende Vermischung des Ziegelrecycling-Kalk-Gemisches entstehen, werden erfin dungsgemäß durch den Einbau von Trennlagen in Bauwerke aus dem Ziegel recycling-Mörtel-Gemisch verhindert. Damit werden zugleich Volumenverände rungen durch Abwanderung von Bestandteilen sowie die Vermischung des Baustoffes mit darunterliegenden, weicheren Schichten und das Aufsteigen von Feinanteilen verhindert, die die Tragfähigkeit des Bauwerkes beeinträchtigen könnten.

Die Fäulnis von organischen Bestandteilen, die im Ziegelrecycling enthalten sind, wird durch die Kalkzugabe verhindert. Bauholz ist zumeist chemisch vor behandelt, so daß es nur bei Kontakt mit Wasser, Sauerstoff und Mikroorga nismen fault. Der zugegebene Kalk verschließt die Poren und "ummantelt" der artige Bestandteile, so daß der Zutrift von Wasser, Sauerstoff und Mikroorga nismen verhindert wird. Zudem erschwert das kalkhaltige Milieu die Existenz und Wirkung der Mikroorganismen. Gleichzeitig werden die organischen Be standteile auf diese Weise verfestigt. Folglich führt der ohnehin geringe Anteil von Bauholz am Ziegelrecycling nicht zu Beeinträchtigungen der Tragfähigkeit oder der Frostbeständigkeit.

Bei höheren Ansprüchen hinsichtlich der Beanspruchung des Baustoffes sollte das zermahlene Ziegelrecycling eine maximale Korngröße von 45 bzw. 32 mm haben. Vorteilhaft ist außerdem die Vermischung mit 1 bis 5% Kalk.

Der erfindungsgemäße Baustoff kann in unterschiedlichen Bauwerken einge setzt werden. Dazu sollte er zwischen Trennlagen aus nichtverrottbarem Kunststoff in einer oder mehreren Konstruktionsschichten eingebracht werden. Diese Konstruktion kann vorteilhafterweise im Verkehrsbau und Wegebau an gewendet werden. Die Trennlagen bestehen vorzugsweise aus Geokunststoff oder Gebrauchtmaterialien wie Altfußbodenbelägen, aus denen Trennlagen hergestellt werden können. Die Trennlagen sollten mit einem Gefälle eingebaut werden, um Dränwasser aus dem Bauwerk abzuführen.

Ebenso ist ein Einsatz dieses Bauwerkes als Deckschicht für Park-, Abstell- und Verkehrsflächen möglich. Dabei kann die Deckschicht mit einer bituminö sen oder anderen Oberflächenversiegelung versehen werden. Überdies ist das erfindungsgemäße Bauwerk als Kernbereich von Dämmen und/oder Böschun gen sowie als Flächengründung zur Errichtung weiterer Bauwerke geeignet.

Die Herstellung des Baustoffes der Erfindung erfolgt durch Zermahlen des Zie gelrecyclings unter Begrenzung der maximalen Korngröße, anschließender Kalkzugabe, dem Vermischen und Transport des Mahlgutes und des Kalkes in einem Mischwerk, vorzugsweise in Fahrmischern. Zur Beschickung des Mi schers wird vorzugsweise ein Schütttrichter verwendet. Fahrmischer bieten den Vorteil, daß das Mischen, eine eventuelle Wasserzugabe und der Transport zur Einbaustelle gleichzeitig erfolgen können.

Vorteil des Einsatzes des Baustoffes der Erfindung sind geringe Herstellungs kosten bei gleichem bzw. verbessertem Gebrauchswert des Baustoffes gegen über herkömmlichen Materialien. Zudem werden Bodenschätze wie Gesteine Sande und Kiese eingespart. Durch die Verwertung des Ziegelrecyclings an stelle der Deponierung bleibt wertvoller Deponieplatz für andere Zwecke erhal ten. Die mit dem Baustoff der Erfindung errichteten Bauwerke zeichnen sich durch hohe Stabilität aus. Eine derartige Stabilität ist insbesondere bei Däm men zum Hochwasserschutz notwendig. Die Bauwerke können raumsparend errichtet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

In Fig. 1 ist der schichtweise Einbau des Baustoffes der Erfindung dargestellt. Oberhalb des anstehenden Untergrundes 1 mit verdichtetem Planum befindet sich eine Trennlage 2 aus nichtverrottbarem Kunststoff. Auf dieser befindet sich eine erste Schicht 3 des Baustoffes der Erfindung, die eine Höhe von 0,08 bis 0,30 m aufweist. Diese Schicht 3 wird nach oben durch eine weitere Trennla ge 2 aus nichtverrottbarem Kunststoff, der eine weitere Schicht 3 des erfin dungsgemäßen Baustoffes mit einer Höhe von 0,08 bis 0,30 m folgt, die wie derum durch eine Trennschicht 2 begrenzt ist. Auf dieser Schicht ist der Ober bau 4 angeordnet.

Ein derartiges Bauwerk kann überdies weitere Schichten des erfindungs gemäßen Baustoffes, der durch Trennlagen eingeschlossen ist, umfassen.

Fig. 2 zeigt eine Steilböschung unter Verwendung des erfindungsgemäßen Baustoffes. Diese besteht aus mehreren 0,05 bis 0,30 m hohen Schichten 3 des erfindungsgemäßen Baustoffes unter statisch/dynamischer Verdichtung, die durch Trennlagen 2 aus nichtverrottbarem Kunststoff getrennt werden. Oberhalb dieser Schichten ist eine Befestigung 5 für Straßen, Wege, Plätze usw. angeordnet. Die Schichten sind durch Abtreppungen von mindestens 0,05 m versetzt, um die Verzahnung mit Mutterboden 6 zu erleichtern. Die Mutterbodenabdeckung ist gegebenenfalls mit einem Erosionsschutz wie Be grünungsmatten oder Naßansaat versehen. Zur Abführung von Wasser ist das Bauwerk mit Dränageeinrichtungen 7 ausgestattet.

In gleicher Weise ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Baustoffes zur Er richtung von Dämmen möglich.

Fig. 3 zeigt den Einsatz des erfindungsgemäßen Baustoffes als Baugruben auffüllung bzw. Bauwerkshinterfüllung. Dazu werden bis zu 0,5 m hohe Schichten 3 des erfindungsgemäßen Baustoffes mit einem Kalkgehalt von höchstens 3% in der Baugrube errichtet, die durch Trennlagen 2 voneinander getrennt sind. Die Begrenzung des Kalkgehaltes des Ziegelrecyclings ist not wendig im Hinblick auf gegebenenfalls erforderliche spätere Aufgrabungen. Zur Abführung von Wasser ist das Bauwerk mit Dränageeinrichtungen 7 ausge stattet. Die obere Schicht ist durch Mutterboden 6 oder einen anderen Aufbau bedeckt.

Fig. 4 zeigt den Einsatz des erfindungsgemäßen Baustoffes als Gründung für Bauwerke. Auf der Oberfläche der Baugrube sind bis zu 0,30 m hohe Schich ten 3 des erfindungsgemäßen Baustoffes unter statisch/dynamischer Verdich tung errichtet, die durch Trennlagen 2 voneinander getrennt sind. Auf der obe ren Schicht ist die Fundamentplatte 8 aufgebracht.

Fig. 5 stellt ein Bauwerk unter Verwendung des erfindungsgemäßen Baustoffes dar, das für Verkehrsflächen mit geringer Beanspruchung oder für die Errich tung provisorischer Bauwerke geeignet ist. Dazu werden auf dem anstehenden Untergrund 1 mit verdichtetem Plan um Schichten 3 des erfindungsgemäßen Baustoffes unter statisch/dynamischer Verdichtung errichtet, die durch Trennla gen 2 voneinander getrennt sind. Die Dicke der einzelnen Schichten 3 hängt von den Tragfähigkeitsanforderungen der Straßenbauvorschriften und dem an stehenden Untergrund 1 ab. Die obere Schicht besitzt einen Kalkgehalt von mindestens 5% und ist zu der darunter liegenden Schicht aus dem erfindungs gemäßen Baustoff nicht in jedem Fall durch eine Trennlage abgegrenzt. Auf dieser Schicht ist die bituminöse Oberflächenversiegelung 9 aufgebracht. Eine Oberflächenversiegelung ist auch mit anderen Materialien möglich.

In Fig. 6 ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Baustoffes in Verbindung mit Flächendränage bei starkem Andrang von Grund- oder Schichtenwasser dar gestellt. Auf dem anstehenden Untergrund 1 mit verdichtetem Plan um befindet sich eine Trennlage 2 aus nichtverrottbarem Kunststoff. Auf dieser ist eine Flä chendränage 10, die beispielsweise aus einer Schotterschicht besteht, errich tet. Auf dieser befindet sich wiederum eine Trennlage 2, der eine Schicht 3 aus dem erfindungsgemaßen Baustoff folgt. Oberhalb dieser Schicht 3 ist der durch eine weitere Trennlage 2 getrennte Oberbau angeordnet.

Fig. 7 zeigt die Befüllung eines Mischwerkes 11 in Form eines Fahrmischers mit Ziegelrecycling und Kalk unter Verwendung eines transportablen Schütt- und Befüllungstrichters 12 und eines Lagegerätes 13 gegebenenfalls mit Wägevor richtung, das sich auf einer Rampe 14 aus Ziegelrecycling befindet.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1

Untergrund

2

Trennlagen

3

Baustoffschicht

4

Oberbau

5

Befestigung

6

Mutterboden

7

Dränageeinrichtungen

8

Fundamentplatte

9

bituminöse Oberflächenversiegelung

10

Flächendränage

11

Mischwerk

12

Schütt- und Befüllungstrichter

13

Ladegerät

14

Rampe

Claims

1. Baustoff, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zermahlenem Ziegel recycling besteht, der eine maximale Korngröße von 56 mm hat und mit 1 bis 10% Kalk vermischt ist.

2. Baustoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zie gelrecycling eine maximale Korngröße von 45 mm hat.

3. Baustoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zie gelrecycling eine maximale Korngröße von 32 mm hat.

4. Baustoff gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziegelrecycling mit 1 bis 5% Kalk vermischt ist.

5. Bauwerk, dadurch gekennzeichnet, daß es aus dem Baustoff von Anspruch 1 bis 4 besteht, der eine oder mehrere Konstruktionsschichten (3) bildet, die durch Lagen (2) aus nichtverrottbarem Kunststoff getrennt sind.

6. Bauwerk gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtverrottbare Kunststoff Geokunststoff ist.

7. Bauwerk gemäß Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Deckschicht für Park, Abstell- und Verkehrsflächen ist.

8. Bauwerk gemäß Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es der Kernbereich von Dämmen und/oder Böschungen ist.

9. Bauwerk gemäß Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es die Flächengründung für weitere Bauwerke ist.

10. Verfahren zur Herstellung des Baustoffes gemäß Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß es das Zermahlen von Ziegelrecycling in Partikel mit einer maximalen Korngröße von 56 mm und das Mischen des Mahlgutes mit Kalk in einem Mischwerk (11) umfaßt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerk (11) ein Fahrmischer ist.