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Sulfate in Bauschutt- Herkunft und Auswirkungen -
11BAM IV.3, Fachtagung Recycling R´10, Weimar 22.09. - 23.09.2010
- Herkunft und Auswirkungen -
Dipl.-Ing Jan Matyschik, Dr.-Ing. Karin Weimann
BAM – Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfungFachgruppe IV.3 Abfallbehandlung und Altlastensanierung
Recycling von Bauschutt:
ungebunden (alle Korngrössen)
• Schottertragschichten ����• Deponieabdeckung ����
(in der Regel Downcycling)
22
• Deponieabdeckung ����
gebunden (Altbeton, Korngrösse > 2mm)
• Substitution von Kies (RC-Beton)- neue Absatzmöglichkeiten- demografischer Faktor (regional)- funktionierendes Verfahren, bisher i.d.R. Leuchtturmprojekte in D
BAM IV.3, Fachtagung Recycling R´10, Weimar 22.09. - 23.09.2010
Der zulässige Sulfatgehalt von RC-Baustoffen ist durch verschiedene
technische Vorschriften reglementiert. (bautechnisch, Umweltschutz, etc.)
Mineralische Bauabfälle ohne Bodenaushub 2004[Quelle: 5. Monitoring-Bericht Bauabfälle, Arbeitsgemeinschaft Kreislaufwirtschaftsträger Bau (KWTB), 2007]
0,4%
27,2%
2,6%
39. November 2010 - BAM IV.3 3UFOPLAN – Optimierung des Rückbaus/Abbruchs
69,8%
Bauabfälle auf Gipsbasis: 0,3 Mio t Bauschutt: 50,5 Mio t
Straßenaufbruch: 19,7 Mio t Baustellenabfälle: 1,9 Mio t
Sulfate in Bauschutt:
• Indikator für Gips
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• Zement- und Betonherstellung
- Reduktionsmittel (Chromatreduktion)
- Beschleuniger (Betonzusatzmittel: Erstarren des Betons)
Hauptsulfatquelle in Bauschutt:
• gipshaltige Materialien (Innenausbau)
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- Putz- Estrich- Gipskartonplatten / Rigips
BAM IV.3, Fachtagung Recycling R´10, Weimar 22.09. - 23.09.2010
Ettringit: {Ca6[Al(OH)6]2 · 24H2O} · [(SO4)3 · 2H2O]
Sulfattreiben:Reaktion von Zementklinker (Calciumaluminathydrat) mit Sulfaten im
66
• deutliche Volumenvergrößerung
• stärkste Treibreaktion im Beton
• Gefügestörung
• Rissbildung
• Schädigung der Oberfläche
• typisches landkartenartiges Rissbild
(Calciumaluminathydrat) mit Sulfaten im pH-Bereich von 9-12
Quelle: de.academic.ru
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Thaumasit: {Ca6[Si(OH)6]2 · 24H2O} · [(SO4)2 · (CO3)2]
(ähnlich dem Ettringit)
Reaktion von Sulfaten mit reaktiven SiO2 und Carbonat
- unterhalb von 15°C
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• Volumenvergrößerung
• Gefügezerstörung
• Auflösung der Zementsteinmatrix
• Umwandlung in eine weiche, breiige Masse
Quelle: steine-und-minerale.de
BAM IV.3, Fachtagung Recycling R´10, Weimar 22.09. - 23.09.2010
- unterhalb von 15°C
- ausreichend Wasser
Schutz der Umwelt:
• eluierbares Sulfat minimieren
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• eluierbares Sulfat minimieren
• Schutz des Grundwassers
• H2S Bildung im Boden verhindern
BAM IV.3, Fachtagung Recycling R´10, Weimar 22.09. - 23.09.2010
Ersatzbaustoffverordnung:(ErsatzbaustoffV)
• verschärfte Anforderung an Sulfatgehalt in Bauschutt
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• verschärfte Anforderung an Sulfatgehalt in Bauschutt
• Sortenreinheit/Qualität durch Separierung gewährleisten
• Einsatz entspr. Rückbau- und Aufbereitungsmaßnahmen
BAM IV.3, Fachtagung Recycling R´10, Weimar 22.09. - 23.09.2010
Beispiele aus der Praxis:RC-Gesteinskörnungen aus Altbeton (selektiver Rückbau)
500
600
Su
lfa
t [m
g/l
]
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0
100
200
300
400
B A B B B C E.-VO E.-VO* Z 1.1 Z 1.2 Z 2 DIN 4226-100
Su
lfa
t [m
g/l
]
Neues Analyseverfahren in der Ersatzbaustoffverordnung
Bisher:
Schütteleluatverfahren (Wasser-Feststoffverhältnis von 10:1)
• bewährtes Verfahren
• Reproduzierbarkeit vorhanden
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Säuleneluatverfahren (Wasser-Feststoffverhältnis 2:1)
• soll größere Praxisnähe abbilden
• Vergleichbarkeit zwischen den Analysenverfahren durch
Umrechnungsfaktor noch nicht möglich
• Reproduzierbarkeit umstritten
• Deponierecht weiterhin Schütteleluatverfahren
Neu:
• Reproduzierbarkeit vorhanden
Forschungs- und Entwicklungsvorhaben
Optimierung des Rückbaus/Abbruchs von Gebäuden
zur Rückgewinnung und Aufbereitung von Baustoffen
unter Schadstoffentfrachtung (insbes. Sulfat) des RC-
Materials sowie ökobilanzieller Vergleich von Primär-
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Materials sowie ökobilanzieller Vergleich von Primär-
und Sekundärrohstoffeinsatz inkl. Wiederverwertung
Zusammenfassung:
Sulfate in Bauschutt
Herkunft: • Innenausbau
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Herkunft:
Auswirkungen:
• Innenausbau- Putz- Estrich- Gipskartonplatten / Rigips
• Gefügeveränderung im RC-Beton
- Ettringit-, Thaumasitbildung
• Bodeneintrag durch Auswaschung
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Noch Fragen?
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Kontakt:
Dipl.-Ing. Jan Matyschik
Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung
Fachgruppe IV.3: Abfallbehandlung und Altlastensanierung
Richard-Willstätter-Str. 11
12489 Berlin
E-Mail: [email protected]
Tel: +49 30 6392-5988
Fax: +49 30 6392-5917
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