Eignung ungefährlicher Mineralwolleabfälle als aufbereiteter hydraulisch wirksamer Zusatzstoff in der Zementindustrie

In dieser Studie wurde das Potenzial von Mineralwolle als aufbereiteter hydraulisch wirksamer Zusatzstoff (AHWZ) untersucht.

Der Einsatz von ungefährlichen Mineralwolleabfällen als Zumahlstoff ist gegenwärtig rechtlich nicht zulässig, könnte aber zur Einsparung natürlicher Rohstoffe sowie zur Minderung von CO2-Emmissionen führen. Um die Eignung als AHWZ zu bestimmen, wurden mehrere Auf-bereitungsschritte durchgeführt und im Weiteren der Aktivitätsindex (AI) für Glaswolle sowie Steinwolleproben bestimmt. Mineralwolle gehört den künstlich hergestellten anorganischen amorphen (glasigen) Fasern (KMF) an (Dunster 2007) und weist als Dämmstoffe im Bauwesen die größte Verbreitung auf (Vollprecht et al. 2019). Im Hochbau wird Mineralwolle hauptsächlich als akustische und thermische Isolierung eingesetzt, sowie zusätzlich im Brandschutz (Müller et al. 2009) und im Gartenbau (Sattler et al. 2020).

Mineralwolleabfälle bestehen großteils aus sortenrein getrennt gesammelter Mineral-wolle inklusive Verunreinigungen. Während der Einsatz von Mineralwolleabfällen als Ersatzrohstoff zur Klinkerherstellung in der Zementindustrie den Energieverbrauch beim Klinkerbrand nicht verringert, könnte die Verwendung von Mineralwolleabfällen als Zumahlstoff bei der Vermahlung des Klinkers zu Zement eine klimafreundlichere Lösung darstellen, falls die Mineralwolleabfälle latent hydraulische Eigenschaften auf-weisen und somit ein Teil des Klinkers substituiert werden könnte. Solche sogenannten „aufbereiteten hydraulisch wirksamen Zusatzstoffe" (AHWZ) werden dem Zement beigemengt. Gegenwärtig werden v.a. Mischungen aus Hüttensand, Flugasche und Kombinationsprodukte als Zumahlstoffe verwendet. Zumahlstoffe aus latent-hydraulischen Stoffen, wie etwa Hüttensand, entwickeln bei sulfatischer oder alkalischer Anregung hydraulische Eigenschaften. Diese sind vom glasigen Zustand des Hüttensandes abhängig, wobei hohe Glasgehalte eine höhere Hydraulizität des Hüttensandes hervorrufen. Das ist aufgrund des höheren Energiegehalts des metastabilen, glasigen Zustands gegenüber dem entsprechenden kristallinen Zustand zu begründen (Schiessl 1996, Regourd 1986, Kühl 1961).
Puzzolanische Stoffe, Aschen und Gesteine vulkanischen Ursprungs sowie Flug-aschen und Silicastaub, reagieren beim Anmachen mit Portlandzement mit Calciumhydroxid (Ca(OH)2) in wässriger Lösung zu festigkeitsbildendem Calciumsilicathydrat (CaH2SiO4·2 H2O) (Stark & Wicht 2000).
 




Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Recy & Depotech 2020 (November 2020)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 3,00
Autor: Theresa Sattler
Ass.Prof. Dipl.-Min. Dr.rer.nat. Daniel Vollprecht
Valentina Dietrich
J. Schimek

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