Natürliche Füller für die Eigenschaftsoptimierung von Kalksandsteinen

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Richard Kolbe (M.Sc.)

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Einsatz natürlicher mineralischer Füller für die Optimierung der Eigenschaftskennwerte von Kalksandsteinen – Reduzierung der Produktionskosten, des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen

Kalksandsteine sind künstliche Mauersteine, die aus den Rohstoffen Branntkalk, natürlichen mineralischen Gesteinskörnungen und Wasser nach DIN EN 771-2 in Verbindung mit DIN 20000-402 hergestellt werden. Mit Ausnahme von anorganischen Buntpigmenten werden keine weiteren Zusatzstoffe als die oben genannten Rohstoffe verwendet. Als Gesteinskörnungen werden Quarzsande und/oder ausgewähltes Natursteinmaterial, wie z.B. Basalt-, Diabas- und Grauwackesplitt sowie sortenreines Kalksandstein-Recycling-Material (KS-RC) der Kornbandbreite 0/5 mm eingesetzt.

Das beantragte Forschungsvorhaben bildet eine Grundlage für den Einsatz von Füllern bei der Kalksandsteinherstellung. In Anlehnung an die Betontechnologie soll durch die Zugabe von Füllern (< 0,063 mm) die Korngrößenverteilung der Gesteinskörnung verbreitert, die Packungsdichte verbessert und damit die Steinrohdichte und die Steindruckfestigkeit kostengünstig erhöht werden. Dadurch lässt sich der erforderliche und kostenintensive Bindemittelbedarf reduzieren und folglich werden auch die bei der Herstellung entstehenden umweltrelevanten Emissionen gesenkt.

Die Umsetzung der Forschungsergebnisse in den Herstellungsprozess würde insbesondere den ansässigen KMU-Kalksteinwerken in den Flusstälern und in der Norddeutschen Tiefebene helfen, diesen zu optimieren. Die dort traditionell praktizierte Nassförderung zur Gewinnung der Gesteinskörnung schwemmt dabei Feinanteile aus. Diese könnten durch eine angepasste Füllerzugabe ersetzt werden. Der Einsatz von Füllern verspricht somit nicht nur ein deutliches technisches Optimierungs-, sondern auch ein hohes Kosteneinsparpotenzial. In diesem Projekt werden erstmals die spezifischen Wirkungen von unterschiedlichen Füllern auf die Kalksandsteinqualität und die damit verbundenen verfahrenstechnischen Anpassungen systematisch erforscht.