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Forschungsaustausch Kopenhagen

Im Rahmen des Austauschprogramms der ACR 2018 für FEI-Personal hatte Dr. Helga Zeitlhofer die Möglichkeit an einen zweiwöchigen Intensivkurs für Betonmikroskopie an der technischen Universität Kopenhagen (DTU) teilzunehmen. Aufgrund der geologischen Situation stehen der Betonindustrie Dänemark nur Kalkstein und Flint als heimische Gesteinskörnung zur Verfügung. Diese Gesteine stellen vor allen in Hinblick auf die Vermeidung einer betonschädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) eine große Herausforderung dar. Aus dieser Not heraus hat sich in Dänemark bereits in den späten 50er Jahren die Technik der Betonmikroskopie etabliert, welche es ermöglicht auftretende Schadensbilder qualitativ zu erfassen und die jeweiligen Schadensmechanismen eindeutig zuzuordnen.

Für diese Technik werden Betonproben in fluoreszierendem Epoxidharz gebetteten, auf einen Objektträger aufgeklebt und bis 20-25 µm Dicke geschliffen (Dünnschliff). Diese so präparierten Dünnschliffe werden mit einem Polarisationsmikroskop mit unterschiedlichen Beleuchtungsmöglichkeiten untersucht.

 Schema der Dünnschliffherstellung für die Betonmikroskopie
Schema der Dünnschliffherstellung für die Betonmikroskopie
 Dünnschliffaufnahme einer durch AKR geschädigten Betonprobe
Dünnschliffaufnahme einer durch AKR geschädigten Betonprobe

Für die Visualisierung der Makrostrukturen werden Bohrkerne unter Vakuum mit fluoreszierendem Epoxidharz getränkt. Unter dem UV-Licht werden danach auch die feinen Risssysteme und Porenräume sichtbar.

 Bohrkern (10 cm Durchmesser), mit fluoreszierendem Epoxidharz getränkt
Bohrkern (10 cm Durchmesser), mit fluoreszierendem Epoxidharz getränkt

Evaluierung des Einsatzes alternativer Rohstoffe in der Klinkerproduktion zur Minderung der Treibhausgasemission - ALTROH

Im FFG Forschungsprojekt ALTROH wurden verschiedene in Österreich anfallende Sekundärrohstoffe untersucht, charakterisiert und deren Verwertungsmöglichkeit als Ersatzrohstoff im Klinkerbrennprozess evaluiert.

ALTROH Vorgehensweise Labor

Dabei hat sich gezeigt, dass auch bei einer Substitution von 20 % eines Ersatzrohstoffes keine Verschlechterung in der Klinkerqualität sowie in der Reaktivität des daraus hergestellten Zementes zu verzeichnen ist. Tendenziell konnten sogar Verbesserungen in der Mahlbarkeit der Rohmehlkomponenten festgestellt werden.

ALTROH Klinkerzusammensetzung

Ziel sollte daher sein, anfallende Sekundärrohstoffe im Umkreis des jeweiligen Standortes in die Klinkerherstellung miteinzubeziehen und dadurch eine nachhaltige und ressourcenschonende Produktion zu gewährleisten sowie zu einer signifikanten Reduktion der Treibhausgasemission beizutragen.
Unter Berücksichtigung der Kalkulationen der Emissionen aus Anlagen der österreichischen Zementindustrie von G. Mauschitz 2016 wurden in den Jahren 2011 bis 2016 durchschnittlich 3,2 Mio. Tonnen Klinker/Jahr hergestellt. Bei einer Standardzusammensetzung des Rohmehls ergibt das eine durchschnittliche CO2-Emission im Kalzinierungsprozess von rund 1,7 Mio. t/Jahr. Bei einer Substitution von 20 % durch den Sekundärrohstoff Hüttensand würde sich eine beträchtliche Ersparnis von 255.000 Tonnen CO2/Jahr ergeben.

Falls sie an diesem Thema interessiert sind, können sie gerne gegen einen Druckkostenbeitrag den Gesamtbericht dieses Forschungsvorhabens beziehen. Anfragen bitte an office@smartminerals.at richten.

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