Was ist Flugasche und wie wird sie in Beton verwendet?
Geschrieben von Timothy Dale
Kohlekraftwerke erzeugen Strom durch die Verbrennung von Kohlenstaub, wobei ein gefährliches Nebenprodukt entsteht, die sogenannte Flugasche. Für sich genommen hat Flugasche keinen wirklichen Nutzen. In der Vergangenheit wurde sie in die Atmosphäre freigesetzt, was sich jedoch negativ auf die Luftqualität auswirkte, so dass Vorschriften zur Kontrolle der Entsorgung erlassen wurden.
Die Gefahr für Mensch, Tier und Umwelt, die von der Produktion von Flugasche ausgeht, kann jedoch durch die Verwendung von Flugasche zur Verbesserung der Betonzusammensetzung gemildert werden. Da Flugasche aluminium- und kieselsäurehaltige Bestandteile enthält, kann sie beim Mischen mit Wasser Zement bilden, wenn der Kalziumgehalt der Flugasche hoch genug ist. Flugasche kann in zwei Haupttypen unterteilt werden, die als Klasse F und Klasse C bekannt sind. Flugasche der Klasse F enthält Partikel, die mit einer Art geschmolzenem Glas überzogen sind, wodurch das Risiko der Betonausdehnung verringert und die Widerstandsfähigkeit gegen Sulfate und Alkali-Aggregat-Reaktionen erhöht wird. Flugasche der Klasse C enthält einen höheren Prozentsatz an Kalziumoxid und ist daher für die Verstärkung von Konstruktionsbeton effektiver.Erfahren Sie in diesem ausführlichen Leitfaden mehr über Flugasche und ihre Verwendung in Beton.
Was ist Flugasche?
Flugasche ist ein fein verteilter Rückstand, der bei der Verbrennung von Kohlenstaub entsteht und zur Erhöhung der Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit von Beton bei gleichzeitiger Verringerung der Durchlässigkeit verwendet werden kann.
Flugasche – Anwendungen und Verwendungszwecke
Im gewerblichen und industriellen Bereich gibt es eine Vielzahl von Anwendungen und Verwendungszwecken für Flugasche, wobei sie in erster Linie für die Verbesserung der Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit von Betonmischungen bekannt ist. Flugasche ist auch ein Füllstoff in Farben, Klebstoffen sowie Metall- und Kunststoffverbundwerkstoffen. Sie wird häufig als Füllmaterial für den Straßenbau verwendet, und Flugasche kann zur Herstellung von Ziegeln, Keramikfliesen, Gips, Portlandzement und Fertigzement verwendet werden. Andere Baumaterialien, die Flugasche enthalten können, sind u. a. Heißasphalt, Mörtelfüllungen, Wandplatten, Betonrohre und Betonsteine. Tatsächlich kann Flugasche in einer Portlandzementmischung in einem Verhältnis von etwa 1,5 Pfund Flugasche pro 1 Pfund Zementmischung ersetzt werden. Dementsprechend muss die Menge der feinen Gesteinskörnung in der Betonmischung reduziert werden, um das zusätzliche Volumen der Flugasche aufzunehmen.
Kosten und Umweltauswirkungen
Flugasche ist kein Produkt, das der durchschnittliche Heimwerker in den Regalen des örtlichen Baumarktes finden würde. Diese Substanz ist als gefährliches Nebenprodukt der Kohleverbrennung anerkannt und wird von der EPA reguliert, so dass nur Unternehmen mit der entsprechenden Ausbildung und Genehmigung Flugasche oder Kohlenasche kaufen dürfen, um Flugascheprodukte herzustellen. Flugaschezement ist in der Regel günstiger in der Herstellung als herkömmlicher Zement, was ihn für Betonhersteller attraktiv macht.Flugasche enthält Quecksilber, Kadmium und Arsen. Wenn sie nicht ordnungsgemäß entsorgt wird, kann Flugasche die Wasserwege, das Grundwasser, das Trinkwasser und die Luft verschmutzen, was eine Gefahr für Menschen, Tiere und die Umwelt darstellt. Durch die Verwendung von Flugasche in Baumaterialien, anstatt sie zu deponieren, wird die Menge an gefährlichem Abfall reduziert, die die Umwelt belastet. Wenn ein Viertel oder ein Drittel des Zements im Beton durch Flugasche ersetzt wird, verringern sich auch die bei der Zementherstellung entstehenden CO?-Emissionen und damit die Gesamtbelastung der Umwelt.
Vorteile und Nachteile von Flugasche in Beton
In den meisten Fällen ist die Verwendung von Flugaschezement anstelle von Portlandzement zur Herstellung von Beton eine kostengünstige Option, die die Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit der Betonmischung erhöht. Die Verwendung von Flugasche in Beton verringert die Rissbildung, die Durchlässigkeit und das Ausbluten, wodurch ein dichter Beton mit hoher Haltbarkeit entsteht, der resistent gegen Sulfate und Alkali-Aggregat-Reaktionen ist. Diese Betonmischung benötigt auch weniger Wasser und neigt dazu, nicht zu schrumpfen, aber die Verwendung von Flugasche in Beton birgt auch Probleme. Der Ersatz von Portlandzement durch Flugasche in einer Betonmischung führt zu längeren Trocknungs- und Nachbehandlungszeiten. Bei der Verwendung in kalten Klimazonen kann es bei Mischungen mit hohem Flugascheanteil auch zu Problemen mit der langsamen Festigkeitsentwicklung kommen. Die EPA hat Vorschriften für die ordnungsgemäße Entsorgung von Flugasche erlassen, da sie Arsen, Quecksilber und Kadmium enthält, also Schadstoffe, die Wasser- und Luftverschmutzung verursachen können.Pro
- Kostengünstige Alternative zu Portlandzement
- Erhöht die Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit von Beton
- Verhindert Rissbildung oder Ausdehnung und verringert die Durchlässigkeit
- Beständig gegen Sulfate und Alkali-Aggregat-Reaktionen
- Recycelt Kohleverbrennungsabfälle und reduziert CO?
Kons
- Längere Trocknungs- und Abbindezeiten
- Verzögerte Einstellung in kalten Klimazonen
- Langsame Festigkeitsentwicklung in kalten Klimazonen
- Luftporenbildende Zusätze können erforderlich sein
- Erfordert eine sichere Entsorgung gemäß den EPA-Vorschriften
FAQ
- Welche Produkte können mit Flugasche hergestellt werden?Es gibt eine Vielzahl von Produkten, für die Flugasche verwendet wird, darunter Transportbeton, mineralischer Füllstoff für Asphaltstraßen, Betonblöcke und -rohre, Ziegelsteine und als Füllmaterial für den Straßenbau.
- Woraus besteht Flugasche?Die genauen Bestandteile von Flugasche können je nach Herkunft und Zusammensetzung der verbrannten Kohle variieren. Alle Flugaschen enthalten jedoch erhebliche Mengen an Kalziumoxid, Aluminiumoxid und Siliziumdioxid.
- Ist Flugasche umweltfreundlich?Flugasche ist nicht umweltfreundlich. Sie ist ein Abfallprodukt der Kohleverbrennung und wird allgemein als umweltschädlich angesehen. Durch die Wiederverwendung oder das Recycling von Flugasche zur Herstellung von Betonprodukten können die Auswirkungen von Flugasche auf die Umwelt jedoch verringert werden, anstatt diesen gefährlichen Abfall einfach auf die Mülldeponie zu bringen.
