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Gegenstand des IGF-Forschungsprojekts 22502 N ist die Anwendung der Röntgenbeugungsanalytik zur Produktions- und Qualitätskontrolle von calcinierten Tonen und damit hergestellten Zementen, um die Entwicklung von Zementen mit weiter reduzierten Klinkeranteilen im Rahmen der Dekarbonisierung der Zementindustrie zu beschleunigen.
Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von RC-Gips zur Zementherstellung werden bestimmt. Dies wird dazu beitragen, den zukünftigen Wegfall von REA-Gips kompensieren zu können und natürliche Ressourcen zu schonen sowie die Menge zu deponierender Abfälle zu verringern.
Der Ersatz primärer durch alternative Brennstoffe ist für die Zementindustrie ökonomisch und ökologisch von großer Bedeutung und soll künftig noch gesteigert werden. Die Brennstoffaschen gehen als Rohstoff in den Zementklinker mit ein und beeinflussen dessen Eigenschaften sowie die Coatingbildung auf der Feuerfestzustellung im Ofen. Genaue Kenntnisse über diese Auswirkungen sind für die weitere Steigerung der Ersatzbrennstoffrate und die gleichzeitige Optimierung des Ofenbetriebs sowie für die Beibehaltung der Klinkerqualität und der Lebensdauer der feuerfesten Zustellung unabdingbar.
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Untersuchung von bisher weitestgehend ungenutzten mineralischen Sekundärrohstoffen aus der Steine- und Erden-Industrie auf Ihre Eignung als ressourcenschonender und klimafreundlicher Zementhauptbestandteil. Die Nutzung calcinierter Tone aus Sekundärrohstoffen anstelle konventioneller Zementhauptbestandteile oder hochwertiger Primärtone kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten, klimaschonende und ressourceneffiziente Zemente herzustellen.
Das Ziel des Forschungsprojekts ist die Erarbeitung einer Verfahrensanweisung, um Spurenelemente an Zementen mittels Röntgenfluoreszenzanalyse zu analysieren. Zudem sollen Präzisionsdaten und Anwendungsgrenzen ermittelt werden, die unerlässlich sind, um die Ergebnisse einordnen zu können.
Im Forschungsvorhaben wurde untersucht, ob sich sulfatreiche Prozessstäube zur Sulfatoptimierung von Zementen einsetzen lassen, wodurch Anhydrit/Gips eingespart und insbesondere Zemente mit mehreren Hauptbestandteilen hinsichtlich der Frühfestigkeit verbessert werden können. Des Weiteren wurde ermittelt, dass die isotherme Wärmeflusskalorimetrie hierfür als schnelle und kostengünstige Untersuchungsmethode genutzt werden kann.
Die Akzeptanz ressourceneffizienter Zemente mit deutlich verringerter spezifischer CO₂-Emission ist in der Baupraxis noch zu gering. Ursächlich ist insbesondere die für wirtschaftliche Produktionsprozesse bzw. wettbewerbsfähiges Bauen mit Beton zu geringe Frühfestigkeit. Beschleunigend wirkende Zusatzmittel können die Frühfestigkeit von Beton verbessern. Im Forschungsprojekt werden Wechselwirkungen zwischen die Festigkeitsentwicklung beschleunigenden Betonzusatzmitteln und Zementen mit mehreren Hauptbestandteilen untersucht.
Die Akzeptanz ressourceneffizienter Zemente mit deutlich verringerter spezifischer CO₂-Emission ist in der Baupraxis noch zu gering. Ursächlich ist insbesondere die für wirtschaftliche Produktionsprozesse bzw. wettbewerbsfähiges Bauen mit Beton zu geringe Frühfestigkeit. Im Forschungsprojekt wird untersucht, inwieweit intensiveres Mischen und weitere Zementbestandteile den Mischenergieeintrag erhöhen und die frühe Zementhydratation und somit die Festigkeitsentwicklung steigern können.
