Asche aus Reisschalen

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Lothar Schmid
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1 Professorship for construction materials Institute of Ceramic, Glass and Construction Materials Faculty of Mechanical, Process and Energy Engineering Asche aus Reisschalen Thomas A. BIER トーマス A ビア

2 Avant Propos bzw. Assoziationen zu Reisschalenasche Feuerfest Anwendungen Sinter Regime Green Construction CO 2 Footprint Secondary Cementitious Material Verarbeitbarkeit Sekundärer Rohstoff? Schwinden

3 CO 2 Belastung

4 Herstellung Eigenschaften -Anwendung Herstellung Reisschalenasche, nicht ohne Grund auch als biogene Kieselsäure bezeichnet, gibt mit dieser Bezeichnung schon den natürlich und biologisch vorgegebenen Produktionsablauf vor. Die das Korn umfassenden Reisschalen, auch Spelze genannt, werden in einer Reismühle vom Rohreis getrennt. Diese Schale wird als natürlich nachwachsender Rohstoff in modernen Biokraftwerken als Energieträger genutzt. Dabei verbrennt die Spelze klimaneutral. Das heißt, bei der Verbrennung wird durch das zuvor von der Reispflanze verarbeitete CO 2 das atmosphärische Gleichgewicht nicht gestört. Es kommt somit zu keinem Nettoausstoß von Treibhausgasen. Informationen von Webseiten der Bio Silika Vertriebs GmbH und Refratechnik

Diese Schale wird als natürlich nachwachsender Rohstoff in modernen Biokraftwerken als Energieträger genutzt. Dabei verbrennt die Spelze klimaneutral.

5 Herstellung Eigenschaften -Anwendung Eigenschaften Reisschalenasche gilt mit ihrem hohen SiO 2 Anteil von mindestens 90% als chemisch sehr rein. Das Schüttgewicht beträgt, je nach Produktionsvorgaben und Anwendung, zwischen 150 kg/m 3 bis ca. 500 kg/m 3. Aus der Struktur der biogenen Kieselsäure resultiert die extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit sowie der sehr hohe Schmelzpunkt von ca C. Informationen von Webseiten der Bio Silika Vertriebs GmbH und Refratechnik

Das Schüttgewicht beträgt, je nach Produktionsvorgaben und Anwendung, zwischen 150 kg/m 3 bis ca. 500 kg/m 3.

6 Herstellung Eigenschaften -Anwendung Anwendung Reisschalenasche wird weltweit hauptsächlich in der Stahlindustrie verwendet und dient dort zur Isolierung von flüssigem Stahl gegen Temperaturverluste und zum Schutz gegen Sauerstoffaufnahme. In der Summe bewirken alle diese Eigenschaften, dass biogene Kieselsäure das ideale und meist verwendete Abdeckmaterial in der Stahlindustrie ist. Informationen von Webseiten der Bio Silika Vertriebs GmbH und Refratechnik

7 Eigenschaften im Vergleich zu weiteren Zusatzstoffen FA KSM CEM I RHAP RHA SF SiO 2 [%] Fe 2 O 3 [%] MgO [%] CaO [%] Al 2 O 3 [%] < Na 2 O [%] K 2 O [%] LOI [%] SO 3 [%] D 50 [μm] BET [m 2 /g] Density [g/cc]

01 0.2 Na 2 O [%] 1.23 0.47 1.48 0.78 0.14 0.1 K 2 O [%] 2.63 0.68 1.35 1.26 2.3 1.2 LOI [%] 2.71 38.32 2.34 0.28 4-6 SO 3 [%] - 0.28 3.48 0.21 0.

8 Oberflächen visuell LSP Fly ash RHA GGBFS SF RHAP

9 Wasserdampfsorption (Feuchtespeicherung) 12 LSP Adsorption LSP Desorption 10 FA Adsorption FA Desorption Adsobed Mass (% ) RHAP Adsorption SF Adsorption RHA Adsorption RHAP Desorption SF Desorption RHA Desorption Relative Humidity (%)

RHAP Adsorption SF Adsorption RHA Adsorption RHAP Desorption SF

10 Feuchtespeicherung in Mörteln mit Zusatzstoffen 4,000 3,500 3,000 SR1 KSM Ads SR2 FA Ads SR3 FA/RSA Ads SR4 FA/SFAds SR1 KSM Des SR2 FA Des SR3 FA/RHADes SR4 FA/SF Des Adsorbed Mass (%) 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0-0,500 Relative Humidity (%)

FA/RHADes SR4 FA/SF Des Adsorbed Mass (%) 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500

11 Zusammensetzung der untersuchten Mörtel Mortar Mortar Mortar Component LSP FA/SF FA/RHA Mortar FA Cement [m%] Sand 0-2 mm [m%] Limestone Powder [m%] 25 Fly Ash [m%] Rice Husk Ash [m%] 5 Silica Fume [m%] 5 SP Content [m%] Die Studie wurde an selbst verdichtenden Mörteln durchgeführt

[m%] 25 Fly Ash [m%] 20 20 25 Rice Husk Ash [m%] 5 Silica Fume [m%] 5 SP Content [m%]

12 Verarbeitbarkeit und Einfluss unterschiedlicher Design Parameter Wallevik, O.H. Description of fresh concrete properties by use of two-point workability test instrument Master Thesis, NTH, Trondheim (1983)

13 Verarbeitbarkeit als Kombination von Trichterauslaufzeit und Fließmaß Fließmaß Trichterauslaufzeit Verarbeitungsfenster

14 Verarbeitungsfenster für Mörtel Kordts, S., Herstellung und Steuerung der Verarbeitungseigenschaften selbstverdichtender Betone Verein Deutscher Zementwerke, Düsseldorf

15 Einfluss der Zusatzstoffe auf das Verarbeitungsverhalten

16 Einfluss der Zusatzstoffe auf das Verarbeitungsverhalten Plus Reisschalenasche Vom KSM zur FA Plus Silikastaub

17 Einfluss der Trocknung beim Schwinden

18 Plastisches Schwinden mit Trocknung

19 Beeinflussung des Schwindens bei Verwendung von Kalksteinmehl

20 Festigkeitsentwicklung mit unterschiedlichen Zusatzstoffen LSP Fly ash RHA GGBFS SF RHAP Powder CEM I MOR % CCS % LSP 9.95 Base line Base line FA %FA+ 20%RHA %FA+ 20%RHAP % FA+ 20%SF Bier, Th. A. and Rizwan S. A. Sustainable construction and the European CEM II approach International Conference on Advanced Concrete Technology & its Applications Pakistan (2012)

7 +2.8 115.3 +38.1 80% FA+ 20%SF 17.2 +7.2 131.2 +54 Bier, Th. A.

21 Festigkeitsentwicklung mit unterschiedlichen Zusatzstoffen Powder Powder CEM II MOR % CCS % LSP 8.92 Base line 65.6 Base line FA %FA+ 20%RHA %FA+ 20%RHAP % FA+ 20%SF CEM I MOR % CCS % LSP 9.95 Base line Base line FA %FA+ 20%RHA %FA+ 20%RHAP % FA+ 20%SF Bier, Th. A. and Rizwan S. A. Sustainable construction and the European CEM II approach International Conference on Advanced Concrete Technology & its Applications Pakistan (2012)

22 Zusammenfassung Bei der Verbrennung/Sinterung von Reisspelzen entsteht eine mikroporöse, silikatische Asche (SiO 2 > 90 %) RSA wird im Feuerfestbereich als Schlackenbildner und Gießpulver verwendet Der hohe SiO 2 Anteil zusammen mit der hohen spezifischen Oberfläche (Mikroporosität) verleiht RSA auch sehr gute puzzolanische Eigenschaften Als Betonzusatzstoff werden in der Regel höhere Festigkeiten unter Verminderung des Zementgehalts erreicht Wasserbedarf und Fließmittelanspruch steigen In mehlkornreichen Mischungen wird ein Einfluss auf das plastische Schwinden beobachtet

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