Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 32406

Laboratoriumsuntersuchungen zum Einsatz von Stahlwerks- und Hochofenschlacken im Straßenbau (Orig. franz.: Etude en laboratoire des possibilités de valorisation des scories d'acéries et des laitiers de haut fourneau en construction routière)

Autoren	F. Choquet
Sachgebiete	9.6 Schlacken (Hochofen-, Metallhütten-, LD-)

Centre de Recherches Routières (Brüssel) CR Nr. CR 22/84, 1984, 140 S., 28 B, 30 T, 36 Q

Gegenstand dieser Untersuchung ist die Charakterisierung von gebrochenen Stahlwerksschlacken und granulierten oder gebrochenen Hochofenschlacken und der Einsatzbereich dieser Stoffe im Straßenbau. Dazu wurden die Eigenschaften von etwa 20 Schlackenproben aus Stahlwerken und Hochöfen untersucht, die für die wichtigsten Produktionsstätten in Belgien und Luxemburg repräsentativ sind. Aus den geprüften technischen (Kornaufbau und Raumdichte) und mechanischen (statische Druckfestigkeit, Schlagfestigkeit, Abriebfestigkeit) Eigenschaften ergibt sich, daß sowohl die Stahlwerksschlacken als auch die gebrochenen Hochofenschlacken den Anforderungen an Strassenbaustoffe entsprechen können. Die geprüften Eigenschaften umfassen jedoch einen weit umfangreicheren Bereich als in den geltenden Vorschriften enthalten, eben weil es sich um Stoffe handelt, für die keine Herstellnormen festgelegt sind. Die Eigenschaften solcher Schlacken können daher stark schwanken; einige dieser Eigenschaften lassen sich mit herkömmlichen Prüfverfahren bestimmen, andere erfordern eine Anpassung der Prüfverfahren oder eine entsprechende Interpretation der Ergebnisse. So haben die durch Verarbeitung von Hämatit- Roheisen nach dem LD-Verfahren entstehenden Stahlschlacken schwankende ungleichmäßig verteilte CaO-Gehalte, die in verschiedenen physikalischen und morphologischen Zuständen vorkommen; durch Hydratisierung und Karbonatisierung in feuchter Umgebung besteht die Gefahr von Quellung und Zerfall. Die Entwicklung eines Zeitrafferversuchs im Labor hat es ermöglicht, dieses Phänomen nach dem Freikalkgehalt zu beurteilen. Dieser Gehalt wird nach dem Dosierverfahren der belgischen Forschungsanstalt für Metallurgie bestimmt. Auch wenn die Stahlwerksschlacke nur wenig Freikalk enthält und während des Zeitrafferversuchs kein Zerfall auftritt, können im Laufe der Zeit Treiberscheinungen auftreten. Versuche an Schlacken mit stetiger Korngrößenverteilung von 0-20 mm haben gezeigt, daß die Quellung nach monatelanger Prüfung in feuchter Umgebung größer als 1 % ist. Weiterhin hat eine thermogravimetrische Analyse über die Alterung ("Reifung") von im Freien gelagerten Schlacken gezeigt, daß die Hydratations- und Karbonitsisierungsreaktionen während dieser Periode weitergehen. Im Vergleich zu zusammengesetzten Mischungen, die heutzutage für Tiefgründungen und Gründungen angewendet werden, reicht die Hydraulizität der Stahlwerksschlacken nicht aus, um die für die Zerkleinerung erforderlichen Energiekosten zu rechtfertigen. Die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung und der Löslichkeit der Schlacken hat ergeben, daß die Löslichkeit unter dem für den Umweltschutz festgelegten Grenzwerten bleibt, bei deren Überschreitung Trinkwasser untrinkbar wird. Ein hoher Freikalkgehalt kann jedoch die Lösung größerer Mengen bestimmter Giftstoffe (insbesondere Blei und Barium) verursachen. Insgesamt ergibt sich, daß die Möglichkeiten zur Verwendung von Stahlwerksschlacken im Straßenbau hauptsächlich von der Festigkeit abhängen, die durch ihre Raumbeständigkeit in feuchter Umgebung, d. h. von der Hydratisierung und Karbonatisierung des Freikalkgehalts im Inneren der Schlacke bestimmt wird. Zwar ist es möglich, einen maximalen Freikalkgehalt zu bestimmen, unter welchem die Zerfallsgefahr begrenzt bleibt, doch gilt dies nicht für kurz- oder langfristige Treiberscheinungen und die daraus folgenden Schäden.