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Langzeitverhalten und bautechnische Eignung von Müllverbrennungsschlacken

Langzeitverhalten und bautechnische Eignung von Müllverbrennungsschlacken
Ansprechpartner:Dr.-Ing. Jürgen Reichelt
Dr. Gudrun Pfrang-Stotz (ITC/TAB)
Projektgruppe:Abteilung Straßenbautechnik

Kurzbeschreibung

 
Mikroskopische Aufnahme von MV-Schlacke: Åkermanit (Ca2MgSi2O7)
 
 

Ziel:

MV-Schlacken sollten chemisch-mineralogisch charakterisiert, das Langzeitverhalten geklärt und die bautechnische Eignung als Material für Tragschichten im Straßenbau bewertet werden.

 

Ergebnisse:

  • Die untersuchten MV-Schlacken aus 15 Müllverbrennungsanlagen unterschiedlicher Verfahrenstechnik bestehen hauptsächlich aus Silikaten, Oxiden und Carbonaten. Als Nebenphasen treten amorphe Glasphasen, Eisenminerale und Feldspäte auf. Akzessorisch und in Spuren werden Sulfate, Salze, Metalle und Legierungen beobachtet.
  • MV-Schlacken bestehen aus den Hauptelementen Silizium, Aluminium, Eisen und Calcium. Daneben treten Natrium, Kalium und Magnesium auf. In Spuren finden sich Barium, Strontium, Rubidium, Mangan, Titan sowie die Schwermetalle Zink, Kupfer, Blei, Chrom, Nickel und Cadmium. Als Anionen treten vorwiegend Chlorid und Sulfat auf.
  • Eluatuntersuchungen nach DEV-S4 von frisch produzierten MV-Rohschlacken und aufbereiteten und 3 Monaten abgelagerten MV-Schlacken zeigen deutlich den positiven Effekt der Ablagerung auf das Laugungsergebnis. Bestätigt wird dies durch Kolonnentests (kurz- bis mittelfristige Eluierbarkeit) und Availability-Tests (maximal mögliche Elution). Ausreichend abgelagerte MV-Schlacken stellen keine Umweltgefährdung beim Einsatz als ungebundener Baustoff im Straßenbau dar.
  • Im Vergleich zu natürlichen Mineralstoffen zeigen MV-Schlacken aufgrund ihrer spezifischen mineralogischen Zusammensetzung geringere Widerstände gegen eine mechanische Beanspruchung sowie gegen Frost-Tau-Wechsel.
  • Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß ein Einsatz von güteüberwachten MVSchlacken entsprechend den Vorgaben der TL HMVA-StB 95 möglich ist. Sie stellen somit eine preiswerte Alternative zu natürlichen Baustoffen dar.