{"id":23856,"date":"2019-11-26T07:25:50","date_gmt":"2019-11-26T07:25:50","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/verwendung-von-glaspulver-in-industriellen-umgebungen\/"},"modified":"2024-09-17T14:09:41","modified_gmt":"2024-09-17T12:09:41","slug":"verwendung-von-glaspulver-in-industriellen-umgebungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/verwendung-von-glaspulver-in-industriellen-umgebungen\/","title":{"rendered":"Verwendung von Glaspulver in industriellen Umgebungen"},"content":{"rendered":"\r\n

Verwendung von Glaspulvern im industriellen Umfeld: Ein kurzer \u00dcberblick<\/b><\/h1>\r\n

Einf\u00fchrung in Glas und Glaspulver<\/h2>\r\n

Ganz einfach, ein Glaspulver (bodenglas) ist ein Pulver eines Glases. Aber seine Eigenschaften stammen nicht haupts\u00e4chlich von der Mahlgr\u00f6\u00dfe, sondern von der Identit\u00e4t des Glases selbst. Ein Glas ist ein solides, nicht kristallines, typisch transparentes, amorphes Material (d. h. es fehlt in der festen Phase eine Lange-Reichweite-Ordnung). Die h\u00e4ufigste Art von Glas ist Soda-Kalk-Glas, das haupts\u00e4chlich aus Siliziumdioxid, SiO2,<\/sub>zusammen mit Natriumoxid, Calciumoxid und Aluminiumoxid besteht. Andere kleinere Komponenten werden zu Feinabstimmungeigenschaften hinzugef\u00fcgt, um den Soda-Kalk f\u00fcr den Einsatz als Plattenglas oder als Beh\u00e4lterglas geeignet zu machen.<\/p>\r\n

Eine gro\u00dffl\u00e4chige Quelle f\u00fcr Gemahlenes Glas stammt aus Siedlungsabf\u00e4llen\/Recyclingstr\u00f6men. Glas, in der Regel Flaschen, werden gesammelt und fein gemahlen f\u00fcr die weitere Verwendung \/Verarbeitung. Die meisten Pulverglas wird aus gebrauchtem Glas bezogen und dann geschliffen. Dies macht es zu einer kosteng\u00fcnstigeren Ressource. Es gibt jedoch gefr\u00e4ste Glasprodukte, die aus neuem Glas gewonnen werden oder Glasbeh\u00e4lter f\u00fcr spezielle Anwendungen ablehnen. Sch\u00e4tzungen zufolge werden j\u00e4hrlich \u00fcber 200 Millionen Tonnen Glasabf\u00e4lle auf Deponien deponiert (1). Dies hat sich jedoch in letzter Zeit aufgrund vieler einzigartiger Anwendungen, die Glas erf\u00fcllen kann, dramatisch ge\u00e4ndert.<\/p>\r\n

\"Beton \"Betonplatten<\/p>\r\n

Glaspulver und Beton<\/h2>\r\n

Beton ist ein allgegenw\u00e4rtiger Baustoff, der f\u00fcr den Bau von Stra\u00dfen, Br\u00fccken und Geb\u00e4uden unerl\u00e4sslich ist. Es besteht aus Aggregat, das zusammen mit einem Zement, typischerweise Portland zementiert wird, und Wasser gemischt wird. Zement und Wasser reagieren zusammen und bilden eine harte Matrix, die sich und das Aggregat verbindet und eine steinartige Substanz erzeugt.<\/p>\r\n

Additive k\u00f6nnen in die Betonschl\u00e4mme aufgenommen werden, um die Eigenschaften der endg\u00fcltigen Betonplatte zu \u00e4ndern. Es k\u00f6nnen z.B. Weichmacher hinzugef\u00fcgt werden, die die Aush\u00e4rtung des Betons verlangsamen, indem das erforderliche Wasser-Zement-Verh\u00e4ltnis reduziert wird, aber seine Gie\u00dfbarkeit erhalten bleiben. Die Festigkeit des fertigen Betons ist bei geringerem Wassergehalt gr\u00f6\u00dfer.<\/p>\r\n

Eine andere Klasse von Verbindungen, die h\u00e4ufig als Betonzusatzstoffe verwendet werden, sind Pozzolane – eine Gruppe von Silizium und\/oder aluminous, die in Wasser mit Calciumhydroxid (im Zement vorhanden) reagieren k\u00f6nnen, um ein Material mit beton\u00e4hnlichen Eigenschaften zu produzieren. Die Aufnahme von Pozzolanen in das Betongemisch hat zahlreiche Vorteile; pozzolans k\u00f6nnen billiger als Portland Zement sein und damit die gesamtfinanzielle Belastung bei der Herstellung reduzieren, sie k\u00f6nnen Haltbarkeit und Langlebigkeit des fertigen Betons erh\u00f6hen, und ihre Einbeziehung auf Kosten eines Teils der Portland-Zement reduziert die Umweltbelastung, die in erster Linie mit der Herstellung von Portlandzement verbunden ist. Es ist jedoch zu beachten, dass Pozzolane aufgrund des Calciumhydroxidbedarfs nicht den gesamten Portlandzement in einem Betongemisch ersetzen k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen einige Pozzolane den fertigen Beton andere Eigenschaften wie Gesamtfestigkeit und erh\u00f6hte Best\u00e4ndigkeit gegen sch\u00e4dliche Verbindungen bieten. Gemahlenes Soda-Kalkglas als Silikat kann als Pozzolan verwendet werden.<\/p>\r\n

\"Beton<\/p>\r\n

Warum geschliffenes Glas?<\/h2>\r\n

Die Forschung \u00fcber die Einbeziehung von Bodenglas geht auf Jahrzehnte zur\u00fcck, obwohl die meisten relevanten Beispiele eher neu sind – angespornt durch den zunehmenden Wunsch, die Kosten zu senken und die Umweltstabilit\u00e4t zu erh\u00f6hen(2). Zeitgen\u00f6ssische Studien haben gezeigt, dass die Einbeziehung von Altglas mit einer Mahlgr\u00f6\u00dfe von weniger als 10 Mikrometern dem Beton hinzugef\u00fcgt werden kann, ohne dass die Festigkeit oder Haltbarkeit schaden (3). Eine Studie aus dem Jahr 2006 untersuchte die Leistung von Mischungen von Mahlgr\u00f6\u00dfen (pulverisiert\/10 Mikron, Feinmahlen\/0,15-0,3 mm und Grobmahl\/0,6-2,36 mm) in einem 40 MPa Zementmix. Die Autoren berichteten von einer guten Leistung bei allen Mischungen, die innerhalb von 404 Tagen die St\u00e4rkegrenze von 40 MPa erreichten oder \u00fcbertrafen(4). Sie stellen fest, dass Festigkeit und Haltbarkeit des resultierenden Betons in einigen F\u00e4llen auf 55 MPa trotz der Gesamtreduktion des Zementgehalts um 30 stiegen – was auf eine starke pozzolanische Reaktion zwischen gemahlenem Glas und Zement zur\u00fcckzuf\u00fchren ist.<\/p>\r\n

\"Betonziegel\" \"Betonplatten,<\/p>\r\n

Bei Verwendung von gemahlenem Sodakalkglas, um einen Teil von Zement und Aggregat in einem Gemisch zu ersetzen, werden bei der Herstellung von selbstnivellierendem Beton(5) keine sch\u00e4dlichen Eigenschaften beobachtet, obwohl der Autor eine moderate \u00c4nderung des Wasser-Pulver-Verh\u00e4ltnisses bei der Selbstnivellierung spezierte, mit einer Gesamteinbindung von bis zu 104 kg\/m.3<\/sup> von gemahlenem Glas.<\/p>\r\n

Weitere Studien haben den 30 „s\u00fc\u00dfen Fleck“ der Aufnahme von Gemahlenglas in Betonmischungen hervorgehoben. Im Vergleich zu Beton aus Flugasche hatte Beton, der Geschliffenglas enthielt, vergleichbare Langzeitfestigkeitseigenschaften; im Vergleich zu Beton mit nat\u00fcrlichen Pozzolanen, war es st\u00e4rker. Dar\u00fcber hinaus wurde nach sieben Jahren, die in Wasser getaucht waren, keine Verschlechterung beobachtet, und die Resistenz gegen Chlorid- und Sulfatangriffe wurde im Vergleich zu Flugasche und nat\u00fcrlichen Pozzolanen verbessert(6).<\/p>\r\n

\u00dcberlegungen zur Verwendung von Mattglas in Beton<\/h2>\r\n

Insgesamt \u00fcberwiegen die Vorteile der Verwendung von Erdglas als Zusatzstoff in Beton bei weitem die Nachteile. Es wurde berichtet, dass die gesamte pozzolanische Aktivit\u00e4t von gemahlenem Glas mit dem Hydratationsgrad des Glaspulvers zusammenh\u00e4ngt, daher abh\u00e4ngig von seiner Oberfl\u00e4che. Im Allgemeinen ist eine feinere Mahlgr\u00f6\u00dfe vorzuziehen, um einen optimalen Zementersatz zu erzielen(7). Die Hauptbeschr\u00e4nkung f\u00fcr die Verwendung von Gemahlenglas in der Betonherstellung ist die Alkali-Kiesels\u00e4ure-Reaktion, d.h. wenn Hydroxylionen im Zement, die mit dem Kiesels\u00e4ure aus dem Glas in Gegenwart von Wasser reagieren k\u00f6nnen(8). Der Nettoeffekt dieser Reaktion ist die Produktion eines Gels,„in situ“, <\/em>das Wasser absorbiert, dann anschwillt und Risse im Beton verursacht. Die Minderung erfolgt \u00fcber die Verwendung geeigneter Mahlgr\u00f6\u00dfen von Glas(9), die Abdichtung von Beton, wie es aush\u00e4rtet, um atmosph\u00e4risches Wasser zu beseitigen und kleine Mengen von anderen\/nat\u00fcrlichen Pozzolanen oder Flugasche zu verwenden(10). Es wird darauf hingewiesen, dass die Alkali-Kiesels\u00e4ure-Reaktion auch in konventionellem Beton zu sehen ist(11).<\/p>\r\n

\"Beton<\/p>\r\n

Glasuren<\/h2>\r\n

Keramikglasuren sind eine h\u00e4ufige Verwendung von Siliziumdioxid-Verbindungen. Eine Glasur besteht aus einem Kunststoff, einem nicht-plastischen und Additiven. Von den Nicht-Kunststoffen sind dies meist Oxide, neben Pigmenten, Feldspat und Frits, die ebenfalls Kiesels\u00e4ure-Art sind(12). Eine aktuelle Studie hat gezeigt, dass recyceltes Pulverglas<\/a><\/u> (in diesem Fall von Kathodenstrahlr\u00f6hrenfernsehern) als Oxidkomponente in Keramikglasuren(13). Die hergestellten Keramikglasuren schnitten ebenso gut ab wie ihre kommerziellen Pendants, mit einer besonders guten chemischen Best\u00e4ndigkeit; neben der willkommenen Verwendung f\u00fcr Altglas.<\/p>\r\n

\"glasierte \"glasierte<\/p>\r\n

Feuerfeste Materialien<\/h2>\r\n

Ein feuerfestes Material ist eine w\u00e4rmebest\u00e4ndige Verbindung, hat aber auch starke thermochemische und mechanische Eigenschaften und eine hohe Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. Aus diesem Grund werden feuerfeste Materialien zur Ausfatlegung von Reaktoren in industriellen Prozessen und insbesondere bei der Eisen- und Stahlproduktion verwendet – allein dieser Sektor nutzt 70 der weltweiten Versorgung mit Feuerfeststoffen(14). Feuerfeste sind in der Regel Oxidmaterialien und fallen in Klassifikationen basierend auf ihrer Zusammensetzung; sauer, basisl,oxid-kohlenstoff- oder spezialisiert. Bei Gemahlenem Glas wirkt es als Quelle von saurem feuerfestem Material<\/a><\/u>, da seine Hauptkomponente Kiesels\u00e4ure ist. Ein feuerfestes Material wird in der Regel zu einer Blockform geformt, von denen einige mit einem Bindemittel miteinander verbunden werden k\u00f6nnen. Kiesels\u00e4ure ist aufgrund ihres hohen Schmelzpunkts das beliebteste der feuerfesten Oxide(15). Materialien wie Kiesels\u00e4ure, Aluminiumoxid und andere kommen nat\u00fcrlich vor. Gemahlenes Glas ist eine gute Quelle f\u00fcr Kiesels\u00e4ure, aber gemahlenes Glas enth\u00e4lt auch andere Komponenten. Feuerfeste Materialien werden in einem sequenziellen Verfahren hergestellt: Rohstoffverarbeitung, Umformung und anschlie\u00dfendes Brennen. Feuerziegel ist ein Paradebeispiel f\u00fcr ein Kiesels\u00e4urehaltiges feuerfestes Material, das f\u00fcr seine unglaublich hohe Temperaturbest\u00e4ndigkeit bekannt ist, in Stahl\u00f6fen zu finden ist und Als Hauptbestandteil Erdglas(16) enth\u00e4lt.<\/p>\r\n

\"geschmolzenes \"geschmolzenes<\/p>\r\n

Glasschliff und Bodenverbesserung<\/h2>\r\n

Studien haben gezeigt, dass die Einf\u00fchrung von 75 Mikron gemahlenem Glas in Lehmb\u00f6den die technischen Eigenschaften des Bodens erh\u00f6hen kann. Zum Beispiel verringerte die Einbeziehung von 12 gemahlenem Soda-Kalkglas die Quellwerte um das F\u00fcnffache, erh\u00f6hte das California Bearing Ratio (ein Ma\u00df f\u00fcr die H\u00e4rte, das verwendet wird, um die Eignung von Untergrad vor der Verlegung der Stra\u00dfe zu bestimmen) und seine Druckfestigkeit ( 17). Eine solche Erg\u00e4nzung k\u00f6nnte die Notwendigkeit verringern, die Unterarten von Stra\u00dfen oder Schienen in Gebieten mit Lehmb\u00f6den stark zu verst\u00e4rken. Die Zugabe von Gemahlenem Glas wird aufgrund seiner Natur als koh\u00e4sionsloses Material<\/a><\/u>, und in einer Studie verringerte die Kompressibilit\u00e4t von Lehmboden um \u00fcber 50(18). Die Verbesserung des Bodens durch Zugabe von Erdglas kann Geb\u00e4udesch\u00e4den in Zeiten saisonaler Temperatur\u00e4nderungen verhindern(19).<\/p>\r\n

\"Hand<\/p>\r\n

Andere Anwendungen<\/h2>\r\n

Sowohl Pulverglas als auch Kalksteinstaub sind Abfallprodukte aus verschiedenen industriellen Prozessen weltweit, und die Notwendigkeit, diese zu bew\u00e4ltigen, ohne sie auf Deponien zu schicken, hat Priorit\u00e4t. Eine Studie zeigt, dass mit der Zugabe einer kleinen Menge Portlandzement, zusammen mit Kalksteinstaub und Pulverglas kann eine neue Art von Ziegel zu produzieren. Der neue Ziegel ist ohne Feuer in einem Ofen hers\u00e4usbar und weist \u00e4hnliche Eigenschaften wie moderne Betonziegel auf. Es wird darauf hingewiesen, dass das Pulverglas die Druck-\/Flexurfestigkeit, Abriebfestigkeit und W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des Ziegels verbessert – und gleichzeitig die wirtschaftliche Wettbewerbsf\u00e4higkeit aufrechterh\u00e4lt(20). In der traditionellen Tonziegelherstellung hat sich gezeigt, dass die Zugabe von 2,5 bis 10 durch Masse 20 Mikron gemahlenes Glas die Produktionsverluste verringert und die Festigkeit von 20 MPa auf 29 MPa erh\u00f6ht – aufgrund des geschliffenen Glases, das die inneren Poren des Tons mit einem glasigen ph f\u00fcllt. w\u00e4hrend des Schie\u00dfens(21).<\/p>\r\n

Aus der Herstellung von Plattenglas, zum Beispiel f\u00fcr den Einsatz in Fenstern, ist Glaspulver ein Abfallprodukt. Forscher in Brasilien haben gezeigt, ob dieses gemahlene Glas in Isolierprodukten als verbessernder F\u00fcllstoff in Glasfaserprodukten verwendet werden kann(22). Weitere Anwendungen als Komponente im W\u00e4rmespeicher wurden untersucht, wobei 150 Mikron Gemahlenglas als St\u00fctze f\u00fcr n-Octadien in einer vakuumimpr\u00e4gnierten Phase verwendet werden, um Materialisolator innen W\u00e4nde von Geb\u00e4uden zu wechseln. Die Verwendung von Erdglas verhinderte das Auslaufen des n-Octadienw\u00e4hrend w\u00e4hrend des Phasen\u00fcbergangs(23).<\/p>\r\n

\"Sandprodukte \"Kerne<\/p>\r\n

Zusammenfassung<\/h2>\r\n
    \r\n
  • Gemahlenes Glas ist eine Hauptquelle von Kiesels\u00e4ure, die zuf\u00e4llig unglaublich preiswert ist, da es oft als Abfallprodukt bezogen wird – und weit verbreitet ist<\/li>\r\n
  • Es hat Verwendung in der Betonproduktion gefunden, ersetzt einen Teil des Zements, was wiederum die Herstellung weniger umweltsch\u00e4dlich macht und die Beton-verbesserten Eigenschaften bietet<\/li>\r\n
  • Weitere Anwendungen sind in feuerfesten Anwendungen (wo seine hohe Temperaturtoleranz vorteilhaft ist) in Glasuren, in der Geb\u00e4udeisolierung, Bodenverbesserung und in der Ziegelherstellung<\/li>\r\n
  • Viele seiner Anwendungen sind besonders vorteilhaft, da sie gro\u00dfe Mengen von Glas von Deponien ableiten k\u00f6nnen.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n

    Verweise<\/strong><\/p>\r\n

    1 I. B. Topu und M. Canbaz, Cem. Concr. Res.<\/em>Transport , 2004<\/strong>, 34, 267<\/p>\r\n

    2 Y. Jiang et al.<\/em>, J. Env. Manag<\/em>., 2019<\/strong>, 242, 440<\/p>\r\n

    3 A. Shayan und A. Xu, Cem. Concr. Res<\/em>., 2004<\/strong>, 34, 81<\/p>\r\n

    4 A. Shayan und A. Xu, Cem. Concr. Res.<\/em>Transport , 2006<\/strong>, 36, 457<\/p>\r\n

    5 M. Liu, Konstanz. Bauen. Matte.<\/em>, 2011<\/strong>, 25, 919<\/p>\r\n

    6 M. Carsana et al<\/em>. Cem. Concr. Res<\/em>., 2014<\/strong>, 45, 39<\/p>\r\n

    7 M. Mirzahosseini und K. A. Reiten, Cem. Concr. Comps.<\/em>, 2015<\/strong>, 56, 95<\/p>\r\n

    8 K. Afshinnia und P. Rangaraju, Konstanz. Bauen. Matte<\/em>., 2015<\/strong>, 81, 257<\/p>\r\n

    9 M. Cyr et al.,<\/em> Konstanz. Bauen. Matte.<\/em>, 2010<\/strong>, 24, 1309<\/p>\r\n

    10 N. Schwartz et al.,<\/em> Cem. Concr. Compos<\/em>., 2008<\/strong>, 30, 486<\/p>\r\n

    11 C. Meyer, N. Egosi und C. Andela, Concrete with Waste Glass as Aggregate<\/em>, in International Symposium on Concrete Technology of the ASCE and the University of Dundee<\/em>, Dundee, United Kingdom, 2001<\/p>\r\n

    12 K. Bonk et al.,<\/em> Fliesenziegel<\/em>, 1992<\/strong>, 1, 14<\/p>\r\n

    13 F. Andreola et al.,<\/em> J. Eur. Keramik Soc<\/em>., 2007<\/strong>, 27, 1623<\/p>\r\n

    14 A. M. Garbers-Craig, J. S. Afr. Inst. Bergbaumetallurgie<\/em>Transport , 2008<\/strong>, 108, 1<\/p>\r\n

    15 G. Almarahle, Bin. J. Appl. Sci<\/em>., 2005<\/strong>, 2, 465<\/p>\r\n

    16 US-Patent<\/em> US1341510A, 1920, abgelaufen<\/p>\r\n

    17 H. Canacki et al.,<\/em> Procedia Eng.<\/em>, 2016<\/strong>, 161, 600<\/p>\r\n

    18 M. Nuruzzaman und M. A. Hossain, Glob. J. Res. Eng. E<\/em>, 2014<\/strong>, 14, 17<\/p>\r\n

    19 Y. Mawlood et al<\/em>., Int. J. Geotech. Eng.<\/em>, 2019<\/strong>, DOI: 10.1080\/19386362.2019.1647644<\/p>\r\n

    20 P. Turgut, Materialien und Strukturen<\/em>, 2008<\/strong>, 41, 805<\/p>\r\n

    21 I. Demir, Abfallentsorgung. Res.<\/em>Transport , 2009<\/strong>, 27, 572<\/p>\r\n

    22 A. C. P. Galv\u00e9o et al.,<\/em> Cer\u00e9mica<\/em>, 2015<\/strong>, 61, 367<\/p>\r\n

    23 S. A. Memon et al.,<\/em> Energy Buil<\/em>d, 2013<\/strong>, 66, 405<\/p>\r\n

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    Die meisten Pulverglas wird aus gebrauchtem Glas bezogen und dann geschliffen. Dies macht es zu einer kosteng\u00fcnstigeren Ressource. 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