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Emissionen organischer Stoffe aus mineralischen Baustoffen unter Berücksichtigung der Verwendung von Abfällen zur Verwertung am Beispiel von Beton. Abschlussbericht
Bau- und Wohnforschung, Band F 2385S. Uebachs
TH Aachen, Institut für Bauforschung -ibac-
2000, 136 S., Abb.,Tab.,Lit.
Fraunhofer IRB Verlag
Kurzbericht [PDF] 
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Inhalt
Mit den Ausgangsstoffen zur Betonherstellung, besonders aber mit Zuschlägen aus der Verwertung von Abfall oder Abbruchmaterial gelangen häufig organische Bestandteile in den Beton. Diese können die Atmosphäre, Boden- und Atemluft belasten, falls sie ausgasen, oder die Gewässer und das Grundwasser verunreinigen, falls sie auslaugen. Zu den gasförmigen Emissionen organischer Stoffe aus zementgebundenen Baustoffen gibt es bislang nur vereinzelte Untersuchungen und auch zur Auslaugung der organischen Betonkomponenten weiß man bisher wenig. - An Betonen mit kontaminierten Ausgangsstoffen wurde die zeitabhängige Freisetzung organischer Bestandteile untersucht. Weiterhin interessierte, ob umweltrelevante organische Stoffe in der Zementsteinmatrix fixiert werden und so ein Auslaugen oder Ausgasen unterbleibt. Der erste Beton war mit rezykliertem Zuschlag vom Abriss eines Tanklagers hergestellt, der zweite hatte kiesigen Sand vom Rückbau einer Reifenfabrik, während der dritte Beton Gleisschotter als Zuschlag enthielt. Zudem war ein mit kontaminiertem Boden hergestelltes, betonähnliches Stabilisat in die Untersuchungen einbezogen. Zur Charakterisierung der Auslaugungen erfolgten Schüttel- und Standtests. Die zeitabhängigen gasförmigen Emissionen ermittelte man mit der »Aachener Prüfkammer«. Es wurde die mögliche Belastung der atmosphärischen sowie der Bodenluft eingeschätzt und die der Atemluft toxikologisch bewertet. Keiner der untersuchten Betone verursachte ein Überschreiten der maximalen Arbeitsplatzkonzentrationen (MAK).
Verfügbare Formate
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG 1
1.1 Allgemeines 1
1.2 Problemstellung 1
1.3 Zielsetzung und Vorgehensweise 1
2 FREISETZUNG UMWELTRELEVANTER STOFFE AUS ZEMENTGEBUNDENEN BAUSSTOFFEN - SACHSTAI>ID 3
2.1 Allgemeines 3
2.2 Auslaugverhalten von Baustoffen/Bauteilen 3
2.2.1 Allgemeines 3
2.2.2 Auslaugung von anorgansichen Stoffen aus zementgebundenen Baustoffen 4
2.2.2.1 Auslaugmechanismen von anorganischen Stoffen 4
2.2.2.2 Beschreibung der Auslaugvorgänge 5
2.2.2.3 Auslaugverfahren 7
2.2.2.4 Zusammenfassung 12
2.2.3 Auslaugung von organischen Stoffen aus zementgebundenen Baustoffen 14
2.2.3.1 Allgemeines 14
2.2.3.2 Zusammenstellung der Forschungsergebnisse 14
2.2.3.3 Zusammenfassung 20
2.3 Gasförmige Emissionen aus Baustoffen/Bauteilen 20
2.3.1 Allgemeines 20
2.3.2 Flüchtige organische Bestandteile - VOC 20
2.3.2.1 Definition von flüchtigen Bestandteilen 20
2.3.2.2 Summe flüchtiger organischer Verbindungen - TVOC 21
2.3.3 Emissionscharakteristika von VOC 22
2.3.4 Untersuchungen zu gasförmigen Emissionen - Emissionsquellen, Grenz und Richtwerte 24
2.3.5 Gasförmige Emissionen aus zementgebunden Baustoffen 28
2.3.5.1 Forschungsergebnisse 28
2.3.5.2 Maßgeblicher Ausgasmechanismus aus zementgebundenen Baustoffen 29
2.3.6 Wirkung von VOC-Emissionen auf die Bodenluft und den Boden 29
2.3.7 Untersuchungsverfahren zur Ermittlung der gasförmigen Emission umweitrelevanter organischer Stoffe 30
2.3.7.1 Allgemeines 30
2.3.7.2 Prüfkammermethode 31
2.3.7.3 Emissionsprüfzellen-Verfahren 37
3 AUSGANGSMATERIALLEN UND BETONE 38
3.1 Auswahl geeigneter Ausgangsstoffe 38
3.2 Charakterisierung der Zuschläge 39
3.2.1 Gesamtgehalte organischer Stoffe 39
3.2.2 Betontechnische Charakterisierung der Zuschläge 41
3.3 Hergestellte Betone 43
4 UNTERSUCHUNG DER AUSLAUGUNG 43
4.1 Auswahl geeigneter Untersuchungsverfahren 43
4.1.1 Schütteltest (DEV-S4) 43
4.1.2 Standtest 44
4.2 Diskussion der Ergebnisse 44
4.2.1 Schütteltests DEV-S4 44
4.2.2 Standtests 45
4.2.2.1 Probekörperalter: 1 d 45
4.2.2.2 Probekörperalter: 28 d 49
4.3 Zusammenfassung der Untersuchungen zur Auslaugung organischer Stoffe 50
5 UNTERSUCHUNG DER GASFÖRMIGEN EMISSION 51
5.1 Prüfkammerverfahren 51
5.1.1 Versuchsaufbau 51
5.1.2 Versuchsdurchführung 52
5.1.3 Bestimmung der VOC 54
5.1.4 Bestimmung der Aldehyde 54
5.2 Diskussion der Ergebnisse der Untersuchung der g4sförniigen Emission 55
5.2.1 Allgemeines
5.2.2 Gasförmige Emission von VOC 56
5.2.2.1 Beton B0 56
5.2.2.2 Beton B1 56
5.2.2.3 Beton B2 58
5.2.2.4 Stabilisierter Boden B3 59
5.2.2.5 BetonB4 60
5.2.3 Gasförmige Emission von Formaldehyd 60
5.3 Zusammenfassung der Untersuchungen der gasförmigen Emission 62
6 ZUSAMMENFASSUNG UNI) AUSBLICK 63
7 LITERATUR 66
ANFANG A: TABELLEN A1-A22
ANHANG B: EULER B1-B9
ANHANG C: VOC-ANALYTIK; UMWELTRELEVANTE ORGANISCHE STOFFE C1-C6
ANHANG D; CHROMATOGRAMME D1-D19
Umweltverträglichkeit, Beton, Schadstoff, Auslaugung, Emission, Kontamination, Bewertung, Abfallverwertung,
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