Untersuchungen der Eignung von Macadamianussschalen als Betonzuschlag (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Aus der Problematik der Verknappung von Rohstoffen der Bauwirtschaft (Kies, Zement) und dem Anfallen grosser Mengen organischer Abfälle heraus wird seit geraumer Zeit an der Verwendung von pflanzlichen Abfällen als Ergänzung konventioneller Baustoffe, in erster Linie Beton, geforscht. Zum Einsatz kommen neben Holzbeton zunehmend auch Reste anderer Pflanzen, z.B. Bambus, Nussschalen und Palmenstengel.
In der vorliegenden Untersuchung wurden die Eignung der Schalen der Macadamianuss als Ersatz von Kies als Zuschlag zu Normalbeton geprüft. Dazu wurde der Zuschlag der Korngruppe 8/16 eines B25 durch verschiedene Anteile an Macadamianussschalen ersetzt. In zwei parallelen Versuchsreihen wurden die Nussschalen lufttrocken und nass eingebaut. An den verschiedenen Nussschalenbetonen wurden die Frischbetonrohdichte, das Ausbreitmass, das Verdichtungsmass, der Luftporengehalt und die Frischbetontemperatur bestimmt. Zur Kontrolle erfolgte eine Messung des W/Z-Wertes des Frischbetons. Des Weiteren erfolgten Prüfungen der Festbetonrohdichte, der Druckfestigkeit für verschiedene Lagerungsarten, des Elastizitätsmodul, des Wärmedurchgangs, des Quellverhaltens bei Wasser- und des Schwindverhaltens bei Luftlagerung. Zusätzlich wurden an den Nussschalen deren Rohdichte, Schüttdichte, Wasseraufnahmefähigkeit, Korngrössenverteilung und deren Gehalt an Eigenfeuchte und Fett ermittelt, sowie an Nussschalen und Nussschalenbeton mikroskopische Untersuchungen durchgeführt.
Neben geringen Änderungen der Frischbetoneigenschaften ergaben sich keine grossen Unterschiede im Vergleich nass eingebauter zu trocken eingebauten Nussschalen. Es zeigte sich, dass die Änderung der Festbetoneigenschaften weitestgehend proportional zum Nussschalengehalt verläuft. Die Festbetonrohdichte wurde um bis zu 17% herabgesetzt, die Druckfestigkeit um bis zu 67%, der Elastizitätsmodul um bis zu 78% verringert. Das Quellen und Schwinden wurde verstärkt. Die Wärmeleitfähigkeit des Festbetons sank. Kleine Betonabplatzungen, Risse und Fäulnisserscheinungen bei Wasserlagerung deuten auf eine verminderte Dauerhaftigkeit dieses Betons hin.
Daher konnte für Macadamianussschalenbeton in dieser Form nur eine begrenzte Eignung für einen praktischen Einsatz festgestellt werden.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einführung5
2.Überblick: Einsatz organischer Stoffe in Beton8
2.1Allgemeines8
2.2Einsatz von Kunststoffen in [...]