Zugl.: Hannover, University, Diss., 2006.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Stuttgart, Univ., Diss., 2006.

Techn. Univ., Diss.--Braunschweig, 2002.

Dresden, Techn. Univ., Diss., 2004.

Stuttgart, Univ., Diss., 2005.

Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2006.

Zugl.: Cottbus, Techn. Univ., Diss., 2005.

Univ., Diss., 2005--Kassel

Aufgrund des weltweit stetig steigenden Einsatzes von Beton kommt es in einigen Gebieten zur Verknappung seines Hauptbestandteils Sand. Aus diesem Grund ist es notwendig geworden, nach Alternativen zu suchen. Eine Möglichkeit bietet hier der Gießereirestsand. Nach mehrmaliger Wiederverwendung wird dieser dem Kreislauf der Gießerei entzogen und als Abfallprodukt der Eisen- und Nichteisenmetall Gussindustrie teuer deponiert. In dieser Arbeit wird der Gießereirestsand der Firma Eisenwerk Erzgebirge 1566 GmbH auf die Einsatzmöglichkeit als Zuschlagstoffersatz im Beton untersucht. Dafür wird die Gesteinskörnung des Betons anteilig zu 0 %, 25 %, 50 %, 75 % und 100 % durch Gießereisand ersetzt. Im Anschluss daran wird nach 28 Tagen die Biegezug- und Druckfestigkeit gemessen. Weiterhin wird der Gießereisand selbst untersucht. Dafür werden die Korngrößenverteilung und die Form der Körner durch eine Lasergranulometrie bestimmt. Die Untersuchungen zeigen, dass sich die Festigkeiten des Betons mit steigendem Gießereisandanteil zunehmend verschlechtern. Der Einsatz würde nur im unteren Bereich mit bis zu 25 % Gießereisandanteil wirtschaftliche Ergebnisse erzielen.:1 Einleitung 2 Theoretische Grundlagen 2.1 Ressourcenknappheit Sand und Kies 2.2 Gießereisande 2.3 Bentonit im Gießereisand 2.4 Beton 2.4.1 Definition 2.4.2 Eigenschaften und deren Beeinflussung 2.4.3 Herstellung 2.5 Gesteinskörnung 2.5.1 Geometrische Anforderungen 2.5.2 Physikalische Anforderungen 2.5.3 Chemische Anforderungen 2.6 Gießereisand im Bauwesen 2.6.1 Nutzungsmöglichkeiten von Gießereisand 2.6.2 Umweltverträglichkeit 2.7 Gießereisand im Beton 2.7.1 Frischbetoneigenschaften 2.7.2 Druckfestigkeit 2.7.3 Biegezugfestigkeit 2.8 Zusammenfassung 3 Beschreibung der Experimente 3.1 Experiment Betoneigenschaften 3.1.1 Ausgangsstoffe 3.1.2 Mischungsentwürfe 3.1.3 Herstellung der Mörtelprismen 3.1.4 Druck- und Biegezugfestigkeitsprüfung 3.1.5 Fehlerbetrachtung 3.2 Bestimmung der Trockenrohdichte des Gießereisandes 3.3 Bestimmung der Trockenrohdichte des Festbetons 3.4 Siebanalyse 3.5 Lasergranulometrie 3.5.1 Vorbereitung 3.5.2 Funktionsweise Lasergranulometer 3.5.3 Fehlerbetrachtung 4 Ergebnisse 4.1 Korngrößenverteilung 4.2 Formanalyse 4.3 Druckfestigkeitsprüfung 4.4 Trockenrohdichte 4.5 Chemische Analyse 5 Auswertung der Ergebnisse 6 Fazit und Ausblick Literaturverzeichnis Anhang / Based on the increasing use of concrete all over the world, there are regions where sand, one of the main ingredients, becomes very rare. For this reason it has become imperative to look for alternatives. One possibility represents waste foundry sand (WFS). After several times of reuse, it is the by-product of the ferrous and non ferrous metal casting industry. Until today it is disposed in the landfill. In this study the WFS of the company Eisenwerk Erzgebirge 1566 GmbH is analyzed for the potential use as replacement for the fine aggregate of concrete. Therefore the fine aggregate was partially replaced with WFS in five mixtures by 0 %, 25 %, 50 %, 75 % and 100 %. After 28 days the compressive strength and flexural strength were measured. Furthermore the WFS itself is analyzed. The grain size distribution and the shape of the grains is experimentally determined by a laser granulometry. The study shows that the strength of the concrete decreases with the increase of WFS. It’s use would only obtain an economic feasible result by a partial replacement up to 25 %.:1 Einleitung 2 Theoretische Grundlagen 2.1 Ressourcenknappheit Sand und Kies 2.2 Gießereisande 2.3 Bentonit im Gießereisand 2.4 Beton 2.4.1 Definition 2.4.2 Eigenschaften und deren Beeinflussung 2.4.3 Herstellung 2.5 Gesteinskörnung 2.5.1 Geometrische Anforderungen 2.5.2 Physikalische Anforderungen 2.5.3 Chemische Anforderungen 2.6 Gießereisand im Bauwesen 2.6.1 Nutzungsmöglichkeiten von Gießereisand 2.6.2 Umweltverträglichkeit 2.7 Gießereisand im Beton 2.7.1 Frischbetoneigenschaften 2.7.2 Druckfestigkeit 2.7.3 Biegezugfestigkeit 2.8 Zusammenfassung 3 Beschreibung der Experimente 3.1 Experiment Betoneigenschaften 3.1.1 Ausgangsstoffe 3.1.2 Mischungsentwürfe 3.1.3 Herstellung der Mörtelprismen 3.1.4 Druck- und Biegezugfestigkeitsprüfung 3.1.5 Fehlerbetrachtung 3.2 Bestimmung der Trockenrohdichte des Gießereisandes 3.3 Bestimmung der Trockenrohdichte des Festbetons 3.4 Siebanalyse 3.5 Lasergranulometrie 3.5.1 Vorbereitung 3.5.2 Funktionsweise Lasergranulometer 3.5.3 Fehlerbetrachtung 4 Ergebnisse 4.1 Korngrößenverteilung 4.2 Formanalyse 4.3 Druckfestigkeitsprüfung 4.4 Trockenrohdichte 4.5 Chemische Analyse 5 Auswertung der Ergebnisse 6 Fazit und Ausblick Literaturverzeichnis Anhang