TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Rübner, Katrin A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Aktivierung von Papierasche zur Nutzung als Bindemittelkomponente N2 - In Deutschland fallen jährlich 20 Millionen Tonnen Altpapier an. 75 % davon werden dem Recyclingprozess zugeführt. Dabei bleiben Prozessrückstände wie Deinkingschlämme, Sortierrückstände und Faserreststoffe übrig. Zusammengefasst als Papierschlamm verwerten die Recycler diesen Reststoff thermisch in dezentralen Heizkraftwerken. Die dabei anfallende Papierasche hat mit den Anteilen der Hauptoxide von 59 M.-% CaO, 22 M.-% SiO2 und 13 M.-% Al2O3 eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie Portlandzement, wobei sich die Mineralphasen unterscheiden. Durch eine Aktivierung der Papierasche können jedoch hydraulisch aktive Phasen wie Mayenit (C7A12) und Belit (C2S) erzeugt werden. Die Mineralphase Mayenit reagiert schnell mit Wasser zu Calciumaluminathydraten, wodurch der Bindemittelleim schnell ansteift. Die festigkeitsbildenden Calciumsilicathydrate (CSH) in Bindemittelleimen entstehen bei einer späteren Reaktion von Belit mit Wasser. Zur Aktivierung dient eine hydrothermale Calcinierung. Dabei wird Papierasche mit einer Aktivatorlösung (Wasser oder KOH) gemischt und bei 200 °C hydrothermal behandelt, wobei sich Hydratphasen ausbilden. Diese Zwischenprodukte dehydratisieren durch eine anschließende Calcinierung zu reaktiven Calciumsilicaten und Calciumaluminaten. Wie sich die Parameter des Aktivierungsprozesses auf die Mineralphasen auswirken, war Fokus der Untersuchungen. Mit thermogravimetrischen Analysen der Zwischenprodukte konnten die Reaktionsprodukte nach dem hydrothermalen Prozessschritt bestimmt werden. Den größten Einfluss auf den Mineralphasenbestand hat hierbei die Alkalität der Aktivatorlösung. Im zweiten Prozessschritt, der Calcinierung, ist die Temperatur der wesentliche Faktor für die Ausbildung reaktiver Phasen. Die Ergebnisse kalorimetrischer Untersuchungen an Leimen aus den calcinierten Proben dienten der Auswahl der optimalen Calcinierungstemperatur. Die gesamte Reaktionswärme war für die Proben, welche bei einer Calcinierungstemperatur zwischen 700-800 °C hergestellt wurden, am höchsten. T2 - GDCH-Tagung Bauchemie CY - Aachen, Germany DA - 30.09.2019 KW - Papierasche KW - Zement KW - Hydrothermale Calcinierung KW - Bindemittel PY - 2019 SN - 978-3-947197-13-2 VL - 54 SP - 16 EP - 24 CY - Aachen AN - OPUS4-49312 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Meng, Birgit ED - Rogge, A. ED - Meng, B. T1 - Betonpflastersteine mit erweiterten Leistungsmerkmalen T2 - 52. DAfStb-Forschungskolloquium CY - Berlin, Deutschland DA - 2011-11-07 PY - 2011 SN - 978-3-9814281-0-0 N1 - Geburtsname von Barthel, Maria: Meinel, M. - Birth name of Barthel, Maria: Meinel, M. SP - 194 EP - 203 PB - BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-25182 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Meng, Birgit T1 - Betonpflastersteine mit erweiterten Leistungsmerkmalen T2 - 52. DAfStb-Forschungskolloquium, BAM CY - Berlin, Germany DA - 2011-11-07 PY - 2011 N1 - Geburtsname von Barthel, Maria: Meinel, M. - Birth name of Barthel, Maria: Meinel, M. AN - OPUS4-25236 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Betontechnologische Ansätze zur Vermeidung innerstädtischer Hitzeinseln N2 - Die Versiegelung von Oberflächen, Bebauung und die Ausweitung städtischer Gebiete führen weltweit besonders in sonnenreichen Regionen zu innerstädtischen Hitzeinseln. Diese Flächen wirken als Wärmespeicher, so dass an Sonnentagen eine Temperaturdifferenz bis zu 10 K zwischen Stadt und umliegendem Land entstehen kann. Verstärkt wird dieser sogenannte Urban Heat Island Effect (UHIE) durch die meist direkte Abführung des anfallenden Regenwassers in die Kanalisation, wodurch eine Kühlung durch stetige Verdunstung unterbunden ist, Mit steigender Urbanisierung wächst auch die Bedeutung dieses Phänomens. Innerstädtische Hitzeinseln ziehen direkte wirtschaftliche und soziale Folgen nach sich, da hohe Temperaturen eine teure Klimatisierung der Städte bedingen. So entsteht ein erhöhter Verbrauch an Ressourcen sowie zusätzliche Abwärme. Das Wohlbefinden und die Gesundheit der Bevölkerung verschlechtern sich bei sehr hohen Temperaturen, was zu sinkender Leistungsfähigkeit und sogar zu einer erhöhten Sterberate führen kann. T2 - 18. Ibausil - Internationale Baustofftagung CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2012 PY - 2012 SN - 978-3-00-034075-8 VL - 2 IS - 3.07 SP - 2-0042 EP - 2-0050 AN - OPUS4-26545 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria T1 - Betontechnologische Ansätze zur Vermeidung innerstädtischer Hitzeinseln T2 - 18. IBAUSIL CY - Weimar, Germany DA - 2012-09-12 PY - 2012 AN - OPUS4-26515 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Uzoegbo, H.C. ED - Schmidt, Wolfram T1 - Concrete pavers for the mitigation of the urban heat island effect T2 - ACCTA - International conference on advances in cement and concrete technology in Africa 2013 CY - Johannesburg, South Africa DA - 2013-01-28 KW - Urban heat island effect KW - Earth-moist concrete KW - Concrete multilayers pavers KW - Water storage KW - Self-cooling pavement PY - 2013 SN - 978-3-9815360-3-4 SP - 953 EP - 960 AN - OPUS4-27769 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Concrete Pavers for the Mitigation of the Urban Island Effect T2 - ACCTA-Advances in Cement and Concrete Technology in Africa CY - Johannesburg, South Africa DA - 2013-01-28 PY - 2013 AN - OPUS4-27663 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Concrete Solutions for the Mitigation of the Urban Heat Island Effect T2 - fib Symposium: Concrete Structures for Sustainable Community CY - Stockholm, Sweden DA - 2012-06-11 PY - 2012 AN - OPUS4-26510 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Maria T1 - Failling walls of paper ash binder N2 - Activation of paper ash for using as a binder in concrete T2 - Falling Walls Lab CY - Berlin, Germany DA - 28.09.2018 KW - Paper sludge ash KW - Hydrothermal Calcination KW - Cement PY - 2018 AN - OPUS4-49313 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Barthel, Maria A1 - Rübner, Katrin A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Rogge, Andreas A1 - Dehn, F. T1 - From waste materials to products for use in the cement industry N2 - Industrial wastes (bottom ash, crushed concrete fines, filter residue, paper ash and lignite fly ash) have potential for use in building materials, for instance as raw materials for clinker production, as supplementary cementitious materials (SCMs) or mineral additions in concrete. The properties of the products are dependent on the reactivity of the waste materials used, which can be classified as inert, latent hydraulic or pozzolanic. In this study, waste materials were first characterised. This was followed by theoretical considerations of the mentioned application options. Experiments were limited to evaluation of potential as SCMs and, for this purpose, activity index measurements and calorimetric and thermogravimetric analyses were performed. Finally, the synergetic effects of various waste materials were considered. Paper ash (calcium oxide source) and filter residue (amorphous silicon dioxide source) showed the best prospects for use as cementitious material components. KW - thermal methods KW - blended cements KW - recycled material KW - analysis PY - 2016 U6 - https://doi.org/10.1680/jadcr.15.00149 SN - 0951-7197 SP - 1 EP - 11 PB - ICE publishing CY - London, UK AN - OPUS4-36277 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -