| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Metoder til genanvendelse af farvede glasskår til produktion af tegl og beton og til vejbygning

4 Glas som magringsmiddel i tegl

4.1 Valg af materialer

Som beskrevet i rapporten fra projektets fase 1 [1] er røde blødstrøgne sten det mest oplagte emne til anvendelse af glas.

I projektet anvendes materialer fra 2 teglværker:

1. Hammershøj Teglværk
   • Lerblanding. Kornstørrelsesfordelingen er bestemt i henhold til [2] og ses i Bilag F og i trekantdiagrammet på (H).
   • Magringssand. Kornstørrelsesfordelingen er bestemt i henhold til [3] og ses i Bilag F.

2. Sønderskov Teglværk

• Strygeler. Kornstørrelsesfordelingen er bestemt i henhold til [2] og ses på Bilag F og i trekantdiagrammet på (S)Figur 4.1.

Figur 4.1. Kornstørrelsesfordeling (HR: Referenceblanding, Hammershøj Teglværk, H:lerblanding, Hammershøj Teglværk, S: Strygeler, Sønderskov Teglværk)

I forsøgene er 2 typer glas anvendt:

• farvet glassand <1 mm, se afsnit .
• grønt glasmel, se afsnit .

4.2 Blandingsforhold

Følgende blandingsforhold er anvendt:

Tabel 4.1. Blandingsforhold i vægt%

Kalkindholdet blev i de to referenceblandinger bestemt ved titrering. Resultatet ses i Tabel 4.2, og kalkindholdene understreger, at der er tale om rene rødlersblandinger.

Tabel 4.2. Kalkindhold i referenceblandinger.

4.3 Fremstilling af blandinger og formgivning af stænger

I forløbet med fremstilling af prøvelegemer indgår følgende delpr^oCesser:

• Tørring af delmaterialer
• Afvejning af tørrede delmaterialer
• Tilsætning af vand og opblødning
• Homogenisering på valseværk
• Formgivning (strygning): Presning af stænger i metalforme 20×20×120 mm
• Bestemmelse af vandindhold i strygeler [4], se Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Vandindhold, strygeler, vægt%

Der ses ikke noget mønster i de fundne vandindhold. Det ses, at blandingen Hammershøj-glasmel og Hammershøj-reference har det højeste vandindhold.

4.4 Tørring

De pressede stænger blev efter afformning tørret i konditioneringsrum ved 20ºC og 65% RH. Efter at svindet var ophørt blev stængerne færdigtørret ved 105ºC i varmeskab.

Stængernes længde og vægt blev bestemt før og efter tørring. På grundlag heraf blev tørringssvind og vægttab beregnet, se Tabel 4.4.

Tabel 4.4. Tørring

Ikke uventet ses, at større vandindhold, se Tabel 4.3 ,og dermed vægttab giver større længdesvind.

4.5 Brænding

De 2 værker har begge en toptemperatur i tunnelovnen på ca. 1050ºC, og holdetider på henholdsvis 7 og 4 timer. 1050ºC blev derfor valgt som max. temperatur. Desuden blev der gennemført brændinger ved 1025ºC, 1000ºC og 975 ºC, ud fra en antagelse om, at glastilsætning kan sænke teglmaterialets sintringstemperatur.

Brændingerne blev gennemført i en elektrisk kammerovn. Holdetid ved toptemperatur var 4 timer.

Følgende egenskaber blev bestemt på de brændte stænger:

• Brændingssvind, Tabel 4.5
• Vægttab ved brænding, Tabel 4.6
• Nedbøjning ved 10 cm understøtning
• Nettodensitet (DS 438.13) [5], Tabel 4.7
• Vandoptagelse (DS 438.13) [5], Tabel 4.8
• Minutsug (DS 438.13) [6], Tabel 4.9
• Bøjningstrækstyrke, Tabel 4.10
• Trykstyrke, Tabel 4.11
• Udseende og overfladestruktur herunder mikroskopiundersøgelser af brudflader og synsflader

Tabel 4.5. Brændingssvind i %

Tabel 4.6. Vægttab ved brænding i %

Tabel 4.7. Nettodensitet i kg/m³

Tabel 4.8. Vandoptagelse i vol.%

Tabel 4.9. Minutsugning i kg/m²

Tabel 4.10. Bøjningstrækstyrke MPa

Tabel 4.11. Trykstyrker MPa

4.6 Mikroskopiundersøgelser

De brændte teglmaterialers struktur er undersøgt med stereomikroskop.

Mikroskopibilleder af alle blandinger ved alle brændingstemperaturer er vist i Bilag G. Der ses både synsflader (mod metalform ved strygningen) og brudflader (fra bestemmelse af bøjningstrækstyrke).

Farvemæssigt ser den eneste virkning ud til at være, at glasmel gør Sønderskov leret mørkere.

4.7 Konklusion

Resultaterne viser primært, at der er store forskelle på virkningerne af henholdsvis glassand og glasmel. Der er ligeledes forskelle på, hvordan virkningerne er i de to lertyper, selv om begge er rødbrændende.

Glassand i Hammershøj ler giver ved alle temperaturer:

• Mindre brændingssvind
• Mindre densitet
• Højere vandoptagelse
• Højere minutsug
• Mindre bøjningstrækstyrke
• Mindre trykstyrke

Glasmel i Hammershøj ler giver ikke væsentlige eller systematiske ændringer på de undersøgte egenskaber.

Glassand i Sønderskov ler giver:

• Nogenlunde uændret brændingssvind
• Nogenlunde uændret densitet
• Mindre vandoptagelse
• Nogenlunde uændret minutsug
• Uændret bøjningstrækstyrke
• Mindre trykstyrke ved lav temperatur, større ved høj temperatur.

Glasmel i Sønderskov ler giver:

• Større brændingssvind
• Større densitet
• Mindre minutsug ved høj temperatur
• Højere bøjningstrækstyrke
• Højere trykstyrke

For Sønderskov leret gælder, at der i forsøgene er tilsat 10 % glassand eller glasmel direkte til strygeleret uden at der er kompenseret tilsvarende i sandindholdet. Højere sandindhold vil normalt give nedsat styrke. En positiv virkning på styrkerne vil derfor i virkeligheden formentlig være større.

Kombineres resultaterne med iagttagelserne ved mikroskopiundersøgelserne når man følgende konklusioner:

• Glassand blærer op. Virkningen kan netop spores som mørke uregelmæssigheder på synsfladerne ved 975 ^oC. Ved 1000 ^oC ses opblæringerne allerede med det blotte øje
• Opblæringerne ses også på brudflader som luftlommer omkring glaspartiklerne.
• Der spores ingen tilsvarende virkninger af glasmel, heller ikke i mikroskopet
• Resultaterne for vægttab under brænding antyder en stigende gasudvikling med stigende temperatur. Dette kan muligvis forklare opblæringen af glaspartiklerne.

Det er iøjnefaldende, at der er forskel på glasmaterialernes virkning i de to lertyper, der begge er rødbrændende. I Hammershøj leret er virkningen i bedste fald neutral. I Sønderskov leret er der omtrent neutral virkning af glassand, mens der generelt er en positiv virkning af glasmel.

Forskellen på de to lertyper er:

• Hammershøj-leret har et noget højere calciumoxidindhold end Sønderskov-leret, som det ses af kalktitreringerne Tabel 4.2
• Hammershøj-leret er finere end Sønderskov-leret Figur 4.1
• Sønderskov-leret er af en karakteristisk sydvestjysk type, normalt med lavt alkaliindhold (Teglværksler i Danmark, GEUS 2001-02)

Alle 3 forhold kan medvirke til, at Hammershøj-leret sintrer hurtigere end Sønderskov-leret. Og det er netop i det langsomst sintrerende ler, at glas kan have en positiv virkning ved de anvendte temperaturer.

På basis af forsøgsresultaterne bedømmes mulighederne for anvendelse i tegl således:

Glassand kan anvendes ved temperaturer under 975 ^oC uden opblæring. Det kunne evt. være interessant for savsmuldssten eller bagmursten, der typisk brændes ved 800 ^oC.

Opblæringen kan evt. udnyttes til at give et mere porøst og sugende materiale, under forudsætning af, at en nedgang i styrke kan accepteres.

Mulighederne for at undgå kølerevner, som beskrevet i [1] ved at erstatte kvartssand med glassand, vil i praksis kun kunne bedømmes ved egentlige produktionsforsøg med røde blødstrøgne teglsten i normalformat brændt i en tunnelovn, hvor der er risiko for kølerevner.

Glassand vil formentlig kunne håndteres på samme måde som teglværker i dag håndterer almindeligt sand. Hvis der er risiko for biologisk aktivitet pga. næringsstoffer i glasmaterialet, bør det dog vaskes først eller alternativt holdes helt tørt så længe som muligt

Anvendelse af glasmel kan give mulighed for at nedsætte brændings.temperaturen med op til 50 ^oC.

En lavere temperatur vil normalt give et mere lyserødt materiale. Selvom forsøgene tyder på, at tilsætning af glasmel giver en noget mørkere farve i forhold til referencen, er der dog en mulighed for at fremstille et lyserødt teglmateriale, der er mere tætsintret end normalt for lyserødt tegl.

Anvendelse til bagmursten er også en mulighed for glasmel.

Glasmel vil kræve en speciel håndtering på teglværkerne. Det bør holdes tørt så længe som muligt, hvis der er risiko for biologisk aktivitet pga. næringsstoffer fra ikke helt rene flasker. Transport vil formentlig skulle ske med tankvogn og opbevaring skal ske i silo.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Januar 2004, © Miljøstyrelsen.