Technical

Faserzement
Faserzementtafeln werden seit mehr als 30 Jahren eingesetzt. Der Verbundwerkstoff besteht zu überwiegenden Teilen aus Portlandzement (ca. 40%), aus Kalksteinmehl, recyceltem, zermahlenem Faserzementmaterial und Wasser. Als Armierungsfasern werden synthetische, organische Fasern aus Polyvinylalkohol oder Polyacrylnitril und Prozessfasern (Zellstoff) verwendet. Die Fasern übernehmen eine ähnliche Funktion wie der Stahl im Stahlbeton.

Mikroskopisch kleine Luftporen in den Tafeln machen das Material frostbeständig. Es ist dennoch wasserdicht, UV-beständig, fäulnissicher und nicht brennbar (Baustoffklasse: A2).

Als Feldspat wird eine große Gruppe sehr häufig vorkommender Silikat-Minerale der allgemeinen chemischen Zusammensetzung (Ba,Ca,Na,K,NH₄)(Al,B,Si)₄O₈ bezeichnet. Die in Klammern angegebenen Elemente können sich jeweils gegenseitig vertreten, stehen jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals (Substitution). Feldspate kristallisieren entweder im monoklinen oder im triklinen Kristallsystem, haben eine mittlere Mohshärte von 6 bis 6½ und eine sehr variable Farbe, die von farblos über weiß, rosa, grün, blau bis braun reicht. Die Strichfarbe ist weiß.

Feldspate gelten als die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale der Erdkruste. Der Schmelztemperaturbereich liegt bei 1150–1250 °C.^[1]

Filterkuchen bezeichnet den Rückstand aus zurückgehaltenen Stoffen in einer Kammerfilterpresse. Kammerfilterpressen werden auch bei der Herstellung von Lebensmitteln, beispielsweise beim Winemaking, eingesetzt. Weinhefe beschreibt dort den Charakter des Filterkuchens eindeutig.

Bei der Verwitterung der Gesteine des ca. 400 Millionen Jahre alten Rheinischen Schiefergebirges entstanden im Westerwald durch Erosion mittels Wasser große und vereinzelt am Hunsrück- und Taunussüdrand kleine Tonvorkommen. Diese bestehen aus sehr feinkörnigen Komponenten, überwiegend mit einer Korngröße von unter 0,002 mm. Im Steinbruch Sooneck wird dieser Verwitterungsprozess im Zeitraffer nachvollzogen. Nach dem Sprengen werden die feinsten Fraktionen durch Siebe trocken abgetrennt. In der Nassaufbereitung werden mittels Wasser die Korngrößen von unter 0,002 mm aufkonzentriert, dabei aber auch der Quarzgehalt abgesenkt. Um das Wasser wieder nutzen zu können, wird der Rheinstein-Ton in einer Kammerfilterpresse auf einen für die Kunden optimalen Wassergehalt entwässert und wiederverwendet. Dabei gewährleistet eine fortlaufende Qualitätskontrolle, dass mit dem Rheinstein-Ton ein Produkt für Baustoffe mit den für die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten besten Eigenschaften entsteht und zugleich eine Bodenverbesserung erreicht wird.

Flugasche ist der feste, disperse (teilchenförmige, partikelförmige, staubförmige) Rückstand von Verbrennungen, der auf Grund seiner hohen Dispersität (Feinverteilung) mit den Rauchgasen ausgetragen wird. Flugasche entsteht in großen Mengen in Wärmekraftwerken und Müllverbrennungsanlagen und muss dort durch Entstauber aus den Rauchgasen abgeschieden werden. Die Partikelgröße reicht von etwa 1 µm bis 1 mm. An Partikelformen treten sowohl glatte, massive Kugeln als auch Hohlkugeln (sogenannte Cenosphären), Plättchen, Fasern und Agglomerate auf. Die Dichte beträgt 2,2 bis 2,4 kg/l, die Schüttdichte liegt zwischen 0,9 und 1,1 kg/l.

Die Zusammensetzung der Flugasche hängt stark vom Brennmaterial (zum Beispiel Braunkohle oder Steinkohle) ab und erstreckt sich von Restkohlenstoff und Mineralien (Quarz, Aluminiumsilikat) bis hin zu toxischen Stoffen wie Schwermetallen (Arsen bis Zink) und Dioxinen. Dabei wirkt die Flugasche auch als Träger adsorbierter Schadstoffe. Während reine, einheitliche, gleichbleibende Brennstoffe wie Steinkohle eine gut verwertbare Flugasche ergeben, setzt sich die Braunkohlenflugasche (BFA) aus vielen verschiedenen Stoffen zusammen.

Unter einer funktionellen Gruppe versteht man die Verbindungen, die die Stoffeigenschaften und das Reaktionsverhalten ihrer Atomgruppen beeinflussen. Somit bestimmen diese Atome die „Funktion“ des jeweiligen Stoffes. Auch einfache Alkyl- oder Aryl-Gruppen können als funktionelle Gruppen angesehen werden.

Organische Verbindungen werden in Stoffklassen eingeteilt. Grundlage dieser Stoffklassen ist immer das Kohlenstoffgerüst, abgeleitet von einem Stamm-Moleküle, einem Stamm-Kohlenwasserstoff. Durch Ersatz (=Substitution) von einem oder mehreren Wasserstoff-Atomen durch andere Atome oder Atomgruppen entstehen Derivate (=Abkömmlinge) der Kohlenwasserstoffe (=KW). Der KW-Rumpf stellt den Stammkörper des Derivats dar, die eingeführten Atome oder Atomgruppen nennt man funktionelle Gruppen. Die funktionellen Gruppen bestimmen Eigenschaften und Reaktionsverhalten von Verbindungen; durch die funktionelle Gruppe wird eine Stoffklasse gebildet, z.B. R-OH, wobei R- für den KW-Rest steht und -OH die funktionelle Gruppe ist. Die Stoffklasse R-OH stellt die Stoffklasse der Alkohole dar.

Mit der Zunahme der Pyrolysetemperaturen gehen immer mehr funktionelle Gruppen weg. D.h. die O- und H-Anteile für solche Gruppen lösen sich mehr und mehr auf.

Interessant ist aber, dass PK z. B. im Boden durch die Alterung erneut mit funktionellen Gruppen aus der Umgebung besetzt wird. Sie wird damit reaktiver und die Bindungskraft scheint zuzunehmen.

Den funktionellen Gruppen entsprechend teilt man organische Verbindungen ein in

• Sauerstoff- und Hydroxyverbindungen (Alkohole, Aldehyde, Ester, Ether, Ketone, Carbonsäuren usw.),
• Stickstoffverbindungen (Amine, Amide, Nitroverbindungen, Nitrile),
• Schwefelverbindungen (Alkanthiole, Sulfide und Disulfide, Ester der Schwefelsäure, Sulfone, Sulfoxide, Thionamide, Thiolester, Thiosäure),
• Phosphorverbindungen (Phosphate, Phosphine),
• metallorganische Verbindungen et cetera.

Daneben gibt es organische Salze, z. B. Hydrochloride und Hydrobromide. Als Verbindungen der per Definition anorganischen Kohlensäure (H₂CO₃) zählen Carbonate jedoch nicht dazu.