Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Röntgenanalytik zur Produktionskontrolle von Zementen mit calcinierten Tonen

In dem Vorhaben soll die Anwendung der Röntgenbeugungsanalytik zur Produktions- und Qualitätskontrolle von calcinierten Tonen und damit hergestellten Zementen qualifiziert und etabliert werden. Die Entwicklung von Zementen mit weiter reduzierten Klinkeranteilen ist eine der Hauptaufgaben der Zementindustrie im Rahmen der Dekarbonisierung. Durch den Wegfall von Flugaschen und dem prognostizierten Rückgang der Hüttensandmengen rücken calcinierte Tone als Zementbestandteil zunehmend in den Fokus (2050 bis zu rd. 4,6 Mio. t/a). Deshalb erprobt nahezu jeder Zementhersteller die Herstellung entsprechender Zemente. Insbesondere die KMU sind in der Lage, flexibel auf neue Marktanforderungen zu reagieren und können sich mit der Herstellung von Zementen mit calcinierten Tonen neue Absatzmärkte erschließen. Allerdings fehlen derzeit für die Analyse von für die Zementindustrie in Frage kommenden Tonen und tonhaltigen Zementen praxistaugliche Analyseverfahren, um schnell verlässliche chemisch-mineralogische Informationen, z. B. für die Produktionskontrolle und –steuerung, zu erlangen.

Die im Vorhaben vorgesehene Entwicklung einer schnellen röntgenographischen Methode zur Bestimmung des Anteils an calciniertem Ton in den Zementen soll dazu beitragen, den Prüfaufwand derzeitiger Referenzverfahren zu senken und eine Produktionskontrolle zu ermöglichen. Es soll untersucht werden, in welchem Maße die röntgenographische Analyse auch zur Produktionskontrolle des Calcinierungsvorganges angewendet werden kann. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei in der Ableitung der Korrelation zwischen der Mineralogie, der thermischen Aktivierbarkeit der Rohtone und der puzzolanischen Reaktivität calcinierter Tone. Eine robuste, zeitnahe Phasenanalyse an calcinierten Tonen und Zementen, wird den kleinen und mittelständischen Herstellern (KMU) ermöglichen, auf auftretende Schwankungen der Zusammensetzung schneller reagieren zu können, so dass die Produktion stabiler und wirtschaftlicher verlaufen kann.