Utlekking av heksavalent krom i betong

Transkript

1 Utlekking av heksavalent krom i betong Byggavfallskonferansen 5.februar 2019 Cathrine Eckbo, cathrine.eckbo@ngi.no Sarah Hale Gudny Okkenhaug Norges Geotekniske Institutt (NGI)

2 Problemstilling seksverdig krom i betong Ønsker å gjenbruke betong så mye som mulig Dagens krom-vi grenseverdi for gjenbruk uten risikovurdering og søknad til Miljødirektoratet er 2 mg/kg Råbetongen har ofte krom-vi over grenseverdien

3 Hva er betong? Betong består hovedsakelig av sement, vann, sand, grus og stein. Lite kjemisk tilsetning Kilde: Normet

4 Hvor kommer krom-vi fra? 90% kalkstein + 10% sand, leire = råmel Brennes i en rotérovn, danner sementklinker Andre kilder; Bauxitt, ildfast stein i rotérovnen Oksidasjon av krom i rotérovnen Sementklinker Krom oksideres Rotérovn. Kilde: Normet

5 Hvorfor er krom-vi farlig? Vannløselig Kreft- og allergifremkallende Giftig for vannlevende organismer Arvestoffskadelig og reproduksjonsskadelig Løselige forbindelser kan forårsake etseskader Krom i ren form har ikke betydning for menneskekroppen Treverdig krom (krom(iii)) blir betraktet som et viktig stoff for insulin- og sukkerbalansen for mennesker.

6 Problemstilling: Prøvetaking og analysemetode Store forskjeller på både prøvetakingsmetoder og analysemetoder Vanskelig å ta representative prøver Hvor mange? Fra hvor? Betongveilederen fra Forum for miljøkartlegging og sanering Ulike analysemetoder, ulike svar Ingen klare retningslinjer på prøvetakingsmetode og analysemetode fra Miljødirektoratet

7 Analysemetoder REFLAB 2000 for vannløselig seksverdig krom i betong ISO EN15192 for totalinnhold av seksverdig krom i betong Tydelig forskjellige svar Prøve Krom-total (mg/kg) Cr 3+ (mg/kg) Cr 6+ (mg/kg) Metode Betongprøve ,3 REFLAB 2000 Betongprøve ISO EN15192

8 Ringtest Ringtest med to uavhengige laboratorier Analyse av seksverdig krom i betong og mulig variasjon i analyseresultater fra ulike laboratorier grunnet ulik metodebruk Det ble sendt to prøver av samme materiale til hvert av laboratoriene En av prøvene var ferdig knust og opparbeidet av NGI Den andre prøven var en betongmonolitt som laboratoriene skulle opparbeide selv

9 mg/kg Cr6+ mg/kg Cr6+ Resultater ringtest Monolitt opparbeidet av laboratoriene Opparbeidet av NGI Lab 1 10 Lab 1 5 Lab 2 5 Lab Replikater Replikater

10 Utlekking av seksverdig krom fra betong Samarbeid med Miljødirektoratet Prøvetaking og analyse av seksverdig krom i betong - utfordringer Utlekking av krom fra ny og gammel betong Utlekking av krom fra betong i ulik størrelse Hvordan innblanding av jord påvirker utlekkingen av krom

11 Hvorfor utlekking?

12 Prøve Ny og gammel betong Krom-total (mg/kg) Cr 3+ (mg/kg) Cr 6+ (mg/kg) Metode VS Betong ny M ,7 ISO EN15192 Betong gammel ,3 REFLAB 2000 Sementklinker ISO EN15192 Lite utlekking av krom fra denne prøven av ny betong Utlekking av krom fra gammel betong tilnærmet alt foreligger som seksverdig krom Ingen klar korrelasjon mellom årstall og utlekking av seksverdig krom basert på tilgjengelig data Mer variasjon i sammensetningen i betongen som har betydning Ny og gammel betong Gammel betong F4 Ren R4 betong Krom total (mg(kg) Chromium-VI Chromium-III

13 Stor og liten fraksjon Stor og liten fraksjon F4 F40 Gammel betong 4 mm Gammel betong 40 mm Krom total (mg(kg) Chromium-VI Chromium-III

14 Krom spesiering

15 Organisk materiale og påvirkning på utlekking

16 Utlekkingsvann fra betong blandet med kompostjord eller sand 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Med kompost jord Med sand Krom total (mg(kg) Krom 6 (mg/kg) Krom 3 (mg/kg)

17 Hva skjer egentlig? Identifisere om det reduksjon eller sorpsjon som er hovedgrunnen for reduksjonen i konsentrasjonen av seksverdig krom ved tilførsel av organisk materiale til betongvann

18 Lab-forsøk Ulik prosentandel vann med høyt innhold av DOC ble blandet med utlekkingsvann fra betong fra ristetest Andelen betongvann var hele tiden konstant, kun andelen DOC-vann som varierte Betongvann ble blandet med 0 %, 25 %, 50 %, 75 % og 90% DOC-vann Blandingen stod i 7 dager - «statisk ristetest»

19 Innhold av krom i betongvann blandet med DOC-vann 0,12 12,00 0,10 10,00 0,08 8,00 0,06 0,04 6,00 4,00 Krom 3 (mg/l) Krom 6 (mg/l) ph 0,02 2,00 0,00 DOC 90% DOC 75% DOC 50% DOC 25% DOC 0% 0,00

20 Take home message

21

22 NORGES GEOTEKNISKE INSTITUTT