LAVKARBONBETONG. Klimaeffektive Materialer FutureBuilt, 11. Oktober 2011 Miljøsjef: Liv-Margrethe Hatlevik Bjerge

Transkript

1 LAVKARBONBETONG Klimaeffektive Materialer FutureBuilt, 11. Oktober 2011 Miljøsjef: Liv-Margrethe Hatlevik Bjerge

2 Sement produksjon i HEIDELBERGCEMENT Nord Europa, HCNE Kjøpsvik a Sementproduksjon NE, 6 fabrikker ~ 6 mill tonn Oslo CO 2 utslipp HCNE 4.5 mill tonn CO 2 utslipp Norge Andel av Norges utslipp 1.15 mill tonn ~ 2% Brevik b c d e f Slide

3 Bransjens største utfordring er utslipp av CO 2 Hva er utslippskildene? 60 % Kalkstein CaCO 3 à CaO + CO 2 40 % Kull Slide

4 Hvilke muligheter har vi til å redusere CO 2 utslippet? Installere BAT Teknologi - Energireduserende - Utslippsreduserende Utgangspunkt: Hovedråmaterialet: Kalkstein står fast!! Erstatte fossilt brensel med biobasert avfallsbrensel 55 % à 75 % Redusere forholdet Klinker/ sement CEM I à CEM II Norcem Brevik CO 2 Fangst Planlegger å bygge et småskala Testsenter i Brevik. Hele sementindustrien i Europa står bak! Slide

5 Produsere mer miljøvennlige sementer Råmel: Kalkstein + tilslagsmaterialer (SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 ) Klinker Redusere forholdet Klinker/ sement CEM I à CEM II Sement Sementovn ºC CEM I + = Klinker Slide Flyveaske; FA (Fra kullfyrte Kraftverk) CEM II/A-V 20% FA

6 Neste steg à Lavkarbonsement Redusere forholdet Klinker/ sement CEM I à CEM II + + Lavkarbonsement = Klinker Flyveaske 30 % Kalkmel 5% CEM II/B-V Slide

7 Klimabelastning CO 2 utslipp Klimabelastning CO 2 -utslipp Oppdaterte tall ,8 0,6 0,4 0,2 0 kg CO2/kg CEM I (90-tallet) Std FA/ Anl FA Lavkarbon Std, Ind, Anl Aalborg Hvit Slide

8 Lavkarbonsementen - Utfordringer Viktig å opprettholde sementens egenskaper i betong Fasthetsutvikling Avbinding (Herdetid) Bestandighet (Frostmotstand + karbonatisering) Bearbeidelighet (Fersk betong egenskaper) Regler for bruk NS-EN (Sementstandarden) à OK NS-EN (Betongstandarden) à Ikke regler for bruk i Norge!!! HVORFOR?? Slide

9 Betongstandarden NS- EN Ser vi til utlandet har denne type sementer (CEM II) hvert i bruk i mange tiår!! Hva er da spesielt med Norge? à Det Norske klimaet!! Sement = Limet i betong - (Betong= sement + sand+ stein + vann) Vanlig betong : Sement* + vann = Reaksjonsprodukt (CSH) Lavkarbonbetong : Sement + vann = CSH + FA = Nytt BESTANDIG reaksjonsprodukt Reaksjonen tar lenger tid à Flygeaskebetonger blir i prinsippet tregere det tar lenger tid før flygeasken kommer i gang med sine reaksjoner * Sement uten FA Slide

10 Illustrert fasthetsutvikling Illustrert fasthetsutvikling Fasthet (MPa) Døgn Lavkarbonbetong Referansebetong Slide

11 Hvordan påvirker lavkarbonbetongen fremdriften på byggeplass? Må man inn med ekstra ressurser som fyring, forlenget forskalingstid etc. for å opprettholde fremdriften? Hvordan påvirker dette CO2 regnskapet? TAPES CO 2 utslippet som spares i produksjonsprosessen pga ekstra tiltak? Spesielt interessant å se på støping VINTERSTID!!! Prod. Bygge Driftsfasen Avhendigfasen fasen fasen Slide

12 Utvikling av Lavkarbonsementen Batch 1500 tonn (prøveparti) Ønsket å utvikle sementen sammen med markedet! Tett samarbeid med byggherre og RIB 3 byggeprosjekter Science Centre Østfold (NCC) Meteorologisk Institutt (1. etasje i betong Eide Entreprenør) Åstadryggen (2 boligblokker Samarbeid med Veidekke) NFR à Skattefunnprosjekt ( ) SINTEF: Bestandighetsforsøk (Pågår) Karbonatisering (2 typer tester. Langtidstestene snart ferdige) Frostmotstand (ferdigstilt) Slide

13 Feltprøving skal bidra til å definere bruksreglene Byggherren/RIB må derfor akseptere at sementen ikke er ihht NS-EN Større dokumentasjonsansvar ved bygging Anbefalt fasthetsklasse i M60 betong NB: Vanligvis prosjekteres fasthetsklasse B30 (relatert til 28 d) Bør omprosjektere til B25 i M60 betong pga lavere 28 døgns fasthet Alternativt B30 ved 91 døgns alder (relatere til fasthet oppnådd etter 91 døgn) Fastheten oppnås som i CEM I men det tar lengre tid! Slide

14 Erfaringer - 1 Støpearbeidet hos MET og SCØ foregikk vår/ sommer Ingen forsinkelser Kunne rive forskaling som normalt Kunne pusse gulv etter 3-4 timers herding (Grålum) God betong å jobbe med Fine, lyse overflater Lite porer SCØ = Science Centre Østfold Konklusjon: Ingen ekstra tiltak/ ressurser var nødvendig for å opprettholde ønsket fremdrift Meteorologisk Institutt Slide

15 Erfaringer 2 Åstadryggen i Asker, 2 boligblokker Hovedprosjekt n Veidekke byggherre og entreprenør n Støping vinterstid!! n 2 studenter fra UMB Fersk betong egenskaper Miljøvurderinger/ Økonomi (produksjons og byggefase) Resultater: n Ferskbetongegenskapene eksellente! n Vegger: B25 / Dekker: B30 n Ingen ekstra tiltak ned mot 8ºC n Under - 8ºC à Ekstra fyring (ble også gjort på ref. betongen) n Noe ekstra forskalingstid - snakk om timer?? n Miljøvurderinger ikke ferdigstilte Slide

16 Hulldekker Prosjektsamarbeid med elementprodusent (Contiga) Fullskalaproduksjon av hulldekker (Skanska) høst 2011 Vellykket mht fasthetsutvikling og fremdrift!! Funnet en fullverdig løsning/ resept! Slide

17 Utvikling av egen EPD Slide

18 Fasthetsutvikling i Laboratoriet (Norcem) Lavkarbonbetong - 20 grader C B30/M60 Fasthet (MPa) 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0, v/c= 0,60 v/c= 0,55 v/c= =0,53 Døgn Slide

19 Fasthetsutvikling Grålum Grålum, Science Centre B35; v/c = 0, Fasthet (MPa) Støp 1 Støp 2 Støp 3 Støp 4 Døgn Slide

20 Fasthetsutvikling Åstadryggen Åstadryggen Gjennomsnittlig fasthetsutvikling (Alle serier i periode 1 & 2) Fasthet (MPa) Lavkarbon Referansebetong Døgn Slide