NYTT OM SEMENTER FRA NORCEM. Knut O. Kjellsen Norcem AS FoU

Transkript

1 NYTT OM SEMENTER FRA NORCEM Knut O. Kjellsen Norcem AS FoU

2

3 Plan Litt sement produksjon Norcem og miljø Utvikling av nye sementprodukter Norcems produkter Standard FA Anlegg FA

4 Litt historie Portland cement patentert i 1824 av Joseph Aspdin Produksjon startet i mange land omkring 1850 Earlier e.g.; Hydraulic lime (burnt limestone) Hydraulic lime + vulcanic ash

5 Brevik fabrikken

6 Kalkstein blir til sement

7 Sement Produksjon Prosess Kart over kalksteinsgruve

8 Sement Produksjon Prosess Kart over kalksteinsgruve

9 Norcem AS Heidelberg Cement Group

10 Sement Produksjon Prosess - Klinkerovn

11 Norcem og miljø Sementindustrien globalt; 4-5% av CO 2 utslipp 1: Kalsinering av kalkstein; CaCO 3 => CaO + CO 2 2: Dannelse av klinker; mtrl temp ca 1450 Kalsinering 1 tn CaCO 3 => 560 kg CaO kg CO 2 Endoterm reaksjon; 1782 kj/kg CaCO 3 Klinker dannelse 1 kg klinker krever ca 3500 kj

12 Norcem og miljø Norcem redusert spes CO 2 utslipp med 18% mellom 2007 og 1990 (sement) 2012; Målsetting å redusere spes CO 2 utslipp med 23% i forhold til 1990 Spesifikke CO2 Utslipp ,000 0,900 0,800 Snitt Europa Brevik Prosess tonn CO2 / tonn klinker 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 Snitt Europa Brevik Prosess

13 Norcem og miljø Hvordan? 1: Økt bruk av alternativt brensel 2: Økt bruk av substituttmaterialer

14 Flygeaske - Mineralpartikler fra kullfyrte kraftverk - Filtreres fra røykgassene (ikke bunnaske)

15 Flygeaske - Mineralpartikler fra kullfyrte kraftverk, filtreres fra røykgassene - Kvalitet iht NS-EN Partikler er hule med lav romvekt - Per definisjon et pozzolanisk matrl: - Reagerer med CH og gir ekstra C-S-H, som øker styrke og tetthet

16

17 Utvikling av nye sementprodukter Motiver MILJØ Sementprodukter med reduserte CO 2 utslipp Gir økt konkurransekraft for betongmaterialet Bedre miljøegenskaper Gunstigere prisutvikling Spesielle egenskaper Sementer med spesielle egenskaper som er etterspurt i markedet

18 Utvikling av nye sementprodukter Trender - Europa CEM II-V CEM I

19 Norcems sementer Produkt navn Standardsement Standard FA sement Industrisement Anleggsement Anleggsement FA Sulfatresistent sement (Mursement) (Norwell) Type CEM I 42,5 R CEM II/A-V CEM I 42,5 CEM I 52,5 CEM II/A-V CEM I-SR-LA (NS-EN 413-1) (API certified)

20 Norcems sementer Standard (CEM I 42,5 R) og Standard FA (CEM II/A-V 42,5 R) er spesielt utviklet for bygningskonstruksjoner Bestandighetsklasse M90, M60 og M45 Ordinære fasthetsklasser (B25, B30) Ved alkali-reaktive tilslag må Standard FA brukes

21 Norcems sementer Industri (CEM I 42,5 RR) er en rask sement spesielt utviklet for element og betongvareindustrien. Bestandighetsklasse M90, M60 og M45 Ordinære fasthetsklasser (B25, B30 og B35) Ferdigbetong vinterstid Kan IKKE brukes alene med reaktive tilslag

22 Norcems sementer Anlegg (CEM I 52,5 N-LA) og Anlegg FA (CEM II/A- V 42,5 N) er spesielt utviklet for bruk i Anleggsbetong Bestandighetsklasse M45, M40, SV40 og SV 30 Høyere fasthetsklasser (B35+) Anlegg og Anlegg FA kan brukes med alkali reaktive tilslag Anlegg FA er velegnet også for massive konstruksjoner

23 STD FA Type/Sammensetning - Portland flygeaskesement (CEM II/A-V 42,5R, iht til NS-EN 197-1) - STD FA; 80% sementklinker + 20% flygeaske - STD; 95% sementklinker + 5% kalkmel - STD FA høyere finhet enn STD - STD FA; Blaine finhet: 450 m 2 /kg - STD; Blaine finhet: 380 m 2 /kg

24 STD FA Miljøsementen STD FA (B) STD (B) Drivhuseffekt, kg CO 2 ekv / tonn sement Energiforbruk, MJ / tonn sement

25 STD FA EPD Ferdigbetong M60 / 340 kg / CO 2 utslipp råvareproduksjon CO 2 utslipp (kg/m 3 betong) STD 248 STD FA 206 (- 17%)

26 STD FA Sementegenskaper Blaine finhet (m 2 /kg) 1 dg fasthet (MPa) 28 dg fasthet (MPa) Bindetid (min) Spes vekt (kg/l) Farge STD FA ,01 28,8 STD ,15 29,1

27 STD FA Støpelighet/konsistens - Lavere densitet => Høyere pastavolum (ca 2 liter/100 kg sement) - STD FA gunstig i SKB => Økt stabilitet - Økt støpelighet i lavere kvaliteter - Bedre overflatefinish - Økt komprimeringsgrad i tørrbetong min 15 min 30 min 60 min STD FA STD

28 STD FA Støpelighet/konsistens forts. - Høyere finhet - Redusert fare for separasjon - Kan redusere behovet for filler/finstoff - Kan gi økt seighet

29 STD FA Fasthetsutvikling - STD FA noe mer temperaturømfintlig enn STD - Ofte noe lavere tidligfasthet, særlig ved lav temperatur - STD FA og STD gir relativt lik 28 dgs fasthet, evt noe lavere - STD FA gir høyere fasthetstilvekst utover 28 døgn enn STD STD FA STD t 1 dg 28 dg 91 dg

30 ANL FA Bakgrunn - Morgendagens anleggskonstruksjoner blir ofte grovere enn tidligere - Behov for mer miljøvennlig Anleggsement

31 ANL FA Type/Sammensetning - Portland flygeaskesement (CEM II/A-V 42,5R, iht til NS-EN 197-1) - ANL FA; 80% sementklinker + 20% flygeaske - ANL; 95% sementklinker + 5% kalkmel - ANL FA og ANL tilsvarende finhet - ANL FA; Blaine finhet: 370 m 2 /kg - ANL; Blaine finhet: 360 m 2 /kg

32 ANL FA Flygeaske Oppfyller miljøkrav Forbedrer betongegenskaper: Lavere varmeutvikling Lavere autogent svinn Redusert fare for fastholdningsriss Forbedrede bestandighetsegenskaper Kloridinntrengning AAR

33 Sementegenskaper Blaine finhet (m 2 /kg) 1 dg fasthet (MPa) 28 dg fasthet (MPa) Bindetid (min) Spes vekt (kg/l) Anlegg ,12 Anlegg FA ,97

34 Fersk betong egenskaper Anlegg SV 40 SP (kg) Synk (mm) 3,0 230 SV 30 SP (kg) Synk (mm) 3,4 210 Anlegg FA 2, ,2 230 Anlegg FA har noe lavere vannbehov enn Anlegg Anlegg FA meget god i SKB

35 Betongegenskaper Fastholdningsriss

36 Betongegenskaper Varmeutvikling - Adiabatisk Anlegg Temperatur (C) Tid (timer) Anlegg FA

37 Betongegenskaper Varmeutvikling Anlegg Temperatur ( o C) Anlegg FA 20 Avkjølingsfase Tid (timer)

38 Betongegenskaper Spenningsutvikling Spenning (MPa) Anlegg Anlegg FA OPPVARMING Tid (Timer) AVKJØLING

39 Betongegenskaper Spenningsutvikling - Askerbanen

40 Betongegenskaper Spenningsutvikling - Askerbanen

41 Betongegenskaper Spenningsutvikling - Askerbanen

42 Norcems nye sementer Fasthetsutvikling 28 dg => 91 dg STD - ANL STD FA ANL FA M % 25 30% M % 20 25% M % 15 20%

43 Norcems nye sementer Oppsummering Godt tilpasset sine bruksområder STD FA bygningsbetong ANL FA anleggsbetong Mer miljøvennlige Forbedret støpelighet Forbedret bestandighet AAR Kloidinntrengning

44 Takk for meg - kjør forsiktig hjem

45 Betongegenskaper - Kloridinntrengning

46 Betongegenskaper - Kloridinntrengning STD STD FA