Tilsetningsstoffer til berginjeksjon Thomas Beck

Transkript

1 Tilsetningsstoffer til berginjeksjon Thomas Beck

2 Tilsetningsstoffer I all hovedsak trenger vi tre typer stoffer: Dispergerende/Superplastiserende stoffer Stabiliserende stoffer Akselererende stoffer I betongteknologien finnes det flere typer stoffer, men disse er ikke vanlig å bruke i injeksjon. 2

3 Sementbasert injeksjonsmasse Suspensjon av sementpartikler. 1. Gravitasjonskrefter 2. Friksjonskrefter (flyt, inntrengning) 3. Kontaktflate vann/sement 3

4 Dispergerende stoffer Bør alltid brukes (i riktig dosering). Sørger for å dispergere sement i suspensjonen slik at disse opptrer som enkeltpartikler (inntrengning). Gir bedre flyt i massen. 4

5 Hvordan virker dispergerende stoffer? Legger seg på sementoverflaten. Hindrer sementen i å «klase» seg sammen. Reduserer «indre friksjon» i injeksjonsmassen. Overdosering kan gi separasjon og lang bindetid. Det finnes flere typer SP-stoff som har vesentlig forskjellig tørrstoff og funksjon. Viktig å ha kontroll på hva man vil ha og hva man får. 5

6 Forskjell i tørrstoff/aktivt stoff Vi har opplevd at aktører kun bryr seg om dosering (i % av sementvekt) og ikke tørrstoff/aktivt stoff. Spørsmål til de i forsamlingen som ikke er avholdsmennesker? Vikingfjord Vodka 40 % vol. Martini Bianco 15 % vol. Hva blir du mest full av å drikke? 6

7 HØY ADSORPSJONSHASTIGHET

8 SLUMP (mm) TID (min.) 8

9 LANGSOM ADSORPSJONSHASTIGHET

10 SLUMP (mm) TID (min.)

11 Tre videoer 1. Ultrafin injeksjonssement v/c 0,60, uten SP-stoff. 2. Ultrafin injeksjonssement v/c 0,60, med 0,6 % SP-stoff. 3. Ultrafin injeksjonssement v/c 0,60, med 1,0 % av samme SP-stoff. 11

12 12

13 13

14 14

15 Viktig å huske på med SPstoffer Bruk leverandørs anbefalte doseringer. Anpass SP-stoff til sementtype og v/c-forhold. Høyt v/c-forhold og grov sement gir behov for lavere dosering av SP-stoff og vice versa. Overdosering vil kunne retardere. Effekten av dette blir verre ved kalde forhold (+5 C). 15

16 Stabiliserende stoffer Sement er ca. 3 ganger tyngre enn vann. Teoretisk trenger sement et vannbidrag på v/c ca. 0,32 for å få nok vann til å herde fullstendig. Spørsmål: Dersom du har Norcem Industri og v/c 0,50, hvor stor volum-andel tror du sementen utgjør? V/C Volum vann Volum sement 0,32 50 % 50 % 0,50 61 % 39 % 0,60 65 % 35 % 0,70 69 % 31 % 0,80 71 % 29 % 0,90 74 % 26 % 1,00 76 % 24 % 1, % 18 %

17 Potensial for separasjon? I Norge er v/c-forhold ofte i området mellom 0,5 og 1,0. Det brukes mye Industrisement, som i injeksjonssammenheng er relativt grov. Et vesentlig potensial for separasjon/bleeding. 17

18 Stabiliserende stoff: Hva er det laget av? 99 % vil svare: Microsilica. Særlig Elkem har vært flinke til å innarbeide microsilica som en «standard» stabilisator for injeksjon. «Microsilica er ikke microsilica» just wait and see. 18

19 Microsilica Kompaktert (Densified) 0,5 0,7 kg/dm3 Ukompaktert (Undensified) 0,3 0,45 kg/dm3 Omtrent samme volum av microsilica i begge bokser: MS 920 D : 296,4 gram MS 920 U : 147,2 gram 19

20 Slurry med 50 % MS Benyttes en godt kompaktert type D som råvare, blir det separasjon. Benyttes en lett type U blir produktet som en pasta. 20

21 Test med Norcem Industri varrierende v/c og 0,5 % SP-stoff Separasjonsgrad (%): 19,5 % 9,2 % 2,3 % 5,7 % 21

22 Norcem Industri med v/c 1,0 og økende dosering stabilisator: 22

23 Norcem Industri med v/c fra 0,5 1,0 med forskjellig dosering stabilisator: 23

24 Ny teknologi? Variant som kombinerer litt microsilica med annen stabilisator. Ikke kopi av 50 % microsilicaslurry. Solgt som stabilisator til injeksjon siden 2007 (500 tonn i 2011). Pga. annen teknologi, er tørrstoff «bare» 17 %. Jevnere konsistens. Kompaktet på microsilica er ikke like avgjørende. Ikke nødvendig med microsilica i det hele tatt, men må ha det pga. beskrivelser. Utfordring: gamle beskrivelser som presiserer at det skal være microsilica. Beskrivelse spesifiserer sågar microsilica-innhold. 24

25 Ny teknologi Skal materialleverandører være innovativer? Skal ny teknologi være med på å drive bransjen fremover? Beskrivelser må da ikke låse oss i det gamle. Funksjonskrav i beskrivelser! 25

26 Akseleratorer for hurtigere størkning En god akselerator er å senke v/c og/eller benytte microsement. Kjemiske akseleratorer. Lik teknologi som for betong. «Styrt herding» med alkalifri sprøyteakselerator. 26

27 Akseleratorer Akselerator er basert på kalsium-nitrat: Sement v/c % SP % akselerator Avbindingstid Norcem Ind. 1,0 0,5 0 4 t 1,0 0,5 3,0 3 t 40 min. 0,5 0,5 0 2 t 55 min. 0,5 0,5 3,0 1 t 25 min. UF 12 1,0 0,5 0 4 t 1,0 0,5 3,0 2 t 30 min. 0,55 1, min. 0,55 1,0 3,0 9 min. 27

28 Akselerator styrt herding Innblanding av alkalifri akselerator for sprøytebetong i pakker. Dosering må være korrekt og mulig å regulere. Dosering ca. 5 %. Gir størkning på ca. 4 5 minutter. Ønskes raskere størkning må du enten senke v/c eller øke dosering. 28

29 Retarderende = negativ akselerasjon I noen spesielle tilfeller kan det være slik at vi ønsker en viss åpentid (varmt, lang brukstid, ). Retardere for betong kan også brukes i blandinger av sement og vann. 29

30 Oppsummering Vi tre i all hovedsak tre typer tilsetningsstoffer: SP-stoff/dispergerende (skal alltid brukes). Stabilisernede Akselererende Må ikke doseres tilfeldig. Dosering avhenger av sementtype og v/c. Gjør prøveblandinger. Tenk over hvilke behov man har, ikke blå-kopier resept fra forrige jobb. La oss få utvikle ny teknologi. Beskriv funksjonskrav, ikke beskriv produkter og resepter. 30

31 Takk for oppmerksomheten! 31