NYTT OM SEMENTER FRA NORCEM Knut O. Kjellsen Norcem AS FoU
Plan Litt sement produksjon Norcem og miljø Utvikling av nye sementprodukter Norcems produkter Standard FA Anlegg FA
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
Brevik fabrikken
Kalkstein blir til sement
Sement Produksjon Prosess Kart over kalksteinsgruve
Sement Produksjon Prosess Kart over kalksteinsgruve
Norcem AS Heidelberg Cement Group
Sement Produksjon Prosess - Klinkerovn
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 + 440 kg CO 2 Endoterm reaksjon; 1782 kj/kg CaCO 3 Klinker dannelse 1 kg klinker krever ca 3500 kj
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 2006 1,000 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
Norcem og miljø Hvordan? 1: Økt bruk av alternativt brensel 2: Økt bruk av substituttmaterialer
Flygeaske - Mineralpartikler fra kullfyrte kraftverk - Filtreres fra røykgassene (ikke bunnaske)
Flygeaske - Mineralpartikler fra kullfyrte kraftverk, filtreres fra røykgassene - Kvalitet iht NS-EN 450 - 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
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
Utvikling av nye sementprodukter Trender - Europa 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1985 1990 1993 1996 2001 2005 2007 CEM II-V CEM I
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)
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
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
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
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
STD FA Miljøsementen STD FA (B) STD (B) Drivhuseffekt, kg CO 2 ekv / tonn sement Energiforbruk, MJ / tonn sement 607 3508 730 4167
STD FA EPD Ferdigbetong M60 / 340 kg / CO 2 utslipp råvareproduksjon CO 2 utslipp (kg/m 3 betong) STD 248 STD FA 206 (- 17%)
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 450 21 52 130 3,01 28,8 STD 370 21 52 130 3,15 29,1
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 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 min 15 min 30 min 60 min STD FA STD
STD FA Støpelighet/konsistens forts. - Høyere finhet - Redusert fare for separasjon - Kan redusere behovet for filler/finstoff - Kan gi økt seighet
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 60 50 40 enn STD 30 20 STD FA STD 10 0 12 t 1 dg 28 dg 91 dg
ANL FA Bakgrunn - Morgendagens anleggskonstruksjoner blir ofte grovere enn tidligere - Behov for mer miljøvennlig Anleggsement
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
ANL FA Flygeaske Oppfyller miljøkrav Forbedrer betongegenskaper: Lavere varmeutvikling Lavere autogent svinn Redusert fare for fastholdningsriss Forbedrede bestandighetsegenskaper Kloridinntrengning AAR
Sementegenskaper Blaine finhet (m 2 /kg) 1 dg fasthet (MPa) 28 dg fasthet (MPa) Bindetid (min) Spes vekt (kg/l) Anlegg 360 18 60 120 3,12 Anlegg FA 370 13 53 165 2,97
Fersk betong egenskaper Anlegg SV 40 SP (kg) Synk (mm) 3,0 230 SV 30 SP (kg) Synk (mm) 3,4 210 Anlegg FA 2,7 240 3,2 230 Anlegg FA har noe lavere vannbehov enn Anlegg Anlegg FA meget god i SKB
Betongegenskaper Fastholdningsriss
Betongegenskaper Varmeutvikling - Adiabatisk 90 80 Anlegg Temperatur (C) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Tid (timer) Anlegg FA
Betongegenskaper Varmeutvikling 50 45 Anlegg Temperatur ( o C) 40 35 30 25 Anlegg FA 20 Avkjølingsfase 15 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tid (timer)
Betongegenskaper Spenningsutvikling 4 3.5 Spenning (MPa) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0-0.5 Anlegg Anlegg FA 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90-1 -1.5 OPPVARMING Tid (Timer) AVKJØLING
Betongegenskaper Spenningsutvikling - Askerbanen
Betongegenskaper Spenningsutvikling - Askerbanen
Betongegenskaper Spenningsutvikling - Askerbanen
Norcems nye sementer Fasthetsutvikling 28 dg => 91 dg STD - ANL STD FA ANL FA M60 5 10% 25 30% M45 5 10% 20 25% M40 5 10% 15 20%
Norcems nye sementer Oppsummering Godt tilpasset sine bruksområder STD FA bygningsbetong ANL FA anleggsbetong Mer miljøvennlige Forbedret støpelighet Forbedret bestandighet AAR Kloidinntrengning
Takk for meg - kjør forsiktig hjem
Betongegenskaper - Kloridinntrengning
Betongegenskaper - Kloridinntrengning STD STD FA