Meny
09.03.2012

50 prosent mindre CO2-utslipp med lavkarbosement

En doktoravhandling fra NTNU har bidratt til utviklingen av en ny type lavkarbosement som gir en reduksjon i CO2-utslippet på 50 prosent i forhold til 90-tallssementer.

Sementindustrien står for rundt fem prosent av alle menneskeskapte CO2-utslipp. Ved utvikling av nye sementtyper kan store mengder energi og ressurser spares, og utslippet av klimagasser reduseres betydelig.

– Den synergiske effekten som vi oppdaget mellom flygeaske og kalksteinsmel i Portland komposittelemeter, har gitt en ny type miljøvennlige sementer på det norske markedet, sier Klaartje de Weerdt. Hun disputerte for PhD-graden i 2011med avhandlingen ”Blended cement with reduced CO2 emission – utilizing the fly ash-limstone synergy”.

De Weerdt er ansatt som forsker ved SINTEF Byggforsk. Forskningsarbeidet som presenteres i avhandlingen, er utført i samarbeid med NTNU og Norcem AS og inngår som en del av aktiviteten i Concrete Innovation Centre (COIN).

Klinker byttes ut
Ved sementproduksjon slippes det ut store mengder CO2, omtrent 1 tonn CO2 pr. tonn klinker hvis ikke noen tiltak blir iverksatt. Rundt 40 prosent kommer fra forbrenning av drivstoff, finmaling mv., og 60 prosent fra dekarbonisering av kalkstein for å danne klinkermaterialer.

En måte å redusere CO2-utslippene på er å erstatte deler av klinkeren med andre materialer, slik som slagg, kalksteinpulver, flygeaske, silikatstøv og naturlige pozzolaner. Type erstatningsmaterialer avhenger av tilgjengelighet (mengde, pris og transportmuligheter) og avhenger derfor av sementfabrikkens geografiske beliggenhet.

Kjemisk reaksjon
Doktorarbeidet til de Weeerdt har vist at å erstatte deler av klinkerne med en kombinasjon av flygeaske og kalkstein er mer effektivt enn bare å bruke en av delene. Kalksteinpulver akselererer den tidlige hydratasjonen i større grad enn en flygeaske, mens flygeaske bidrar til å styrke utviklingen på senere stadier ved pozzolanreaksjon.

– Når flygeaske og kalksteinpulver blandes sammen, skjer det en synergiskkjemisk reaksjon mellom dem. Dette fører til større volum på hydraten, noe som reuserer porøsiteten og øker trykkstyrken, forklarer de Weerdt.

Riktig forhold viktig
Den observerte effekten mellom flygeaske og kalkstein muliggjør høyere erstatningsnivåer av sement enn når bare en av delene blir brukt. Samtidig er riktig doseringsforhold med erstatningsstoffene viktig for optimal effekt. Ved eksempelvis høyt kalksteinsinnhold synker trykkstyrken, ettersom den ekstra kalksteinen da hovedsakelig fungerer som uvirksom fyllmasse i betongen. Den mest optimale bindemiddelsammensetningen som er dkumentert i doktorarbeidet er 65 prosent ordinær Portlanssement pluss 30 prosent flygeaske og 5 prosent kalkstein.

– Studiens gyldighet blir demonstrert av det faktum at sement med den optimale sammensetningen dokumentert i denne studien, nylig har blitt brukt til å bygge Meterologisk institutts nybygg Tallhall i Oslo og Vitenskapssenteret i Østfold, sier de Weerdt. 

Kilde: SINTEF Byggforsk

« Tilbake

 CMS by Makeweb.no