TILLSATSMATERIAL FÖR BETONG

Relevanta dokument
Klimartsmart Betong - Egenskaper & användning. Ingemar Löfgren FoU chef Thomas Concrete Group

Bindemedel för stabilisering av muddermassor. Sven-Erik Johansson Cementa AB

Betong med tillsatsmaterial Inverkan på klimatbelastning och beständighet

Den nya betongen? Erfarenheter från cementtillverkare

Betong med lägre klimatpåverkan

Tillsatsmaterial Till vad kan dessa användas?

Cementstabilisering. Per Lindh NCC Teknik, Malmö

BETONGTEKNIK DÅ OCH NU. En exposé över 90 års betongutveckling

DOSERINGSRÅD MERIT 5000

ANVÄNDNING AV ALKALIREAKTIV BALLAST I BETONG

Nyheter inom betongforskningen

SVENSK STANDARD SS

Citation for published version (APA): Fagerlund, G. (2010). Mineraliska tillsatsmedel i cement. Bygg & teknik,

Projektet. Strukturutveckling och fuktbindning i cementbundna material där delar av Portlandcementet ersatts med flygaska. Doktorand: Handledare:

Quartzene i betong Hur påverkas hållfastheten?

Nyheter inom betongområdet!

Olika bindemedels funktion vid djupstabilisering. Svensk Djupstabilisering Swedish Deep Stabilization Research Centre. Rapport 9

Henry Flisell. Silika Flygaska GGBS. AD dagen Henry Flisell Swecem AB

TEKNISK INFORMATION. Slagg Bremen. Historik och ursprung

Beständighetsegenskaper hos anläggningsbetong med stenkolsflygaska. SBUF-projekt 12382

Projektet Strukturutveckling och fuktbindning i cementbundna material där delar av Portlandcementet ersatts med flygaska.

Metoder för att framställa en miljövänligare betong

Betongens hållfasthetsutveckling vid användning av olika ersättare för portlandklinker

Siliciumkarbid, Ädelkorund och Normalkorund

Brännegenskaper hos kalkstenar och alternativa material för produktion av cementklinker och bränd kalk

Prognostisering av risker för alkalisilikareaktion (ASR) i vattenkraftskonstruktioner. Materialgruppen, CBI Betonginstitutet

EPCC Hur man praktiskt kan gå tillväga. Mikael Westerholm Cementa AB

Husbyggnadsbetong med höga halter av tillsatsmaterial

Tryckhållfasthet för resurssnål betong

Ny miljövänligare anläggningscement. Arvid Hejll, Investering Gävle

Bascement TEKNISK BESKRIVNING

Inverkan av delmaterialens variationer på betongens egenskaper

Optimering av sulfatinnehållet hos blandcement

Sulfat- och svavelsyraangrepp på prefabricerade betongrör i VA-miljö

Betong och armeringsteknik

Research Institutes of Sweden DIVISION ENHET

Optimering av processer vid cementklinker- och kalktillverkning. Ett projekt inom MinBaS Innovation

Alkalisilika reaktioner i betong med krossballast


INBLANDNING AV FLYGASKA I VATTENBYGGNADSBETONG

EXAMENSARBETE. Tillsatsmaterial i betong. - hur påverkas den tidiga hållfasthetsutvecklingen. Camilla Lindelöf och Anna Ljungdahl. Byggingenjör 180hp

Stökiometri I Massa-Molmassa Substansmängd

Betong Användning av EN i Sverige

NOVACEM LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA LUNDS UNIVERSITET. Avdelning byggnadsmaterial MAGNESIUMBASERAT CEMENT MED GYNNSAM MILJÖPROFIL

Aska -innehåll och härdning

Nyheter inom betongforskningen -nödvändiga materialegenskaper för uttorkningsberäkningar

arbetar med sluttäckning av deponier och miljöriktig återanvändning av restprodukter

Nyheter i nya SS

Utvärdering av fullskaleanvändning av askor och andra restprodukter vid sluttäckning av Tveta Återvinningsanläggning

Standarder/nya regler

Great White Stone. Kalk och markstabilisering. Kari Kuusipuro Nordkalk Oyj Abp

Eldning av spannmål för uppvärmning - presentation av projekt inom Energigården. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstiut Enheten för Energiteknik

Betongkvalitetsuppföljning i vindkraftverksfundament

SVENSK STANDARD SS-EN 197-1

Karbonatisering av slagg- och flygaskebetong och dess inverkan på transportegenskaper

VUC:s Informationsdag, Elisabeth Helsing, RISE

TEKNISK INFORMATION. Reviderad /OE. Gällande version kan laddas ner från

Koldioxidupptag i betong

Energiaskor i betongrelaterade tillämpningar - Normer, praxis och erfarenheter

AVDELNING V MINERALISKA PRODUKTER KAPITEL 25 SALT; SVAVEL; JORD OCH STEN; GIPS, KALK OCH CEMENT

AVFALLSLAG. SRV har tillstånd att deponera utifrån avfallskoder i bilaga 2 (Avfallsförordningen SFS 2001:1063)

SKOLFÖRSÖK Experiment i mesoskala tillsammans med Kyrkbacksskolan i Kopparberg

Utveckling av konstruktionsmaterial från avfall. Lale Andreas, Mirja Nilsson, Malin Svensson

Korrosion och korrosionsskydd av stål i betong

Det är skillnad på kalk och kalk!!!

Monofill - för solidifiering av farligt avfall

KALK FÖR RÖKGASRENING

Reducerat koldioxidutsläpp från betongbroar genom dagens tillgängliga teknik

Bilaga 2. Ackrediteringens omfattning. Kemisk analys /1313

En bedömning av askvolymer


SKOLFÖRSÖK Experiment i mesoskala tillsammans med Kyrkbacksskolan i Kopparberg

Klimatsmart och unik betong i Riksbyggen Brf Viva

EXAMENSARBETE. Egenskaper för betong i ung ålder. Hållfasthets- och värmeutveckling. Ali Rasool Husain Ahmed Rasool Husain

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

Svenska. EnergiAskor. Miljöriktig hantering av askor från energiproduktion

Nummer: V 126 Datum:

ISSN TVBM Lunds Tekniska Högskola Byggnadsmaterial Box Lund.

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

Biogasdag på Sötåsens naturbruksgymnasium

VUC:s informationsdag EPCC - likvärdig prestanda hos bindemedelskombinationer. Elisabeth Helsing, CBI

Råd för hantering av cement

Stålslagg & Slaggasfalt


Styrd utlakning ur bioaska som sprids i skogsmark

Strukturkalk, vilken nytta gör den för lantbruket och miljön?

Prislista effektiv from rev. 3 Analyseringen följer tillgängliga ASTM-metoder

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

KRAFTVÄRMEVERKET TORSVIK

INDUSTRIELL ENERGIANALYS

snabbare lättare enastående


Energieffektiv framställning av betong med krossat bergmaterial

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

KRAV PÅ FROSTBESTÄNDIGHET HOS SVENSK BETONG ÅREN

Miljövärdering av resurssnål betong med införande i BIM

KALK FÖR VATTENRENING

Hans-Erik Gram Björn Lagerblad Hans-Erik Gram

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

Kalk, puts och bruk Lime, plaster and mortar K Barup jan-15

Transkript:

TILLSATSMATERIAL FÖR BETONG Leif Fjällberg, Oktober 2017 Research Institutes of Sweden Division Samhällsbyggnad RISE CBI Betonginstitutet

Betong Betong för t. ex. hus- och broar består av: Portlandcement Sand Sten Vatten Kemiska tillsatsmedel, t.ex. flyttillsatsmedel Portlandcementet kan delvis ersättas med tillsatsmaterial 2

Specific Surface Area, m 2 /kg Material till betong 1,000,000 100,000 10,000 1,000 100 Nanosilica Precipitated Silica Silica Fume Finely Ground Mineral Additives Nano-Engineered Concrete High-Strength/High-Performance Concrete Metakaolin Fly Ash Conventional Concrete Portland Cement Aggregate Fines 10 Natural Sand 1 0.1 Coarse Aggregates 3 0.01 1 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 100,000,000 Particle Size, nm

Med tillsatsmaterial till betong menar man finkorniga mineral som delvis ersätter cementet, man får ett blandcement Överblick av tillsatsmaterial till cement/betong De reaktiva tillsatsmaterialen är ett slags bindemedel i likhet med cementet De reagerar främst med bildad kalciumhydroxid och ger en styrketillväxt Beroende på reaktiviteten kan de ersätta cementet till en viss grad utan att hållfastheten försämras Tillsatsmaterial för att ersätta en del av det rena portlandcementet har använts i flera årtionden 4

Tillsatsmaterial till cement/betong Exempel på tillsatsmaterial som används till cement/betong Flygaska från kolförbränning Masugnsslagg från ståltillverkning. Smältan snabbkyls och blir amorf Silikastoft utvinns från rökgaserna vid framställning av kiselmetall och ferrokisel Naturliga puzzolaner, vulkanaskor Metakaolin Bränd skiffer Kalkstensfiller Även andra restprodukter är möjliga att använda vid betongframställning 5

Tillsatsmaterial till cement Enligt cementstandarden SS-EN 197-1:2011 finns det 27 cementtyper Cementen delas in i olika klasser beroende på inblandning av tillsatsmaterial I Sverige tillverkas tre huvudtyper av portlandcement Bascement som innehåller ca 4 % kalksten, 14 % flygaska och resten cementklinker Anläggningscement ett långsamt härdande, sulfatresistent portlandcement med 95 % cementklinker Snabbhärdande cement med 95 % cementklinker 6

Cirkulär ekonomi Tillsatsmaterial Tillsatsmaterial Cementtillverkning Betongtillverkning Ny betong Fyllnadsmaterial Betongkonstruktioner 7

För att bränna kalksten CaCO3 till bränd kalk CaO räckte det med en temperatur på ca 850-900 C. Den brända kalken släcktes till kalciumhydroxid Ca(OH) 2 Vulkanaska är en puzzolan Puzzolanreaktionen: Romersk betong med vulkanaska Ca(OH) 2 + SiO 2 + H 2 O dvs. kalcium-silikat-hydrat C-S-H 8

Dagens cementtillverkning Kräver en temperatur på 1450 C Utom kalksten som ger Ca krävs, Kvartssand, Si Mineral, Al, Fe Smältan snabbkyls och bildar cementklinker 700-800 kg CO 2 /ton klinker 9

Flygaskan fångas upp i filter Typisk oxidsammansättning: SiO2 40-55 % Al2O3 20-30 % Fe2O3 5-10 % CaO 3-7 % MgO 1-4 % SO3 0,4-2 % K 2 O + Na 2 O 1-5 % Flygaska från kolförbränning 10

En restprodukt från järnframställning Slaggen snabbkyls och blir amorf Kallas granulerad masugnsslagg Typisk sammansättning: SiO2 28-38 % Al2O3 8-24 % Fe2O3 5-10 % CaO 30-50 % MgO 1-18 % S 0,4-2 % Masugnsslagg 11

Silikastoft Från rökgasfilter vid framställning av kiselmetall och ferrokisel Typisk sammansättning: 1/100 av cementkornens storlek SiO 2 94-98 % Hög reaktivitet Al 2 O 3 0,1-0,4 % Fe 2 O 3 0,02-0,15 % CaO 0,08-0,3 % MgO 0,3-0,9 % S 0,1-0,3 % K 2 O + Na 2 O 0,4-0,9 % 12

Egenskaper för några vanliga tillsatsmaterial Egenskap Portlandcement Silikastoft Flygaska Masugnsslagg Struktur Kristallin Amorf Amorf Amorf Kornstorlek, µm 1-100 0,1-1 1-200 1-100 Spec. yta m 2 /kg 300-500 20 000 200-600 300-500 Effektivitetsfaktor 1 2-5 0,2-0,5 0,6-1,0 13

Restprodukter, naturliga mineral Restprodukter från industrin Askor från förbränningsprocesser Bioaska Risskalsaska Kaolinlera - bränns varvid kaolinet övergår till metakaolin och blir amorft Övriga leror- kalcineras vid förbränning Slam från pappersindustrin innehåller kaolin och kalciumkarbonat Gips 14

Några projekt på CBI med restprodukter Slam från pappersindustrin bestående av kaolin och kalciumkarbonat Vid försök på CBI har slammet bränts varvid kaolinet övergått till metakaolin Metakaolinet har sedan använts vid betongframställning på laboratoriet Metakaolinet ger ett starkt bidrag till hållfastheten 15

Metakaolin Metakaolin, Al 2 O 3 x 2SiO 2 Metakaolin bildas vid förbränning av kaolin och blir amorft Puzzolanreaktionen, schematiskt: Ca(OH) 2 + Al 2 O 3 x 2SiO 2 + H 2 O C 2 ASH 8 + C 3 S 2 H 3 Bildar hydrat av kalcium-aluminium-silikat och kalcium-silikat Metakaolinet har en hög reaktivitet, gör strukturen tätare och bidrar till hållfasthetstillväxten för betong 16

Risskalsaska I Asien har man stora mängder risskal Risskalen används som bränsle i el-kraftverk och ger risskalsaska -bottenaska -flygaska Typisk sammansättning: SiO 2 92 % Högre reaktivitet och större finhet än silikastoft Al 2 O 3 0,2 % Fe 2 O 3 0,2 % CaO 1,1 % MgO 0,7 % SO 3 0,5 % K 2 O + Na 2 O 3,9 % 17

Varför använda tillsatsmaterial - för att delvis ersätta det rena portlandcementet - använda restmaterial som annars måste deponeras - en del av den cirkulära ekonomin 18

Slutkommentarer - användningen av tillsatsmaterial begränsas av tillgången - t. ex. flygaska och slagg - restmaterial som idag inte används blir därför intressanta och har en utvecklingspotential - kvalitetskrav på vad som får blandas in i betong finns t. ex. certifiering för flygaska - visioner finns att betongen skall bli klimatneutral under livscykeln 19

TACK! Leif Fjällberg leif.fjallberg@ri.se 010-516 6808 Research Institutes of Sweden Division Samhällsbyggnad RISE CBI Betonginstitutet