10.10.22 Nyheder

HVAD SKER DER I CALLISTE-PROJEKTET?

Denne artikel er skrevet af

Teknologisk Institut

I CALLISTE udvikles nye cementer med reduceret CO2-aftryk. I artiklen gives eksempler på resultater opnået i projektet indtil videre.

I begyndelsen af 2021 lancerede Aalborg Portland en ny cement, FUTURECEMTM, med ca. 30% lavere CO2-aftryk i sammenligning med traditionel Rapidcement. I FUTURECEMTM er CO2-besparelsen opnået ved at erstatte cementklinker med en kombination af kalcineret ler og kalk.

FUTURECEMTM-cement er primært udviklet til anvendelse i færdigblandet beton, men i det 4-årige CALLISTE-projekt, som er støttet af Innovationsfonden, er det ambitionen at videreudvikle FUTURECEMTM, så ønskerne til egenskaber fra alle anvendelsesområder inden for beton bliver dækket, samt at opnå en endnu større CO2-reduktion. Mere specifikt er det målet at udvikle:

  • En cement med høj tidlig styrke, som er optimeret til produktion af præfabrikerede betonelementer og betonvarer. Målet er en cement med ca. 35% klinkererstatning, der klassificeres på samme vis som den nuværende version af FUTURECEMTM (CEM II/B-M (Q,LL)). Det vil sige en cementtype, som allerede er godkendt til anvendelse i beton i Danmark iht. betonstandarden DS/EN 206 DK NA.
  • Cement med 50% klinkererstatning, som kan anvendelse i alle typer af beton. Det vil sige en cementtype, der klassificeres som CEM II/C-M (Q,LL) jf. den nye ikke-harmoniserede europæiske cementstandard EN 197-5. Denne cementtype er endnu ikke godkendt til anvendelse i beton i Danmark, men det indgår som del af CALLISTE-projektet at udarbejde et dokumentations-grundlag, som kan bane vejen for en godkendelse.

Projektet har nu været i gang i ca. 2 år, og i det følgende beskrives et par udvalgte eksempler på de foreløbigt opnåede resultater.


Forsøg med test-version af cement med 50% klinkererstatning

I begyndelsen af projektet blev der fremstillet ca. 16 tons af en ”test-version” af en cement med 50% klinkererstatning til en række indledende undersøgelser. Cementen er blandt andet blevet undersøgt i et testprogram, hvor en række udvalgte betonegenskaber er blevet dokumenteret, fx styrkeudvikling, frostbestandighed, kloridmigrationsudvikling og modstand mod karbonatisering.

Resultaterne fra det gennemførte testprogram viser generelt lovende betonegenskaber. Fx er der opnået fine resultater med hensyn til udvikling af både betonens styrke og tæthed overfor kloridindtrængning (se Tabel 1). Dog har undersøgerne også understreget, at den høje grad af klinkererstatning (50%) resulterer i udfordringer med at overholde de gældende krav med hensyn til frostbestandighed. Af samme årsag omfatter CALLISTE også en forskningsindsats med fokus på holdbarhedsaspekter for beton, der er fremstillet med cement med høje klinkererstatningsgrader – og her er netop udfordringerne med frostbestandighed et særligt fokusområde.

Tabel 1. Prøvningsresultater (styrkeudvikling, frostbestandighed og kloridmigration) for beton med ”test-version” af CEM II/C-M (Q,LL) og v/c = 0,38. Til sammenligning er der i tabellen indsat tilsvarende resultater (fra et tidligere studie) for en konventionel E-beton med 75% lavalkali cement og 25% flyveaske samt v/c = 0,38.

Felteksponeret beton

For at studere langtidsholdbarheden af beton fremstillet med cement med høj klinkererstatning er der i CALLISTE fremstillet en række betonblokke med den tidligere nævnte test-version af CEM II/C-cement. Efterfølgende er blokkene blevet placeret i felten i forskellige eksponeringsmiljøer (Fig. 1). Der vil blive foretaget opfølgende undersøgelser af blokkene i løbet af projektperioden, hvilket forventes at resultere i værdifuld ny viden om denne cementtypes holdbarhedsmæssige egenskaber i de forskellige typer af eksponeringsmiljøer.

(a) Hirtshals:

Fig. 1. Betonblokke fremstillet med test-version af cement med 50% klinkererstatning (CEM II/C-M (Q,LL)). Blokkene er placeret i forskellige eksponeringsmiljøer med henblik på langsigtede holdbarhedsundersøgelser: (a) og (b) marint miljø, Hirtshals; (c) vejside-miljø, Hveen Boulevard, Taastrup; (d) udendørs miljø, Teknologisk Institut, Taastrup.

(b) Hirtshals:

Fig. 1. Betonblokke fremstillet med test-version af cement med 50% klinkererstatning (CEM II/C-M (Q,LL)). Blokkene er placeret i forskellige eksponeringsmiljøer med henblik på langsigtede holdbarhedsundersøgelser: (a) og (b) marint miljø, Hirtshals; (c) vejside-miljø, Hveen Boulevard, Taastrup; (d) udendørs miljø, Teknologisk Institut, Taastrup.

(c) Hveen Boulevard, Taastrup:

Fig. 1. Betonblokke fremstillet med test-version af cement med 50% klinkererstatning (CEM II/C-M (Q,LL)). Blokkene er placeret i forskellige eksponeringsmiljøer med henblik på langsigtede holdbarhedsundersøgelser: (a) og (b) marint miljø, Hirtshals; (c) vejside-miljø, Hveen Boulevard, Taastrup; (d) udendørs miljø, Teknologisk Institut, Taastrup.

(d) Teknologisk Institut, Taastrup:

Fig. 1. Betonblokke fremstillet med test-version af cement med 50% klinkererstatning (CEM II/C-M (Q,LL)). Blokkene er placeret i forskellige eksponeringsmiljøer med henblik på langsigtede holdbarhedsundersøgelser: (a) og (b) marint miljø, Hirtshals; (c) vejside-miljø, Hveen Boulevard, Taastrup; (d) udendørs miljø, Teknologisk Institut, Taastrup.

Ny cementklinker

1500 tons af en ny cementklinker! Det var resultatet et produktionsforsøg i fuld skala hos Aalborg Portland i juli 2022 og den foreløbige kulmination på arbejdet i CALLISTE med at udvikle en ny klinker med en sammensætning, der er optimeret til at give en øget tidlig styrkeudvikling. Det er nu planen, at den nye klinker skal anvendes som basis for pilotfremstilling af nye cementer, der efterfølgende skal testes og undersøges i projektets forskellige forsknings-, demo- og udviklingsaktiviteter.

Fakta

Kort om CALLISTE-projektet

Titel: CALcined clay-LImeStone Technology Extension (CALLISTE)

Varighed: 4 år og 1 md. (1. okt. 2020 – 31. okt. 2024)

Samlet budget: 33,1 mio. kr.

Innovationsfondens investering (gennem Grand Solutions-programmet): 21,6 mio. kr.

Partnere:

  • Aalborg Portland A/S
  • Teknologisk Institut
  • Technical University of Munich
  • Aarhus Universitet
  • DTU
  • Unicon
  • CRH Concrete A/S
  • IBF
  • Vejdirektoratet
  • FB Gruppen
  • Femern A/S
  • Dansk Beton

Relateret indhold