Blåleire - klimavennlig sementerstatning ?

Blåleire - klimavennlig sementerstatning ?

Forskere har funnet ut at naturlig blåleire fungerer like godt som renset leire til bruk i sementerstatning. Ved å bruke blåleire som sementerstatning kan man oppnå både miljø- og kostnadsbesparelser, gjøre et deponeringsmateriale om til ressurs og skape nye arbeidsplasser.

Motta nyhetsbrev fra Samferdsel & Infrastruktur

Sementindustrien ligger på tredjeplass globalt når det gjelder CO2-utslipp. Grunnen er ikke sementen i seg selv men den utstrakte bruken. Sementindustrien arbeider derfor aktivt for å redusere CO2-utslippene, blant annet ved hjelp av sementerstatning.

Det har vært kjent en stund at ren kaolin-leire kan brukes i betong, men nå viser det seg at også «urene» leiretyper som det finnes mye av i Norge kan brukes til sementerstatning. Forskere har funnet at brent leire kan erstatte inntil halvparten av sementen. Norsk leire har vært avskrevet som sementerstatning, så det kom overraskende på forskerne at man får like bra resultat med norsk blåleire som med ren leire—uten at den må raffineres.

[img id="1"]

Ved SINTEF forskes det på prøver fra Fosen i Trøndelag og Bø i Telemark. Der sitter man på store leireforekomster som er uutnyttet. Sjefsforsker ved SINTEF, Harald Justnes, mener det er en stor fordel at man bare kan spa leiren opp av bakken og brenne den. Det kan også gi grunnlag for nye arbeidsplasser. Leire som fjernes i forbindelse med boligbygging vil også kunne brukes istedenfor å deponeres.

Klimavennlig alternativ

Ved tradisjonell sementproduksjon varmebehandles råmelet ved cirka 1450 grader, noe som gir CO2-utslipp fra kalksteininnholdet (60 % av totalt utslipp). Leire gir ikke fra seg CO2 ved brenning annet enn fra selve oppvarmingen. Siden blåleire kan brennes ved mye lavere temperatur er det mulig å bruke biobrennstoff—noe som kan gi en CO2-nøytral prosess.
Foreløpig er det ingen kommersiell produksjon i Norge med den «skitne» leiren. Kjente bruksområder i dag inkluderer sementerstatning i ferdig-pakket flislim på grunn av forbedret heft.

– Mulighetene er imidlertid mange, mener Justnes.

– Det går fint å bruke leire i dag til element-produksjon hvor jordvåt masse brukes, tilføyer han, men utfordringen er å få til tilstrekkelig støpelighet for ferdigbetong.

Utfordringer

– Jeg tror det er lettest å komme i gang med element-produksjon, sier han.
Å få noen til å produsere kalsinert leire kommersielt, er derimot en utfordring. En annen er støpeligheten. Flyten blir dårligere med leire, så hjelpestoffene må tilpasses leiren.

[img id="2"]

– Den største utfordringen er flyt. Dessuten må man dokumentere hvordan bindemidlet endrer seg over tid, forklarer Justnes.

– Her er vi på god vei, men det må forskes videre.

– Vi har bekreftet at de mekaniske egenskapene i opptil to år er OK. Vi anbefaler ikke høyere andel enn 35 % for å sikre at armeringen er beskyttet mot korrosjon.

Er det derimot snakk om uarmerte produkter som kantstein og steinbelegg i oppkjørsel, kan man bruke så mye leire man vil så lenge fastheten er tilstrekkelig.

– Det er bekreftet at leire beskytter bedre mot saltinntrengning enn vanlig sement. Egenskaper i forhold til frost er ikke undersøkt, men innførte luftbobler beskytter mot frost—uansett bindemiddel.

Best alternativ

Det forskes på andre alternativer til sementerstatning, men Justnes mener leiren har størst potensial. Den rene kaolinleiren blir for dyr på grunn av andre bedre betalte bruksområder som porselen, papir etc. Andre alternativer inkluderer hams fra ris og slagg fra jernverk, som kun finnes i begrenset mengde. Det begynner dessuten å bli mangel på god flygeaske fra kullkraftverk og kullkraftverkene tenkes faset ut på sikt for å motvirke global oppvarming. Aske fra søppelforbrenning vurderes også, men salt og tungmetaller gjør denne lite attraktiv.

Videre forskning avhenger av prosjektfinansiering. Det er også en av utfordringene som gjenstår før man kan komme videre i utviklingen.

– Fordelen er at det finnes leire over alt. Det er ikke utnyttet i særlig grad. Leire er fremtiden, det kommer mer og mer. Blandingssementer er kommet for å bli, konkluderer Justnes.

SAMFERDSELSPROSJEKTER/21. februar 2018

Stor leveranse til Norges største samferdselsprosjekt

Den bærekraftige membranleverandøren Derbigum har levert 42.000 kvadratmeter vanntrykksmembran til 10 kulverter til Norges største og mest ambisiøse samferdselsprosjekt noensinne – nemlig ferjefri E39. Les hele saken

Til toppen