Långa ledtider skapar tryck på ständig innovation inom hållbarhetsområdet för cement- och betongsektorn - Anders Rönneblad, Cementa. Presenterat på Betongdagen den 16 oktober 2018 på Hotel Birger Jarl i Stockholm.

1. Långa ledtider skapar tryck på ständig innovation
inom hållbarhetsområdet för cement- och
betongsektorn
2018-10-16 - Anders Rönneblad, Cementa,
HeidelbergCement och Hållbarhetsrådet

2. Bakgrund: CO2-utmaningen
■ Produktion av cement och betong står ungefär för 5% av alla
koldioxidutsläpp från mänskliga aktiviteter.
■ Parisavtalet: Begränsa den globala uppvärmningen till under 2° C.
■ Världsbefolkningstillväxten och urbaniseringen fortsätter.
■ Produkterna från industrin kommer fortsatt att vara nödvändiga för
samhället, och dess relaterade utsläpp måste lösas.

3. Ternocem – koncept
■ Ett av flera steg på vår resa mot
klimatneutral cement.
■ En cement där en stor andel sekundärt
material från andra industrier, såsom slagg,
kan potentiellt användas under
produktionsprocessen.

4. Ternocem utvecklingsprocess
2009 - 2013
Mars
2018
2016 2018 - 2019September
2018
Undersökning av
produkt-
egenskaper,
råvaror, logistik
Demoprojekt
med utvalda
applikationer
tillsammans
med betong-
tillverkare
Malnings-
kampanj av
Ternocem
Produktion
av ca 2.500
ton klinker
Testproduktion
av
Ternocem-
klinker i
Tyskland och
Sverige
Standardisering
+ Hälso- och
säkerhets-
dokumentation
Marknads-
introduktion
FoU-projekt som
fortlöper
Forskning om
”green
binders”,
utveckling på
laboratorie-
skala
2013
Projektstart

5. Ternocem - projektplan
■ HeidelbergCement leder Ternocem-projektet.
■ Tre testserier för produktion av klinker genomfördes i Tyskland
2013 och Sverige 2016-2018 med ett positivt resultat.
■ Kunddemoprojekt samt initiering av certifieringsprocess för
produkten i Sverige sker under 2018.
■ Kvar att undersöka (2018-2019):
– Produktegenskaper
– Tillgång av råmaterial
– Logistiklösningar
– Business Case
■ Det är för tidigt att förutsäga Ternocems potential på marknaden.

6. Ternocem nyckelkomponenter (BCT*)
■ Belit (C2S, 45-60%):
– Långsamt reagerande fas i OPC, vilket bidrar till den
senare hållfasthetsutveckling (veckor, månader).
■ Kalcium-Sulfo-Aluminat (CSA, 20-35%):
– Bildar snabbt ettringit, vilket leder till hög tidig
hållfasthet och expansion.
■ Ternesit (C5S2$, 5-10%):
– Känd fas i beläggning som än så länge anses vara
inert.
– Reagerar snabbt när Al finns i porlösningen.
Ettringit
*) Ternocem® är Heidelbergcement varumärke för BCT-tekniken.
BCT kombinerar CSA-teknologi med klassisk OPC-teknologi.

7. Mineralkomposition, Portlandklinker vs Ternocem
Typvärde
Portland-
klinker OPC
[%]
Typvärde
Ternocem® [%]
C3S (alit) 55 – 75
C2S (belit) 10 – 20 45-60
C3A (aluminat) 5 – 10
C4AF / C2F (ferriter) 5 – 10 5-15
C4A3$ (ye‘elimite) 20-35
C5S2$ (ternesit) <10
Aluminater <10
Sulfater 2 – 5 0 – 30

8. Typisk råmaterialkomposition av Ternocem/BCT
i jämförelse med Portlandcement/OPC:
BCT – Råmaterial och produktion
Portland
OPC [%]
Ternocem
BCT [%]
Kalksten 55 – 85 30 – 60
Lera 0 – 20 0 – 30
Sand 0 – 10 0 – 20
Bauxit 0 – 5 0 – 15
Järnbärare 0 – 5 0 – 5
Sulfatbärare 5 – 25
Industriella biprodukter 0 – 20 10 – 55
8
■ Olika industriella biprodukter,
som analyserades med
framgång, är viktiga
komponenter i mixen av
råmaterial.
■ För att minimera användningen
av bauxit och anhydrit har ett
stort antal kompositioner med
olika slagger och askor testats.

9. Internationella tillämpningar med CSAB-cement
Ternocem Introduction, 03.04.2018
9
Godkända användningsområden och tillämpningar
 Motorvägs- och landningsbanereparationer
 Brobanereparationer
 Golv, självutjämnande
 Betongkonstruktioner och reparationer
 Tillsats till Portlandcement
 Krympkompensering
Pentagon
Californias Motorvägssystem
(650 km körfält)
LA International Airport

10. Ternocem – prestandakontroller och
fältförsök inom HeidelbergCement
■ Tidigare utförda fältförsök med:
- Marksten
- Grundplattor
- Lego block
- Järnvägssliprar
- Isolerade väggar (Sandwichvägg)
- Betongväggar (Massiva och skalvägg)
■ Lärdom
■ Samma, eller i alla fall mycket snarlika,
principer inom betongteknik som redan
tidigare är känt för OPC-baserade
cement kan tillämpas.

11. Viktiga fördelar med Ternocem jämfört med Portlandcement
■ Miljöfördelar:
– > 30% minskning av koldioxidutsläpp.
– Lägre energianvändning.
– Cirkulär ekonomi (genom användning av
sekundära material).
■ Tekniska fördelar:
– Mycket hög tidig hållfasthet (6-8 timmar).
– Adaptiv/anpassningsbar hållfasthetsutveckling.
– Adaptiv/anpassningsbar bindetid.
– Hållfasthetsutvecklingen är mindre
temperaturkänslig.
– Liten krympning och låg värmeutveckling.
– Hög vattenbindningskapacitet.
– Ökad industrialiseringspotential

12. SP 3 - Technical approval / Durability
Reiner Haerdtl / Anders Rönneblad
Ej överenstämmelse med EN 197-1
5.2 Huvudbeståndsdelar
5.2.1 Portlandcementklinker (K)
Portlandcementklinker är ett hydrauliskt
material som till minst två tredjedelar av sin vikt
ska bestå av kalciumsilikater (3CaO, SiO2 och
2CaO, SiO2) medan återstoden består av
aluminium- och järnhaltiga klinkerfaser och
andra föreningar. Viktförhållandet CaO/SiO2 får
inte vara mindre än 2,0. Innehållet av
magnesiumoxid (MgO) får inte vara större än
5,0 % massfraktion.
■ European Assessment Document (EAD) /
European Technical Assessments (ETA)
är startad med RISE Certifering som
Technical Assessment Body (TAB)
■ Som teknisk expertis är CBI inbjuden

13. En bransch med långa ledtider
■ Långa ledtid för att få allmän acceptans är
ett stort hinder.
■ Vad gör man om man saknar
långtidserfarenheter?
■ Innan vi är i mål med en ny produkt har ofta
behoven eller tillgången på råmaterial
förändrats.
■ Vad har vi lärt oss av historien?
■ Cement- och betongsektorn har stor eget
inflytande på regelverket för krav på
beständighet.
■ Vilken typ av beteende/personligheter har vi
som arbetar med sådana här frågor?
■ Vad finns det för alternativ till att vänta 50-
100 år på att få ett resultat?
■ Det här är en överlevnadsfråga för alla oss.
Träslövsläge fältprovplats. Bild CBI

14. Tack för er uppmärksamhet