Bygninger, broer, energi- og offshore-konstruktioner kan opnå dobbelt så lang levetid og tåle ekstreme variationer i temperatur, vejrforhold og klima.
Det norske forskningsinstitut Sintef leder et internationalt udviklingsprogram, Lorcenis, som nu er klar til at opskalere forskningen i beton fra prototype i laboratorier til fuldskala-demonstration. Lorcenis står for 'Long lasting Reinforced Concrete for ENergy Infrastructure under Severe operating conditions’.
Baggrunden for projektet er at mindske udledningen af CO2, både ved at forlænge betonens levetid, mindske udslip fra betonproduktionen og bygge holdbare konstruktioner til vedvarende energiproduktion, f.eks. offshore-vindmølleparker og solcelleanlæg i ørkenområder.
Det er forskningsleder for nano- og hybridmaterialer Christian Simon fra Sintef, som står i spidsen for projektet.Dette skal betonen kunne takle og modstå:
Forskellen på den nye generation af beton og ordinær beton:
Hybride nanomaterialer
Han fortæller, at målet er at udvikle en beton med nanomaterialer som tilsætning for at ændre og forbedre betonens egenskaber:
»Både Sintef og flere af vores partnere har nanomateriale, som kan bidrage til, at betonen kan modstå vandindtrængning, og som selv kan opdage revnedannelser, hvilket kan føre til, at betonen reparerer sig selv. Der er på ingen måde tale om sci-fi og vilde drømme.«
»Vi startede ikke fra ‘scratch’, men har meget viden og erfaring fra laboratorier at bygge vores arbejde på. Vi har et ‘proof of concept’, som vi skal teste i en opskaleret version under virkelige forhold,« siger Christian Simon til TU.
Nanomaterialerne er hybride, hvilket vil sige både organiske og uorganiske, for at kunne dække flere funktioner. I betontilsætningen er der tale om, at en nanopartikel kan bestå af en hård keramisk celle og flere funktionelle grupper, som binder sig med beton og dermed opnår nye egenskaber.
Blandt andet kan nogle være hydrofobe (standse vandindtrængning). Dermed kan man forhindre frostskader og rustangreb på betonarmering.
Spin-off
Omkostningerne er et væsentligt punkt – en beton, som skal have dobbelt så lang levetid, op mod 200 år, og som kræver store mængder nanomaterialer, må alt andet lige blive noget dyrere end almindelig beton.
Ifølge Christian Simon er der gode muligheder for at kunne opskalere produktionen af nanomaterialerne, uden at prisen bliver uoverkommelig.
En spin-off-virksomhed fra Sintef, Funzionano AS, skulle være klar til at producere nanomaterialer ikke bare i kilovis, men i tonsvis.
200 år på to år
Nu går forskerne så i gang med at producere teststykker af betonen, som skal igennem en mængde tests, som skal simulere de påvirkninger, beton udsættes for gennem en levetid på 100-200 år.
»Vi går i gang med at lave teststykker af beton, som skal testes til brug i ørkener, hvor nattetemperaturen kan være mange minusgrader og dagtemperaturen godt over 40 plusgrader. Vi skal også teste for saltvand, arktiske tilstande og fire-fem andre forhold,« siger Christian Simon.
Forskellige typer beton med flere tilsætninger fra Lorcenis-projektet testes hos mange partnere, afhængigt af om de skal udsættes for ekstreme betingelser eller standardtests. Blandt deltagerne med egne laboratorier er Rise, Vattenfall, Dyckerhoff, Ntua, Csis, Fab, Acciona, Kværner og Sintef.
Sintef/NTNU i Trondheim har et unikt udstyr til at teste for slid pga. is under reelle betingelser. Det skal benyttes i år.
Behov for koordinering
Om baggrunden for projektet fortæller Christian Simon, at han så, at der foregik meget spændende forskning i beton, men at forskningen var spredt og dårligt koordineret.
Long Lasting Reinforced Concrete for Energy Infrastructure under Severe Operating Conditions.Lorcenis
* 4-årigt FoU-projekt, støttet af EU’s Horizon 2020-program
* Start: April 2016
* Slut: Marts 2020
* Hjemmeside: www.lorcenis-eu.com
* 16 partnere fra 8 lande
* Budget: 8 mio. euro (100 procent finansieret af EU)Partnere
I to år har han stået i spidsen for projektet, som skal være klar om to år.
»Jeg tog initiativ til at bringe en masse institutioner og virksomheder sammen og søge midler fra EU’s Horizon 2020-program,« fortæller han til TU.
Han fik samlet et internationalt konsortium med partnere fra otte lande. EU-støtten er på 8 millioner euro (cirka 60 millioner danske kroner).
[>>media:126185Lorcenis-projektet skal køre en række accelererede tests for at simulere 200 års levetid på betonen.]
Spanske kræfter
Sintef og spanske Acciona med over 40.000 ansatte har lang erfaring med at søge om EU-midler og kunne begge se det fornuftige i at slå kræfterne sammen.
De samlede et hold af tværfaglige eksperter fra ni universiteter og forskningsinstitutter samt store virksomheder som blandt andre Sika, Kværner, Vattenfall og Dyckerhoff samt to små og mellemstore virksomheder.
Spanske Acciona ser på betonudvikling som essentielt for virksomhedens to hovedområder: Energi og infrastruktur. I Norge er virksomheden involveret i tunneldrift på jernbanestrækningen Follobanen.
Ud over det er Acciona aktiv inden for distribution af vedvarende energi, konstruktion af vindkraft- og solparker, vandkraft og en omfattende infrastrukturvirksomhed, som spænder over alt fra anlægning af veje til jernbaner og tunneler.
Artiklen er fra tu.no
