Starkare och mer hållbar betong – resistent mot frysning-tining

Två typer av råvaror är i fokus i detta projekt; grafen och termoplastiska mikrosfärer. Båda typerna av produkter har potential att öka hållfastheten för frysning-tining-resistent betong och minska mängden cementklinker som används i produkten. Minskning av cementklinker i betong har stor inverkan på koldioxidutsläppen.

2D fab har det senaste året skalat upp produktionen av grafen från pilot till fullskalig produktion och ytterligare produktutveckling är nyckeln till att optimera för användning i cementtillämpningar. Termoplastiska mikrosfärer (Expancel) har nyligen gjorts kommersiellt tillgängliga för användning i större skala i cementmaterial och applikationer. Aktuella publikationer beskriver Expancel Microsheres som den bästa tillgängliga tekniken för produktion av frys-tin (F/T)-resistent betong.

Detta specifika SIO Grafen-projekt syftar till att vidareutveckla, utvärdera och finjustera grafenprodukter med avseende på kompatibilitet med cementpasta, produktstabilitet och kostnadseffektivitet i cementhaltiga material. Tillsatseffekten från grafen och Expancel-mikrosfärer på materialegenskaper hos cementprodukter kommer att utvärderas. De två komponenterna har aldrig utvärderats tillsammans i cementtillämpningar och kan ge synergistiska effekter på materialegenskaper såsom frys-/upptiningsbeständighet, vattenbeständighet och hållfasthetsegenskaper.

Efter avslutat projekt kommer konceptet att vara klart för uppskalnings- och kommersialiseringsprojekt. Potentiellt resultat är att erbjuda teknik för nya starkare byggmaterial och att minska användningen av cementklinker i frostbeständig betong, vilket kommer att stödja Agenda 2030 och specifikt mål 9.4 och 9.5.

Abstract in English

Stronger and more sustainable freeze-thaw resistant concrete

Two types of raw materials are in focus in this project; graphene and thermoplastic microspheres. Both types of products have the potential to increase strength of freeze-thaw resistant concrete and reduce the amount of cement clinker used in the product. Reduction of cement clinker in concrete has a great impact on CO2 emissions.

2D fab has this past year scaled up production of graphene from pilot to full scale production and further product development is key to optimize for use in cementitious applications. Thermoplastic microspheres (Expancel) have recently been made commercially available for larger scale use in cementitious materials and applications. Recent publication describes Expancel Microspheres to be the best available technology for production of freeze-thaw (F/T) resistant concrete.

This specific SIO Grafen project aims to further develop, evaluate and fine-tune graphene products with regards to compatibility with cement paste, product stability and cost/effectiveness in cementitious materials. The additive effect from graphene and Expancel microspheres on material properties of cementitious products will be evaluated. The two components have never been evaluated together in cementitious applications and may offer synergistic effects on material properties such as freeze/thaw resistance, water resistance and strength properties.

After the completion of this project, the concept will be ready for scale-up and commercialization projects. The potential outcome is to offer technology for new stronger construction materials and to reduce the use of cement clinker in frost resistant concrete, which will support Agenda 2030 and specifically goals 9.4 and 9.5.

Utlysning:
Genomförbarhetsstudier SIO Grafen, våren 2021

Projektpartners: HIPOR Materials, Nouryon, RISE, SweRock, 2D Fab

Projektledare: Farid Akthar, HIPOR Materials

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: Juni – december 2021

Relaterade styrkeområden: