Det er NGI (Norges Geotekniske Institutt) som i samarbeid med Franzefoss Minerals har gjennomført et utviklingsprosjekt for å øke kunnskapen om bruk av brent kalk og kalk-sement (KS) som bindemidler for grunnforsterkning. Målet har vært å utvikle et bærekraftig bindemiddelsystem på basis av sertifiserte kalk- og sementprodukter, og å bidra til løsninger som sørger for at viktige utbyggingsprosjekter gjennomføres uten at det går på bekostning av klima, miljø og skredsikkerhet.
Kalksementpeler brukes til ulike formål hvor det er nødvendig å forandre materialegenskapene til jord: Øke styrken og forbedre deformasjonsegenskaper til kvikkleire eller bløte jordmasser uten store terrenginngrep. Metoden bruker en blanding av kalk og sement, og produksjon av disse materialene er forbundet med store klimautslipp.
I forbindelse med utbygging av den nye E6 forbi Klett, Trondheim, ble det blandet kalk og sement i over 44.000 borehull, der hvert hull var opptil 25 meter dypt. Til sammen utgjør samlet lengde av disse kalksementpelene over 900 kilometer - mer enn avstanden Oslo–Bodø i luftlinje.
Ukraina og USA enige om mineralavtale
Testet ut tre bindemidler
NGI har gjennom flere år arbeidet for mer effektiv utnyttelse av kalksementstabilisering i leire, bl a gjennom lab- og feltforsøk. Resultatene viser at man kan redusere mengden innblandet kalk og sement sammenlignet med det som har vært vanlig praksis tidligere. Forskning har ifølge NGI også vist at styrken i felt ofte er høyere enn den som oppnås i laben.
Sammen med Franzefoss Minerals, som er landets største kalkprodusent, ble det testet ut tre ulike kalk/sementbaserte bindemidler. Det er gjort forsøk med ulik mengde og type bindemiddel for å kunne sammenligne effekten av bindemidlene i sluttmaterialets styrke- og stivhetsegenskaper.
Kvikkleire fra NGTS på Tiller-Flotten i Trondheim ble brukt i forsøkene. Resultatene viser tydelig økning i skjærfastheten med økende innblandingsmengde. Samtidig er det en tydelig økning i fasthet med økt andel brent kalk i bindemiddelet.
Bindemiddel med lav andel brent kalk en fordel
En mulig klimaeffekt av disse resultatene kan analyseres ved å se på forholdet mellom styrken (skjærfastheten) av stabilisert leire og CO2-ekvivalent fra produksjon av bindemidler. Laboratorieforsøk viser at det er en fordel å benytte et bindemiddel med lav andel brent kalk (CaO) og samtidig redusere innblandingsmengden ned mot 30 kg/m³.
Med andre ord, for å redusere CO2-avtrykket bør bindemiddel med lavere reaktivitet og lav innblandingsmengde benyttes. Disse resultatene indikerer at det kan være mulig å få en mer miljøvennlig prosedyre for stabilisering av kvikkleire og likevel oppnå en effekt i styrke og stivhet av stabilisert materiale.
I rapporten fra NGI heter det at det er spesielt viktig at tilstrekkelig styrke og stivhet verifiseres med laboratorie- og feltforsøk, både på leirtypen som skal stabiliseres og i en anleggssituasjon. Det synes som at 30 kg/m³ er en nedre grense for mengden reaktivt bindemiddel som kan benyttes.
.jpg)
Jordskred i Klæbu: Traff område det ble advart mot i 2005
Resulterer i et nytt forskningsprosjekt
Dette har nå resultert i et nytt forskningsprosjekt kalt SUSI - SUstainable Soil Improvement. SUSI ledes av NGI og er et samarbeidsprosjekt med Franzefoss Minerals, JLE Grunnforsterkning og Melhus kommune.
Prosjektet er finansiert av Regionale Forskningsfond (RFF) Trøndelag og skal gjennomføres i 2020. Hensikten er å finne ut hvor mye man kan redusere mengden av bindemiddel uten at det går på bekostning av ønsket styrke og stivhet i stabilisert leire. Målet er å bidra til en mer miljøvennlig prosedyre for stabilisering av sensitive leire, ved å redusere CO2-utslipp med minst 20 prosent.
Slik har de sikret Longyearbyen
