|
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Kulbrinte i betonslam
2 Formolier
2.1 Anvendelse
Formolierne anvendes fortrinsvis til:
- Indsmøring af forme
- Indsmøring af maskiner efter rengøring
På færdigbetonfabrikkerne bruger man kun olien med det formål at indsmøre blandere og transportmateriel efter rengøring. En del (formodentlig kun en mindre del) af olien vil havne i betonslammet i forbindelse med den næste rengøring. Den del af formolien, der ikke er blevet "slidt af" og overført til produktet i forbindelse med dagens produktion, vil blive vasket af og dermed overført til slambassinet.
På betonelementfabrikkerne bruger man formolie til begge de ovenfor nævnte formål. På de fleste fabrikker sker der imidlertid typisk hverken afvaskning af forme eller af de færdige betonelementer med vand. Formene tørrenses derimod med klude og skrabere, således at olien fra formene ikke havner i slammet, men derimod i det tørre affald fra formrensningen. Den største del af olien må dog forventes at blive optaget i det færdige betonemne.
Der er dog enkelte eksempler på, at man blander det tørre affald fra afrensning af forme med slammet fra rengøring af blandere og transportudstyr, hvilket så alligevel betyder, at betonslammet forurenes med formolie fra formene.
2.2 Forbrug
Det er vanskeligt at estimere hvor meget formolie til betonfremstilling, der sælges i Danmark.
De enkelte leverandører er af forretningsmæssige årsager meget uvillige til at fortælle, hvor stort salg af formolie de har.
I forbindelse med interview med nøglepersoner i branchen er disse blevet bedt om at gætte på det samlede forbrug. Ud fra disse begrundede gæt er følgende forbrugsmønster estimeret:
Samlet salg i Danmark pr. år: 1000 tons
Andel af vegetabilskbaseret formolie: 30 %
Andel af mineraloliebaseret formolie: 70 %
De emulgerede olier, som ofte er vegetabilskbaserede, indgår i de førnævnte 30 %.
Betonelementfabrikkerne aftager langt den største del af formolien. Byggepladserne anvender en mindre del, men bruger typisk større mængde pr. kvadratmeter.
I den Europæiske Union (før udvidelsen) bruges i størrelsesorden 80.000 tons formolie pr. år, hvilket skulle udgøre helt op til 25 % af al den mineralolie, der tabes på årsbasis (Application of vegetable-oil based Concrete Mould release Agents (VERA's) at Construction Sites and in Precast Concrete Factories, februar 1999).
2.3 Olietyper
Der findes en række forskellige typer formolier på markedet. De kan typisk opdeles i mineralolier og i vegetabilske olier eller rettere olier på vegetabilsk grundlag.
2.3.1 Mineralolier
Mineralolier stammer fra raffinering af råolie. Olierne består af kulbrinter med typisk kædelængder på under 35 kulstofatomer. Olien beskrives ofte af leverandørerne som en raffineret paraffinolie.
Disse olier er typisk renset for aromatiske kulbrinter, og de har derfor et meget lavt aromatindhold.
2.3.2 Vegetabilske olier og derivater
2.3.2.1 Vegetabilsk olie
Vegetabilske olier stammer fra planter og er typisk rapsolie, sojaolie eller palmeolie. Disse olier består lige som animalsk fedt af triglycerider. Det vil sige, at olien består af en glycerinrygrad, hvorpå der er hæftet tre fedtsyrer.
Fedtsyrerne kan have forskellige længder, og nogle kan være delvis umættede - det vil sige kan have en eller flere dobbeltbindinger.
I formolie har de vegetabilske olier samme funktion som mineralolierne nemlig at bære de øvrige ingredienser og at skille beton og form ved de fysiske/kemiske egenskaber.
2.3.2.2 Fedtsyrer
Vegetabilske olier og animalsk fedt kan hydrolyseres (forsæbes) ved kogning med en stærk base. Derved spaltes olien eller fedtet, og fedtsyrerne frigøres som frie fedtsyrer.
Typiske fedtsyrer er stearinsyre og palmitinsyre, som kendes fra de fleste fedtstoffer. Stearinsyre og palmitinsyre udgør således ca. en tredjedel af fedtsyreindholdet i mælkefedt, svinefedt og oksefedt.
Stearinsyre og palmitinsyre er mættede fedtsyrer, som ikke indeholder dobbeltbindinger. I figur 2.1 er vist formlen for stearinsyre.
Figur 2.1 Formel for stearinsyre
I de fleste planteolier, som fx rapsolie, indeholder fedtsyrerne en eller flere dobbeltbindinger – de såkaldt umættede fedtsyrer. Mere end halvdelen af fedtsyrerne i rapsolie er oliesyre, som er en fedtsyre med 18 kulstofatomer og en enkelt dobbeltbinding.
2.3.2.3 Esterificeret planteolie
Rene frie fedtsyrer har et relativt højt smeltepunkt (fx smelter stearinsyre ved 69,3°C), hvilket betyder, at de er faste ved stuetemperatur og derfor er vanskelige at bruge som formolie.
Smeltepunktet og viskositeten kan imidlertid reduceres kraftigt ved en esterificering.
Ved en esterificering med en alkohol fx ethanol falder smeltepunktet i forhold til den frie fedtsyre. For eksempel er smeltepunktet for ethylstearat 33-35°C sammenlignet med de ovenfor nævnte 69,3°C for den frie fedtsyre.
I figur 2.2 er vist formlen for ethylstearat.
Figur 2.2 Formel for ethylstearat
Esterificeret planteolie og især esterificeret rapsolie er meget anvendt som "biodiesel", og det er derfor et relativt billigt produkt, der produceres i relativt store mængder.
2.4 Formulering af formolier
Den praktiske sammensætning af formolier er fabrikanternes hemmelighed. På grundlag af en række kemiske analyser af udvalgte produkter samt samtaler med en række leverandører af formolier er det dog blevet klart, at langt de fleste produkter består af blandinger af ovenstående olietyper og derivater.
2.4.1 Mineralolie baserede formolier
De mineralske olier består som oftest af rene olier eventuelt tilsat en rustinhibitor og eventuelt en mindre mængde fedtsyre. Som regel er mineralolierne, der anvendes i formolie, kulbrinter med et meget lavt aromatindhold.
Formålet med mineralolien i formolie er at være bærer af de øvrige komponenter og at skille betonen fra formen ved den hydrofobe effekt af olie i forhold til vand.
Fedtsyrerne reagerer med kalciumioner i cementen og danner herved kalksæber på overfladen af betonen. De fysiske slipegenskaber af formolien bliver kemisk forstærket ved denne reaktion mellem fedtsyre og kalcium.
2.4.2 Vegetabilskbaserede formolier
De vegetabilskbaserede formolier består typisk hovedsagelig af blandinger af rene planteolier (triglycerider), esterificerede fedtsyrer fra planteolier og frie fedtsyrer. Blandingsforholdet kan gå fra helt ren planteolie (triglycerider) til overvejende esterificeret planteolie.
Der er imidlertid også eksempler på, at vegetabilske olier er blandet med lavviskose mineralolier (kulbrinter). Formålet med denne iblanding af mineralolie er sandsynligvis at reducere viskositeten af det færdige produkt.
I enkelte vandholdige formolier, der foreligger som emulsioner, er der tilsyneladende tilsat syntetiske tensider, som også kendes fra rengøringsmidler. Effekten af tensiderne er først og fremmest at stabilisere emulsionen således, at den ikke skiller ved henstand.
2.4.3 Andre typer slipmidler
Ud over formolier og slipmidler på basis af mineralsk eller vegetabilsk olie er der også på markedet produkter, som det er vanskeligt at klassificere under disse kategorier.
Til anvendelse på transportudstyr (blandere, betonkanoner, vanger, transportbånd) findes der på markedet et slipmiddel, som ifølge leverandøren består af sukkerforbindelser tilsat korrosionsinhibitor og overfladeaktive stoffer. Dette produkt kan ikke anvendes som formolie, idet det virker ved at retardere cementafhærdningen. Denne effekt kan udnyttes i forbindelse med indsmøring af udstyr, således at rengøring af udstyret bliver lettet.
På markedet er også kommet et relativt nyt produkt, som ifølge leverandøren består næsten udelukkende af en forsæbet fedtsyre, og som derfor heller ikke indeholder kulbrinte.
2.5 Deklarationer
På praktisk talt alle de formolier, der sælges i Danmark, har leverandørerne et tilhørende produktdatablad og sikkerhedsdatablad, hvor olien og de nødvendige sikkerhedsforanstaltninger er nærmere beskrevet.
Det kan imidlertid være vanskeligt ud fra databladet at afgøre, hvilken type olie der er tale om. Ikke alle leverandører af mineraloliebaserede formolier skriver dette på en let forståelig måde. Tværtimod er der eksempler på, at leverandører af næsten ren mineralolie beskriver deres produkt som "bionedbrydeligt", hvilket kan forlede en til at tro, at der er tale om en vegetabilsk olie.
Tilsvarende beskriver nogle leverandører deres formolie som mineralolie af medicinsk kvalitet, hvilket ligeledes kan forlede en til at tro, at man problemfrit kan blande det i betonslam.
Ifølge bekendtgørelse nr. 329 af 16. maj 2002 om klassificering, emballering, mærkning, salg og opbevaring af kemiske stoffer og produkter § 41, stk. 2, er det ikke tilladt at anprise et kemisk produkt med udsagn, der er egnet til at give brugeren den opfattelse, at stoffet eller produktet ikke indebærer risiko for mennesker og/eller natur.
Der er næppe nogen tvivl om, at de leverandører, der beskriver deres produkt som værende "bionedbrydeligt", har ret heri. Formolierne på mineralolie basis kan sandsynligvis nedbrydes af mikroorganismer under aerobe (iltrige) forhold. Men der er på grund af cementens alkalinitet ikke megen biologi i betonslam, og nogle af de olier, som beskrives som "bionedbrydelige", indeholder høje koncentrationer af kulbrinte, som vil blive detekteret i forbindelse med en analyse af betonslam for kulbrinteindhold.
Også mineralolie af medicinsk kvalitet indeholder høje koncentrationer af kulbrinte, som vil blive detekteret i forbindelse med en analyse af betonslam for kulbrinteindhold.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 Juli 2006, © Miljøstyrelsen.
|