Jämförelser av tryckhållfasthet och uttorkning av betong med lägre klimatpåverkan

Sammanfattning

Betong är ett av de vanligaste byggnadsmaterialen och har goda egenskaper som hög beständighet, god formbarhet och lång livslängd. Huvudbeståndsdelen cement orsakar däremot en negativ klimatpåverkan där tillverkningen av bindemedlet cement står för cirka 8 procent av världens koldioxidutsläpp. För att minska de stora koldioxidutsläppen finns det alternativa bindemedel där de vanligaste är flygaska och masugnsslagg, vilket är restprodukter från kolkraft- och stålindustrin. Alternativa bindemedel är det mest effektiva sättet på kort sikt att minska klimatpåverkan. Däremot kan inte de alternativa bindemedlen ersätta cement helt utan att tryckhållfastheten försämras, vilket gör att upp till 20 procent vanligtvis ersätts. För att byggbranschen i en större utsträckning ska tillämpa betong med lägre klimatpåverkan är det viktigt att egenskaperna är minst lika bra som hos traditionell betong. Uttorkningsegenskaperna är av stor vikt då uttorkningstiden är styrande för applicering av golvmaterial. När det kommer till hållfasthet tillverkas idag komponenter med överkvalité, vilket gör att en onödigt stor mängd cement används. Ett klimatsmart alternativ skulle vara att ändra nuvarande norm på klassificeringen av hållfastheten. Dagens norm klassificerar hållfastheten vid 28 dygn efter gjutning. Betong fortsätter dock att öka i hållfasthet efter 28 dygn, men ökningen är inte stor hos traditionell betong, medan betong med alternativa bindemedel fortsätter att härda i en högre grad efter 28 dygn. Skulle en klassificering av hållfastheten hos betong med lägre klimatpåverkan bestämmas i ett senare skede som 56 eller 91 dygn, skulle konstruktionens krav fortfarande uppfyllas samtidigt som mängden cement kan reduceras. Idag behöver byggprojekt vänta på uttorkningstiden, vilket medför att ett projekt sällan är färdigt redan vid 28 dygn. Det gör att byggnaden inte belastar betongplattan fullt ut vid 28 dygn och den potentiella hållfastheten behöver inte uppfyllas förrän i ett senare skede. Om hållfasthetsklassen sänks tillkommer dock ett högre vattencementtal, vilket gör att krav på uttorkningsegenskaperna ökar. Tillsammans med Skanska jämfördes i föreliggande arbete betongrecept med lägre klimatpåverkan i tryckhållfasthet och uttorkning. Det var två Portlandkompositcement av typen CEM II/B-M, med cirka 20 procent slagg eller flygaska. De jämfördes även mot en referensbetong av typen CEM II/A-LL. Provkropparna gjöts vid Skanskas betonglabb i Farsta och testades sedan för uttorkning och hållfasthet av auktoriserade företag. Studien tyder på att det inte finns någon anledning att välja bort slagg eller flygaska när det kommer tilltryckhållfasthet och uttorkning. Det går att argumentera för att betong med alternativa bindemedel har högre hållfasthet vid 7 och 28 dygn i jämförelse med traditionell betong i föreliggande arbete, där slaggbaserad betong är cirka 16 procent högre och betong med flygaska är cirka 5 procent högre. Hållfasthetsutvecklingen från 28 till 91 dygn tyder på att betong med alternativa bindemedel ökar med cirka 12 procent medan traditionell betong nästan stannar av, där hållfasthetsutvecklingen är cirka 4 procent. Det går att argumentera för att slaggbaserad betong har cirka 2 och 5 procent snabbare uttorkning vid 35 och 85 dygn i jämförelse med traditionell betong, medan betong med flygaska tenderar att torka ut minst lika bra vid 35 dygn och cirka 3 procent snabbare vid 85 dygn. Resultaten tyder på att vid en minskad hållfasthetsklass skulle betong med lägre klimatpåverkan inte medföra samma förlängda uttorkningstid som en traditionell betong. En klassificering i ett senare skede som 56 eller 91 dygn för betong med lägre klimatpåverkan indikerar på att konstruktionens krav fortfarande skulle uppfyllas, cementanvändningen reduceras och klimatpåverkan minskas.