NyTeknik

"Klimatbetongen" är här - används i stora svenska projekt

Logotyp för NyTeknik NyTeknik 17/05/2021 06:00:00 Ania Obminska

Nu används "klimatbetongen" i allt flera stora infrastrukturprojekt, som Västlänken i Göteborg. "Det har varit en ganska lång resa."

© Tillhandahålls av NyTeknik

Det är svårt att se en framtid utan betong. Materialet är en central del i bygget av både infrastruktur och bostäder.

Men om Sverige ska klara klimatmålen om netto-noll utsläpp behöver man göra något åt materialet. Betong består i huvudsak av ballast (sand och grus eller bergkross), vatten och cement - och bara i Sverige står tillverkningen av cement för cirka 5 procent av utsläppen av växthusgaser.

Ett sätt att minska klimatpåverkan är att ersätta en del av cementen med restprodukter, framför allt med flygaska från kolkraftverk eller slagg från stålindustrin. 

Trafikverket styrs bland annat av AMA, Allmän materia- och arbetsbeskrivning, en serie referensböcker som Svensk Byggtjänst ger ut. Dessa, tillsammans med standarder, påverkar hur mycket tillsatsmaterial man får ersätta cementen i betongen med.

Läs mer: De delar på 126 miljoner för lagring av koldioxid i betong 

Villkoret: Vägar, järnvägar och broar måste klara tuffa förhållanden

Myndigheten har på senare år tagit initiativ till att använda mer alternativa bindemedel i sina infrastrukturprojekt, och samtidigt hålla sig inom branschens ramar. Utvecklingen får dock inte ske på bekostnad av de tuffa förhållanden som vägar, järnvägar och broar måste klara av, förklarar Arvid Hejll, brospecialist på Trafikverket.

- Som en stor beställare gör vi det här arbetet i lite små steg. Det är vår strategi för att inte göra bort oss i beständighetsfrågan. Det skulle få oerhört stora konsekvenser över tid, säger han till Ny Teknik.

Genom att bygga med hög beständighet minskar också behovet av underhåll och skador på betongen. 

- Vi skulle kunna bygga ännu mer klimatsmart, men då få konstruktioner med kortare livslängd. Då skulle vi få ökade underhållskostnader, vilket i sin tur också skulle påverka miljön och klimatet negativt, säger Arvid Hejll.

Centralstationen i Göteborg: Slagg ersätter upp till 50 procent av cementen

För tio år sen tillät Trafikverket bara inblandning av slagg i enskilda fall, och en ganska låg inblandning av flygaska i betong (6 procent). I dag är det "relativt många" projekt som använder flygaska i betongen, eftersom det nu är förenligt med de ramar som myndigheten har fått att förhålla sig till, berättar Arvid Hejll. 

Betongtillverkaren Thomas Betong, som ingår i koncernen Thomas Concrete Group, har samarbetat med Trafikverket i en rad projekt genom åren. Koncernens forsknings- och utvecklingschef Ingemar Löfgren beskriver vägen mot en mer hållbar betong som "en ganska lång resa". Från arbetet med Norra Länken i Stockholm där man runt årsskifen 2006/2007 började jobba med flygaska i mindre skala, till dagens arbete med Västlänken och Centralstationen i Göteborg. 

Bygge pågår i Västlänkens etapp Centralen. Foto: NCC © Tillhandahålls av NyTeknikBygge pågår i Västlänkens etapp Centralen. Foto: NCC

I projektet Centralstationen ersätts från 16 upp till 50 procent av cementen i betongen med slagg. Den högsta siffran uppnår man i slitsmurarna, som står för cirka 25 procent av den totala betongvolymen.

- Vår uppskattning är att vi kan spara 36?100 ton koldioxid inom ramen för det här arbetet. De totala utsläppen blir cirka 78?500 ton koldioxid, och besparingen blir då 30 procent jämfört med om vi inte hade använt oss av den klimatförbättrade betongen, säger Ingemar Löfgren.

Det här är förenligt med kravet på 30 procents reduktion som Trafikverket har för projekt 2025-2029. Men vinsterna är inte enbart klimatmässiga, förklarar Ingemar Löfgren.

- I vissa miljöer får betongen en bättre beständighet när man ersätter cementen med andra bindemedel. Det finns alltså tekniska vinster att göra.

Ingemar Löfgren säger att det både för Thomas Betong och hela betongbranschen är en utmaning att man på lång sikt inte har tillgång till all den slagg man behöver för att möta efterfrågan.

- Vi tittar därför på alternativa bindemedel, och driver bland annat projekt med forskningsinstitutet Rise kring kalcinerade leror som ett möjligt alternativ, berättar Ingemar Löfgren. 

Över 40 000 kubikmeter "klimatbetong" i Olskroken

En annan leverantör som jobbar med att ersätta delar av cementen med alternativa bindemedel och är inblandad i Trafikverkets projekt är Swerock. De jobbar just nu bland annat med ombyggnaden av broarna i Olskroken i Göteborg, där all betong som gjuts på plats är så kallad "klimatförbättrande betong". Även här byts en del av cementen ut mot slagg.

Totalt är det över 40?000 kubikmeter som ska gjutas, och utsläppen beräknas minska med cirka 55 kilo koldioxid per kubikmeter betong, vilket motsvarar en minskning med cirka 15 procent jämfört med konventionell betong.

Bild över Olskroken där gjutning av © Tillhandahålls av NyTeknikBild över Olskroken där gjutning av "klimatbetong" pågår. Foto: Peab Air

Staffan Carlström, produktchef på Swerock, beskriver hur Trafikverket på senare år har öppnat upp "väldigt mycket" för att använda mer material som kan minska vår klimatbelastning. 

-  En utmaning vi ofta ställs inför är att det finns högt ställda önskemål i branschen om att uppnå klimatförbättrande resultat, men att det samtidigt inte alltid är förenligt med de krav på sammansättningen av betong som finns i dagens standarder, säger han. 

Han tillägger att betongens tekniska egenskaper är möjliga att optimera så att de ändå uppfyller de tekniska kraven på bärighet och livslängd som ställs.

Klimatfrågan tar mer plats i dag

Staffan Carlström har jobbat med betongfrågor i ungefär 25 år och säger att det är först de senaste fem åren som klimatfrågan verkligen har tagit plats i byggandeprocessen. 

- Fem eller tio år innan det har klimatfrågan funnits med, men det har inte alls varit en lika stor fråga. Utvecklingen har de senaste åren gått snabbt.

Att det finns fler referensprojekt ute i samhället i dag, tror han är en förklaring. Mycket går att prova i labb, men när beställare inte har kunnat se ett material verifierat i verkliga miljöer har de ställt sig mer tveksamma till materialalternativ.

Läs mer: Så kan klimatvänligare cement bli verklighet

Swerock har till exempel ingått i bygget av en provisorisk bro mellan Värtahamnen och Lidingö, som har funkat just som ett referensprojekt. Till en av konstruktionsdelarna använder man en betong med högre inblandning av slagg än tidigare, vilket har bidragit till en sänkning av utsläppen med omkring 45 procent.

Den masugnsslagg Swerock använder för att minska mängden cement i sin betong har bolaget tidigare importerat. Men nu växlar de över till svensk råvara. Slaggen kommer från SSAB i Oxelösund.

- Vi ser att den kommer att täcka det behov som finns på fem-tio års sikt, men det är inget evighetsflöde och vi behöver alternativ. Vi letar ganska brett, och försöker tänka långsiktigt, säger Staffan Carlström.

Därför är slagg och flygaska inte ett långsiktigt alternativ

Även om Trafikverket försöker öppna upp för att byta ut delar av cementet till mer slagg och flygaska i betongen är det inget långsiktigt alternativ, betonar Arvid Hejll. Inte om syftet är att bygga hållbart ur ett koldioxidperspektiv. 

Den dagen man stänger ner kolkraften måste man hitta något annat än flygaska att ersätta cementen med. Eller återigen använda mer cement, vilket kan betraktas som sämre ur ett klimatperspektiv. Och slaggen från en fossilbaserad stålindustri kan inte heller ses som en långsiktig lösning. Man måste hitta nya vägar framåt, menar Arvid Hejll.

-  På så sätt är det vi gör nu när vi använder slagg och flygaska i betongen lite av en konstgjord andning, säger han.

Samtidigt bygger vi allt mer. Så även om man minskar utsläppen per kubikmeter betong exempelvis, så riskerar den totala mängden utsläpp ändå öka.

Den svenska cementtillverkaren Cementa betonar att det är viktigt att använda olika slags ersättningsmaterial i betong och vid cementtillverkning. I dag är det sådant som slagg och flygaska, men i framtiden kan det bli andra material, exempelvis olika lermineral. Detta med hänsyn till klimat och miljö, liksom vilka resurser som är tillgängliga. 

Enligt Cementa finns det en stor underutnyttjad potential i byggsektorn att välja mindre miljöbelastande betong. Men eftersom det finns en begränsning sett till tillgängliga volymer av ersättningsmaterial och önskad kvalitet hos betongen kommer kalkstensbaserad cement att behövas även i framtiden. Betong förutsätter cement.

- Tittar man på betongen i dag kommer majoriteten av klimatavtrycket från cementen. Följaktligen är det viktigt för oss att få de förutsättningar vi behöver för att ställa om vår produktion, dels genom att fasa ut den kol som används som energikälla, men också få till en fullskalig anläggning för koldioxidinfångning, säger Karin Comstedt Webb, hållbarhetschef på Cementa.

Inom cementtillverkningen är det framför allt två saker som ligger bakom utsläppen av koldioxid. Det ena är att tillverkningen kräver mycket energi, eftersom man behöver komma upp i ungefär 1500 grader. Det andra är all den koldioxid som frigörs vid kalcineringsprocessen, när kalken omvandlas till cement. Den står för drygt två tredjedelar av utsläppen, och är en del av tillverkningen man inte kommer undan.

- Den svenska cementindustrin har initierat en förstudie för hur tillverkningen ska se ut på Gotland. Till 2030 vill vi ha en fullskalig anläggning för koldioxidanläggning på plats, och det skulle i så fall bli den andra i världen att vara direkt knuten till cementindustrin, säger Karin Comstedt Webb. 

På Trafikverket har man stor tilltro till betongens egenskaper. I de flesta fall där myndigheten byter ut broar beror det inte på att de har blivit dåliga, utan på att samhället har förändrats, enligt Arvid Hejll. Det kan handla om att en bro behöver klara högre laster, att den är för smal och behöver fler körfält eller att det ska gå ett spår till under en bro. En ny bro i betong ska hålla under väldigt lång tid och kräver lite underhåll.

- Betong är ett väldigt bra material. Det levereras flytande, kan hällas i en form och blir sedan hårt och beständigt. Man kommer aldrig att kunna grundlägga en bro på något annat än betong, säger Arvid Hejll.

Det pågår forskning för att hitta andra beståndsdelar än cement för att binda ihop sten och grus. Men då är det inte längre betong man får. Och det här arbetet befinner sig i ett tidigt stadium. Det kommer att dröja lång tid tills alternativen når marknaden, och inte ens då kommer de att kunna ersätta betongen helt, tror han.

lundi 17 mai 2021 09:00:00 Categories: NyTeknik

ShareButton
ShareButton
ShareButton
  • RSS
Suomi sisu kantaa
NorpaNet Beta 1.1.0.18818 - Firebird 5.0 Initial LI-T6.3.0.40

TetraSys Oy.

TetraSys Oy.