Rädslan för fukt medför onödigt höga cementhalter i betong

Betong är ett av byggbranschens viktigaste material, och det har mycket stor klimatpåverkan. Klimatförbättrad betong upplevs torka långsamt vilket kostar både tid och pengar. I artikeln förklaras en metod att projektera betongens uttorkning med lägre cementhalter, mindre mängd armering och ofta kortare torktider, allt enligt RBK-manualen.

En avgörande beståndsdel i betong är cement, en dyr och ändlig resurs med stor klimatpåverkan. Beräkningar anger att 7–8 procent av världens totala CO₂-utsläpp orsakas av betong, varav cirka 90 procent kommer från cementinnehållet, därtill kommer armeringen. Cementkrisen för några år sedan visar hur beroende byggsektorn är av cement.

Trots den stora klimatpåverkan används ofta betydligt mer cement i betongbjälklag än vad som är nödvändigt, ibland upp mot dubbla mängden. Detta är i stor utsträckning kopplat till hur den moderna betongens uttorkning hanteras i projektering och produktion.

Betong med lågt vct

Under perioden från 1990-talet till 2010-talet etablerades en doktrin där svenska forskare framhöll att lågt vct (vattencementtal) kan lösa betongens uttorkningsproblem. Flera datorprogram utvecklades, bland annat TorkaS  i vilket man kan räkna ut vilket vct som krävs för att uppfylla projektets uttorkningskrav inom tidplanen.

När Bascement med flygaska introducerades år 2013 inleddes dock en epok med nya svårigheter att få betong att torka. Kunskapsläget i byggbranschen idag varierar och stora mängder cement används fortfarande i onödan för att klara uttorkningskrav enligt den kunskap som etablerades för betong utan flygaska och slagg.

I artikeln benämner vi fortsättningsvis betong med enbart OPC-cement för OPC-betong (Ordinary Portland Cement), och modern betong som innehåller slagg, flygaska eller andra pozzolaner, för slaggbetong.

Klimatförbättrad betong

Cement är ett jungfruligt material, medan slagg är en restprodukt. Ur miljö- och klimatsynpunkt finns därför goda skäl att ersätta en del av cementen med slagg. Samtidigt bör en ingenjör förhålla sig kritisk när nya produkter introduceras och främst marknadsförs utifrån klimatargument. Om man ändrar ingredienserna i ett materials recept förändras också dess egenskaper – på samma sätt som när ingredienserna i en sockerkaka ändras.

Den centrala frågan är om fuktegenskaperna hos modern slaggbetong har förändrat betongens beteende eller om den kan hanteras som OPC-betong, med samma kravnivåer och provningsmetoder.

Artikeln beskriver en ingenjörsmässig metod som bedömer hur fukt i slaggbetong påverkar limmade golvbeläggningar och andra golvbeläggningar med fuktkrav. Metoden beskrivs i RBK-manualens avsnitt 2.4 och den utgår från samma vetenskapligt grundade teori som RBK:s ekvivalenta mätdjup i avsnitt 2.3. Skillnaden är att metodiken i RBK:s avsnitt 2.4 även tar hänsyn till slaggbetongens fuktegenskaper enligt senaste forskningen.

Minska betongens klimatutsläpp

Överdimensionerad cementmängd i betongbjälklag har stor betydelse även i ett nationellt perspektiv. Om Sverige vill minska sina klimatutsläpp bör rätt mängd cement i betong vara en central fråga. Cementleverantörer arbetar idag för att minska klimatbelastningen från varje kilo producerad cement. Detta borde kombineras med att bara använda den cementhalt som behövs för betongbjälklagets hållfasthet och beständighet.

”Vi måste klara RBK:n” – en inblick i verkligheten

För många entreprenörer är betongens uttorkning förknippad med oro. Erfarenheter från tidigare projekt med förseningar, viten och kostsamma åtgärder gör att många är försiktiga. Därför väljs vanligtvis betong med lågt vct och hög cementhalt, ofta med avancerade bindemedelssystem, i förhoppning om snabb uttorkning.

Det händer att även ”tekniskt avancerad” betong, med lågt vct och inblandning av slagg, inte har torkat tillräckligt vid RBK-mätningen. När tidplanen pressar och risken för viten närmar sig blir entreprenörens lösning ibland att lägga ett spärrskikt.

Problemet handlar i dessa fall inte om betongens egenskaper – utan i stället om bristande kunskap om slaggbetongens fuktegenskaper och beteende.

Torkade bara till 88 % RF

En entreprenör berättade nyligen att deras RBK-mätningar på ekvivalent mätdjup aldrig sjönk under cirka 88 % RF. Resultatet blev omfattande extrakostnader för uttorkningsåtgärder, förseningar och till slut även spärrskikt.

Efter påpekande att ytskikt i vissa fall kan appliceras ändå – om en beräkning görs med de aktuella materialens korrekta egenskaper – blev reaktionen stark. I praktiken hade projektet siktat mot fel mål. De fokuserade på RF-värdet inne i betongen när det verkliga kravet, det som kan orsaka golvskada, är högsta RF-nivå som uppkommer precis under golvbeläggningen.

Kunskapsläget idag

I dag finns mer kunskap i dessa frågor än vad som nyttjas i stora delar av branschen. Flera forskningsrapporter har publicerats (bl.a. flera av SBUF) under senare år, vilka har bidragit till en ökad förståelse för hur moderna betongrecept beter sig.

Denna kunskap visar att dagens materialutveckling inte alltid kan beskrivas med äldre teoretiska modeller. Att hantera modern klimatförbättrad betong med kunskap och metoder som utvecklades för traditionell OPC-betong riskerar därför att leda fel.

Forskning visar även att slaggbetong har en fördröjd självuttorkning. En effekt av detta är att fuktnivån sänks och säkerhetsmarginalen ökar successivt med tiden.

Det pågår dessutom omfattande standardiseringsarbeten i branschen kring alternativa bindemedel. Slaggbetongens ökade täthet förbättrar ofta beständighet och livslängd, vilka är egenskaper som bör tas till vara och användas på rätt sätt. Standardiseringen av slaggbetongens uttorkningsegenskaper och lämpliga provningsmetoder för dessa behöver utvecklas vidare.

Erfarenheter från praktiken visar dessutom att säkerhetsmarginalerna ofta är stora, särskilt för betong med både lågt vct och tillsatsmaterial som flygaska och slagg. Genom att använda den senaste kunskapen finns därför möjligheter att minska torktider, kostnader och klimatpåverkan.
Läs hela artikeln här som pdf.