Mindre cement ger klimatsmartare betong

Vid cementtillverkning genereras stora utsläpp av koldioxid. En minskning av cementinnehållet i anläggningsbetong ger därför en direkt minskning av klimatbelastningen. Ett vanligt sätt att minska cementmängd och värmeutveckling internationellt är att använda biprodukter som reagerar tillsammans med cement. Detta tillsammans med bland annat lärdomar från Vattenfalls stora utbyggnadsepoker på 1950- och 60-talen har kombinerats för att få fram ett modernt klimatsmart betongkoncept.

Vid Lilla Edets kraftstation i Göta älv nära Göteborg i Sverige, ska Vattenfall ska ersätta delar av den befintliga dammen med en helt ny till 2024. Där har olika metoder undersökts för att minska mängden cement i anläggningsbetongen och därigenom minska såväl klimatbelastningen som behovet av kylning som uppstår i grova anläggningskonstruktioner. Omfattande provningar och tester har gjorts för att säkerställa en betong som fungerar att bygga med och som framför allt uppfyller kraven på dammsäkerhet och beständighet i mer än 100 år framöver.

Lägre temperatur minskar risk för sprickbildning

Gjutning av grova betongkonstruktioner ställer stora krav på hantering av den temperaturutveckling som uppstår inne i betongen vilket annars kan ge sprickbildning. En vanlig metod är efterkylning via kylrör inne i de grova betongkonstruktionerna för att dämpa temperaturökningen. Den minskade cementmängden ger dock en lägre temperaturutveckling än normalt.

Som bonus uppstår även en positiv effekt på arbetsmiljön för byggnadsarbetarna eftersom den stora mängden kylrör inne i gjutformen annars leder till trånga utrymmen och svårigheter att evakuera personer i händelse av en olycka.

– Målsättningen har varit att definiera ett klimatsmart betongkoncept som är färdigt att implementeras vid byggstart. Detta under förutsättning att bibehållen eller förlängd livslängd kan säkerställas på konstruktionerna samt att det ur produktionssynpunkt är ett robust betongkoncept som inte ger störningar och kostnadsökningar i byggfasen, säger Erik Nordström utvecklingsansvarig på Vattenfall R&D. 

För att säkerställa att det utvecklade betongkonceptet funkar i praktiken har en demonstrationsgjutning i full skala genomförts tillsammans med entreprenören NCC och betongleverantören Thomas Concrete Group. Det har gett möjlighet att provpumpa betongen en längre sträcka och betongarbetare fick möjlighet att prova arbeta med betongen för att utvärdera om egenskaperna rent praktisk fungerade. Demonstrationsgjutningen gick utmärkt utan pumpstopp och med mycket nöjda betongarbetare. Uppföljning av temperaturutveckling och töjningar under hårdnandet gjordes med hjälp av fiberoptiska mätningar i samverkan med Chalmers Tekniska Högskola.

Fler användningsområden

Det finns även framtida planer på att kunna använda detta betongkoncept inom exempelvis vindkraften även om vissa justeringar då krävs i själv sammansättningen av betongen.

– Man skulle kunna använda sig av detta koncept när man exempelvis gjuter vindkraftsfundament även om själva sammansättningen av betongen då sannolikt kommer att behöver att justeras något för att passa den specifika exponeringsmiljön, säger Erik Nordström.

Läs mer om hur Vattenfall arbetar för att minska klimatpåverkan