4.2 Resultat av Jämförelsestudie
4.2.2 Kvalitetsskillnad
138934 116770 74750 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 1 kg co2 - ekv
totala koldioxidutsläpp
Lättare att hantera: Betong måste vara homogen att den klarar av kraven på hållfasthet varför vibreras betongen för att tvinga ur den stora mängden luft och fukt som den färska betongen har. Detta kräver delvis olika redskap beroende på vilken typen av den beställda betongen. Att tillföra ett finmaterial som är puzzolant till en betongblandning medför vanligtvis att arbetsbarheten hos betongmassan blir bättre. Materialet rör sig lättare och kommer därmed kräva mindre mängd vibrering.
Upprätthålla längre öppethållande: Vid val av betong måste alltid tas hänsyn till gjutbarhet. Flyttillsatsmedel är en grupp tillsatsmedel som används för att öka gjutbarhet under en begränsad tid efter blandning. Inverkan kan vara allt ifrån att modifiera den färska betongen till den grad att gjutbarheten blir bättre. Öppethållande är den tiden som en betongmassa har god rörlighet och är gjutbar. När cement ersätts med ett GGBS material kommer den tiden att förlängas när tillsatsmaterialen inte reagerar lika snabbt som cement med vatten.
Värme utvecklas till mindre grad och därmed minskas värmesprickor: Vid användning av GGBS i en betong genomförs mindre värme än med standardbetong och det beror helt enkelt på att mindre cement används. När cement reagerar med vatten, hydratiserar, så bildas värme. En hög cementhalt ger en högre värmeutveckling än en låg cementhalt. I miljövänlig betong ersätts cement med GGBS därför den värme skapande reaktionsparten i hydratationen minskar och därmed sänks värmeutvecklingen. Det är positivt då risken för värmesprickor minskar och är användbar vid extremt varma klimat.
Hållfasthetsutveckling är långsammare dock har samma hållfastighet efter 28 dygn: Speciellt vid låga temperaturer har tillsatsmaterial en långsammare hållfasthetsutveckling än cement. Vanligtvis sker tillsatsmaterial reaktioner långsammare än hydrauliska reaktioner. Eftersom hydratationen går långsammare så kommer tillväxten av hållfasthet att ske långsammare, det blir framförallt märkbart vid korta tidsspann. Normal tid för kontroll av hållfasthet hos betong är efter 28 dygn i 20 graders omgivningstemperatur. Även om tillväxten av hållfasthet sker långsammare så har betongen efter 28 dygn uppnått samma hållfasthet som en traditionell betong.
Minskad porositet: Betong är i princip ett poröst stenmaterial. Ju högre betongkvalitet desto mindre poröst är det. Tillsats av GGBS material reagerar med hydratationsprodukterna från cement och vatten reaktionen och skapar ett tätare porössystem med mindre porer, betongen blir tätare.
Är ljusare och ge någon form av reflex ljus: Slaggen som en tillsats gör miljö-betongen ljusare. Detta är en fördel i bygget av exempelvis tunnlar (Swerock, u.d.).
5 Diskussion och slutsatser
I detta kapital diskuteras resultaten av undersökningsstudie och jämförelsestudie samt redovisas vilka slutsatser denna studie leder till.
5.1 Diskussion
Resultatet för miljöbedömningen från olika betongkvalitet visar att vattenmängden i betongrecept påverkar koldioxidutsläpp. En ökning i vattenmängden i betongrecept leder till positiva påverkan på klimatbelastning, dvs. det leder till minskning av co2 utsläpp i atmosfär. Den mest effektiva åtgärden för att minska klimatpåverkan från betong är att nyttja så höga vattencementtal, vct, som möjligt (med hänsyn till krav på hållfasthet och beständighet). VCT står för förhållandet mellan andelen vattenmängd och cementmängd i betongen. Den styrs bland annat av de föreskrivna exponeringsklassen för den aktuella konstruktionsdelen. Betongen exponeringsklass i sin tur bestäms med förutsättning av vad betongen kommer att vara exponerad mot till exempel om gjutningen är inomhus eller utomhus, om den är utsatt för klorider eller frost.
Exponeringsklasserna påverkar inte hållfastheten, men ger däremot ett krav högsta vct. Enligt SS 13 70 03 ju högre exponeringsklass betongkonstruktion utsättas för desto lägra tillåtna vct i betongreceptet. Däremot har resultat visat att högre vct i betongrecept ger lägre klimatpåverkan. Detta medför att betongbranschen kan minska klimatpåverkan från betong genom att föreskriva högre vct och lägre exponeringsklasser. Eftersom exponeringsklasser begränsar möjligheten till att sänka koldioxidutsläpp från betong är det viktigt att börja undvika föreskriva onödigt stränga exponeringsklass i betongspecifikationen.
Med låga exponeringsklasser utan vct krav ger större möjlighet att minska miljöpåverkan från betong. Även om det är inte alltid möjligt att föreskriva högre vct och lägre exponeringsklasser bidrar denna studie till att öka förståelse bland byggbranschen för hur störa klimatpåverkan skillnader beroende på betongsämnasättning.
Detta överensstämmer med vad Anders Rönnblad från Cementa AB förklarade i intervjun att ju högre vättencementtal desto lägre blir klimatpåverkan. Rönnblad hävdar att vid projektering av ett hus räknas ut vilken betongsorten, hållfasthet och exponeringskass som krävs och behövs. De faktorerna styr hur betong kan tillverkas med bland annat vct talet. Till exempel en exponeringsklass XC1 till bostadshus inomhus betong är det väldigt lågt krav på beständighet för att den inte utsätts för frost och salt, då kan vct sätts till 0,9. På grund av produktionens tekniska aspekter där uttorkningstiden är prioriterad väljs en lägre vct för att den ska torka ut någorlunda fort. Konsekvensen blir extra klinkermängd i betong, dvs. högre hållfasthet än vad konstruktionen och beständigheten kräver samt högre klimatpåverkan.
Resultatet visar även att cementmängden i betongrecept har en signifikant inverkan på koldioxidutsläpp. Det högre cementsmängden i betongen ger högre klimat påverkan. Detta
svenska betong. Detta resultat stämmer överens med vad svenska betong har skrivit i sin rapport ”Betong och klimat”, där står att betongrecept kan optimeras genom att minska innehållet av cementklinker för att uppnå lägre klimatavtryck.
De senaste åren har utvecklingen gått mot en allt snabbare byggtid, vilket i sin tur lett till krav på att snabbt nå högt uttorkningskrav. Därför används betong med höga cementhalter samt cementsorter med högt klinkerinnehåll vilket resulterar i hög klimatpåverkan. En anledning till att använda betong med högre kvalitet (hållfasthet) än vad som behövs är för att minska risken för negativa konsekvenser, detta medför ökad klimatpåverkan. Av den anledning är det viktigt att välja lägre betongkvalitet som fyller byggnadens olika krävs vad som gäller beständighet till bärighet.
Den oftast effektiva åtgärden för att sänka klimatpåverkan från betong är att begränsa mängden klinker i bindemedlet. Detta görs genom att undvika föreskriva onödigt höga hållfasthetsklass och hårda krav på uttorkning. Dessutom begränsa användning av höga kvalitet betong till bärande delar där höga kräv på bärighet.
När det gäller alternativa bindemedel pekar resultatet på att högre alternativa bindemedel som ersätter cementklinker ger lägre klimat påverkan. De alternativa bindemedel som används idag är slagg och flygaska som är restprodukter från andra industriella processer enligt svenska betong. Utsläppen av koldioxid för de alternativa bindemedlen kommer endast från transport och framställning.
Vid användning av alternativa bindemedel (slagg, flygaska och silikastoft) tillämpas ekvivalent vattencementtal (vctekv), i stället för vct, där alternativa bindemedel tillgodoräknas med en effektivitetsfaktor (k). Ekvivalent vattencementtal (vctekv) står för förhållandet mellan vattenhalt och bindemedelshalt. I bindemedel ingår cement och tillsatsmaterial med sina effektivitetsfaktorer (k). Enligt SS 137003, anses den maximalt 100 vikt % av cement för att tillgodoräkna effektivitetsfaktorer (k) i beräkning av vct ekv. I SS 137003 finns även det kraven på hur mycket alternativa bindemedel som får tillgodoräknas ett vctekv, vilka cementtyper som anses pålitliga samt hur mycket tillsatsmaterial som får tillsättas i respektive exponeringsklass.
Att minska användningen av vanlig Portlandcement i betong genom att använda alternativa bindemedel har flera fördelar för samhället dels genom att minska koldioxidutsläpp, dels genom att använda olika avfallsmaterial som flyaska och slagg. Av denna anledning bör betongbranschen göra det möjlig att använda alternativa bindemedel i stora mängder i framtiden, och därmed ytterligare minska koldioxidavtrycket.
5.2 Slutsatser
Slutsatserna som dras utifrån resultaten och diskussionen uppvisar att klimatpåverkan i form av koldioxidutsläpp från betong kan minskas betydligt. Detta genom att beakta cementmängden och vattencementtal i betongsreceptet samt genom att använda alternativa bindemedel som ersätts en del av cement.
Denna studie klargör att användning av betong med högre hållfasthet och lägre vct medverkar klimatbelastning negativ. Alltså ger rapporten en betydande förståelse när det gäller hur olika betongrecept medverkar hållbarhets, dvs. att överväga vilken parameter som prioriteras vid val av betongkvalitet och betongsrecept. Med andra ord ätt tänka över mellan att bygga med betongkvalitet högre än vad som krävs för funktionskrav och ställa hårda kräv på uttorkningstid eller att bygga med en hållbarhetsbyggnad (Betong S. , Klimatförbättrad betong).
Resultat från jämförelsestudie ger svar på frågeställning om hur stor minskning av koldioxidutsläpp till följd av användning klimatförbättrad betong i förbättring steg1,2, och 3. Resultat visar en minskning från hela byggnadens klimatpåverkan från 155 343 kg co2- ekv till 138 934 kg co2-ekv, vilket motsvarar ca 10% minskning bara från ersättning av standardbetong med klimatförbättrad betong i förbättring steg 1. Det visar också en minskning i miljöbelastningen från 155 343 kg co2-ekv till 116 770 kg co2-ekv, dvs. en förbättring på 25% genom ersättning av klimatförbättrad betong i förbättring steg 2. På samma sätt visar resultat en minskning av hela byggnads klimatpåverkan från 155 343 kg co2-ekv till 74 750 kg co2-ekv, dvs. en förbättring på 52% genom ersättning av klimatförbättrad betong i steg 3.
Gällande kvalitet (beständighet, hållfasthet, livslängd och gjutbarhet) uppfyller Klimatförbättrad betong samma krav som standardbetong. Klimatförbättrade betong har längre konstruktionens livslängd och beständighet eftersom den alternativa bindemedel har förbättrat motstånd mot klorider. Vissa egenskaper hos betong med alternativa bindemedel kan påverkas, exempelvis hållfasthetsutveckling kan vara lite långsammare framför allt vid vintergjutningar. Resultat visar också att effekten av alternativa bindemedel är densamma för betong med alternativa bindemedel som utan, enligt Thomas cement. Betong med alternativa bindemedel får en mer finporös struktur, vilket medför längre uttorkningstid jämfört med betong utan alternativa bindemedel. Detta kan bero på att ökade tätheten som gör det svårare för vatten att transporteras ur betong. Däremot ökar motståndskraft mot inträngande ämnen, som sulfat – och kloridjoner samt alkalier, som kan orsaka skadliga angrepp.
5.3 Fortsatta studier
Idag finns det flera möjligheter och utmaningar för att minska koldioxidutsläpp i atmosfär. I detta examensarbete finns inte möjlighet att undersöka alla möjliga vägar för att minska klimatpåverkan. Ett förslag till kommande examensarbete är att undersöka hur samordning mellan olika aktörer (byggherre, entreprenader och projektorer) kan leda till ökat beaktande av klimatpåverkan vid byggnad vilken i sin tur kan leda till minskning av koldioxidutsläpp. Ett annat förslag är att undersöka vidare effekten av alternativa bindemedel, exempelvis slagg och flygaska, vad som gäller uttorkningstid, värmeutveckling, hållfasthets och beständighet mot klorid.
Att återvinna och återanvända olika material är viktigt ur miljösynpunkt. Idag finns många vetenskapliga studier och undersökningar vad som gäller användning av exempelvis tegel avfall, keramiskt kakelpulveravfall och rester av rivna betongbyggnaden. Ett kommande examensarbete kan vara att undersöka hur återanvändning av byggmaterial kan bidra till minskning av koldioxidutsläpp.
Referenser
Betong, S. (u.d.). Klimatförbättrad betong. Stockholm. Hämtat från
https://cms.betongarhallbart.se/wp-content/uploads/2019/05/klimatforbattrad- betong_webb.pdf
Betong, S. (u.d.). Klimatförbättrad betong. Stockholm. Betong, T. (2018). TEKNISK INFORMATION.
Betongarhållbart. (u.d.). Hämtat från https://www.betongarhallbart.se
Betongforeningen. (u.d.). Hämtat från https://betongforeningen.se/materialet-betong/
Betongindustri. (u.d.). BIO – klimatförbättrad betong.
Boverket. (u.d.). Hämtat från
https://www.boverket.se/imagevault/publishedmedia/frx2cwgjvk5uz3dhp8o2/Klimatred ovisning_figur_1_Rev4_190122.png
Boverket. (u.d.). Hämtat från
https://www.boverket.se/imagevault/publishedmedia/2ig76ban1ab8rd4imng3/livscykel_ linjar.jpg
Boverket. (u.d.). Hämtat från https://www.boverket.se/PublishedVirtualDir/77103328-5421-4f57-
a9e1-1351bb425bb9.png?lastEdit=636840142045484528
Boverket. (den 20 Februari 2019). Hämtat från https://www.boverket.se/sv/byggande/hallbart-
byggande-och-forvaltning/livscykelanalys/
Boverket. (den 31 Januari 2020). Hämtat från
https://www.boverket.se/sv/byggande/uppdrag/klimatdeklaration/bakgrundsmaterial/ Burström, P. G. (2006). Byggnadsmaterial. Lund: sida. 210.
Burström, P. G. (2006). Byggnadsmaterial. Lund: s.208.Å
Cementa. (u.d.). Hämtat från https://www.cementa.se/sv/tillverkning-av-cement
cementa. (2018). Färdplan cement för ett klimatneutralt betongbyggande. Hämtat från
file:///C:/Users/fatin/Downloads/fardplan_cement-for_klimatneutralt_betongbyggande- 20180424%20(1).pdf.
Environdec. (n.d.). Retrieved from https://www.environdec.com/Creating-EPDs/Steps-to-create-
an-EPD/Registration-and-publication/
Fagerlund, G. (u.d.). Nytt cement med gynnsam miljöprofil. Bygg & teknik . (u.d.). Färdplan cement för ett klimatneutralt betongbyggande . Cementa AB. Klintwall, L. (den 15 Juli 2019). Hämtat från http://www.naturvardsverket.se/Sa-mar-
miljon/Klimat-och-luft/Ozonskiktet/
Malagavelli, e. (Juli 2018). Researchgate. Hämtat från
https://www.researchgate.net/publication/327222611_Influence_of_metakaolin_in_con crete_as_partial_replacement_of_cement
Meissner, M. (u.d.). Ttela. Hämtat från https://www.ttela.se/åsikt/insändare-debatt/andra- faktorer-än-koldioxidutsläpp-spelar-större-roll-för-värmeökningen-1.23507443
Mörtsell, C. (2018). NEPD-1710-694-SE Thomas Betong Varumärkesprodukt Thomatork. Svensk Betong.
Sciencedirect. (2017, December). Retrieved from
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212609017300225?via%3Dihub (Mars 2018). Svensk Betongs EPD’er. Svensk Betong. Hämtat från
https://www.svenskbetong.se/images/Kraftsamling_-
_Material/Faktablad/SvenskBetong_Faktablad_A4_SvenskBetongsEPDer.pdf
Svenskbetong. (u.d.). Hämtat från https://www.svenskbetong.se/om-betong/fakta-
egenskaper/fukt/betong-paverkas-inte-av-fukt
Svenskbetong. (u.d.). Hämtat från https://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-
prefab/miljo-och-hallbarhet/koldioxidutslapp
Svenskbetong. (u.d.). Hämtat från https://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-
platsgjutet/betongens-egenskaper/fukt-och-uttorkning-3
Swerock. (u.d.). Hämtat från https://swerock.se/om-oss/i-fokus/nu_finns_eco-betong/ Swerock. (den 30 September 2019). Hämtat från https://swerock.se/om-oss/i-
fokus/nu_finns_eco-betong/
(2018). Teknisk information Slagg Bremen_Thomas Cement_180129. Thomas Cement. Hämtat från http://thomasconcretegroup.com/images/pdf/Thomas_Cement/Thomas-Cement_C- lab_Teknisk-information_Slagg-Bremen_180129.pdf
Wärmark, K. (den 2 Oktober 2019). Naturvardsverket. Hämtat från https://www.naturvardsverket.se/Sa-mar-miljon/Klimat-och-luft/Klimat/Tre-satt-att- berakna-klimatpaverkande-utslapp/Bygg--och-fastighetssektorns-klimatpaverkan/
Bilagor
EPD:er lista 1. https://www.epd-norge.no/getfile.php/137265- 1490684061/EPDer/Byggevarer/Betongvarer/NEPD-1297-419_Betong-f--r-bj-- lklag-innomhus--klimatf--rb--ttrad.pdf 2. https://www.epd-norge.no/getfile.php/137259- 1490683683/EPDer/Byggevarer/Betongvarer/NEPD-1295-419_Betong-f--r-ytterv- -ggar.pdf 3. https://www.epd-norge.no/getfile.php/139987- 1550836562/EPDer/Byggevarer/Ferdig%20betong/NEPD-1710-694_Thomas- Betong-Varum--rkesprodukt-Thomatork-1-VCT-0-34.pdf 4. https://www.epd-norge.no/getfile.php/137268- 1490684157/EPDer/Byggevarer/Betongvarer/NEPD-1298-419_Betong-f--r-h--lbj- -lklag.pdf 5. https://www.epd-norge.no/getfile.php/137262- 1490683923/EPDer/Byggevarer/Betongvarer/NEPD-1296-419_Betong-f--r-bj-- lklag-inomhus--standard.pdf 6. https://www.epd-norge.no/getfile.php/139939- 1554284640/EPDer/Byggevarer/Ferdig%20betong/NEPD-1711-695_FrostBI-C35- 45-Anl%C3%A4ggning_se.pdf 7. https://www.epd-norge.no/getfile.php/1313048- 1585663407/EPDer/Byggevarer/Betongvarer/NEPD-2115-959_Standardbetong- med-Bas--eller-Byggcement-med-eller-utan-inblandning-av-tillsatsmaterial-.pdf Företags intervjuernaSannolikhetsurval valdes för företagsintervjuerna. Företagen som kontaktades är de som aktiva inom undersökningsområde cement och betong. De valda företagen kontaktades via mejl. Bestämmelse av vilka företag och vilka personer som skulle intervjuas gjordes noggrant med fokus på att välja en anställd som arbetar med uppsatsens huvudämne cement
och betong. Företagen valdes på grund av att de befinner sig i samma marknad fast i olika stadier.
Presentation av respondenter
Respondent 1
Thomas Betong AB är en del av den svenskbolagsgruppen Thomas Concrete Group som är verksam i Sverige, Polen, Tyskland, Norge och USA. Bolaget är levererar högkvalitativ betong med mångårig erfarenhet inom branschen.
Respondent för Thomas AB är Receptansvarig sedan 2018 Christopher Mörtsell. Han har arbetat i flera betong företag som AO betong som projektledare. Därefter jobbade han med Swerock AB som Tekniker.
Respondent 2
Swerock AB är en svensk betongfabrik. Respondent för Swerock är kundansvarig Akin Barin och har arbetat i flera år i Swerock.
Respondent 3
Cementa AB är ett dotterföretag till det tyska företaget Heidelberg Cement Group som är ett byggmaterialföretag. Cementa specialiserad i cementtillverkning. Respondent för Cementa är projekt ledare i utvecklingsavdelning Anders Rönneblad. Han arbetar i många i utvecklingsavdelning hos Cementa.
1. Vilken ersättningens material kommer ni att använda för att minska miljöpåverkan orsakad av betongtillverkningen?
Respondenten 1 svarar med att det beror mest på teknikutvecklingen, och de nya materialen som kommer att uppkomma i marknaden. Idag fokuserar bolaget att ersätta cementet med slagg men att det finns andra material som kan även användas. Däremot finns andra material som inte är godkända än som till exempel olika typer av brända leror.
Respondent 2 svarar med att det finns en skillnad i betongrecept som är att byta cement med slagg. Allt annat kommer att vara samma d.v.s. metoden är samma som de har idag, även vatten, kemikalier och sluttillsatsmedel.
Respondent 3 svarar med att man kan ersätta cement upp till 80%. Men just nu brukar de ersätta den med ungefär 20% slagg eller flygaska och det blir minskning på ungefär 20% på klimatpåverkan. P.g.a. problem i hållfastighet och utforskar andra möjligheter för att minska koldioxidutsläpp.
2. Vilket utsläpp har den miljövänliga betongen, jämfört med den traditionella betongen?
Respondent 1 uppger att det finns reglering kring hur mycket företagen får ersätta cementet med andra typer av bindemedel. I dagsläge sparar företaget upp till 30% av koldioxidutsläpp genom tillsatser bindemedel.
Respondent 2 uppger att det beror helt på hur mycket man har cement i en betong som ska gjutna, till exempel om man ersätter 25% slagg med 300 kilo cement betong per kubik blir det avdrag på 75 kg av de 300 kilo cement och i detta fall så har man minskat med 75 kilo. Ett ungefärligt svar är koldioxidutsläppminskning med 25% till 30%.
Respondent 3 uppger att det beror på hur mycket slagg som kommer att ersätta cement. Teoretiskt kan slaggen ersätta cementet upp till 80%. Dock nackdelen är att betongen bli väldigt slö och få antiaktioner. I dagsläge koldioxidutsläpp minskning vid användning av den miljövänlig betongen är 20% eftersom blandning i dagsläge är ungefär 20% slagg med 80% kliniker.
3. Kommer det att bli brist på slaggen i framtiden eftersom efterfrågan är hög i dagsläget?
Respondent 1 svarar att efterfrågan på slagg kommer att öka i framtiden. vilket kommer att leda till, att det blir svårare för både leverantörer och cementtillverkarna att få tag i det. Vidare nämner han att redan idag har flera företag börjat leta efter olika andra typer av bindemedel som går att ersätta slagg med.
På samma sätt har respondenterna 2 och 3 svarat på frågan.
4. Kommer betong att ha ljusare färg när man ersätter cementen med slaggen?
Respondenten 1 förklarar att det stämmer. Slutresultatet vad gäller färgen av den miljövänliga betongen bero på vilket cementtyp man har använt från början. Eftersom den kända grå cementfärg spelar stor roll när man blandar det med den vita slaggen så blir färgen ljusare.
Respondenterna 2 och 3 angett ett svar som stämmer överens med respondent 1.
5. Hur kommer den miljövänliga betongen att påverkas prismässigt i framtiden när användningen av den kommer till vana?
Enligt respondent 1 kommer konsumenterna att begära nästan bara den miljövänliga betongen. Dessutom tror han att det kan även bli ett krav på projekten att använda sig av en miljövänlig betongen. Det gör att efterfrågan på slagg ökar och troligtvis leda till utforskning av nya resurser till slagg och andra bindemedel vilket med tid pressar priserna till nästan samma nivå som en traditionell betong har idag.
Enligt respondent 2 ligger kostnaden idag för den traditionella betongen på 1552 kr/m3 till jämförelse med den miljövänliga betongen som kostar 200 kr extra per kubikmeter.
Enligt respondent 3 är prisskillnaden inte stor idag. Eftersom slagg är restprodukter under stålproduktion och därmed påverkas slaggspriset på efterfrågan på stålproduktion. Vidare förklarar respondenten 3 att det finns brist på slagg i marknaden i nuläget med tanke på hur mycket det produceras stål i världen. För att inte glömma nämna att priserna påverkas av den ekonomiska situationen som råder och därmed påverkas vid hög –lågkonjunktur.