Hem Fråga Experten Fråga Experten: Minska mängden cement i platta?

Fråga Experten: Minska mängden cement i platta?

Fråga Tidskriften Betongs experter

Av miljöskäl (CO2-utsläpp) så skulle jag vilja dryga ut betongen i grundplattan till en tvåplansvilla, alltså minska den totala mängden cement i konstruktionen. Plattan skall stålglättas efter gjutning och den glättade ytan skall ytbehandlas med dammbindare och sedan utgöra färdigt golv. Golvvärmerör och avlopps- och eldrör skall gjutas in i plattan.

Att använda en stålglättad yta som färdigt golv har jag gjort många gånger och det funkar mycket bra om man ser till att det inte kommer skräp i ytan vid gjutning och glättar med omsorg.

Om man bygger ett trähus på betongplattan så är det bra för att minska koldioxidutsläppen men man kommer i många fall inte runt behovet av en betongplatta som grund, i själva verket så är miljönyttan med träet rätt obetydlig i förhållande till betongens miljöpåverkan. Men betong är ju ett fantastiskt material och det skulle vara bra att lära sig hur man kan använda den på ett snålare vis.

Jag har läst om metoder att konstruera plattan så att den blir tunnare på vissa ställen där lasten inte är stor men det är dyrt att anlita konstruktörer för det. En av mina kunder föreslår att vi använder sten men jag ser inte det som realistiskt i Sverige.

Min fråga är: Hur mycket kan jag öka mängden sten i betongen innan den förlorar sin förmåga att ta last eller blir för dålig på att fylla ut runt armering? Jag tänker att man bygger en normal platta med kantelement, dvs 10 cm betong på 30 cm cellplastisolering.

Om man behöver öka plattans tjocklek för att öka mängden sten men ändå få totalt sett mindre cement i konstruktionen så kan man t.ex göra plattan 13 cm tjock med 270 mm isolering.
/Buster

Miljöbelastningen för betong, och indirekt cementet (ca 90% av betongens CO2), är ofta en prioriterad fråga idag. Tyvärr får man inte alltid med betongens livslängd, beständighet, underhållsfrihet, återvinning och CO2-upptag (karbonatisering) i miljöbedömningen.

Som jag ser det ett antal alternativ för att minska betongens CO2 från cementtillverkningen, såsom:

1. Inte välja lägre vatten-cement-tal (vct) än vad konstruktionen behöver. Många gånger väljs låga vct för att klara pressade byggtider, snabb uttorkning, formrivningstider, exponeringskrav, täthetskrav, mm. Dessutom ger sänkt vct ett ökat behov av sprickarmering, och således ökat CO2. Som regel klarar man sig med en C25/30 till bostadsbyggande, en betong som har ca 290 kg cement. Väljer man exempelvis en snabbtorkande betong med vct 0,34 har den ca 550 kg cement, samt kan behöva ca 50% mer sprickarmering.

2. Dimensionera för “slimmare” och mer genomtänkt konstruktion, genom att minska tvärsnittet och utformningen kan volymen betong minskas.

3. Välja en betong med mycket och stor sten, samt trög konsistens. På detta sett minskas betongens pastabehov (cement+vatten), det kan skilja ca 50 kg cement mellan en stenreducerad (smalslang) betong med konsistens S4 och en “vanlig” betong med konsistens S2.

Det finns andra fördelar, än av miljöskäl, att minska pastavolymen i betongen då det gör den mer beständig och mindre sprickbenägen (lägre krymp och temperatur samt minskad risk för separation) samt har lägre kostnad.

4. Välja ett cement med lägre CO2 och/eller ersätta cementet med alternativa bindemedel. Vi använder idag cement av typen CEM I och CEM II/A med relativt hög andel klinker (min 95% respektive min 80%), men det finns potential att använda CEM II/B och CEM III. De alternativa bindemedel vi brukar använda är masugnsslagg och stenkolsflygaska, vilka ses som restprodukter och på så sett har mycket lågt CO2.

Även silikastoft från tillverkning av metallegering används, men i begränsad omfattning och då som regel inte av miljöskäl. Vi brukar vara hänvisade till standarder och regelverk, vilka bestämmer vilka alternativa bindemedel som tillåts användas inom fabriksbetongtillverkning (stenkolsaska, masugnsslagg och silikastoft).

Förutom att dessa i sig skall uppfylla en rad krav (standarder) är man begränsad av hur mycket man får tillsätta och tillgodoräkna sig (EN 206, SS 137003 och ANL AMA). Det som är vanligast idag vid betongtillverkning är slaggen, då den har bättre effektivitet, får ersätta mer cement, och finns i relativt god tillgång, jämfört med flygaska.

Går man utanför standarder och regelverk finns det andra produkter som kan användas som ersättning för cement, såsom geopolymer, kalcinerad lera, malt tegel, aktiverad slagg, förbränningsaska, osv. Och intresset för och utvecklingen av alternativ till portlandscement går snabbt, och lättnader i standarden är på väg.

Förutom cementet och alternativa bindemedel, har man miljöfokus på transporter, uppvärmning, helkrossballast, återanvändning av färsk och hårdnad betong, tillsatsmedel, släppmedel, osv.

För att svara på din fråga angående hur mycket sten betongen kan ha, beror det på dess egenskaper (storlek, egenpackning, kornform, vattenbehov m.m.), hur trög betong du kan acceptera, lufthalt, mm. Att gå upp i tjocklek för att ta höjd för dålig utfyllnad är nog inte rätt väg att gå. Men ett riktvärde för hur långt ner i vattenhalt man klarar att göra en betong är ca 170 liter, och mängden cement blir då vattenhalten dividerat med vct.

Vattenbehovet kan variera en del mellan betongfabriker beroende på ballastens egenskaper och vilket cement de kör med. De som har “sämre” grus eller helkross brukar behöva minst 180 liter vatten. Om du har möjlighet att välja en lufttillsatt betong, förutsatt att du inte skall glätta ytan (risk för delaminering), gör att man kan hålla nere vattenmängden något och få bättre arbetbarhet.

Oskar Esping, tekn. dr. Thomas Betong och Thomas Concrete Group