Betong utan cement – nu testas det i Sverige

2022-10-24 06:00  

Tillverkningen av cement står för över 90 procent av betongproduktionens koldioxidutsläpp. Nu testar två svenska företag, LKAB och Thomas Betong, tillverkning av helt cementfri betong.

Den svenska betongtillverkaren Thomas Betong har länge arbetat med att sänka cementhalten i sin produkt. Ny Teknik har tidigare rapporterat om deras ”klimatbetong” där mellan 16 och 50 procent av cementen ersatts av slagg från stålindustrin.

Nu har de provat att tillverka betong helt utan cement på två av sina fabriker i Göteborg. Även här utgörs det alternativa bindemedlet av granulerad masugnsslagg (GGBS).

– Vi tillför en alkalisk komponent för att höja ph-värdet och ”kicka igång” slaggen så den binder ordentligt, utan någon cement alls, säger Mats Karlsson, produktchef på Thomas Betong.

Läs mer: ”Klimatbetongen” är här – används i stora svenska projekt

Hittills har de producerat tre batcher i fullskala, och bland annat gjutit kubikmeterstora block för tester och utvärdering.

– De första försöken gjordes i kallt väder, och då såg vi en något långsammare hållfasthetsutveckling jämfört med konventionell betong. Men i sommartemperaturer märker vi ingen markant skillnad, säger Mats Karlsson.

Thomas Betong uppger att deras cementfria betong har lika goda egenskaper som traditionell betong vad gäller konsistens och arbetbarhet. Men att dess koldioxidutsläpp är betydligt lägre – bara 0,08 kilo per liter betong, att jämföra med 0,25 till 0,30 kilo per liter för konventionell betong (utsläppsmängderna varierar beroende på betongrecept).

Men det är inte bara miljöskäl som gör det intressant att minska cementförbrukningen. Därtill kommer den så kallade cementkrisen, som började i fjol somras när Cementa fick avslag på sin ansökan om förnyat tillstånd att bryta kalksten i Slite. De har idag ett temporärt tillstånd som löper ut vid årsskiftet, och branschorganisationerna Byggföretagen och Svensk Betong har varnat för svåra konsekvenser om en långsiktig lösning inte kommer på plats.

Läs mer: Slagg från masugn ersätter 70 000 ton cement

Dyrare än vanlig betong

Mats Karlsson medger dock att Thomas Betongs helt cementfria produkt inte lever upp till standarderna för bärande konstruktioner.

– Men den skulle vara fullt möjlig att använda i vissa applikationer, till exempel sådana där man inte använder den i hela konstruktionen. Man kan tänka sig att klä insidan av betongrör med den, och få en väldig motståndskraft mot nedbrytande syror, säger han.

Testskalan är liten, och det är svårt att utifrån den beräkna produktionskostnaderna vid fullskalig produktion.

– Men den här betongen är ganska mycket dyrare än vanlig betong, eftersom det krävs kostsamma tillsatsmedel. Vi ser den som en prototyp som kan ge viktiga lärdomar, säger Mats Karlsson.

Han beskriver projektet som att Thomas Betong ”varit ute och stretchat lite på ytterligheterna”.

– Nu tar vi ett steg tillbaka och inriktar oss på att produktutveckla vår klimatförbättrade betong ytterligare. Redan idag kan vi producera med väldigt lågt koldioxidavtryck, och nu ska vi tillämpa delar av den här erfarenheten för att sänka det ännu mer, säger Mats Karlsson.

Thomas Betong har som mål att leverera den första klimatneutrala betongen innan 2030.

– Vi jobbar vidare för att utveckla nya betongtyper där vi minskar cementinnehållet ännu mer. Fortfarande är det främst slagg vi använder, men vi tittar också på flygaska från rökgasrening, vulkanisk aska och andra alternativa bindemedel, säger Mats Karlsson.

LKAB: Det är på försöksstadiet

Även LKAB Berg & Betong, som är LKAB:s dotterbolag för bland annat bergförstärkning i gruvorna, experimenterar med cementfri produktion. Deras fabrik i Kiruna tillverkar omkring 160 000 kubikmeter betong om året, och genom att blanda in 50 procent GGBS säger de sig ha minskat Kirunagruvans koldioxidutsläpp med 60 ton per dag sedan i fjol.

Läs mer: Så mycket minskar utsläppen när restavfall ersätter cementen

Nu under hösten har de börjat testa att ersätta cementen helt och hållet, genom att kombinera slaggen med avfallskalk: en restprodukt från gruvbolagets egen produktion, där man använder kalk i pelletsverkens rökgasrening. Konventionellt går avfallskalken till deponi.

– Det hela är på försöksstadiet ännu, men vi har tillverkat höghållfast cementfri betong i full skala. Vi har gjutit både ”provklossar” och lite större konstruktioner som får stå ute och exponeras för väder och vind. Sedan tar vi ut borrkärnor ur dem för provtagning och analys, säger Benjamin Krutrök, gruppchef på LKAB Berg & Betong.

Då kan produktion vara igång

Som dotterbolag för intern produktion har LKAB Berg & Betong lite friare tyglar än exempelvis Thomas Betong, som tillverkar för den öppna marknaden.

– Vi är inte helt bundna av de generella standarderna. Av den totala mängden som tillverkas i Kirunafabriken är ungefär hälften så kallad schaktbetong, som används för bergförstärkning och är undantagen de krav som gäller infrastrukturanpassad betong. Så länge den lever upp till LKAB:s interna krav så är det bara att köra, säger Benjamin Krutrök.

Läs mer: Deras gröna satsning för klimatvärsting är långt borta

Ännu återstår dock en del provtagning och finjustering, innan den cementfria betongen kan tas i bruk i gruvan.

– Normalt mäter man hållfastheten hos betong 28 dygn efter gjutning, men vi vill mäta på längre sikt också. Just nu har vi en batch med utborrade kärnor som vi ska provtrycka efter 112 dygn. Sedan får vi se hur vi går vidare. Men förhoppningen är att kunna ha i gång full produktion av den cementfria schaktbetongen under första halvåret 2023, säger Benjamin Krutrök.

Cement- och betongtillverkning

Cement utgör bindemedlet i betong, och består huvudsakligen av bränd kalk. Det framställs genom att man hettar upp kalksten till 1 450 grader.

Processen frigör koldioxid som finns bunden i stenen. Dessutom används i stor utsträckning kol för att hetta upp kalken, även om cementfabrikanterna jobbar på att fasa ut de fossila bränslena. Per ton producerad cement genereras 700 till 900 kilo koldioxidutsläpp.

I Sveriges drygt 340 betongfabriker tillverkas under ett normalår 14 till 15 miljoner ton betong, vilket förbrukar närmare 3 miljoner ton cement. Produktionen av denna cement ger koldioxidutsläpp på omkring 2 miljoner ton, vilket utgör över 90 procent av betongproduktionens totala koldioxidutsläpp.

Tommy Harnesk

Mer om: Cement Betong

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt