Professor om cementkrisen: ”20 procent kan sparas om alla sänker tempot”

2021-08-10 06:00  

Byggbranschen varnar för byggstopp i höst efter Cementas bakslag i domstolen. Men det finns några sätt att minska Sveriges cementanvändning: Lera och långsammare byggtakt.

Cementas tillstånd för kalkbrytning i Slite på Gotland löper ut den 31 oktober. Bolagets ansökan om utökad och förlängd brytning avvisades i början av juli av mark- och miljööverdomstolen.

I Slite produceras ungefär 2,3 miljoner ton cement varje år. Det motsvarar 75 procent av all cement som används i Sverige i dag. Branschföreträdare varnar därför för att cementbrist ska stoppa eller fördröja byggen redan i höst.

Cementas fabrik i Slite på Gotland. Foto: Karl Melander/ TT

Import av cement är inget alternativ, enligt flera bedömare. Den utländska cementen är redan reserverad av andra beställare och ger ökade utsläpp. Dessutom försvåras inköp från andra länder av de tekniska krav som ställs på både cement och betong.

Så vilka alternativ finns då kvar? Experter som Ny Teknik har talat med pekar på några sätt att åtminstone minska den svenska cementanvändningen.

Lera i stället för cement

Det har länge forskats på att använda olika leror i stället för kalksten som grund för bindemedlet i betong. Det kan ersätta en del av den vanliga cementen.

Lerinblandningar på upp till 35 procent i cement har testats på forskningsinstitutet Rise.

– Det är ett otroligt bra komplement till cement. Men vi saknar lite information, vi har inte data för långtidsexponering och beständighet, säger Katarina Malaga, forskningsutvecklare på Rise.

Katarina Malaga. Foto: Rise

En poäng med metoden, som kallas alkaliaktiverade material (AAM), är att lerorna inte behöver brännas i lika hög temperatur som kalkstenen. Mellan 650 och 800 grader Celsius kan räcka, till skillnad från 1 450 grader som krävs för kalksten. Det gör att koldioxidutsläppen från uppvärmningen blir mindre.

Utomlands används metoden med lerinblandning om cirka 30 procent. Men i Sverige förekommer den inte kommersiellt.

Det finns lämpliga leror i Sverige, främst kaolin, men den bryts inte i dagsläget. Därför tror Katarina Malaga att en storskalig produktion av bindemedel från brända leror ligger minst fem år fram i tiden. Framför allt är det tillstånd för brytning, utvärdering av den nya betongen och ändringar av tekniska standarder som kommer att ta tid.

Om storskalig produktion ändå kommer igång, bedömer Katarina Malaga att cirka 900 000 ton bindemedel skulle kunna tillverkas i Sverige på årsbasis.

Långsammare byggen

Johan Silfwerbrand, professor i brobyggnad vid KTH, anser att en hel del cement kan sparas in genom att all byggproduktion slår av på takten.

– Gissningsvis kan 20 procent av totalen sparas in om alla sänker tempot. 30 procent på husbyggnadsbetongen och noll procent på infrastrukturbetongen, säger han.

Han menar att byggbranschen i dag använder onödigt mycket cement i många betonganvändningar. Det görs för att en hög andel cement ger en hög hållfasthet, snabbare hållfasthetstillväxt, bättre beständighet mot salt och en snabbare uttorkning.

– Broar och tunnlar behöver hög beständighet och där är det högst motiverat med höga cementandelar. Men man borde kunna spara inom husproduktionen, som är betydligt större än infrastrukturproduktionen. Beständigheten inomhus är aldrig ett problem, säger han.

Betong är ett mycket vanligt byggmaterial. Foto: Pixabay

I dag är det vanligt att byggföretag använder 450 kg cement per kubikmeter betong i betongplattor och bjälklag för att de ska torka snabbt. Då kan mattor och lim läggas på kort tid efter gjutning utan att skadliga emissioner avges. Men Johan Silfwerbrand bedömer att det skulle räcka med 250 kg cement per kubikmeter för att få tillräcklig hållfasthet.

– Så ifall beställare och byggföretag kunde ha mer tålamod så skulle en del av dagens cementanvändning kunna minskas. Ett par månaders torktid skulle kanske behöva bli ett halvår, säger han.

Johan SilfwerbrandProfessor i brobyggnad, KTH.

Även fabriker som tillverkar betongelement bör kunna minska sin cementanvändning, anser Johan Silfwerbrand. I dag är cementinnehållet högt för att gjutformen snabbt ska gå att tömmas och användas för ny gjutning.

– Sänker man tempot skulle man kunna använda väsentligt mycket mindre cement utan att tappa prestanda för inomhustillämpningar. Men då skulle man behöva bygga större mellanlager och det skulle naturligtvis kosta pengar, säger han.

Slimmade betongkonstruktioner

Genom att betongkonstruktioner görs slankare kan cementbehovet minska.

– Alla konstruktioner kan vara lite tunnare och mindre. Vi har ganska höga marginaler i det vi bygger i dag, säger Katarina Malaga på Rise.

Hon bedömer att det skulle kunna spara in cirka 1 procent av dagens cementanvändning i Sverige.

Öresundsbrons betongpyloner är 203,5 meter höga. TIll hela projektet åtgick 320 000 ton betong. Foto: Johan Nilsson / TT

Går det att återvinna cement?

Cement utgör bindemedlet i betong. När cement blandas med vatten, sten och grus bildas kalciumsilikathydrat och kalciumhydroxid. Eftersom cementen omvandlas kemiskt är det inte praktiskt möjligt att återvinna just bindemedlet.

Gammal betong utgör dock ett undantag. Längre tillbaka var det vanligt att använda grovmalen cement, vilket gör att det tar lång tid för cementkornen att reagera med vatten. Den typen av betong kan krossas för att frigöra cement som ännu inte har reagerat med vatten. Den produkten kan användas som ersättning för en mindre del av cementen i betong.

Varken Johan Silfwerbrand eller Katarina Malaga ser dock återvinning av cement som en lösning för att minska den svenska cementproduktionen framöver.

Däremot är det vanligt att återanvända betong, till exempel genom att den krossas och ingår som ballast i ny betong, eller läggs som fyllnadsmaterial i vägbyggen.

Redan i dag används också metoder för att dryga ut cementen, genom att tillsätta industriella restprodukter som annars skulle hamna på deponi, till exempel flygaska från kolkraftverk, slagg från järnframställning eller silikatmineral från stålframställning.

– Svensk cement kan innehålla mellan 5 och 70 procent av dessa material, beroende på vilka egenskaper man vill att betongen ska ha. Det är en av orsakerna till att svensk cement är betydligt mer miljövänlig än amerikansk och kinesisk, säger Johan Silfwerbrand.

Vad ger detta på totalen?

I dag används ungefär 3 miljoner ton cement i Sverige varje år.

Om byggena går långsammare skulle 600 000 ton kunna sparas in, enligt Johan Silfwerbrand.

Om betongkonstruktioner görs slankare kan 30 000 ton sparas in, enligt Katarina Malaga.

Om lera blandas in till 30 procent i bindemedlet kan 900 000 cement kan sparas in (om fem år), enligt Katarina Malaga.

Totalt sett skulle det betyda 1,5 miljoner ton cement, vilket motsvarar 65 procent av dagens Sliteproduktion. Den totalsiffran gäller dock på fem års sikt.

AAM

Alkaliaktiverade material betyder att materialet aktiveras alkaliskt med en tillsats med högt pH.

Metoden kan användas på flera olika typer av grundmaterial, till exempel lera, slagg eller aska.

Grundmaterialet kan aktiveras antingen genom uppvärmning, malning eller kemiska tillsatser.

Aktiveringen innebär att materialet sedan kan reagera med vatten och fungera som ett bindemedel i betong.

För leror görs aktiveringen av cement, som är alkalisk, och uppvärmning. Därför används cement och uppvärmd lera i samma blandning.

Linda Nohrstedt

Mer om: Cement Cementa

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