Slik oppnås de laveste klimagassutslippene for betong i samferdselskonstruksjoner

Til samferdselskonstruksjoner spesifiseres konstruksjonsbetong iht. håndbok R762 (Prosesskode 2) og sprøytebetong iht. Norsk Betongforening publikasjon nr. 7 (NB7) og NS-EN 206+NA. Ferdigbetongprodusenter sentralt i Sør-Øst Norge vil med flygeaskebindemidler fra Norcem klare kravene for Lavkarbon A for alle de tre betongtypene i Prosesskode 2 (SV-Standard, SV-Kjemisk og SV-Lavvarme), og oppnå kravet til B35 Lavkarbon Sprøytebetong på 280 kg CO2-ekv./m3, uten bruk av flygeaske, utover det som allerede er i sementen (STD-FA). 
Ferdigbetongprodusenter fra Bergen og nordover, som benytter STD-FA fra Kjøpsvik, vil komme noe høyere i klimagassutslipp, som det gis eksempler på i denne artikkelen.

Prosesskodens krav til maksimalt klimagassutslipp for fasthetsklasse B35 og B45 vises i Tabell 1, sammen med kravene for Lavkarbon B, Lavkarbon A og Lavkarbon Pluss, iht. Norsk Betongforenings Publikasjon nr. 37.

Tabell 1  Krav til maksimalt klimagassutslipp

    Kg CO2-ekv./m3
B35 B45
Prosesskode 2 320 330
Lavkarbon B 280 290
Lavkarbon A 210 220
Lavkarbon Pluss 160 170

Ferdigbetongprodusenter sentralt i Sør-Øst Norge kan med flygeaskebindemidler fra Norcem produsere betong som overpresterer med stor margin i forhold til klimagasskravene i Prosesskode 2, og for de to betongtypene med de høyest minimumskravene til tilsetningsmaterialer, kan til og med bindemidlene gi stor margin til kravene for Lavkarbon A. For en tenkt ferdigbetongfabrikk, med normalt godt tilslag, er det beregnet klimagassutslipp for de betongtypene som er aktuelle i samferdselskonstruksjoner.

Det er forutsatt transport av delmaterialene (A2) som utgjør i området 10-20 kg CO2-ekv./m3, avhengig av betongtypene som diskuteres i det etterfølgende. Tabell 2 viser bindemiddelsammensetninger av STD-FA, silika og flygeaske og hva dette har gitt av klimagassutslipp for de tre konstruksjonsbetongene.

Tabell 2  Bindemiddelsammensetninger og resulterende klimagassutslipp for betongtypene

 

Masseforhold

Silika (%)     

Flygeaske (%)  

   Kg CO2-ekv. / m3

B45 SV-Standard 0,39 3 30 216
B45 SV-Kjemisk 0,39 8 25 204
B45 SV-Lavvarme 0,44 3 40 179

Tabell 2 viser at kravene til Lavkarbon A tilfredsstilles med god margin for SV-Kjemisk og SV-Lavvarme, mens for SV-Standard ligger klimagassutslippet kun 4 kg under grenseverdien på 220 kg CO2-ekv./m3. Dette betyr at det skal små endringer til i betongprodusentenes rammebetingelser før det kan bli vanskelig å klare kravet til Lavkarbon A for SV-Standard.  SV-Standard med STD-FA fra Kjøpsvik, produsert i Trondheimsområdet med lik betongsammensetning som ble benyttet på fabrikken i Sør-Øst Norge, gir 229 kg CO2-ekv./m3, men hvis denne proporsjonere med 5% silika vil klimagassutslippet komme ned til klassegrensen for Lavkarbon A. For SV-Kjemisk og SV-Lavvarme vil betongene tilfredsstille Lavkarbon A, og for SV-Lavvarme med en margin til klassegrensen på ca. 20 kg CO2-ekv./m3.
 Det er viktig å presisere at i det langstrakte geografiske området som benytter STD-FA fra Kjøpsvik, vil det være store forskjeller i transportavstander og også i kvalitet på tilslaget (vannbehov), slik at det vil kunne variere en del fra produsent til produsent i forhold til klimagassutslippene som er mulig å oppnå.    
 
Tabell 2 viser også at alle betongtypene er proporsjonert med minimum mengde silika i forhold til kravene i Prosesskode 2, det er derfor mulig å redusere klimagassutslippene ytterligere. For eksempel vil en økning fra 3% til 5% silika i SV-Lavvarme, redusere klimagassutslippet fra 179 til 172 kg CO2-ekv./m3, det er et nivå som er hele 148 kg under kravet i Prosesskode 2 og 38 kg under kravet for Lavkarbon A – og ned til Lavkarbon Pluss er det bare 12 kg!

Med dagens bindemidler på det norske markedet er det kun flygeaskebindemiddel fra Norcem som vil klare så lave klimagassutslipp. I tillegg til konstruksjonsbetong i henhold til Prosesskode 2 vil det i de fleste infrastrukturprosjekter også være behov for sprøytebetong til bergsikring, spesifisert iht. NB7 og NS-EN 206+NA. NB7 setter krav til minimum 4% silika.
Et bindemiddel med STD-FA i kombinasjon med silika vil klare kravet til Lavkarbon Sprøytebetong, som i NB38 er definert med maksimalt tillatt klimagassutslipp for fasthetsklasse B35 på 280 kg CO2-ekv./m3kg. Hvor høy silikadosering som er nødvendig vil først og fremst være avhengig av tilslagskvalitet (vannbehov), transportavstander og SP-stoff type, og for denne tenkte ferdigbetongfabrikken vil en dosering på 5% silika føre til at kravet til Lavkarbon Sprøytebetong oppnås.

 Lavkarbon Sprøytebetong med STD-FA fra Kjøpsvik vil kunne oppnås med silikadosering opp mot det som er maksimalt tillatt, eventuelt moderat mengde silika og ekstra tilsetning av flygeaske. Det er imidlertid lite erfaring med slike bindemidler i sprøytebetong og en bedre dokumentasjon av tidlig fasthetsutvikling er under planlegging.     
I de samferdselsprosjektene der det spesifiseres brannsikringsfiber er det viktig å opplyse entreprenør/byggherre om konsekvensene dette har for klimagassutslipp og hva som er realistisk å oppnå av lavkarbonklasse. 2 kg PP-mikrofiber pr. m3 betong gir så stor økning i bindemiddelbehov at det for SV-Standard ikke vil være mulig å oppnå Lavkarbon A, og Lavkarbon Sprøytebetong vil bli svært utfordrende, og for de fleste betongprodusentene umulig å klare. 

Dr. Tom Fredvik

Teknisk sjef

Norcem AS Setrevegen 2
3950 Brevik
Norge