Artikel Klimatvänlig betong också frostbeständig

Projektet visar att en mer miljövänlig betong med tillsatsmaterial som flygaska eller slagg är lika motståndskraftig mot tösaltnedbrytning om man väljer rätt mängd och rätt sorts tillsatsmaterial.

För att minska klimatpåverkan från cementproduktion krävs många åtgärder. För att inte användningen av en mer klimatvänlig betong skall leda till konstruktioner vars beständighet blir sämre så är det viktigt att studera hur olika mängder tillsatsmaterial påverkar beständigheten.

En åtgärd för att minska cementanvändandet är att använda tillsatsmaterial som flygaska eller slagg. Men när flygaska eller slagg tillsätts i betongen ändras betongens mikrostruktur. En följd av detta är att materialegenskaperna och betongens beständighet ändras. I detta projekt har olika halter flygaska och slaggs inverkan på betongen tösaltfrostbeständighet studerats. Ett särskilt fokus har legat på inverkan av karbonatisering. 

Tre stora och långa försöksserier gjordes. I de två första studerades åtta olika material med fyra olika lufthalter där ersättningsgraden av flygaska var 0, 20 eller 35 % och ersättningsgraden av slagg var 20, 25(+ 10 % kalkfiller), 35 eller 70 %. I den första serien härdades proverna förseglat i ca 300 dygn innan de utsattes för avskalningsförsök i 112 cykler.

I den andra serien utsattes parallellprover för karbonatisering i ca 300 dygn efter de första 300 dygnens förseglade härdning innan de utsattes för avskalningsförsök i 112 cykler. Resultaten visar att karbonatisering bidrar till en minskad tösaltfrostavskalningen för välhydratiserad betong med 100 % CEM I, samt 20, och 35 % slagg.

Karbonatiseringen påverkade inte tösaltfrostavskalningen för välhydratiserad betong med 20 % flygaska eller 25+10 % slagg + kalkfiller men gav en ökad tösaltfrostavskalning för välhydratiserad betong med 35 % flygaska eller 70 % slagg. 

En förklaringsmodell presenterades som kopplade mängden avskalningar till porstrukturen. När porositeten av porer som är mindre än 50 nm består tillstörsta delen av mindre porer (vilket innebär att mindre vatten fryser vid en specifik temperatur), tillsammans med att även porositeten för porer över 50 nm också bestod av mestadels mindre porer erhölls generellt sett en låg tösaltfrostavskalning.

Då porositeten för porerna som var mindre än 50 nm bestod mestadels av större porer (vilket innebär att mer vatten kan frysa vid en specifik temperatur), samtidigt som porositeten av porerna större än 50 nm också bestod av grövre porer erhölls generellt en hög tösaltfrostavskalning.

Den tredje studien testade tösaltfrostavskalningen på tre material. 100 % CEM I, 35 % flygaska, eller 35 % slagg, med eller utan 5 % luft där proverna härdats i 8 till 63 d.

Dessa tester utfördes för att få mer kunskap om bland annat hur olika förkonditionering, lufthalter och saltkoncentrationer påverkar avskalningen hos betong innehållande flygaska eller slagg som hydratiserat en kort tid.

Resultaten visar tydligt att förkonditioneringsprocesserna påverkar materialens tösaltfrostavskalning. De olika materialen påverkas även olika mycket av samma förkonditioneringsprocess. Resultaten från hela studien är bland annat viktig information i revisionsarbetet av SS 13 70 03 (Svenska applikationsdokumentet av EN 206).