Noe av det verste som kan skje med betong, er at den fryser i fersk tilstand. For å forhindre dette – og ellers sikre gode herdevilkår, brukes det store summer på diesel til oppvarming av betong på landets byggeplasser. Det betyr økt tidsbruk, økt energibruk og økte utslipp.
Men betongen må heller ikke blir for varm i løpet av transporten, da starter herdeprosessen for tidlig, og i verste fall blir betongen ubrukelig. Derfor er det helt avgjørende å kunne holde betongtemperaturen så stabil som mulig hele veien fra blandeverket.
Kartla temperatur i alle transportetapper
Det er godt kjent at betongen kjøles ned under transport i kaldt vær, men fram til nå er det gjort lite forskning på området, og ingen har før målt nøyaktig hvor mye temperaturen synker – og hvor fort. Målet med prosjektet Temperatur i transport har derfor vært å få oversikt over temperaturforløpet i de ulike transportetappene.
– Først når vi vet nøyaktig hvor temperaturtapet skjer, kan vi vi finne effektive løsninger for å redusere det, sier prosjektleder Isak S. Langås i SINTEF.
For å finne ut av dette har SINTEF utviklet egne temperatursensorer. Disse ble brukt for å måle temperatur under transport. I tillegg har forskerne tatt infrarøde bilder på byggeplasser og målt temperaturen under betonghåndtering. Resultatene presenteres i rapporten Transport av betong i kaldt klima.
Prosjektet er et samarbeid mellom flere aktører i transport- og byggenæringen. De har bidratt til å få på plass gode måleresultater i til tider svært krevende forhold.
Fakta om betong og klima:
Betong inneholder som regel:
- Sand og stein, ca 70 prosent
- Vann, ca 15 prosent
- Sement, ca 10 prosent
- Noen kjemikalier
Sement er i hovedsak kalkstein. For å omdanne kalkstein til sement må den brennes til «sement-klinker». For å fyre ovnene utvikles det mye CO2, og det frigjøres mye CO2 fra kalksteinen når den omdannes til klinker.
Når man summerer alle CO2-mengdene får man 0.9 tonn CO2 per tonn sement. Det er mye, og det gjør at sementproduksjonen på verdensbasis er en av de store utslippskildene av klimagassen CO2. Men det gjøres mange tiltak.
Noen av disse tiltakene er:
- Miljøvennlig fyring av ovnene (brenning av søppel, biodrivstoff osv)
- Blande sementen med flyveaske (som er ett biprodukt fra kullkraftverk og dermed en måte å bli kvitt ett søppelproblem)
Norcem har en nullvisjon, der regjeringens «Langskip» CO2 fangst og lagring i oljebrønner under havet er en stor del. Men de gjør også mye mer: https://www.norcem.no/no/Nullvisjon_HCNE
På nettstedet Byggutengrenser.no kan du lese mer om betong og klima
Ett pølsestopp kan ødelegge
Skal man bygge inne på fjellet, må betongen fraktes med helikopter, i såkalte betongtobber. Betongen blir svært kald under disse flyturene, selv ved korte avstander. For å bøte på dette har bedriften Technomek utviklet prototyper på isolert vintertobbe med lokk.
En analyse av temperaturutviklingen i standardtobbe og vintertobben viste, som forventet, at vintertobben gir mindre temperaturtap. Dermed reduseres risikoen for at betongen fryser i fersk tilstand, samtidig som entreprenøren kan øke framdriften.
Betongtemperaturen har også blitt målt i betongpumpa på byggeplassen. Målingene viste at betongen ikke kjøles ned så lenge pumpa går, uansett utetemperatur. Men så snart pumpa stanser, synker temperaturen i rørgaten fort.
Logging av en tretimerstur med betongbil viste at hvis sjåføren stopper for å spise pølse på veien, vil betongtemperaturen mest sannsynlig stige med en grad mens bilen står stille på bensinstasjonen.
– Det kan oppfattes et kuriøst eksempel, men denne oppdagelsen var avgjørende for å forstå i hvilken grad alt som skjer under transport påvirker temperaturen og dermed kvaliteten på betongen, sier Langås. Funnene fra kartleggingen gjør det mulig å planlegge transport av betong på en bedre måte.
Moderne betong er mer sårbar for frost
I fremtiden vil det brukes mer lavkarbonbetong, som har lavt sementinnhold og lav varmeutvikling i herdingen.
Lavkarbonbetongen er dermed mye mer er sårbar for frost enn tradisjonell betong. Den tradisjonelle måten å produsere varm betong på er å tilføre varmt blandevann. Når sementmengden og vannmengden er så lav, blir effekten av dette tiltaket marginalt for lavkarbonbetong. Et alternativ er å forvarme tilslaget, men det er svært energikrevende.
Noen ganger må betongen fraktes med helikopter, fordi byggeplassen ikke har vei. Det jobbes også med en ny løsning for å minke varmetap med denne typen transport. Foto: SINTEF
– En mye bedre løsning vil være å produsere betongen uten ekstra energi til oppvarming, holde betongtemperaturen stabil under transport og levere betongen på byggeplass i isolerte forskalinger. Hvis det er nødvendig, kan man varme betongen på byggeplass ved bruk av effektive og miljøvennlige løsninger, for eksempel vannbåren varme, sier Langås.
Han håper at prosjektet kan bidra til å synliggjøre fordelene med god planlegging. For å kunne levere miljøvennlig plasstøpt betong av høy kvalitet må man nemlig se hele betongens liv, fra blandeverkt til ferdig herdet konstruksjon, under ett.
Vil utvikle ny betongbil
– Kunnskapen vi har fått gjennom kartleggingen er også et godt grunnlag for å utvikle nye løsninger for transport, sier SINTEF-forskeren.
Han søker nå samarbeidspartnere for å utvikle en betongbil som tar vare på temperaturen i betongen, på både varme og kalde dager. Da ser han for seg en bil som benytter motorvarmen til å bevare eller øke betongtemperaturen, ved å bygge et kabinett rundt trommelen som skjermer for vind og kanaliserer varmen fra motoren rundt trommelen. På varme dager må betongen skjermes fra oppvarming. Bilen bør derfor utformes slik at man også kan utnytte vinden (som oppstår rundt bilen når den er i fart) til kjøling av trommelen, og skjerme trommelen for motorvarmen når bilen står i ro.
En slik trommelbil vil sørge for bedre betongkvalitet både sommer som vinter, og vil dermed ha et internasjonalt marked.
Forskerne ser også mulighetene for å utvikle en vintertobbe for helikoptertransport.
Les hele rapporten: Transport av betong i kaldt klima.
Kontakt: Isak S. Langås;
