Långtidsexponering av vattenbyggnadsbetong med SCM

Långtidsexponering av betong med inblandning av SCM monterade påfältstationen vid Vattenfall R&D i Älvkarleby.Betongbyggnadsbranschen i Sverige strävar efter att minska klimatbelastningen frånny betong. Det relativt stora CO2-avtrycket från betong beror främst på utsläppensom uppstår vid cementproduktionen. Branschen söker nu minska detta, blandannat genom användning av alternativa bindemedel/tillsatsmaterial och puzzolaner(Supplementary Cementitious Materials, SCM). På den svenska marknaden finns tretyper av SCM tillgängliga kommersiellt. Flygaska från stenkolpulvereldning (importfrån till exempel Tyskland eller Turkiet), mald granulerad masugnsslagg (inhemsk,fransk) och silikastoft från ferrokiselindustrin (Norge).Syftet med projektet är att kunna möjliggöra användning av SCM där så bedömslämpligt och där krav på beständighet kan vidmakthållas under mycket lång tid.Målet med projektet är att genom långtidsexponering av betong med SCM vidfältstationen i Älvkarleby skapa beslutsunderlag kring vilka alternativabindemedel/bindemedelskombinationer som kan vara lämpliga förvattenbyggnadskonstruktioner.För långtidsexponeringen har kiselrik stenkolflygaska (flygaska) och maldgranulerad masugnsslagg (slagg) valts ut. Flygaskan valdes eftersom den ärtillgänglig idag via import och att den är mycket vanlig internationellt idammbyggnadssammanhang. Dessutom är den väldigt potent för att minska riskenför temperaturrelaterad sprickbildning. Slagg produceras åter i Sverige igen efter enlängre tids uppehåll och finns således tillgänglig för överskådlig tid framöver.Fyra olika betongblandningar har använts för att tillverka provkropparna tilllångtidsexponeringen. En traditionell vattenbyggnadsbetong som referens ochdärefter en flygaskabetong med 20% av cementet ersatt med flygaska och tvåslaggbetonger där 20% respektive 35% av cementet ersatts med slagg. För att hagod kontroll på den betong som exponeras har en omfattande karaktärisering avde olika provkropparna genomförts. Syftet är att i de framtida utvärderingarna haen bättre möjlighet till att detektera och förklara eventuella förändringar jämförtmed startläget före exponering. Hållfasthetsegenskaper som tryck-/spräckhållfasthet och dynamisk E-modul har kontrollerats. Vidare har defuktmekaniska förutsättningarna och parametrar som kan påverka en eventuellframtida nedbrytning av frost eller urlakning undersökts genom analys avbetongens kapillaritet, vattenmättnadsgrad vid start, karaktärisering avluftporsystemet och traditionell frostprovning med den s.k. Boråsmetoden. I tillägghar även struktur- och kemanalyser gjorts på tunnslipsprover och betong för attbelägga startläget före exponering.Proverna sitter sedan hösten 2020 monterade vid fältstationen i Älvkarleby vidVattenfall R&D. Ungefär halva provet exponeras i luft och halva nere i älven. Detfinns provkroppar för uttag av borrkärnor till minst tre framtida tillfällen beroendepå omfattning. Det rekommenderas att första utvärdering görs tidigast om 5 år,men kanske ännu hellre efter ytterligare tid.QC 20210506