Klimatförbättrad betong i dricksvattenanläggningar

En central fråga i användningen av betong i dricksvattenanläggningar är risken för utlakning av ämnen som kan påverka dricksvattenkvaliteten. Utlakning innebär att vatten, när det kommer i kontakt med betongen, kan lösa upp och ta med sig kemiska ämnen ur materialet.

I traditionell betong, som består av portlandcement, finns risk för att tungmetaller och andra potentiellt skadliga ämnen lakas ut i små mängder. Dessa ämnen kan inkludera:
• Kadmium (Cd)
• Krom (Cr)
• Nickel (Ni)
• Bly (Pb)
• Arsenik (As)
Dessa ämnen förekommer naturligt i cementens råvaror, men deras koncentration i vattnet är vanligtvis mycket låg. Dock är det viktigt att övervaka halterna, eftersom tungmetaller kan vara skadliga om de når för höga nivåer.

När alternativa bindemedel som masugnsslagg och flygaska ersätter en del av portlandcementen, förändras utlakningen både i fråga om mängd och vilka ämnen som frigörs.

Masugnsslagg: Masugnsslagg, en biprodukt från stålindustrin, används ofta för att ersätta portlandcement i klimatförbättrad betong. Den har visat sig minska utlakningen av vissa tungmetaller som krom, nickel och bly jämfört med traditionell betong. Samtidigt innehåller masugnsslagg högre halter av andra ämnen, som mangan och aluminium, vilket kan påverka lakvattnet.
o Mangan (Mn): Högre halter av mangan kan lakas ut från betong som innehåller masugnsslagg. Mangan påverkar inte dricksvattenkvaliteten i stora mängder, men kan påverka smak och färg.
o Aluminium (Al): Även aluminiumhalten är högre i betong med masugnsslagg, vilket kan leda till något högre utlakning.

Trots att masugnsslagg kan bidra till en ökad utlakning av vissa ämnen, är de flesta av dessa ämnen inte strikt reglerade i dricksvattenlagstiftningen, och deras påverkan anses minimal i de koncentrationer som observerats i testerna.

Flygaska: Flygaska, som är en biprodukt från kolkraftverk, används också som ett alternativ till cement. Det har liknande effekter som masugnsslagg, men dess kemiska sammansättning kan variera beroende på ursprunget. Flygaska kan innehålla små mängder tungmetaller som arsenik, bly och kvicksilver, vilket gör att utlakningen kan bli mer problematisk om flygaskan inte är av hög kvalitet.
o Arsenik (As): Högkvalitativ flygaska innehåller låga halter arsenik, men flygaska av lägre kvalitet kan bidra till ökad utlakning av detta ämne.
o Bly (Pb) och Kvicksilver (Hg): Beroende på kolens ursprung kan dessa ämnen finnas i flygaska och måste därför övervakas noggrant.

Flygaska kan, när den används på rätt sätt, bidra till att förbättra betongens täthet, vilket minskar mängden vatten som kan tränga in och därmed minskar den totala utlakningen. Det är dock avgörande att säkerställa att flygaskan som används uppfyller kvalitetsstandarder för att minimera risken för utlakning av farliga ämnen.

Rapporten visar att trots skillnader i utlakning mellan traditionell och klimatförbättrad betong, påverkar dessa förändringar sällan dricksvattenkvaliteten i någon betydande grad. De alternativa bindemedlen kan i vissa fall bidra till att minska utlakningen av tungmetaller och göra betongen tätare, vilket minskar risken för att skadliga ämnen hamnar i dricksvattnet.

En viktig åtgärd är att genomföra en intrimningsperiod efter att en ny betonganläggning tas i bruk, där man säkerställer att vattenkvaliteten övervakas noggrant under de första dagarna eller veckorna.

En annan del av rapporten är den livscykelanalys som genomfördes för att beräkna hur stor klimatpåverkan den klimatförbättrade betongen har jämfört med traditionell betong. Resultaten visar att genom att ersätta upp till hälften av cementen med masugnsslagg eller silikastoft kan koldioxidutsläppen minska nästan linjärt i proportion till ersättningsmängden.

Trots att resultaten är mycket lovande kvarstår vissa utmaningar. Till exempel påverkas betongens tidiga hållfasthetstillväxt när en stor del av cementen ersätts med andra material, vilket kan förlänga byggtiden. Det är därför viktigt att anpassa sammansättningen av bindemedlen till varje specifikt projekt beroende på de krav som ställs på hållfasthet och beständighet.

Dessutom kan det i framtiden bli brist på alternativa bindemedel som flygaska och masugnsslagg, vilket kan begränsa användningen av klimatförbättrad betong.

Författare av rapporten är Elisabeth Helsing, Katarina Malaga, Jan Suchorzewski och Ida Gabrielsson,
RISE Research Institutes of Sweden.

Läs rapporten i sin helhet här