Potentiella tillsatsmaterial i betong : En studie om hur tryckhållfastheten före och efter brand skiljer sig mellan befintliga och potentiella recept

Sammanfattning: Betongbranschen i Sverige står för ungefär 8 % av byggsektorns koldioxidutsläpp. Av dessa cirka 1,7 miljoner ton CO2e per år beror ungefär 90 % av utsläppen på cementtillverkningen. För att användandet av betong i framtiden ska vara lika omfattande som i dagsläget behöver koldioxidutsläppen reduceras. Detta kan åstadkommas genom att bland annat ersätta en del av cementet med potentiella tillsatsmaterial. Hittills har tillsatsmaterial såsom masugnsslagg standardiserats, men av den anledningen att utbudet av slagg förväntas limiteras behöver de befintliga recepten ersättas med nyfunnet tillsatsmaterial.  Syftet med examensarbetet är att genom provtryckning och brandtester undersöka hur tryckhållfastheten påverkas av brand för potentiella betongrecept jämfört med befintliga betongrecept. Arbetet bestod av två huvuddelar, den första delen utgjordes av en litteraturstudie om betongens miljöpåverkan, egenskaper, potentiella tillsatsmaterial och brandegenskaper. Den andra delen utgjordes av en laborativ del som baseras på standarder där gjutning, provtryckning och brandprovning var ingående moment. Det förekommer även visuella observationer för sprickbildningen efter varje provtryckning. Totalt gjuts 14 kuber där två var av varje recept. Recept 1 och 2 var befintliga, det som särskiljer dessa var att recept 2 innehöll 50 % slagg medan recept 1 bestod av 100 % byggcement. Recept 3–7 var potentiella, där recept 3 ersatte 10 % cement med biokol, recept 4 innehöll 50 % slagg och polypropylenfiber (PP-fiber) och recept 5-7 innehöll olika mängder hydrokol, det vill säga 5, 10 respektive 20 %.  Resultatet visade att befintliga recept hade den högsta tryckhållfastheten medan potentiella recept påvisade ett bättre skydd mot spjälkning. Den högsta tryckhållfastheten före brand hade recept 1 (53,3 MPa) och lägsta hade recept 7 (6 MPa). Den största massförlusten till följd av spjälkning hade recept 3 medan minsta hade recept 6 som inte spjälkade. Därav hade recept 3 den största minskningen på tryckhållfastheten (83,2 %) när den jämfördes före och efter brand. Sprickbildningen från provtryckningen efter brand var mer omfattande i den avsikt att sprickorna var mer djupgående och bredare. Det resulterade i att stora betongbitar lossnade under och efter provtryckning.  Slutsatserna som drogs var att de undersökta potentiella tillsatsmaterialen reducerade tryckhållfastheten medan skyddet mot spjälkning stärktes för recept 4–7. Bäst skydd mot spjälkning hade recept 6. Störst tryckhållfasthet före brand för de potentiella recepten hade recept 3 (38,7 MPa) medan efter brand hade recept 4 högst (7,8 MPa). Största och minsta reduceringen av tryckhållfasthet efter brand hade recept 3 respektive 7. Recept 3 och 4 uppfyllde kravet gällande tryckhållfastheten, recept 4, 5, 6 och 7 uppfyllde kravet angående att skyddet mot spjälkning ska bevaras. Sprickbildningen efter brand var mer djupgående och bredare jämfört med innan brand. Överlag hade de potentiella recepten färre sprickor före brand men efter brand var det de befintliga recepten som hade färre sprickor.