CBI informationsdag 2009 Betong och bergmaterial för uthållig utveckling
CBI Betonginstitutet 100 44 Stockholm c/o SP, Box 857, 501 15 Borås Tel: 08-696 11 00 Tel: 010-516 50 00 Fax: 08-24 31 37 Fax: 033-41 60 12 www.cbi.se cbi@cbi.se ingår i SP-koncernen
Välkommen till CBI Betonginstitutets informationsdag! I vårt land nära polcirkeln är årstidsväxlingarna tydliga. Visserligen finns det skämtare som säger att det bara finns två årstider, vinter och dåligt sparkföre, men vi kan klart skilja mellan vinter, vår, sommar och höst. Meteorologerna har till och med definitioner för årstiderna, definitioner som är anpassade till den temperaturskala som den svenske vetenskapsmannen Anders Celsius (1701-44) utvecklade. När dygnsmedeltemperaturen stiger över 0 är det vår. Så här några dagar före årets informationsdag ser det ut som om den dagen kommer att tillhöra våren 2009. Om vädret är opålitligt är ljuset desto säkrare. I Stockholm är solen uppe 6 timmar vid jul, 12 vid vårdagjämningen och 18 vid midsommar. Det är logiskt att européerna använder en almanacka som baseras på solen. Närmare ekvatorn är årstidsväxlingarna mycket mindre och här har man även utvecklat kalendrar som bygger på månens faser. För oss i kalla Nord är det naturligt att se på tillvaron som cykler. Efter snö kommer tö, efter regn kommer solsken. När snön smälter är varken blåsippor, vitsippor eller flyttfåglarna långt borta. Årscykeln var grunden för bondepraktikan. Därför tror jag inte att någon som upplevt både ljusa somrar och mörka vintrar tvivlar på att dagens lågkonjunktur kommer att övergå i högkonjunktur. Under förra högkonjunkturens zenit fanns det enstaka röster som menade att vi kanske var på väg att lämna konjunkturcyklarna för någon form av obruten tillväxt, nu finns det pessimister som menar att lågkonjunkturen kan vara mycket lång. I en intressant understreckare i Svenska Dagbladet (av Waldemar Ingdahl, 13 feb.) fanns en jämförelse med 1800-talet då det rådde dåliga tider under drygt två decennier, från 1873 till 1896. Jag har svårt att tro att förespråkarna för dessa ytterligheter är vanliga friluftsmänniskor som på och i samma sjö åker skridskor på vintern och simmar på sommaren. Självklart är det ingen som vet när det vänder men flertalet bedömare verkar tro på 2010. Det finns cykler som är längre än både året och konjunkturerna. Den mest naturliga är livscykeln. Temat för årets informationsdag är betong och bergmaterial för uthållig utveckling. Ett sätt att nå ökad uthållighet är att dra ut livscykeln, dvs. sträva efter större beständighet. Här passar betong och bergmaterial båda mycket väl. Denna rapport innehåller sammanfattningar av sju inlägg om uthållighet ur olika synvinklar, allt från uthålliga material och konstruktioner via ytskydd och koldioxidkretslopp till livslängdsdimensionering. Än en gång: Varmt välkommen! Johan Silfwerbrand CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 1
2 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
CBIs informationsdag 12 mars 2009 Från förmiddagens seminarier finns ingen dokumentation. Eftermiddagens föredrag: Betong med koldioxidsänka Björn Lagerblad, CBI Betonginstitutet... 4 Framtidens hållbara betongbyggande stavas SKB Peter Billberg, CBI Betonginstitutet... 11 Natursten som uthålligt bygg- och anläggningsmaterial Kurt Johansson, SLU och Sveriges Stenindustriförbund... 15 Slussen Mårten Frumerie, Stockholms stad, Exploateringskontoret... 21 Impregnering av natursten Katarina Malaga, CBI Betonginstitutet... 23 Impregnering av betong Anders Selander, CBI Betonginstitutet... 25 Praktisk användning av livslängdsdimensionering Ali Farhang, CBI Betonginstitutet... 29 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 3
4 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Betong som koldioxidsänka Björn Lagerblad CBI Betonginstitutet bjorn.lagerblad@cbi.se Betong och miljöpåverkan Globalt är betong vår tids mest producerade material. Man finner betong och andra cementbaserade produkter överallt. Utvecklingsländer förbrukar ofta mer cement än de industrialiserade västländerna eftersom de bygger upp infrastruktur. Enligt siffror från USGS (US Geological Service, 2007) förbrukas runt 2,6 miljarder ton cement årligen och konsumtionen stiger. Produktionen av betong kräver energi i alla led från krossning av berg till transport av den blandade betongen. Men den största miljöbelastningen ger själva produktionen av cement. Tillverkningen av cement, eller mera korrekt cementklinker, kräver mellan 4000 och 5000 MJ energi och processen släpper ut 700-800 kg koldioxid per ton cementklinker. Största delen av energin kommer från förbränning av fossilt bränsle även om användningen av bioråvara och avfallsprodukter ökar. Om man ser på energikonsumtionen och miljöpåverkan i sin helhet så är brukarstadiet överlägset störst, men påverkan från tillverkningen av cementklinker är betydande. Produktionen av cementklinker antas ge runt 5 procent av det globala utsläppet av koldioxid, varav hälften kommer från kalksten och hälften från bränslet. Det är svårt och dyrt att ersätta kalksten med annan råvara. Redan nu arbetar man intensivt med att elda med biobränslen. En annan metod som undersöks är att samla ihop koldioxiden, kondensera den och lagra kondensatet under marken i lämpliga geologiska formationer. Betong som koldioxidfälla Ser man ur ett geologiskt perspektiv kommer all den koldioxid som kommer från kalkstenen att på nytt bilda kalksten. De gamla romerska konstruktionerna består idag av märglig kalksten dvs kalksten uppblandad med silika och lera. Karbonatiseringens kemi redovisas i slutet. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 5
Pantheon i Rom byggd 125 e.kr. Idag är betongen helt karbonatiserad. Tillskottet av koldioxid i atmosfären och växthuseffekten är emellertid något som sker idag och därför måste vi beakta tidsfaktorn. Skall vi räkna på 1, 10, 50, 1000 eller 10000 år? Om vi antar ett femtioårsperspektiv måste vi beakta karbonatiseringen av befintliga konstruktioner, vilket medför att vi måste ta hänsyn till hastighet, exponering och yta. Betong karbonatiserar från ytan och inåt, vilket medför att för att nå djupare liggande delar måste koldioxiden passera genom redan karbonatiserad betong. Även den karbonatiserade betongen är emellertid porös och hastigheten beror på hur koldioxiden kan transporteras. Som en approximation kan man anta att den karbonatiserade betongen har ett liknande kapillärsystem som den ursprungliga betongen vilket medför att svag porös betong karbonatiserar snabbare än stark tät betong. Ett tjockare lager karbonatiserad betong medför en längre transportsträcka vilket i sin tur medför att karbonatiseringshastigheten minskar med tiden. Generellt antas hastigheten minska med roten ur tiden. Detta medför att karbonatiseringen går snabbt i början och sedan allt långsammare. I en bra betong är karbonatiseringen i det närmaste försumbar efter 50 år. Gastransport är snabbare än vätsketransport. Detta medför i sin tur att karbonatiseringen sker snabbare i torr än fuktig betong. Dessutom påskyndas karbonatiseringen av högre temperatur och högre halt koldioxid. En konsekvens av detta är att man finner den största massan av karbonatiserad betong i torr inomhusmiljö. När det gäller utomhuskonstruktioner så har dessa oftast hög kvalité och är relativt massiva varför en stor del av betongen antagligen kommer att förbli okarbonatiserad till dess att konstruktionen rivs. För utomhuskonstruktioner finns det relativt bra data då karbonatisering är viktig för att bestämma korrosion och livslängd. För att kunna beräkna mängden karbonatiserad betong inom 50 till 100 år behöver vi emellertid bättre data för inomhusytor. För att få bättre beräkningsunderlag för återupptagen koldioxid måste därför relevanta värden tas fram. Approximativa värden för karbonatiseringshastighet och en beskrivning av karbonatiseringsmekanismen finns i CBI rapport 2:2005. 6 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Koldioxidupptag under betongs livscykel Om man räknar mängd karbonatiserad betong under en 50 till 100 årsperiod så kommer en stor del av betongen att vara okarbonatiserad. När konstruktionerna demoleras så förändras emellertid situationen dramatiskt. I allmänhet kan man anta att betongen krossas och sedan återanvänds som någon typ av ballastmaterial i vägbankar etc. Krossningen öppnar nya ytor för snabb karbonatisering. Dessutom kommer uppkrossningen att resultera i ett finmaterial rikt på cementpasta och med sten som täcks av ett tunt lager cementpasta. Detta kommer att resultera i att det i krossmaterialet nästan aldrig kommer att finnas något tjockt skikt av cementpasta, varför karbonatiseringen blir snabb. Om man antar fri tillgång till luft och en maximal tjocklek på cementpastan av 2 mm så kommer nästan all krossad betong att vara karboniserad inom några år. Liksom hos vanlig betong så fordras det att koldioxiden når in till den opåverkade pastan. Om krosset läggs under en asfaltbeläggning eller dumpas i vatten blir hastigheten lägre. Man får även problem om man har en för stor eller för tät hög med kross då ytterlagret kommer att konsumera koldioxid medan det kommer att ta lång tid för karbonatiseringen att nå de inre delarna. Likväl kommer all betong med tiden att karbonatiseras även under vatten och i mark. I vatten kommer betongen att lakas och lakningsprodukten kommer att reagera med karbonatjoner i vattnet. Om man vill vara säker på en snabb karbonatisering måste man sprida ut betongkrosset, vända det ofta eller ha det i små högar. En annan metod kan vara att pumpa in rökgaser i högen med krossad betong. Karbonatiseringens kemi Vid tillverkningen av portlandcement upphettas kalksten och lermineral till närmare 1500 ºC varvid det bildas cementklinkermineral och frigörs CO 2 -gas. CaCO 3 CaO + CO 2 Kalksten bränd kalk +koldioxid I cement sitter CaO bunden till cementklinkermineralen C 2 S, C 3 S, C 3 A och C 4 AF. De övriga komponenterna kommer från leran och tillsatta ämnen. Det är mycket noga med sammansättningen för att få rätt sorts cement. CaCO 3 +SiO 2 +Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 C 2 S+C 3 S+C 3 A+C 4 AF+CO 2 Över 60 vikt-% av cementklinkern består av CaO, dvs det är en dominerande komponent. Övriga komponenter är silika (S), aluminat (A) och järn (F). När cement blandas med vatten bildas en cementgel bestående av kalciumsilikathydrat, kalciumhydroxid, ettringit och monosulfat. Alla dessa produkter innehåller CaO och är endast stabila vid höga ph. Karbonatisering kan endast ske vid tillgång till vatten och det ger en försurning (bildas H + ). CO 2 + H 2 O HCO 3 - +H + HCO 3 - + H 2 O CO 3 2- + H + CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 7
Kalciumjoner i porlösningarna reagera med karbonatjonen och det fälls ut kalcit. Ca 2+ + CO 3 2- CaCO 3 Lösligheten av kalciumhydroxid (portlandit) är 9,95 x 10-4 medan den för kalcit är 0,99 x 10-8 vilket medför att vid tillförsel av karbonatjoner så kommer all portlandit att lösas upp och omvandlas till kalcit. När all portlandit är upplöst så kommer kalciumsilikathydraten (C-S-H) att spjälka av portlandit och bilda en ny C-S-H som är fattigare på kalcium. Avspjälkningen kommer att ske allt långsammare allteftersom kalciumhalten sjunker. Samtidigt sjunker ph-värdet vilken destabiliserar monosulfat (vid 11,6) och ettringit (10,6). När ph sjunker under 9,2 så ändrar fenolftalein färg från rött till färglöst. När betongen är karbonatiserad så återstår endast karbonat, silikagel, järnhydroxid och aluminiumhydroxid. Produkten är emellertid hård och stabil varför den karbonatiserade konstruktionen förblir intakt. Koldioxid tränger in från utsidan. Koldioxidgasen bildar karbonatjoner som i sin tur reagerar med kalciumjoner i porlösningarna och det fälls kalcit. Detta ger en diffus front vilket kan observeras i tunnslip. 8 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Karbonatiseringsfront i tunnslip. Fotograferat i polarisationsmikroskop. Med polariserat ljus (till vänster) blir kalcitkristallerna ljusa medan portlanditkristallerna bli mörka på grund av högre dubbelbrytning. Tunnslipen är även impregnerade med fluorescensmedel. Med UV-ljus får man fram porositeten då porösa partier absorberar mera fluorescensmedel och därmed blir ljusare. Som synes så är karbonatiseringsfronten diffus. Oftast är den karbonatiserade betongen tätare än den ursprungliga. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 9
10 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Framtidens hållbara betongbyggande stavas SKB Peter Billberg CBI Betonginstitutet peter.billberg@cbi.se Inledning För att kunna resonera kring förmågan hos SKB att bidra till ett framtida hållbart betongbyggande bör först själva begreppet hållbar utveckling redas ut. Begreppet härrör från den så kallade Bruntland kommissionens rapport från 1987 [1] och definitionen lyder: En hållbar utveckling är en utveckling som tillfredställer dagens behov utan att äventyra förutsättningarna för kommande generationer att tillfredställa sina behov. Enligt den debatt som pågått i media de senaste åren kan man förledas tro att tanken om en hållbar utveckling handlar uteslutande om miljö, global uppvärmning, utsläpp och naturresurser. Visst ingår denna ekologiska dimension i begreppet hållbar utveckling, men så gör även den sociala och ekonomiska dimensionen. Endast om alla dessa tre dimensioner beaktas så kan man nå en hållbar utveckling, se figur 1 som illustrerar detta. Social Ekologisk Hållbar Ekonomisk Figur 1. Den hållbara utvecklingens tre dimensioner Den ekologiska dimensionen fokuserar främst på de redan nämnda klimat- och miljöfrågorna medan den sociala dimensionen innefattar frågor som arbetsmiljö, medbestämmande, hälsa samt även mjuka frågor som estetik mm. Den ekonomiska dimensionen berör tillväxt, produktivitet, nyskapande m m. Hur kan SKB påverka en framtida hållbar utveckling för betongbyggandet, och kan denna typ av betong positivt påverka såväl social-, ekonomisk som ekologisk utveckling? I de följande skall denna fråga diskuteras och några exempel ges utifrån var och en av de tre nämnda dimensionerna. Det som är unikt med SKB jämfört med konventionellt vibrerad betong är i princip bara egenskaperna i det färska stadiet. Väl hårdnad så är SKB att betrakta som vilken betong som helst, bortsett från att egenskaperna i det hårdnade stadiet kan vara, men inte måste vara, något annorlunda (läs: bättre än) konventionell betong. Gott så, för de färska egenskaperna är de som medfört att SKB ofta benämns som en av mycket få revolutionerande innovationer inom betongens hela historia. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 11
Den sociala dimensionen Gjutning och kompaktering av betong anses generellt vara den fysiskt mest krävande delen av hela betongbyggnadsprocessen. Ett betongbyggande med SKB innebär att arbetet kan utföras helt utan kompaktering med vibratorer och blir därmed betydligt tystare, säkrare och mindre påfrestande för de involverade arbetarna. Mätningar inom ramen för det första Brite-EuRam projektet som genomfördes 1997-2000 [2] visade att ljudnivån vid stavvibrering av betongen in en balkform (2 st. 35 mm stavar drivna av tryckluft) blev ca. 82 db upp till 2 m från ljudkällan inklusive bakgrundsljud. Utan vibrering uppmättes ljudnivån 62 db. En tystare gjutning betyder inte bara en bättre arbetsmiljö för arbetarna utan är även gynnsamt för omgivningens miljö. Inom tättbebyggt område är arbeten med höga bullernivåer tidsreglerade och om SKB används och ljudnivån sänks kan arbetet per dag förlängas och således byggtiden förkortas. Den fysiska belastningen på betongarbetarna minskar också avsevärt vid en övergång till SKB. I [3] redogörs för att vibreringsskador utgör den största andelen inom industrin i Storbritannien och att en övergång till SKB helt eliminerar denna typ av skador. Frånvaro av buller och en mängd kablar och rör på arbetsplatsen gör denna också säkrare. Sammantaget bidrar SKB till en avsevärt bättre arbetsmiljö och detta kan bidra positivt på nyrekrytering av arbetskraft och inte minst på att behålla erfaren dito vilket generellt borgar för ökad kvalitet och minskad andel misstag. Men den sociala dimensionen innefattar även mer mjuka parametrar som estetik. SKB har i många fall framhävts som nyckeln till arkitektoniskt utformade strukturer och ett exempel på detta visas i figur 2. Vem uppskattar inte en skönare och vackrare gestaltad miljö? Figur 2. Arkitektoniskt utformade fasadelement igenomfärgad SKB. Foto S. Grünewald. Den ekologiska dimensionen Även ur ett ekologiskt-miljömässigt perspektiv kan SKB bidra positivt. Betänk att färsk SKB kan betraktas som en blandning av partiklar i en vätska och att flytegenskaperna för blandningen i princip inte beror av typ av material utan mer av de fysikaliska egenskaperna hos partiklarna (textur, form och storleksfördelning). Utifrån färska egenskaper kan alltså cement ersättas med andra fillermaterial. Men för hållfasthetsutvecklingens skull måste givetvis en kritisk mängd cement ingå i blandningen, om än i en mindre grad än för konventionell betong. Detta visades sig exempelvis då SKB för anläggningskonstruktioner togs fram på 90-talet i det att samtliga bro-skb uppnådde hållfasthetsklasserna K70 eller K80 [4]. Med bättre partikelpackning och med effektiva dispergeringsmedel kan alltså cementmängden minskas relativt konventionell betong. Med denna utgångspunkt kan även andra filler komma i fråga. Måste alltid krav på hållfasthet styras till den vid 28 dygn, eller kan en långsammare hållfasthetsutveckling accepteras? Om detta optimeras för olika applika- 12 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
tioner kan andra puzzolaner (flygaska, slagg) eller varför inte också biprodukter från industriella processer komma att ersätta cement [5]. En kvalitetsökning som kommer med övergång till SKB kan leda till bättre beständighet vilket leder till längre livslängd och mindre underhåll vilket sparar resurser. Kan SKB i framtiden ta större andelar av den totala betongproduktionen och dessutom ta marknadsandelar från andra stommaterial så kan andra miljömässiga fördelar fås. Betong, om den utnyttjas rätt såsom stommaterial, kan även leda till en resursvinst i fråga om energin för att värma/kyla byggnader [6]. Den ekonomiska dimensionen De sociala aspekterna på SKB kan även lätt översättas i ekonomiska vinster i form av behållande av erfaren arbetskraft under längre tid, ökad attraktion till branschen och inte minst lägre sjukfrånvaro. Men de direkta ekonomiska fördelarna med SKB relativt konventionell betong är kanske mer uppenbara. Ett absolut minimum antal arbetare är involverade I gjutningen (figur 3) som ofta går betydligt fortare än med konventionell betong och efterlagningarna blir färre eller kan elimineras helt. Vidare blir gjutresultatet helt oberoende av skickligheten hos manskapet och kvaliteten på slutprodukten generellt bättre. Man kan reducera behovet av utrustning och den energiförbrukning dessa stod för (bl.a. vibratorer). Ett intressant perspektiv är också det att eliminera överlämnandet av den färska betongen från tillverkare till entreprenör. Om betongtillverkaren även utför gjutningen (se figur 3 th.) så kan denne utveckla system för att istället för betong, överlämna en färdiggjuten konstruktion. Om misstag sker undviks processen där man måste utreda om detta berodde på materialet eller på entreprenören. Erfarenhetsåterföring kan istället göra att systemet ses över och misstag undviks nästa gång. Detta borgar för en utveckling mot färre misstag snarare än att, som idag, ofta lägga tid på utredning som inte alltid leder till analys av vad som gick fel och därmed ökar risken för att de upprepas. Listan över fördelar med SKB kan göras lång och för vidare läsning rekommenderas skriften [7]. Figur 3. Betonggjutning med konventionell betong (tv.) och med SKB (th.). Foto K. Wallin. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 13
Slutsats SKB har i allra högsta grad en förutsättning att bidra till ett framtida hållbart betongbyggande och kan positivt påverka alla i hållbarhetsbegreppets ingående dimensioner. Men som också diskuteras i [3] kommer en övergång till SKB där alla processer, från planering till utförande och däremellan tillverkning, anpassas till SKB att kunna leda till en summa fördelar som är många gånger större än var och en av de enskilda fördelarna, av vilka några har exemplifierats i denna skrift. Referenser 1. Our Common Future, Report of the World Commission on Environment and Development, Published as Annex to General Assembly document A/42/427, Development and International Co-operation: Environment, August 2, 1987. 2. Grauers, M., et al., Rational production and improved working environment through using self-compacting concrete, EC Brite-EuRam contract No. BRPR-CT96-0366, 1997-2000. 3. De Schutter, G., et al., Self-Compacting Concrete, Whittles Publishing, Dunbeath, Caithness KW6 6EY, Scotland, UK, 2008. ISBN 978-1904445-30-2. 4. Billberg, P., Self-compacting concrete for civil engineering structures the Swedish experience, CBI report 2:99, Stockholm 1999. 5. Lagerblad, B., Miljöbetong, CBI-nytt nr. 1-2009. 6. Söderqvist, J., Energilagring i betong och betongbyggnader CBI uppdragsrapport 2009-26. 7. Nilsson, M., Projekt vibreringsfri brobetong, Vägverket Publikation 1998:71, Borlänge 1998. 14 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Natursten som uthålligt bygg- och anläggningsmaterial Kurt Johansson SLU, Alnarp och Sveriges Stenindustriförbund kj@marmorgranit.se En naturstensprodukt är en produkt tillverkad av natursten tagen som ett helt stycke från ett helt block ur berggrunden. Funktionellt rätt vald natursten är ett bygg- och anläggningsmaterial med stort ekologiskt mervärde då den inte kräver uppvärmningsenergi vid tillverkning har försumbar mängd kemiska tillsatser inte avger emissioner inte möglar har mycket lång livslängd vilket ger låg årlig miljöbelastning kan underhållas (rengöras) med miljövänliga medel har vacker åldrings- och slitagepatina. Figur 1. Grundprincip: Stenen är en slitageyta/skyddande beklädnad. Kemiskt ytskikt ska ej behövas. Exemplen på funktionellt valda naturstenskonstruktioner genom historien är många. Det är ju de som har överlevt. Det finns fortfarande tillräcklig tillgång på funktionell natursten i många kulörer och mönster för att täcka behovet för mycket lång tid framöver. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 15
Varför blir inte alla stenval funktionella? Ett av den svenska naturstenbranschens huvudproblem är att stenvalen inte utgår ifrån funktionen som det primära kriteriet. Exemplen på olyckliga stenval är många. Vad beror det på? Okunskap? Myter? Klåfingrighet? Mode? Upphandlingssystemet? Kortsiktig lågprisstrategi hos inköparna? Lagen om offentlig upphandling? Konkurrens? Ibland är inte heller inbyggnadsmaterial och inbyggnadssystem anpassade till applikationen eller stensorten. Ett annat problem är att felaktig rengörings- eller skyddsmedel används. När natursten ska väljas gäller det att betrakta den som ett uthålligt bygg- och anläggningsmaterial, som skall fungerar i den aktuella applikationen. Det är faktiskt ytterst få stensorter som är användbara som detta. I t.ex. Sverige, som internationellt är känt för sin goda naturstenskvalitet, är de flesta stensorter oanvändbara. Men vi bryter nu bara dem som vi lärt oss uthålligt fungerar. Då det gäller importerade stensorter finns det ett accelererande antal stensorter vars uthålliga funktionsförmåga i den aktuella miljön/applikationen är okänd. Missfärgningar, vittring, etc. är vanliga redan efter kort tid. Vi har idag inte tillräcklig bra analysmetoder för att på ett säkert sätt förutsäga alla stensorters funktion. De vanliga tekniska standardproven är många gånger otillräckliga. Här pågår ett viktigt arbete för att ta fram ytterligare analysmetoder för att förutsäga stenmaterialets lämplighet bl.a. genom analys av kristallstruktur, mikrosprickor, identifikation av skadliga mineral etc. Några fundamentala regler för ett korrekt och hållbart val av stenmaterial För att kunna göra rätt val av natursten måste man inse att natursten inte är ett entydigt begrepp. Till skillnad från t.ex. betong kan man inte på förhand bestämma egenskaperna hos ett stenmaterial, som skapades för en miljard år sedan. Det gäller därför att skaffa sig metoder att bedöma stenmaterialet som det är. Olika stentyper (ungefär synonymt med bergart) har vitt skilda egenskaper som bestäms av de mineral av vilka de är uppbyggda och hur dessa mineral är sammanfogade. Mineralen kan av uppdelas i två slag; Stentypsbildande mineral/huvudmineral och accessoriska mineral (mineral i liten mängd). Huvudmineralen ger huvudkaraktären, stentypen, t.ex. granit, medan accessoriska mineral kan ställa till problem (t.ex. pyrit som rostar) även i små mängder. Det är viktigt att veta vilka accessoriska mineral som ingår och hur huvudmineralen är hopfogade. Även huvudmineralen kan ibland vara problematiska. Avgörande för en stens egenskaper är mineralinnehåll och mineralstruktur, inte primärt den kemiska sammansättningen. Estetiska egenskaper Naturstens estetiska egenskaper karaktäriseras av kulör, struktur och textur. Tekniska egenskaper För att avgöra hur natursten uthålligt kan användas i olika miljöer/applikationer är deras tekniska egenskaper som material primärt avgörande varför följande tekniska parametrar måste beaktas: beständighet mot kemisk påverkan beständighet mot mekanisk påverkan (hårdhet, slitstyrka) porositet/vattenabsorption (fysikalisk) kristallstruktur/strukturell uppbyggnad/mikrosprickor 16 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
innehåll av mineralkorn med oönskade egenskaper (som vittrar, expanderar/sväller, rostar eller orsakar annan missfärgning) förekomst av svaghetszoner bearbetbarhet. Från teknisk materialsynpunkt kan natursten mycket förenklat delas in i följande huvudgrupper: silikatsten, karbonatsten och sandsten, vilket inte helt följer det gängse geologiska synsättet (Figur 2-4). Silikatsten Består av silikatmaterial, dvs. mineral som innehåller en SiO x -del. motståndskraftiga mot sura ämnen och annan kemisk påverkan (såvida de inte innehåller påverkbara mineral, vilket funktionellt vald natursten inte ska göra). Hård silikatsten Till denna grupp hör stentyper huvudsakligen bestående av hårda silikatmineral: kvarts, fältspat och pyroxen som ofta kallas granitlika stentyper (granit, gnejs, diabas, syenit, kvartsit, kvartsitskiffer). Ofta med låg vattenabsorption (svenska stensorter < 0,3 vikts%). Mjuk silikatsten Denna grupp innehåller mjuka lermineral. Lerskiffer tillhör denna grupp. Skiffer är alltså inget entydigt begrepp. De olika skiffertyperna har mycket olika mekaniska egenskaper. Där finns bl.a. kvartsitskiffer (hård), fyllitskiffer och lerskiffer (mjuka). Användning: Hård silikatsten med låg vattenabsorption och bra kristallstruktur kan användas i stort sett i alla miljöer såväl ute som inne. OBSERVERA att det inom gruppen silikatsten kan förekomma stenarsorter som rostar, vittrar eller sandar. Dessa stensorter bryts dock inte i Norden, utan problemet finns idag endast hos importerade stensorter. Vissa av dessa är stabila i neutral miljö, men börjar rosta i sur miljö. I utemiljön kan surheten bl.a. orsakas av luftföroreningar eller av surt rengöringsmedel. Figur 2. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 17
Karbonatsten Karbonatstenen huvudbeståndsdelar är mineral med en CO 3 -del, som är basiska och därför reagerar med sura ämnen. Sur miljö påverkar stenen och bryter på lång sikt ner den. Många stensorter i denna grupp påverkas av andra kemiska ämnen t.ex. salt (NaCl). Ingående mineral är kalkspat, ibland dolomit och i vissa fall serpentinit. Stentyperna i denna grupp är relativt mjuka. Det gör att motståndsförmågan mot avnötning är sämre hos karbonatstenarna än hos silikatstenarna. Bl.a. följande stentyper ingår i denna grupp: marmor, kalksten och travertin. I internationella naturstenssammanhang skiljer man ofta inte mellan kalksten och marmor. Kalksten som är polerbar kallas ofta marmor. Skillnaden ligger i kristallstruktur och uppbyggnad. Relativt låg vattenabsorption hos svenska stensorter (marmor < 0,2 vikts%, kalksten < 1 vikts%). Användning: Inomhus: Viss försiktighet i våtutrymmen. Vissa stensorter påverkas av fästmassan. Utomhus: Vissa stensorter kan fungera bra även utomhus, men måste kollas mot referenser. Rätt val av ytbearbetning viktigt. Polerade ytor är inte uthålliga. Figur 3. Sandsten Sandsten är, jämfört med de andra stengrupperna, en porös sten, med hög vattenabsorption (5 vikts%), smutsas snabbt ned och är svår att göra ren. Sandsten låter sig inte poleras. Huvudbeståndsdelen i sandsten är oftast korn av kvarts eller fältspat, men bindemedlet varierar. På grund av det höga kvarts- och fältspatsinnehållet är sandstenen alltid hård. Bindemedlen kan vara kvartsitiskt (silikat), kalk (karbonat, kalcit), lerhaltigt eller järnhaltigt. Användning: Bör undvikas som bygg- och anläggningsmaterial. Ingen användare är långsiktigt nöjd. Silikatbunden sandsten är dock beständigare och kräver mindre underhåll. Figur 4. Hur kan vi påverka valet till uthålligt stenmaterial? Problemet är allmän brist på kunskap om natursten på alla nivåer: tekniska institut, högskolor, konstruktörer, arkitekter och allmänhet. Vi har genom forskningsprogrammen MinBaS I och MinBaS II fått medel att genomföra ett antal projekt som ska syfta till att valet av stenmaterial blir klokare och applikationstekniken utvecklas. Grundinformation till alla Om ovan enkla grundinformation togs emot av berörda personer skulle många problem kunna undvikas och ett förnuftigare val göras. Det gäller att få ut detta enkla budskap till alla som har med natursten att göra. Mytbildningen är stor. Många tror t.ex. att marmor har högre vattenabsorption än 18 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
granit och därför är känsligare. Känsligheten handlar om kemi. Konsumentverket skriver på sin hemsida att köksbänkskivor av natursten inte tål syra. Sanningen är att granit är det enda köksbänksmaterial som tål syror av alla slag. Inom Stenindustriförbundet arbetar vi därför med enkel lättförståelig information. Kanske en och annan geolog tycker att vi är för enkla. Grundutbildning för alla arkitekt- och byggnadsingenjörsstudenter En nyinrättad professur på SLU, Natursten som bygg och anläggningsmaterial ska serva alla universitet med kort grundutbildning för alla arkitekt- och byggnadsingenjörsstudenter, samt ge möjlighet med utökade och fördjupade kurser och examensarbeten. Stenhandboken Den dokumentation av samlad erfarenhet som kan betecknas som ett Naturstensuniversitet som ska vi föra ut till alla Sveriges arkitekter. Fortsätta utveckla relevanta/funktionsrelaterade analysmetoder för att bedöma olika stenmaterials lämplighet På CBI/SP pågår projekt för att på ett bättre sätt kunna analysera och bedöma olika stensorters lämpliga i olika applikationer och ge riktvärden. Anpassning av inbyggnadsmaterial För att ge rätt anvisning för inbyggnadsmaterial och teknik pågår ett antal projekt t.ex. om fogmaterial, fogutformning och avjämningsmassor. Med dessa insatser hoppas vi att rätt, uthållig natursten väljs, monteras och underhålls på rätt sätt och därmed bidrar till en ekologisk samhällsbyggnad. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 19
20 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Slussen Mårten Frumerie Stockholms Stad, Exploateringskontoret marten.frumerie@expl.stockholm.se Slussen är en plats med en lång historia. Redan i mitten av 1600-talet anlades den första slussen på platsen och sedan dess har en ny kommit varje sekel. Katarinaslussen 1642, Polhems sluss 1755, Nils Ericsons sluss 1851, Karl Johans sluss 1935 och nu är det dags för vår tids sluss. Funderingar och planer har pågått i många år om hur platsen ska se ut framöver. Redan i slutet på 1980-talet fanns planer men den idétävling med bevarandeinriktning som hölls i början av 1990-talet ledde aldrig till genomförande. 2001 fattades ett beslut om att utlysa en ny tävling och 2004 utsågs förslaget Strömmar (Nyréns/Tyréns/ELU) till vinnare. Detta förslag innebar en helt ny trafiklösning. Som jämförelse togs även ett nytt bevarandeförslag, Nybyggt bevarande, fram. Bearbetning gjordes även på det vinnande förslaget, och hösten 2007 genomfördes ett programsamråd med de bägge huvudinriktningarna, nybyggnad eller bevarande. Beslutet efter detta samråd var att gå vidare med en nybyggnadsinriktning, men att vidare bearbetning av utformningen skulle ske. Våren 2008 handlades ytterligare fyra arkitektkonstellationer upp och dessa har parallellt med Nyréns tagit fram var sitt förslag till ny utformning av Slussen. Den främsta anledningen till Slussens dåliga skick idag är de dåliga grundförhållanden som finns inom stora delar av området i kombination med en grundläggningsteknik som inte fungerat på denna plats. Störst problem med sättningar finns inom den östra delen av området, kring Katarinahissen. Denna del är till största del grundlagd med Frankipålar. Slussens skick ses kontinuerligt över och omfattade förstärkningsarbeten har gjorts genom åren. Trots detta har delar av trafikapparaten behövt stängas av pga av dåligt skick och att de ej längre tål trafikbelastning. Anläggningen idag är uppbyggd av 24 monoliter som vid tillkomsten var fribärande brodäck. Det är idag oklart hur pass fribärande de är i och med att olikartade sättningar gjort att konstruktionerna hakat i varandra på ett sätt som inte var tänkt från början. Totalt består Slussen av 40 000 m 2 broyta innefattande ca 26 000 m 3 betong. Det finns idag fem förslag framtagna för hur Slussen kan se ut i framtiden och dessa utvärderas för närvarande. Gemensamt för alla förslagen är att de arbetar vidare med den trafiklösning som mejslats fram under de senaste åren. Denna innebär i korthet trevägskorsningar i två plan och att Stadsgårdsleden är tillbakaflyttad från kajen. I och med den enklare trafiklösningen frigörs ytor som i framtiden kan användas för annat ändamål och detta illustreras på olika sätt i förslagen. Vidare finns i alla förslagen en bussterminal öster om Katarinahissen. I alla förslag ska det också vara möjligt att ta ut samma mängd vatten från Mälaren, detta för att i framtiden säkra översväm ningsriskerna kring Mälaren. Nedan följer en kortfattad beskrivning över vart och ett av de fem förslagen. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 21
Nyréns Arkitektkontor Nyréns arbetar vidare med sitt vinnande tävlingsförslag med stora öppna ytor på Södermalmssidan. Den öppna ytan är flankerad av två byggnader, den ena för scenverksamhet och den andra för utställningar. Framför Glashuset finns en mindre byggrätt redovisad. Förbindelsen mellan Gamla Stan och Södermalm är gjord som ett näs och alltså ingen tydlig brokonstruktion, denna trappas ner mot Mälarsidan. Under torgplanet finns två våningar med kommersiellt innehåll, vilket också återkommer i de flesta andra förslagen. BIG (Bjarke Ingels Group) BIG arbetar med en ännu mer accentuerad näslösning än Nyréns där förbindelsen mellan Gamla Stan och Södermalm blir än mer av en terrängkonstruktion. Den böljande terrängen är sedan kompletterad med två byggnader som reser sig upp ur terrängen och blir en del av den, med möjlighet att röra sig upp över byggnadernas tak. Katarinahissen är vriden och landar på det nya Hisstorget framför det påbyggda Stadsmuseet. De nya kanalerna från Mälaren är här dolda under ett däck, och det är bara själva slussrännan som är synlig, dock bara i ändarna. Foster+Partners och Berg Arkitektkontor I detta förslag finns en tydlig framflyttad stadsfront med ett bakomliggande nytt skyddat Södermalmstorg. Bebyggelsens innehåll kan vara av varierande art, men ansluter i skala till den bebyggelse som finns på platsen idag. Bilförbindelsen mellan Södermalm och Gamla Stan sker i detta förslag på en bro och gångtrafiken får en egen bro som är kompletterad med utsiktspunkter. Vattenavbördningen löses här inte med nya kanaler utan en öppnare vattenspegel. Wingårdhs och Tema landskapsarkitekter I detta förslag finns en ännu mer framflyttad stadsfront som är mer varierad i sin utformning. Bakom den mest framflyttade delen finns ett nytt Södermalmstorg och detta torg nås från kajnivån via Slussenlyftet, en klyfta genom bebyggelsen som innehåller trappor och rullband. Bilar och cyklar rör sig på en accentuerad bro, och gångtrafiken rör sig i kajplan. På Gamla Stansidan är flytbryggor utbyggda för att tillvarata söderläget. Detta förslag är ensamt om att föreslå bostäder på platsen. Ateliers Jean Nouvel och Habiter Autrement Detta förslag vill tydligare markera att Gamla Stan och Södermalm är två öar och frilägger därför mycket vatten. För att sedan binda ihop öarna används tre broar varav den nya Slussenbron är krökt. Broarna i sin tur är sedan flerlagrade. Slussenbron innehåller körbanor som är överbyggda med gångytor och butiker. Tunnelbanebron har även den fått en våning med bebyggelse på sig och slutligen är Centralbron överbyggd med en park. Bussterminalen är i detta förslag upphöjd en våning och nås via rampkonstruktioner längs Stadsgården. Beslut om vilket av förslagen som kommer att arbetas vidare med tas under våren och ett plansamråd kommer att hållas i slutet av 2009. Antagen plan väntas under 2010, då även ansökan om miljödom kommer att lämnas in. En dom förväntas i slutet av 2011, för att sedan byggarbetena ska kunna starta 2012. Slussen beräknas sedan att stå färdig 2018, och Stockholm har då fått en ny mötesplats i världsklass. 22 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Impregnering av natursten Katarina Malaga CBI Betonginstitutet katarina.malaga@cbi.se Natursten är sten som bryts ur berggrunden och används för byggnader och anläggningar. Vanliga användningsområden är husfasader, golv och markbeläggningar, trappor samt inredningsdetaljer som köksbänkar och öppna spisar men också som ornamentsten. Råstenen bryts i dagbrott, skärs i skivor och bearbetas genom polering, mattslipning, sandblästring eller bränning. Olika behandlingsmetoder och olika skärningsriktningar ger olika utseenden. Natursten är ett material som har en stor variation när det gäller fysikaliska, mekaniska och estetiska egenskaper (Figur 1). Figur 1. Ett urval av olika typer av marmor. Impregnering av natursten beror på stenens egenskaper och vad den skall användas till. Syftet med impregneringen är att ge stenen större motståndskraft mot yttre påverkan av vatten, luftföroreningar, saltbildning och missfärgning, smuts, klotter och upplösning av material. En vanlig uppfattning är att natursten av bra kvalité normalt inte skall behandlas med impregneringsmedel. Den borde uppvisa en naturlig motståndskraft mot den naturliga miljöpåverkan och med tiden få en snygg patina på ytan. Detta påstående gäller inte kulturarvet som är hugget i natursten. Många av dessa skulpturer, fasader, portaler och andra utsmyckningar, speciellt de som är utsatta för klimatpåverkan, vittrar sönder och är i så dålig kondition att de behöver en periodvis impregnering och konsolidering (förstärkning av stenen) (Figur 2). CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 23
Figur 2. Konsolidering av stenskulpturer gjorda av gotländsk sandsten. Under de senaste decennierna har tillämpningsområdena av natursten breddats och skadliga fenomen som t.ex. klotter tillkommit (Figur 3). Detta har bidragit till att även nya objekt av natursten borde skyddas och impregneras. Valet av impregneringsmedel borde uppfylla flera kriterier: Estetik impregneringen skall inte förändra stenens utseende. Kompatibilitet av impregnering och underlaget. Impregnering skall anpassas till stenens fysikaliska egenskaper. Vattenpermeabilitet skall inte hindras genom impregnering/konsolidering. Vattenavstötande effekt skall erhållas vid hydrofobering. Andningsförmåga ångdiffusion skall inte hindras av impregneringen. Underhåll det skall vara lätt att underhålla ett impregnerat objekt. Önskad effekt (karbonatiseringsmotstånd, klotterskydd, fukt- och smutsskydd osv). Kvalité och livslängd. Ekonomi användning av t ex. klotterskydd minskar arbetstiden med 60-90 % jämfört med oskyddad yta (20 min mot ca 2 dagar). Ytan blir helt ren utan färgrester/skuggor och inga kostnader tillkommer för kapitalförstöring. Att välja en impregneringsprodukt för natursten, speciellt för nya objekt, är svårt. Det finns många producenter och produkter men det saknas standardiserade provningsmetoder för att bedöma effektiviteten av impregneringar på natursten. Det finns ett behov för en objektiv teknisk jämförelse mellan de mängder av produkter som finns på EU s marknad. Detta gäller både impregneringar och klotterskydd. CBI Betonginstitutet håller på att utveckla nya provningsmetoder för utvärdering av klotterskydd och impregnering. Figur 3. Klotter. 24 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Impregnering av betong Anders Selander CBI Betonginstitutet anders.selander@cbi.se Impregneringsmedlen som appliceras på betongkonstruktioner är i dagsläget till största del silanbaserade och används i Sverige i första hand för att skydda armeringen från vägsalter. Silaner är små molekyler som transporteras in i betongen genom kapillärkrafter och reagerar på plats. Kiselatomen i silanen har fyra bindningsmöjligheter där tre stycken utgörs av alkoxygrupper vilka reagerar i kontakt med vatten och binder till CSH-gel och andra silaner i dess närhet. Reaktionen resulterar i ett fint nätverk (silikonharts) på betongens porväggar. Den fjärde gruppen i molekylen utgörs av en alkylgrupp. Denna reagerar inte utan det är denna som ger impregneringen dess avsedda effekt. Figur 1 visar en förenklad skiss på reaktionen. R Si O R Si O R Si O R Si Si O O O O R Si Si Si Si Si Si R R Si R Si R Si R O Si R n Figur 1. Förenklad skiss på reaktionen hos ett silanbaserat impregneringsmedel. Vid kontakt med betongens porvatten (högt ph-värde + vatten) polymeriseras silanerna till längre molekylkedjor (siloxaner) vilka sedan binder till betongens porväggar och formar ett fint nätverk (silikonharts). Genom att göra betongens ytskikt vattenavstötande begränsas bland annat kloridjonernas möjlighet att transporteras in till armeringen vilket i många fall kan förlänga konstruktionens livslängd. De flesta skademekanismer i betong är relaterade till fuktnivån i konstruktionen. En impregnering ändrar förutsättningarna för transport av fukt och kan därmed påverka hur fort skadeförloppet går. Ur ett beständighetsperspektiv är en lyckad impregnering självklart ett bra sätt att förlänga livslängden hos en betongkonstruktion. En förutsättning för att uppnå ett bra resultat vid en impregnering med silaner är dock att en tillräckligt stor mängd tränger in i konstruktionen. Det är därför tre viktiga faktorer som måste beaktas vid utförandet; porositet, fuktighet och tid. En hög porositet, torr miljö och en lång kontakttid för impregneringsmedlet på betongen ger ett önskat resultat. Hur bra effekt som sedan fås av impregneringen beror förutom ovan beskrivna faktorer även på exponeringen. I figur 2 visas ett exempel från Eugeniatunneln där väggarna utsätts för stora mängder väg- CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 25
salter under vintermånaderna. Behandlingen som utförts på betongprover med vct = 0,45 uppfyller precis Vägverkets kriterier för en godkänd behandling d.v.s. 2 mm i inträngningsdjup. Trots ett relativt sett mediokert resultat av impregneringen fås ändå ett mycket gott skydd. Till exempel går det att konstatera att den i många fall kritiska Cl - -koncentrationen 0,4 viktsprocent fås nära 20 mm in efter tre års exponering för de obehandlade proverna. Motsvarande djup för de impregnerade ligger på ca 5 mm. 2007 (three year exposure) 2,0 Total chloride per cement weight [%] 2005 (one year exposure) 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0 2 4 6 8 10 Total chloride per cement weight [%] 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0 5 10 15 20 25 Penetration depth [mm] Penetration depth [mm] Treated Untreated Figur 2. Kloridprofiler från provkroppar i Eugeniatunneln (Stockholm) efter ett respektive tre års exponering. En annan viktig aspekt när det gäller beständigheten är förstås livslängden hos impregneringen. Är det nödvändigt att upprepa behandlingen och hur ofta i så fall? Flera försök till accelererade metoder har gjorts men hur väl de speglar verkligheten är svårt att säga. Några faktorer som påverkar impregneringen över tid är däremot kända. Damm och smuts som hamnar på ytan tar relativt snabbt bort den pärlande effekten på ytan. UV-ljus har en nedbrytande effekt och nötning påverkar impregneringen lika mycket som betongen. Dessa faktorer påverkar dock endast det allra yttersta lagret vilket innebär att funktionen kan finnas kvar även om den pärlande effekten avtagit. Detta visar hur viktigt det är att impregneringen når ett visst djup innanför ytan. Det finns exempel på behandlingar som efter 15 år fortfarande fungerar mycket bra och det finns exempel där behandlingar misslyckats och effekten upphört efter bara ett år. Förklaringen till denna spridning ligger i de allra flesta fall vid impregneringstillfället. En hög fuktnivå eller en för kort behandlingstid är de vanligaste orsakerna till att behandlingen givit ett mindre bra resultat. Alltför ofta blir utgångspunkten för diskussionen då om impregneringar fungerar och om det verkligen är lönsamt att impregnera. Svaret är: Ja, impregneringar fungerar om de tränger in och, ja, det är lönsamt om de appliceras vid rätt tillfälle. Om impregneringsmedlet inte trängt in så utvärderas avsaknaden av impregneringsmedlet och inte impregneringen. Vad som är rätt tillfälle måste bedömas från fall till fall men det är tveklöst bättre att behandla tidigt under en konstruktions livstid för att få ut mesta möjliga effekt av behandlingen. Åtgärder som förlänger en betongkonstruktions livslängd leder till ett bättre hushållande med naturresurser och därmed både ekonomiska och miljömässiga besparingar för samhället. Att impregnera 26 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
betongkonstruktioner löser inte alla fuktrelaterade problem i betong men i många fall är det ett intressant alternativ som bör övervägas. När vi talar om ytor utan stående vatten vilka är exponerade för kloridjoner eller konstruktioner där fukthalten behöver sänkas är en silanimpregnering ofta det bästa alternativet. Referenser Johansson, A., Janz, M., Silfwerbrand, J., & Trägårdh, J., (2008) Long Term Performance of Water Repellent Treatment-Water Absorption Tests of Field Objects in Stockholm, Int. J. Restoration of Buildings and Monuments, Vol. 14, No. 1, pp. 39-47. Johansson, A., Nyman, B. & Silfwerbrand, J., (2008): Decreasing Humidity in Concrete Facades after Water Repellent Treatment. Proceedings, Hydrophobe V, Brussels, Belgium, April 15-16, pp. 379-386. Johansson, A., Janz, M., Silfwerbrand, J., & Trägårdh, J., (2008): Long-term Measurements on Chloride Ingress in a Road Tunnel Environment. Proceedings, Hydrophobe V, Brussels, Belgium, April 15-16, pp. 327-328. Johansson, A., (2007) Impregnering och inträngningsdjup Tidskriftten Betong No. 2, sid. 39-41. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 27
28 CBI Betonginstitutets informationsdag 2009
Praktisk användning av livslängdsdimensionering Ali Farhang CBI Betonginstitutet ali.farhang@cbi.se Projektet Duracrete, Brite-Euram projekt, startades 1996 i syfte att samla ihop och använda existerande kunskap om betongens beständighetsproblematik genom en vetenskaplig modellering av de skademekanismer som styr konstruktionens prestanda under dess livslängd. Detta inkluderade identifiering och kvantifiering av olika klasser av aggressivitet och exponering. Modellering av mekanismer för klorid- och karbonatisieringsinitierad korrosion är de mest avancerade delarna i modelleringsarbetet. Projektet DuraCrete resulterade i publicering av vägledning för livslängdsdimensionering, vilken inkluderar den statistiska dimensioneringsfilosofin för osäkerheter i indataparametrar och deras fördelningsfunktioner. Den aspekten med livslängdsdimensioneringen är ett tillvägagångssätt som är identiskt med dimensionering av betongkonstruktioner med hänsyn till laster. Detta innebär att identisk dimensioneringsfilosofi beträffande lastpåverkan och bärförmågan används även för livslängdsdimensionering i bruksstadiet. Under år 1998-2001 har Europakommissionen gett anslag för etablering av ett nätverk (DuraNet) för att stödja och främja användningen av DuraCretes dimensioneringsprinciper för livslängdsdimensionering på en internationell nivå. År 2007 publicerades den samlade kunskapen om livslängdsdimensionering i Svenska Betongföreningens Betongrapport nr 12, Vägledning för livslängdsdimensionering av betongkonstruktioner. Rapporten beskriver dimensioneringsprinciper och representerar de viktigaste indata som anges i bland annat DuraCretes publikationer och normalt används som nominella värden vid livslängdsdimensionering av nya och befintliga betongkonstruktioner. Samhällsekonomiska och politiska krav på konstruktioner med lågt behov av reparation och underhåll motiverar för en användning av livslängdsdimensionering vid både nyproduktion och reparation. Användning av livslängdsdimensioneringsfilosofi (tillsammans med funktionsentreprenad) i nyproduktion öppnar även för en utökad kvalité och förbättrad prestanda hos entreprenörer, betongleverantörer och hela byggindustrin. Gruppen Konstruktioner på CBI arbetar vid sidan om FoU i huvudsak med skadeutredning, tillståndsbedömning och reparation av skadade betongkonstruktioner. Under senaste åren har vi använt livslängdsdimensioneringsprinciper i nedanstående sammanhang: 1) Att kunna utföra livslängdsdimensionering är viktigt i många fall då den traditionella dimensioneringen med avseende på beständighet med enbart val av betongsammansättning och täckande betongskikt ur tabeller i standarder inte täcker fallen med varierande förutsättningar, där en livslängdsdimensionering därför är ett krav. Livslängdsdimensionering kan användas för att identifiera nödvändiga materialegenskaper såsom betongens vct, permeabilitet och täckande betongskikt under extrema exponeringar för en önskad livslängd. 2) Att uppskatta konstruktionernas återstående livslängd är ofta ett efterfrågat underlag vid eventuella beslut om reparation. En korrekt uppskattning av återstående livslängd baseras på en tillräckligt omfattande materialprovning och mätning beträffande viktiga indataparametrar. CBI Betonginstitutets informationsdag 2009 29