Presenterat på Betongdagen den 3 november 2022.

1. Framtida klimatlösningar,
innovationer
Betongens klimathistoria
Betongens klimatresa
– tillbakablick och framtidsutsikter
Mats Emborg
LTU och

2. Betongens historia/klimatresa
> 2500 år!
Etruskerna
…..
…..
…..
1500
0
1500
1900
2000
Romarriket ”antikbetong”
portlandcement
…..
…..
den ”moderna”
utvecklingen
…..
nu är vi här!
2022

3. Etrusker
Etrusci,
Tuscia, →Toscana

4. – från Hadrianus mur → Främre Orienten
– sten fogades samman med bruk
– ”konstruera” = stapla sten (latin)
– bruket - ofta betong med vulkanaska som
bindemedel
– vägar broar, akvedukter
Medelhavet
– romersk
innanhav
Romarriket 177 e Kr

5. Hadrianus mur

6. Fortfarande i drift!

7. Valvet
■ → tryckta bågar
■ inget drag → ingen armering
Obs: stöden måste ta upp vertikalkrafterna!

8. Pont du Gard 63 –13 f kr
49 m !!

9. Pantheontemplet123-140 e kr
“hydraulic cement made of lime mortar mixed with volcanic
ash (pozzolanic) and aggregate”
lättare
material
~ 45 m

10. d = 44 m

11. - Sen ”var det tyst!” i nästan 2000 år!
Men det var det ju inte!
- hydrauliskt kalkbruk, ”en sorts betong utan sten och grus”
- sammanfogade stenar hus, kyrkor, kanaler, broar
- till valv! Vad har hänt
på 2000 år?

12. Zhaozhou-bron
Kina, 595-605 e kr
Skönhet, form och funktion!

13. Valvverkan - när den är som bäst!
Ronda, Spanien
Mostar, Bosnien

14. Glennfinnan – Skottland, 1898,
• oarmerad betong, 380 m, 21 bågar
Valvverkan när den är
som bäst!
30 m

15. Portlandcementet, 1824 (21 oktober)
■ Joseph Aspdin – engelsk cementtillverkare
■ sedan dess främsta bindemedlet i betong:
standardprocessen – höga temperaturer i ugn

16. Namnet: liknade portlandstenen
naturligt i Portland Island

17. - armerad betong; 1850 talet
- kan ta moment → balkar, plattor osv
- då tog betongbyggandet fart!

18. Myrsteds matthörna 1908 – 1910
Första svenska byggnaden armerad betong
Idén hämtades in av Ivar Kreuger (Väg och Vattenbyggare)
I bruk än idag
Armerad betong Sverige, ca 1910

19. Armerad betong Sverige, ca 1910
NK – i bruk än idag
Överklass-shopping!

20. Mycket har skett sedan dess:
från platsblandning

21.  1:a lasset fabriksbetong Sverige
1 april 1932

22. - Betongbyggande tog verkligen fart 40, 50 – 60
talet:
miljonprogrammet, infrastruktur, gruvdrift etc
~1960 tyckte experterna:
”betongen är ett slutforskat område:
- Allt är redan uppfunnet!
- Man kan ju bygga allt man behöver!
- Ödsla inte pengar på sånt”

23. Flytbetong,
Beständig betong - frostbeständighet
Fiberarmerad betong, sprutbetong
Högpresterande betong
Snabbtorkande betong, betong för innemiljö
Betong utan sprickor, miljövänlig betong
Självkompakterande betong
Resurssnål betong – betong med kross
Nya bindemedel
1970,80
1990
2000
Vad fel man hade! - Innovationsaxplock:
Sverige världsledande i stort sett

24. Framtida klimatlösningar,
innovationer
Betongens klimathistoria
Betongens klimatresa
– tillbakablick och framtidsutsikter

25. Klimathistoria - reflektioner:
■Enorm hållbarhet: >1500 års livslängd!
■ Samma smarta recept
– med tillsatsmaterial dessutom
■ Ofta låga cementhalter – ”det som behövdes”
160 kg/m3

26. 1916, Testeboån,
Nv Ockelbo
Oarmerad
hållbart byggande
Fortfarande i drift!

27. 2020, nya Skurubron, Nacka hållbart byggande
2022-11-04
Sida 27 -
Första gamla 1915
Byggdes ”för hand”

28. Klimat/innovationsresan
Utan forskning/innovationer under senaste 100
åren:
- inte hållbarhet, funktion, livslängd
Sverige världsledande:
• Nationella projekt, (Högpresterande btg)
• Stora EU projekt (SKB projekten tex)
Tillämpningarna nåddes i rekordfart

29. Framtida klimatlösningar
Hur ser framtiden ut?
- I våra städer?
(Kungsbron Sthlm)

32. - Landsbygden
- Behovet av betong kommer alltid att
finnas! Kraven höjs!

33. Vilka betongkrav förutspås
att mötas med nya innovationer?
- högt!
- långt!
- hållbart!
- snyggt!
- snabbt!
- lite!
- intelligent!
Den ”gamla” listan:

34. Hur högt?
→ Högpresterande
Betongkonstruktioner
år
Höjd
Hållfasthet
> 1 km

35. Längd brospann
Egenvikt/
Yttre last
Teknisk och ekonomisk gräns
4,5 km!
Hur långt?

36. Hur långt?
1 km 3,3 km
Le Havre, Seine, Normandie

37. Sutong bridge, Kina, 1088 m, dvs 3,5 km kvar!

38. Hur hållbart?
- Varje års förlängning av
livslängd – en enorm miljövinst
1900 år

39. Bärigheten ökar → ytterligare
klimatvinst
■ Hållfastheten växer efter 28 dygn
– gör en ny dimensionering senare!
■ Broar malmbanan håller 5 ggr mer än första dimensionering
fcc [MPa]
År
40
70

40. Men det nya är:
1. Historiskt ansenliga volymer
infra, bostad, industrisatsningar
2. Ställa om till att bli klimatneutralt 2045!
Och - vi måste ta ansvar:
”det finns inte längre tid för halvhjärtade åtgärder” !!
FNs klimatkalkyl IPCC, mars 22

41. Möjligheter finns
■ Mikrostruktur
–Nanostruktur
(nano - dvärg – 10-9 , 1/billionsdel m)
–Ytkemi
–Hydratation
–Porer
–Kompositer (t ex fibrer)

42. Betongmaterialets hållbarhet
- utgångspunkten för t ex BIO 10-40
 90-95 % av CO2-avtrycket 1 m³ betong kopplat till
materialet
 Cement utgör > 95 % av detta
Råvaror A1
90-95%
Produktion A2
1-5%
Transporter A3 5-8%
Klimatpåverkan / m3 betong (GWP 100 år) A1-A3
Dvs byt ut cementet med nåt annat!

43. Alternativ till klinkern att stoppa in:
■ Klinker:
– Hydraulisk
■ Granulerad masugnsslagg (S):
– Restmaterial från stålindustrin (inte från
Luleå!)
– Latent hydrauliskt
– (Standard SS-EN 15167-1)
■ Flygaska (V):
– Restmaterial från koleldade kraftverk
– Puzzolant material
– (Standard SS-EN 450-1)
■ Kalksten (LL):
Runt och
fint!
Och: ?

44. 2000 år sen
■ Medelhavet – romersk innanhav
■ Romarna byggde vägar, broar, akvedukter
– från Främre Orienten -> Hadrianus mur
(Brittiska öarna)
■ Sten fogades samman med bruk
– ”konstruera” = Stapla sten (latin)
– bruket också som betong med vulkanaska
som bindemedel
Och!

45. Alltså,
- cirkeln är sluten, tillbaka till
Etruskernas kunskap!
eller
- det var väl inget nytt!
- inte så mkt vi åstadkommit på
några tusen år!

46. Relativ klimatbelastning, läget
2015 2030 2045
1
2022 2037
BIO 32!!
0,5
0
Grön betong 3
ECO 3
Thomasgrön
3
Bygg →Bas
Anl → Anl FA
BIO 40
BIO X
referens
Betcrete 2, delvis omarbetat
klimatneutralt

47. Relativ klimatbelastning, framtid
2015 2030 2045
1
2022
ECO 3
Thomasgrön
3
Grön betong 3
2037
BIO 32
0,5
0
Bygg →Bas
Anl → Anl FA
BIO 40
0,25
”Kan själv”
Samarbeta
Utmaning
”Röda linjen”
Utmaning

48. Samverkande FOU – har funnits i SWE:
■ Högpresterande betongprojektet
–50 MSEK → kunskap, produkter, nätverk
■ SKB – 2 EU projekt, 50 MSEK
–grundforskning → prototyp → produkt, 2 år
■ IPACS, 50 MSEK – sprickor
–Kunskap, metoder, program, förtjänster SWE
■ M m

49. Silfwerbrand, NCR 2022 conference summary
Historic Trends in Nordic Concrete
Research 2 (3)
2
2022
2008
1999
Klimatforskning pågår:
Miljö
(bindemedel)
Beständighet
livslängd

50. Två aktiviteter bör ske enl Silfwerbrand:
Response to Climate Change
10
Adaptation
Mitigation
Climate change
Few research
projects – important
to increase
Extensive research,
especially on
durability &
alternative binders
Silfwerbrand, NCR conference summary
Mycket lite
om betong
Mer behövs!

51. Och dessa bör ske snabbt!
Silfwerbrand, NCR conference summary
Adaptation to Climate Change
The climate change is already here.
Can we wait for future mitigation research results?
Do we not need to start the adaptation research?
12
2020 2025 2030 2035 2040 2045
PhD proj Impl
Idea
PhD proj Impl
PhD proj Impl
also
mitigation

52. Men det handlar också om att:
■ Konstruktionen ska hålla längre
■ Man ska använda betong på rätt ställe
■ Man ska använda rätt betong
■ Man ska bygga klimatvänligt
■ Återvinn!
■ Återanvänd!
■ CO2 upptag – försktigt!
Allt är karbonatiserat i Pantheon
- Allt är kalksten! Det håller ändå!

53. Samverkande FOU – startas upp
Högpresterande betongprojektet återuppstart
--- Generation 2: HPB - Klimatreduktion
> 70 MSEK
→ kunskap, prototyper, produkter
Förneka inte klimatfrågan!
Vi har inte tid för några
halvhjärtade åtgärder!
- Vi måste jobba ihop!

54. Framtidens
miljöbetong!