Covercrete with hybrid functions - A new approach to sustainable reinforced concrete structures with low cement content
Research Project , 2012 – 2015

Betong är volymmässigt det i särklass mest använda fasta materialet i världen. Betong-tillverkning involverar stora kvantiteter av cement och ballast. Det förra släpper ut stora mängder CO2 i tillverkning och det senare kan försämra naturens kvalitet särskilt när det gäller naturballast. Ur resursförbrukningssynpunkt och miljöskyddssynpunkt bör betongkonstruktioner innehålla så lite cement som möjligt. Korrosion på armeringsjärn i armerad betong är ett stort problem i hela världen. Konventionellt används lågt vattencementtal i betong för att minska inträngningshastigheten av aggressiva ämnen och stort täckskikt används i betongkonstruktioner för att förlänga inträngningstiden. På så sätt kan armeringsjärn skyddas från korrosion under den angivna livslängden. För att få lämplig arbetbarhet hos färsk betong med lågt vattencementtal måste hög cementhalt (t ex 400-600 kg per kubikmeter betong motsvarande vct 0,4-0,3) användas. Det är uppenbart att hög cementhalt innebär höga utsläpp av CO2. Dessutom ökas täckskikten från 20-30 mm (strukturellt tillräcklig) till 60-80 mm (ibland till 100 mm)! Detta innebär helt enkelt mer volym av betongmaterial. Uppenbarligen är detta konventionella sätt att tillverka beständiga betongkonstruktioner på bekostnad av mer CO2 utsläpp och naturresurser genom att använda mer mängd cement och råmaterial, vilket är emot fundamental idéer av hållbarheten. Detta projekt syftar till att utveckla en ny typ av betongtäckskikt med hybridfunktioner såsom förbättrad resistens mot ytsprickning och katodiskt korrosionsskydd som drivs med naturlig energi från t.ex. solceller, vind- eller vågturbiner, etc. Med denna nya typ av betongtäckskikt kan cementhalt i betong reduceras till 200-300 kg per kubikmeter betong (motsvarande vct 0,75-0,55), eller med andra ord, en minskning med 30-60%! Dessutom kan tjockleken av betongtäckskikt minskas betydligt till en nivå enligt strukturella krav. Detta innebär ytterligare minskning av råmaterial i armerade betongkonstruktioner. Därför kommer resultatet av projektet att direkt bidra till begreppet grön konstruktion och i sin tur bidra till en hållbar samhällutveckling inom området bygg och konstruktion, samt miljö och natur.

Participants

Luping Tang (contact)

Professor vid Chalmers, Architecture and Civil Engineering, Building Technology

Emma Qingnan Zhang

Doktorand vid Chalmers, Architecture and Civil Engineering, Building Technology

Collaborations

Swedish Cement and Concrete Research Institute

Stockholm, Sweden

Funding

Formas

Funding Chalmers participation during 2012–2015

Related Areas of Advance and Infrastructure

Building Futures

Areas of Advance

Chalmers Materials Analysis Laboratory

Infrastructure

Materials Science

Areas of Advance

More information

Latest update

2018-02-23