SBF2014A0400 - Åpen
Rapport
Betongavfall
Bindemidler, tilsetninger og maling benyttet til betong og vurdering av utlekkingspotensiale
Forfatter(e)
Christian J. Engelsen, Thale S. Plesser, Kari Aarstad, Serina NG og Harald Justnes
SINTEF Byggforsk Postadresse:
Postboks 124 Blindern 0314 Oslo
Sentralbord:
Telefaks: 22699438
Foretaksregister:
Rapport
Betongavfall
Bindemidler, tilsetninger og maling benyttet til betong og vurdering av utlekkingspotensiale
EMNEORD:
Betongavfall Sement Maling Utlekking PCB
Tungmetaller
VERSJON Final 1.0
DATO 2014-12-19 FORFATTER(E)
Christian J. Engelsen, Thale S. Plesser, Kari Aarstad, Serina NG og Harald Justnes
OPPDRAGSGIVER(E) Miljødirektoratet
OPPDRAGSGIVERS REF.
Hilde Valved PROSJEKTNR
102009134
ANTALL SIDER OG VEDLEGG:
39 SAMMENDRAG
Dette prosjektet har utredet om enkelte bruksformål for betong genererer betongavfall med særskilt høyt forurensningspotensial ved en nyttiggjøring av avfallet. I tillegg har også utlekkingspotensialet for PCB og tungmetaller fra maling på betong blitt evaluert.
Resultatene viste at ingen bruksområder genererer betongavfall med høyt
forurensingspotensial med hensyn til utlekking av tungmetaller. Det ble også funnet en generell lav utlekking av tilsetningsstoffene forutsatt at knust betong anvendes over grunnvannet og med et toppdekke av f. eks jord. På grunnlag av høy dosering av
tilsetningsstoff, anbefales det at utlekking vurderes i hvert enkelt tilfelle ved nyttiggjøring av betongavfallet fra sprøytebetong. For de andre bruksområdene anses ikke prøvetakning som nødvendig før riving. Tilgjengeligheten av PCB fra maling og betong er forskjellig fordi tilgjengeliggjøringen fra maling vil være avhengig av nedbrytningstiden.
Spredningsmønsteret til resipient vil midlertid bli det samme. Tidligere beregninger på spredning med PCB i betong kan derfor også benyttes i tilfeller med PCB i maling på betong og de anses fortsatt som konservative. Betraktes økningen i areal som følge av nedknusing så vil estimatene bli ytterligere konservative. For tungmetaller så er tilgjengeligheten høyere i maling enn i betong. Spredningen til resipient anses imidlertid som den samme dersom de samme fordelingskoeffisientene benyttes.
UTARBEIDET AV Christian J. Engelsen
SIGNATUR
KONTROLLERT AV Harald Justnes
SIGNATUR
GODKJENT AV
Halvard Høilund-Kaupang
SIGNATUR
RAPPORTNR
SBF2014A0400
GRADERING Åpen
GRADERING DENNE SIDE Åpen
Innholdsfortegnelse
1 Innledning ... 4
2 Beskrivelse av betong og betongproduksjon ... 4
2.1 Betong og bestanddeler generelt ... 4
2.2 Betongproduksjon ... 5
2.2.1 Ferdigbetong ... 6
2.2.2 Elementproduksjon ... 6
2.2.3 Betongvareproduksjon ... 7
3 Betongtyper og bruksområder ... 7
3.1 Bestandighetsklasser til betong ... 7
3.2 Mineralske tilsetninger til betong ... 8
3.3 Bruksområder ... 8
3.4 Organiske tilsetningsstoffer til betong og bruksområder ... 9
3.4.1 Typer organiske tilsetningsstoffer ... 9
3.4.2 Bruk av organiske tilsetningsstoffer ... 11
3.5 Sementtyper og tilsetninger til sement i Norge ... 20
3.5.1 Klassifisering ... 20
3.5.2 Norsk sementforbruk de siste 100 år i Norge ... 20
3.5.3 Forskjellig typer klinker benyttet til å produsere sement i Norge ... 21
3.5.4 Andre tilsetninger ... 21
3.5.5 Forventet innhold av tungmetaller ... 21
3.6 Utlekkingspotensialet fra betong benyttet i de forskjellige bruksområdene ... 22
3.6.1 Tungmetaller ... 22
3.6.2 Tilsetningsstoffer ... 23
4 Utlekking fra malingssjikt og puss ... 24
4.1 Overflatebehandling av betong ... 24
4.1.1 Malingstyper i bruk ... 24
4.1.2 Forventet levetid for malinger ... 25
4.1.3 Mørteltyper i bruk ... 26
4.2 Oversikt over betongmalinger som inneholder PCB ... 27
4.3 Tungmetaller i maling ... 27
4.4 Vurdering av utlekking fra maling opp mot mørtelpuss og betong ... 28
4.4.1 Overgang fra porevann til faststoff ... 29
4.4.2 Konsentrasjon av PCB i porevann avhengig av tilgjengeligheten i maling ... 30
4.4.3 Konsentrasjon av metaller i porevann avhengig av tilgjengeligheten i maling ... 32 5 Konklusjon ... 32 6 Referanser... 34
Vedlegg 1 Strukturformler for tilsetningsstoffer
1 Innledning
De siste årene har det årlig blitt forbrukt mellom 4-5 millioner m3 betong i Norge, noe som tilsvarer mellom 9-11 millioner tonn (Engelsen og Justnes, 2014). Samtidig ble det i 2012 generert nærmere 800 000 tonn tyngre byggeavfall (betong, tegl og andre tyngre bygningsmaterialer) fra nybygging, rehabilitering og riving (Statistisk sentralbyrå, 2014). Riveobjektene er vanligvis eldre bygg hvor sementtype og tilsetningsstoffer ofte gjenspeiler hvilken periode bygget ble oppført. For eksempel så vil norsk betong produsert før 1980 ikke inneholde flygeaske fra kullfyrte kraftverk, i motsetning til i dagens betong hvor mer enn 50 % av volumet inneholder en andel flygeaske. Likeledes så er forskjellige typer maling og puss benyttet. Dette kan være sement- og kalkbasert maling og puss, oljebasert maling eller nyere termoplastbaserte malingstyper.
Mesteparten av betong som rives i dag kan anses som lite forurenset. Det kan imidlertid være tilfeller der betongen gjennom bruken har blitt forurenset med for eksempel spillolje eller det har blitt benyttet overflatebehandling (maling og puss) med høyt innhold av tungmetaller og polyklorerte bifenyler (PCB).
Tilfeller med ekstern tilført forurensning identifiseres ved gjennomgang av byggets bruk under
planleggingen av et riveobjekt. Påvisning av en PCB forurensning og en eventuell sanering av denne vil også i stor grad være mulig å identifisere ut fra byggets alder og ved en eventuell nødvendig prøvetakning og analyse. Sistnevnte problemstilling er også godt kjent hos norske tiltakshavere og riveentreprenører.
Imidlertid, så vil det aller meste av betongen som rives i dag være oppført for 20- 100 år siden. En kjennskap til hvilke sementtyper, tilsetningsstoffer og malingstyper som har blitt benyttet i denne tidsperioden vil være viktig i forhold til å vurdere forekomst av potensielle miljøfarlige stoffer. Dette vil også belyse hvor stor andel av betongen som kan anses som lite forurenset.
Miljødirektoratet ønsker å utarbeide et forslag til forskriftstekst som skal regulere bruk av betongavfall.
Miljødirektoratet mener at klarere regler vil gjøre det enklere og mer attraktivt å nyttiggjøre lite forurenset betongavfall der dette kan skje uten at omgivelsene påføres nevneverdig skade eller ulempe. I tillegg forventer direktoratet at klarere regler vil kunne bidra til at forurensningsmyndigheten kan bruke mindre ressurser på behandling av enkeltsaker på dette området, og vil gjøre det enklere å sikre likebehandling samt å føre tilsyn med disponering av betongavfall. Miljødirektoratet ønsker derfor å utrede om enkelte
bruksformål genererer betongavfall med særskilt høyt forurensningspotensial. Videre ønsker Miljødirektoratet å få økt kunnskap om utlekkingspotensialet for PCB og tungmetaller fra maling.
Arbeidet i denne rapporten vil derfor være å vurdere sementtyper og tilsetningsstoffer som har blitt og blir benyttet i betong til ulike bruksformål. En slik utredning vil gi grunnlag til å vurdere om det bør kreves prøvetaking av betong som ikke er malt, pusset eller forurenset under bruk, og hvilke parametere som bør inngå i en kjemisk analyse. Rapporten vil også vurdere om betingelsene for utlekking av PCB og
tungmetaller er vesentlig annerledes for malingssjiktet og pusselaget til betongen sammenliknet med betongen i seg selv, om utlekkingen fra malingen endres over tid eller ved noen former for nyttiggjøring.
2 Beskrivelse av betong og betongproduksjon 2.1 Betong og bestanddeler generelt
Betong kan beskrives som en herdet matrise hvor stein og sand er fordelt i ulike fraksjoner fra ca 20 mm ned til 120 µm. Matrisen defineres gjerne som å bestå av alle partikler mindre enn 120 µm, dvs. sement,
mineralske additiver og filler. For å unngå begrepsforvirring, så kan man generelt si (Engelsen et al., 2012);
1. Klinker = det som produseres i roterovnen på et sementverk
2. Sement = klinker nedmalt i mølla sammen med gips for å regulere størkning, jern(II)sulfat for å redusere krom (VI) til krom (III) og eventuelle mineralske erstatning til klinker (f. eks. flygeaske)
3. Sementpasta = sement + vann + tilsetningsstoffer (vanligvis < 1 % av sementvekt) som enten påvirker bearbeidbarhet (f eks plastiserende stoffer) eller sementens hydratasjonsforløp (f eks akseleratorer eller retardere) og utgjør selve limet i en betong etter herding
4. Mørtel = en blanding av sement, sand (< 8 mm) og vann hvor forholdet sand/sement = ca 3/1 5. Betong = en blanding av sement, sand og stein (< 20 mm) og vann hvor forholdet
(stein+sand)/sement = ca 6/1
6. Tilslag = all stein og sand tilsatt mørtel eller betong
Kjemien i en betong er i hovedsak dominert av sementen og de mineralske tilsetningene/erstatningene man måtte bruke i tillegg til de organiske tilsetningsstoffene. Tilslaget bidrar lite, med unntak av kanskje de fineste kornene (dvs. fillerfraksjonen).
For å finne ut hva betong brukt til ulike formål kan inneholde av miljø- og helsefarlige stoffer, så vil det viktigste være å vurdere sementtype benyttet, betongkvalitet (betongtype) og bruksområde. Sementtypene vil inkludere portlandsement og portlandsement som inneholder de mineralske tilsetningene flygeaske og slagg.
Betongkvaliteten vil hovedsakelig være bestemt av sementtype, sementmengde og vanninnhold. I tillegg benyttes organiske tilsetningsstoffer for å regulere hvilke egenskaper betongen skal ha i fersk og herdet tilstand, noe som i stor grad er avhengig av bruksområdet.
2.2 Betongproduksjon
Felles for all betongproduksjon er at det kreves store mengder råmaterialer, særlig tilslag og sement. Disse materialene transporteres til blandeverk/fabrikk og lagres i siloer før bruk, og det er avgjørende at disse materialene oppfyller visse kvalitetskrav for å kunne produsere et tilfredsstillende produkt. Flytende
tilsetningsstoff oppbevares i tanker og pumpes til en egen vekt da dosering er i en annen størrelsesorden enn de andre råmaterialene. Tilsetningsstoffene skal helst gå inn i betongen samtidig som vannet, eller etter at vannet er tilsatt.
Betongen produseres ved at oppveide mengder tilslag, sement, eventuelle tilsetningsmaterialer, vann og tilsetningsstoffer blandes. All industriell blanding foregår i en blandemaskin egnet for formålet, se Figur 1.
Materialene går inn i en gitt rekkefølge og med gitt tidsintervall avhengig av blant annet type blandemaskin og råmaterialer. I spesielle tilfeller benyttes betongbil ("automixer") som blandemaskin.
I Tabell 1 vises det norske betongforbruket for 2011 for hovedsegmentene ferdigbetong, betongelementer og betongvarer. Mesteparten av betongen produseres i Norge med en liten importandel av elementer og
betongvarer.
Tabell 1 Norsk betongforbruk i 2011 angitt i millioner m3 (Engelsen og Justnes, 2014)
Betongsegment Norsk produksjon Import Totalt forbruk
Ferdigbetong 3,49 - 3,49
Betongelementer 0,52 0,091 0,61
Betongvarer 0,42 0,037 0,45
Total 4,43 0,13 4,55
2.2.1 Ferdigbetong
Spesielt for ferdigbetong er at betongen produseres på fabrikk og transporteres i fersk tilstand ut til kunde.
Betongen produseres i henhold til kundens bestilling, og produktspektret varierer vidt. Det er ikke uvanlig med flere hundre resepter på en enkelt betongfabrikk. Variasjonen går gjerne på mengde sement og fordeling mellom sand og stein. Betongen kontrolleres i henhold til NS-EN 206.
Betongen produseres som oftest i flere batcher for å fylle betongbilen som transporterer betongen ut til byggeplass. Dersom kunden ønsker å endre på betongens egenskaper, eller betongen ikke holder den kvaliteten som er bestilt, kan betongens egenskaper endres ved å tilsette tilsetningsstoff innen gitte rammer på byggeplassen.
Ferdigbetong produseres både på stasjonære anlegg og mobile anlegg. Mobile anlegg rigges i forbindelse med store anleggsprosjekter, og tas ned igjen når prosjektet er ferdig.
2.2.2 Elementproduksjon
Ved elementproduksjon produseres og støpes betongen vanligvis ut på samme sted. Betongen blandes og legges ut på såkalte benker eller bord, evt i spesielle former, hvor den forblir til den har herdet tilstrekkelig.
Noen elementer produseres av betong med jordfuktig konsistens, skrues og vibreres sammen til ferdige elementer uten forskaling. Slike betongelementer kan enten produseres i riktig størrelse med en gang, eller det produseres lange lengder som kappes når nødvendig trykkfasthet er nådd. Elementene legges på lager før de blir transportert ut til byggeplass for montering.
Elementproduksjon er spesiell sammenliknet med ferdigbetong på den måten at betongen helst skal herde raskest mulig slik at man kan sette i gang neste produksjon. For å sikre nødvendig høy tidligfasthet, benyttes ofte en rask sementtype, oppvarming av støpebenker eller en kombinasjon av disse. Akseleratorer (et tilsetningsstoff som påskynder herdeprosessen) kan også benyttes.
Elementene produseres både som slakkarmerte og forspente elementer. Innen denne kategorien produseres også bjelker, søyler og trapper.
Figur 2 Eksempel på elementproduksjon med jordvåt masse (sk huldekke). Foto: hhtp://contiga.no
2.2.3 Betongvareproduksjon
Betongvarer omfatter blant annet betongrør, -kummer, -heller, -belegningsstein, -takstein, -blokker, - kantstein og takstein. Produksjonen av produktene foregår som vanligvis i samme lokaler som betongen blandes. Disse produktene produseres gjerne med tørr betong. Det betyr at etter at betongen er plassert i formen, og betongen er godt vibrert, kan produktene tas ut av formen umiddelbart og plasseres ofte i herdekammer.
3 Betongtyper og bruksområder
Betong produseres etter strenge krav og regler. Hvilken kvalitet en betong skal ha er avhengig av den tiltenkte bruken. Derfor settes det kvalitetsgrenseverdier for betong slik at bestandighetskravene for tiltenkt bruk oppfylles under et passende valgt eksponeringsmiljø. Betongen deles inn i bestandighetsklasser med kvalitetskrav til f. eks minimum sementmengde per kubikkmeter betong eller maksimalt forhold mellom vann og sement (v/c). Denne inndelingen kan være hensiktsmessig å benytte for å identifisere bruksområder som vil representere økt helse- og miljørisiko i gjenbruksfasen.
3.1 Bestandighetsklasser til betong
I Tabell 2 vises bestandighetsklassene med kvalitetsgrenseverdier for betong i Norge. Spesielt viktig er minste bindemiddelmengde og vann-sement forholdet (v/c). Dersom et bruksområde krever en bestandighet på M40 (for eksempel betong til bruer) så vet man at det er vanlig å benytte en sementmengde på minst 330 kg/m3. Den bestandighetsklassen som er benyttet mest i Norge i dag er derimot M60 hvor sementmengden er vesentlig mindre (> 250 kg/m3). Den tilgjengelige mengden tungmetaller ligger i den hydratiserte
sementfasen og ikke i tilslaget til tross for at tilslaget alltid inneholder en viss mengde av de samme
tungmetallene. Dette betyr at en M60 har en noe mindre tilgjengelig stoffmengde enn en M40 dersom samme
Videre så vil en M60 betong med en v/c på 0,60 være vesentlig mer porøs (mindre tett) i forhold til en M40 betong med en v/c på 0,40. En tettere betong vil ha mindre utlekking dersom betongen ikke granuleres til små partikler. I gjenbruksfasen vil sannsynligvis utlekkingen fra en betong med en høy sementmengde (høy tilgjengelig stoffmengde) kompenseres med en lavere utlekkingshastighet i forhold til en betong med lav sementmengde.
Dersom bruksområdene til betong blir knyttet til en bestandighetsklasse så er man i stand til å se hvilken sementmengde man kan forvente i betongen. Med en forventet sementmengde og type kan totalinnholdet av tungmetaller i betongen estimeres. Dette behandles senere i rapporten.
Tabell 2 Grenseverdier til de forskjellige bestandighetsklasene etter NS-EN 206:2013 + NA:2014
Egenskap Bestandighetsklasse
M90 M60 M45 MF45 M40 MF40
Minste luftinnhold % 4 4
Minste bindemiddelmengde (kg/m3) 225 250 300 300 330 330
Typisk bindemiddelmengde (kg/m3)1 - 305-315 - - 375-400 -
Sementtype Største vann-sement forhold (masseforhold)
CEM I (portlandsement) 0,90 0,60 0,45 0,45 0,40 0,40
CEM II/A-S 6-20 % slagg 0,90 0,55 0,45 - 0,40 -
CEM II/B-S 21-35 % slagg 0,90 0,55 0,45 0,45 0,40 0,40
CEM II/A-V 6-20 % flygeaske 0,90 0,55 0,45 0,45 0,40 0,40
CEM II/B-V 21-35 % flygeaske 0,90 0,50 0,45 - 0,40 -
1 Kun angitt for M40 og M60
3.2 Mineralske tilsetninger til betong
Den første mineralske tilsetning til betong brukt for bruer og betongplattformene var silikastøv som består av ca 92 % finfordelt SiO2 og som vil reagere tidlig og danne kalsiumsilikathydrat (bindemiddel). Silikaen fins ikke i sin opprinnelige form i gammel betong. Det andre spesielle med slik betong for høy styrke og lav permeabilitet er at det ble brukt lite vann i forhold til sementen. For å få blandingen støpelig var det nødvendig å bruke såkalte plastiserende stoffer (se kapittel 3.4.1.) i en dosering av opptil 0,5 % av sementvekt.
Flygeaske tilsettes noen ganger separat (i tillegg til sement) ved produksjon av ferdigbetong og inngår som en del av bindemiddelet. Som oftest utgjør den omtrent 20 % og i noen tilfeller opp til 30 % av totalt bindemiddel. Det er imidlertid mest vanlig å bruke en sement som allerede inneholder flygeaske (se 3.5.2).
3.3 Bruksområder
De viktigste bruksområdene til betong og tilhørende bestandighetsklasse er vist i Tabell 3. I Norge så er mer enn 60 % av ferdigbetongvolumet fordelt på M90-M60.
Tabell 3 Bruksområder for betong
Bruksområde Betongkvalitet
Ferdigbetong
Bygg (fundament, vegg og dekker) M60, M/MF45
Gulv M60, M45, M40
Bruer MF45 og MF40
Kaier MF40
Dammer og kraftstasjoner MF45
Vegger, tunneller og fjellsikring (sprøytebetong) M45, M40
Fuging av elementdekker M60 og M45
Midtdelere og og fortauskanter (profilbetong) M45 og MF40 Lys betong (spesielle gulv, dekorative konstruksjoner etc.) M60 og M/MF45
Undervannsstøp M40
Betongelementer
Hulldekker M45/M40
Skallvegg M45
DT-element M45/M40
Isolerte vegger M40
Veggelementer M45/M40
Søyler M45/M40
Bjelker M45/M40
Trapper M45
Betongvarer
Belegningsstein og heller M40
Betongrør og kummer M40
Blokker og kantstein M40
Takstein -
3.4 Organiske tilsetningsstoffer til betong og bruksområder 3.4.1 Typer organiske tilsetningsstoffer
Tilsetningsstoff tilsettes betongen for å oppnå bestemte egenskaper, enten i fersk eller herdet betong. I teorien kan alle betongkvaliteter leveres med hvilket som helst tilsetningsstoff.
En del tilsetningsstoff brukes i stort sett all betong. Dette gjelder blant annet plastiserende og
superplastiserende tilsetningsstoffer som gir betongen riktig konsistens og bearbeidbarhet. Virkemåten kan være justert inn mot bruken av stoffet, og det finnes derfor mange varianter innenfor den enkelte
produktklassen. Tilsetningsstoffene har en hovedfunksjon, mens enkelte kan ha ønskede og uønskede bi- effekter.
Noen tilsetningsstoffer benyttes i hovedsak til betong som skal ha én spesiell bruk. For eksempel, tilsettes gulvbetong tilsetningsstoffer (størkningsakselerator) som gjør at gulvet raskere er gangbart og kan glattes.
I Tabell 4 er ulike typer konstruksjoner angitt, hvilke betongkvaliteter som hovedsakelig benyttes og hvilke tilsetningsstoffer som benyttes. Det er angitt i tabellen om stoffene benyttes i stor eller liten grad.
Tabell 4 Tabellen angir hvilke tilsetningsstoffer som brukes i ulike betongkvaliteter for ulike konstruksjoner.
Bruksområde Betongkvalitet Tilsetningsstoff som benyttes i
stor grad Tilsetningsstoff som
benyttes i mindre grad Ferdigbetong
Bygg (fundament, vegg
og dekker) M60, M/MF45 Plastiserende,
superplastiserende, retarderende Stabilisator, overflateforbedrer, luftinnførende, pumpeforbedrende, skumdannende
Ved ferdig konstruksjon:
impregnering
Gulv M60, M45,M40 Superplastiserende,
størkningsakselerator, retarderende
Stabilisator,
pumpeforbedrende, svinnreduserende Etter utlegging:
Herdemembran
Vinter: Herdeakselerator
Bruer MF 40 Plastiserende,
superplastiserende, retarderende, luftinnførende
Luftdempende
Kaier MF 40 Plastiserende,
superplastiserende, retarderende, luftinnførende
Luftdempende
Dammer og
kraftstasjoner MF45 Plastiserende,
superplastiserende, retarderende, luftinnførende
Luftdempende, ekspanderende, pumpeforbedrende Vegger, tunneler,
fjellsikring (sprøytebetong)
M45, M40 Superplastiserende, intern curing Sprøytebetongretarder
Under sprøyting:
Sprøyteakselerator
Luftinnførende, pumpeforbedrende
Fuging av
elementdekker M60, M45 Plastiserende,
superplastiserende, retarderende Vinter: Frysepunktnedsettende og herdeakselerator
Midtdelere, fortauskanter o.l (profilbetong)
M45, MF40 Plastiserende, superplastiserende, retarderende, luftinnførende Bygg og annet estetisk
(lys betong, kvit sement) M60, M45,
MF45 Plastiserende,
superplastiserende, retarderende, luftinnførende
Overflateforbedrer, pumpeforbedrende
Undervannsstøyp M40 Plastiserende,
superplastiserende, antiutvaskingsmiddel Betongelementer
Hulldekker M45, M40 Superplastiserende,
kompakterende Forskalingsdekke/
plattendekke M45 Superplastiserende
Skallvegg M45, M40 Superplastiserende
DT-element M40 Superplastiserende Luftinnførende
Isolerte vegger M45, M40 Superplastiserende
Veggelementer M45, M40 Superplastiserende Luftinnførende,
overflateretarder
Søyler M45, M40 Superplastiserende Luftinnførende
Bjelker M45, M40 Superplastiserende Luftinnførende
Bruksområde Betongkvalitet Tilsetningsstoff som benyttes i
stor grad Tilsetningsstoff som
benyttes i mindre grad
Trapper M45 Superplastiserende
Betongvarer
Belegningsstein og heller M40 Superplastiserende,
hydrofoberende Kompakterende
Betongrør og kummer M40 Superplastiserende Kompakterende
Blokker og kantstein M40 Superplastiserende Kompakterende
Takstein - Superplastiserende Kompakterende
3.4.2 Bruk av organiske tilsetningsstoffer
De vanlige stoffene med bruksområde, dosering og eksempel på kjemisk formel er listet opp i Tabell 5.
Struktur- og kjemisk formel er angitt i Vedlegg 1. Stoffene er klassifisert i henhold til NS-EN 934-serien. I tillegg er en del tilsetningsstoffer som ikke faller inn i noen av klassene angitt. Formolje og herdemembraner er også tatt med fordi de er en naturlig del av støpeprosessen.
Tilsetningsstoffer doseres som regel i forhold til sementinnholdet i betongen. Det varierer hvor effektive de forskjellige produktene er, og hvor sterk effekt som er ønskelig. Dosering er derfor angitt som et
normalområde, med typisk dosering i parentes hvor det er mulig.
Tabell 5 inneholder også klassifisering og merking i henhold til CLP-direktivet. Klassifiseringen er hentet fra C&L Inventory databasen til ECHA. Noen av forbindelsene har en harmonisert klassifisering, men de fleste har kun en notifisert klassifisering. Forbindelsene som er klassifisert som mutagene, kreftfremkallende, reproduksjonstoksiske, toksiske for spesifikke målorganer eller farlige for vannmiljøet er merket med uthevet skrift.
Fram til 1980-tallet var det i hovedsak P-stoff (lignosulfonat) og luftinnførende stoffer som ble benyttet i betong. Stoffene ble brukt for å gi bedre bearbeidbarhet og eventuelt lengre åpningstid, samt gjøre betongen frostbestandig. På 80-tallet kom plastiserende stoff basert på naftalener og melaminer på markedet før de superplastiserende stoffene (polykarboksylater) tok over på 90-tallet, og er fortsatt det som det brukes mest av i dag. I dag utgjør de superplastiserende stoffene cirka 80-90 % av den totale mengde tilsetningsstoff som omsettes i Norge. I tillegg brukes det en del sprøyteakselerator.
Klassifiseringen til de mest brukte tilsetningsstoffene er:
• Plastiserende stoffer. Lignosulfonat: Ingen klassifisering
• Luftinnførende stoffer.
o Tensider, for eksempel LAS-C10 Natrium p-decylbenzensulfonat: ikke klassifisert. Også brukt er natrium polyoksyetylen lauryletersulfat: Acute Tox. 4 H302, Skin Irrit. 2 H315, Eye Dam. 1 H318, Eye Irrit. 2 H319 og Aquatic Chronic 3 H412 (notifisert klassifisering).
o Castor oil (lakserolje): Eye Irrit. 2 H319 (notifisert klassifisering)
• Superplastiserende stoff. Polynaftalensulfonat formaldehyd kondensat (SNF): Aquatic Chronic 3 H412 (notifisert klassifisering)
• Superplastiserende stoff. Sulfonert melamin formaldehyd polymer (SMF): Skin Sens. 1 H317 (notifisert klassifisering)
• Superplastiserende stoff. PCE – Forbindelser basert på natriumsalt av polykarboksylat-eter: ikke klassifisert
• Sprøyteakselerator. Aluminiumsalter for eksempel aluminiumsulfat: Acute Tox. 4 H312, Skin Irrit. 2 H315, Eye Dam. 1 H318, Eye Irrit. 2 H319, STO SE 3 H335, Aquatic Chronic 1 H410, og Aquatic Chronic 2 H411 (notifisert klassifisering)
Helse- og miljøeffektene til tilsetningsstoffer for betong er i stor grad dårlig kjent – forbindelsene har enten en notifisert klassifisering eller de er ikke oppført i C&L Inventory databasen til ECHA.
Tabell 5. Oversikt over tilsetningsstoff, bruksområde, dosering og CLP klassifisering. Typisk dosering er gitt i parentes. Forbindelsene som er klassifisert som mutagene, kreftfremkallende, reproduksjonstoksiske, toksiske for spesifikke målorganer eller farlige for vannmiljøet er merket med uthevet skrift.
Type tilsetnings-
stoff Bruksområde Dosering i
forhold til sementvekt
Navn Kjemisk formel CAS Klassifisering og
merking, CLP1)
Plastiserende ("P-
stoff") All betong 0,4-1,2 %
(0,5 %)
Lignosulfonat Polymer av R-SO3H Lignosulfonat:
8062-15-5 Natrium lignosulfonat:
8061-51-6
Ikke oppført i C&L databasen
Super-plastiserende
("SP-stoff") All betong 0,5-1,5 % (0,8 %)
Polykondensat polymere f.eks. polynaftalensulfonat formaldehyd kondensat (SNF)
C21H14Na2O6S2 36290-04-7 Aquatic Chronic 3 H4122)
Sulfonert melamin
formaldehyd polymer (SMF) C4H9N6NaO4S 64787-97-9 Skin Sens. 1 H3172) Polykarboksylatbaserte
polymere (PCE), f.eks. laget fra ω-metoksypoly-
(etylenglykol)metakrylatester.
Vanligvis natriumsalt av polymeren, men kalsiumsalt brukes også.
(C4H5O2-)m-(CH2C(CH2)- CO2((C2H4O)n)CH3)n
CAS ikke oppgitt i sikkerhetsdata- blader for produkter av denne typen4)
Ikke oppført i C&L databasen
Luftinnførende ("L- stoff")
Bygg, bruer, kaier, dammer,
kraftstasjoner, tunneler, midtdelere, fortauskanter, sprøytebetong
0,1-1 % (Brukes fortynnet, f.eks. 1:9)
Tensider, for eksempel LAS-C10 Natrium p- decylbenzensulfonat (mye brukt) eller natrium polyoksyetylen lauryletersulfat. Andre LAS3)-forbindelser enn LAS- C10 er også aktuelle.
LAS-C10:
C10H21C6H4SO3Na Natrium polyoksyetylen lauryletersulfat:
C12H25SO3Na
LAS-C10:
1322-98-1 natrium polyoksyetylen lauryletersulfat:
9004-82-4
LAS-C10:
Ikke oppført i C&L databasen
natrium polyoksyetylen lauryletersulfat:
Acute Tox. 4 H3022) Skin Irrit. 2 H315 Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319
Aquatic Chronic 3 H412
Castor oil C57H104O9 8001-79-4 Eye Irrit. 2 H3192)
Type tilsetnings-
stoff Bruksområde Dosering i
forhold til sementvekt
Navn Kjemisk formel CAS Klassifisering og
merking, CLP1)
Overflateretarder Veggelement 0,1-0,2 kg/m2
Sukkerbaserte forbindelser, f.eks.5):
Modifisert glykose,
natriumglukonat og sorbitol
Natriumglukonat:
C6H11NaO7
Sorbitol:
C6H14O6
Modifisert glykose – CAS ikke oppgitt i sikkerhets- datablad for produktet
Natriumglukonat:
CAS 527-07-1
Sorbitol:
CAS 50-70-4
Modifisert glykose:
Ikke klassifisert iht sikkerhetsdatablad
Natriumglukonat:
Acute Tox. 4 H3022) Eye Irrit. 2 H319 Sorbitol:
Ikke klassifisert (notifisert)
Størkningsakselerator
("SA") Gulv 0,5-2 %
(0,5 %)
Kalsiumnitrat Ca(NO3)2 10124-37-5 Acute Tox. 4 H3022)
Skin Irrit. 2 H315 Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319 Resp. Sens. 1B H334 STOT SE 3 H335 Aquatic Acute 1 H400 Kalsiumformiat Ca(HCOO)2 544-17-2 Skin Irrit. 2 H3152)
Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319 STOT SE 3 H335 Natriumkarbonat Na2CO3 144-55-8 Skin Irrit. 2 H3152) Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319 Acute Tox. 4 H332 STOT SE 3 H335
Type tilsetnings-
stoff Bruksområde Dosering i
forhold til sementvekt
Navn Kjemisk formel CAS Klassifisering og
merking, CLP1) Trietanolamin C6H15 NO3 102-71-6 Skin Corr. 1 H3142)
Skin Irrit. 2 H315 Skin Sens. 1 H317 Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319 Acute Tox. 4 H332 STOT SE 3 H335 STOT RE 2 H373 Aquatic Chronic 2 H411
Herdingsakselerator
Gulv, all
elementproduksjon, fuging av
elementdekker
0,8-4 %
Kalsiumklorid8) CaCl2 10043-52-4 Eye Irrit. 2 H319
Natriumtiocyanat NaSCN 540-72-7 Eye Irrit. 2 H3192)
Skin Sens. 1 H317 Acute Tox. 4 H332 Aquatic Chronic 1 H410 Aquatic Chronic 3 H412
Tri-isopropanolamin C9H21NO3 122-20-3 Eye Irrit. 2 H319
Nano CSH (Calcium silicate
hydrate, BASF X-seed) Fast struktur av CaO, SiO2
og vann 1344-96-3 Ikke oppført i C&L
databasen
Vannavstøtende
(Hydrofoberende) Belegningsstein,
heller og brupillarer 1-2 %
Alkylalkoxysilaner Si(R4) – en klasse av kjemiske forbindelser, f.eks. butyltrietoksysilan og oktyltrietoksysilan
Butyltrietoksysilan:
17980-47-1 Oktyltrietoksy- silan:
2943-75-1
Butyltrietoksysilan:
Skin Irrit. 2 H315 Oktyltrietoksysilan:
Skin Irrit. 2 H3152) Eye Irrit. 2 H319 STOT SE 3 H335 Acute Tox. 3 H301 Repr. 2 H361
Aquatic Chronic 4 H413
Sprøyteakselerator Tunneler, fjellsikring 3-10 % (4 %)
Aluminiumsalter, f.eks.
aluminiumsulfat Al2(SO4)3 10043-01-3 Acute Tox. 4 H3122) Skin Irrit 2. H315 Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319 STO SE 3 H335
Aquatic Chronic 1 H410 Aquatic Chronic 2 H411
Type tilsetnings-
stoff Bruksområde Dosering i
forhold til sementvekt
Navn Kjemisk formel CAS Klassifisering og
merking, CLP1)
Sprøyteretarder Tunneler, fjellsikring 0,2-2 %
Fosfonsyre og salter av fosfonsyre (fosfonater) f.eks.
ATMP
(aminotrimetylfosfonsyre) eller PBCT (2-fosfonbutan- 1,2,4-trikarboksylsyre) Fosfonsyrene brukes ofte i kombinasjon med sitronsyre
ATMP:
N(CH2PO(OH)2)3
PBCT:
C7H11O9P Sitronsyre:
C6H8O7
ATMP:
6419-19-8 PBCT:
37971-36-1 Sitronsyre:
5949-29-1
ATMP:
Skin Corro. 1A/1B H3142) Skin Irrit 2. H315 Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319
Aquatic Chronic 3 H412 PCBT:
Skin Corro. 1A/1B H3142) Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319 Sitronsyre:
Skin Irrit 2. H315 Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319 STOT SE 3 H335
Intern "herding" Tunneler, fjellsikring 0,8-1,5 %
SAP – Super absorbent polymers – natriumsalt av polyakrylsyre
(CH2C(COONa)H)n 9003-04-7 Acute Tox. 4 H3122) Skin Irrit 2. H315 Eye Irrit. 2 H319
Aquatic Chronic 3 H412 STOT RE 2 H373
Antiutvasking (AUV) Undervannstøp 0,5-1,5 %
Cellulose, ofte HMC eller
hydroksyetylcellulose (C6H10O5)n Hydroksyetyl- cellulose:
9004-62-0
Hydroksyetylcellulose:
Acute Tox. 4 H3122) Skin Irrit. 2 H315 Eye Irrit. 2 H319 STOT SE 3 H335
Welan gum (C6H10O5)n 96949-22-3 Ikke oppført i C&L
databasen Kompakterings-
hjelpemiddel Betongvarer og
hulldekker 0,3-1 % Modifiserte
polykarboksylater6) - Ikke oppgitt Ikke oppført i C&L
databasen
Pumpeforbedrende Bygg, gulv, dammer, kraftstasjoner,
tunneler 0,2-2 %
PCE – Forbindelser basert på natriumsalt av
polykarboksylat- eterforbindelser
(C4H5O2-)m(CH2C(CH2)- CO2((C2H4O)n)CH3)n
CAS ikke oppgitt i sikkerhetsdata- blader for produkter av denne typen4)
Ikke oppført i C&L databasen
Type tilsetnings-
stoff Bruksområde Dosering i
forhold til sementvekt
Navn Kjemisk formel CAS Klassifisering og
merking, CLP1) VMA (viscosity modifying
admixture), f.eks.
celluloseeter eller metylcellulose (MC)
(C6H10O5)n MC: 9004-67-5 Ikke oppført i C&L databasen
Svinnreduserende Gulv 0,7-2 %
Alkandioler, f. eks.
Neopentylglykol C(OH)H2C(CH3)2H2CH3O Neopentylgykol:
126-30-7 Neopentylglykol:
Skin Irrit 2. H3152) Eye Dam. 1 H318 Eye Irrit. 2 H319
Aquatic Chronic 4 H413 STOT SE 3 H335 Organiske syreestere,
f.eks. trioktylfosfat (CH₃CH₂CH₂CH₂O)₃PO 78-42-2 Skin Irrit 2. H3152) Eye Irrit. 2 H319
Aquatic Chronic 4 H413 STOT SE 3 H335
Stabilisator Bygg, gulv 0-1 % Cellulose, f.eks.
metylcellulose (MC), etyl metylcellulose (EMC), o.l.
(C6H10O5)n MC: 9004-67-5
EMC: 9004-69-7 Ikke oppført i C&L databasen
Frysepunkt-
nedsettende Fuging av
elementdekker Opp til 6 %
Etylenglykol HOCH2CH2OH 107-21-1 Acute Tox. 4 H302
Kalsiumnitrat Ca(NO3)2 10124-37-5 Kalsiumnitrat er behandlet
under
størkningsakselerator Kalsiumnitritt Ca(NO2)2 13780-06-8 Acute Tox. 2 H3012)
Acute Tox. 4 H302 Aquatic Chronic 1 H410 Eye Dam. 1 H318
Natriumnitrat NaNO3
(Mer benyttet enn Ca(NO2)2) 7631-99-4 Skin Irrit 2. H3152) Eye Irrit. 2 H319 Acute Tox. 4 H302 STOT SE 3 H335
Luftdempende Bruer,kaier, dammer
og kraftstasjoner 0,1-1 %
Tributylfosfat (CH3CH2CH2CH2O)3PO 126-73-8 Acute Tox. 4 H302 Skin Irrit. 2 H315 Carc. 2 H351 Alkyl polyalkoxyestere – de
nøyaktige forbindelsene er ukjente
- - -
Type tilsetnings-
stoff Bruksområde Dosering i
forhold til sementvekt
Navn Kjemisk formel CAS Klassifisering og
merking, CLP1) Alkoholer, talg, etoksylert - 61791-28-4 Acute Tox. 4 H302
Skin Irrit. 2 H315 Eye Dam. 1 H318 Aquatic Acute 1 H400
Ekspanderende
Dammer,
kraftstasjoner 0,1-8 % Aluminiumpulver Al 7429-90-5 Ingen klassifisering mhp
human helse eller vannlevende organismer1) Trikalsiumaluminat Ca3Al2O6 12042-78-3 Skin Irrit. 2 H3152)
Eye Dam. 1 H318
Sement - 65997-15-1
(Portlandsement) Skin corr. 1C2) Skin Irrit. 2 H315 Skin Sens. 1B H317 Eye Dam. 1 H318 STOT SE 3 H335
Skumdannende Bygg 0,1-1 %
Polyuretan RNHCO2R1 - Ikke oppført i C&L
databasen
Polystyren (CH2C(C6H5)H)n - Ikke oppført i C&L
databasen Urea-formaldehyd polymer (C4N2OH8)n - Ikke oppført i C&L
databasen Til lettbetong og skumbetong brukes ofte samme
forbindelser som beskrevet under luftinnførende
Formolje I form/forskaling før støping av stort sett
all betong 15 ml/m2
Parafinolje7) Blanding av alkaner 8042-47-5 Acute Tox 1 H3042) Acute Tox 4 H302/H312 Asp. Tox H304
Skin irrit. H315 Eye Irrit. 2 H319 Muta. 2 H341 STOT SE 2 H371 STOT RE 1 H372 Aquatic Chronic 2 H411 Aquatic Chronic 4 H413 Alkaner C12-C26,
forgrenete og lineære7) Blanding av ulike
forbindelser 90622-53-0 Carc. 1B H350 (avhengig av kjemikaliets
fremstillingshistorie)
Vegetabilske oljer7) Ikke oppgitt - -
Type tilsetnings-
stoff Bruksområde Dosering i
forhold til sementvekt
Navn Kjemisk formel CAS Klassifisering og
merking, CLP1)
Herdemembran Gulv 0,2-0,3
liter/m2
Parafinvoksemulsjon - - Ikke oppført i C&L
databasen
Akrylatdispersjon i vann - - Ikke oppført i C&L
databasen 1) C&L Inventory database. http://echa.europa.eu/web/guest/information-on-chemicals/cl-inventory-database. Merking som viser at stoffet er eksplosivt, brannfarlig,
selvantennende, oksiderende eller etsende for metaller er utelatt.
2) Notifisert klassifisering og merking.
3) Lineære alkylbenzensulfonater.
4) Sikkerhetsdatablader for PCE produkter: Pantathit C120 (FM), Darvan SPC
5) Sikkerhetsdatablader for overflateretardere: Adda Byggkjemi Retardin pasta, The Euclid Chemical Company Concrete Surface Retarder S.
6) Datablader kompakteringsmiddel: Sika Sikament HD
7) Datablader for formoljer: Pretec Pieri LM 6-43 og Pieri Decobio S-32 vegetabilsk formolje, Sika Separol W-140, Sika Separol MB 507 8) Brukes ikke i armert betong på grunn av kloridinnhold (klorid fører til armeringskorrosjon).
3.5 Sementtyper og tilsetninger til sement i Norge 3.5.1 Klassifisering
Det fins en rekke sementtyper med varierende egenskaper tilpasset ulike bruksformål. Forskjellene mellom de rene portlandsementene ligger i kjemisk sammensetning og/eller finhet, og disse to parameterne brukes til å styre sementenes egenskaper. I dag er det vanlig å blande pozzolaner i portlandsement. Det gjelder særlig bruk av biprodukter og avfallsstoffer fra diverse smelteindustrier og kullkraftverk. Sementtypene deles inn i de fem klassene portlandsement (CEM I), portlandblandingssement (CEM II), slaggsement (CEM III), pozzolansement (CEM IV), komposittsement (CEM V). Det finnes i alt 27 typer sement som er standardiserte etter NS-EN 197-1:2011. Sementtypene benyttet i Norge er vist i Tabell 6.
Tabell 6 Sementtyper benyttet i Norge
Sementtype Klasse Klinker Masovnslag Flygeaske Kalkstein Gips Produsent
Portlandsement CEM I 95-100 - - - 0-5 Norcem
Portland-flyveaskesement CEM II 65-94 - 6-35 0-5 0-5 Norcem
Slaggsement CEM II+III 35-79 21-65 - - 0-5 Importert
3.5.2 Norsk sementforbruk de siste 100 år i Norge
Eldre betong er basert på sement uten andre mineralske tilsetninger enn små mengder kalksteinsmel (< 1 %) og, som for alle sementer, 3-4 % gips som størkningsregulator. Det vil si at eldre betong inneholder
hovedsakelig portlandsement (CEM I) som bindemiddel. I 1983 ble portland-flygeaskesement kommersielt produsert ved 3 fabrikker i Norge. I dag er nesten all sement fra Norcem iblandet flygeaske (20 %) fra kullfyrte kraftverk som males sammen med klinkeren og gipsen i sementmøllen. Flygeasken importeres fra utlandet siden det ikke finnes kullkraft i Norge.
I tillegg til Norcem sine sementer, så har det siden 2000-tallet også vært importert portland-slaggsement produsert av Cemex i Tyskland. Denne sementen innholdet 33 % masovnslagg. De kjemiske
hovedkomponentene (oksidene) i både flygeaske og masovnslagg er også hovedkomponenter i sement, selv om flygeaske og slagg også har mindre komponenter (< 5 %) og sporstoffer som ikke er vanlige i klinker.
Tabell 7 viser forbruket av sementtypene i Norge. Sement iblandet flygeaske og slagg er i dag dominerende, og innholdet av slagg har også økt for noen kvaliteter de seneste årene fra type CEM II (<35 % slagg) til type CEM III (>36 %)
Tabell 7 Norsk sementproduksjon og netto forbruk av sement (angitt i millioner tonn)
År Norsk
produksjon Import Eksport Forbruk Forbruk av sementypene1 CEM I CEM II/A-V CEM II/B-S
2011 1,547 0,371 0,094 1,824 0,650 0,988 0,186
2012 1,698 0,400 0,150 1,948 0,695 1,053 0,200
1CEM I = portlandsement; CEM II/A-V = portland-flyveaskesement; CEM II/B-S = portland-slaggsement
Det norske sementforbruket de siste 100 årene er vist i Fig. 3. Med kjennskapen til blandingssementenes inntreden på det norske markedet så gir dette et godt bilde på hvilke sementtyper og mengder som er benyttet de siste 100 år. Dette vil igjen gjenspeile hvilke bindemidler som finnes i betongen som skal rives.
Figur 3 Norsk sementforbruk de siste 100 år
3.5.3 Forskjellig typer klinker benyttet til å produsere sement i Norge
Norcem sine sementer har bestått av 3 ulike klinkere; standard, anlegg og sulfat-resistent, som alle har samme hovedbestanddeler i ulike mengdeforhold. Spesialsementen "industrisement" er en finmalt versjon av standard klinker med ca 1,2 % alkalioksider, mens de andre har ca 0,6 % alkalioksider. Sement for
oljebrønner er en grovere versjon av sulfat-resistent sement og den sementen som ble brukt for bygging av oljeplattformer var stort sett anlegg-sement. Norcem sine klinkertyper er blitt benyttet til å produsere både CEM I og CEM II sementer.
3.5.4 Andre tilsetninger
I de siste 20 år er det også malt inn 0,5 % jern(II)sulfat for å redusere små mengder Cr(VI) til Cr(III).
Innholdet av vannløselig Cr(VI) i sementen skal være mindre enn grensen på 2 mg/kg målt på fersk mørtel. I tillegg så brukes det små mengder (~ 0,1 %) malehjelpemidler som ofte er aminbaserte (Engelsen, 2008).
3.5.5 Forventet innhold av tungmetaller
Relevante miljøfarlige stoffer som potensielt finnes i sement vil være tungmetaller (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni og Pb). Det er vist ovenfor at 3 sementtyper benyttes i Norge i dag med en klinker andel på minst 65 %. Før 1980 vil den mest relevante sementtypen være portlandsement (CEM I) med en klinker andel på minst 95 %.
Det betyr at for de fleste riveobjekter i dag, så vil metallinnhold i portlandsement være mest relevant.
Fremover i tid vil betong som skal rives inneholde en økende andel blandingssementer hvor metallinnholdet i slagg og flygeaske også får betydning.
I Tabell 8a er det vist en sammenstilling av tungmetallinnholdet i norske og tyske sementer. Resultatene er hentet fra omfattende grunnstoffundersøkelsene på forskjellige typer sement. Selv om tungmetallinnholdet varierer med råmaterialene i forskjellige geografiske områder, så gir resultatene en gjennomsnittlig
konsentrasjon av stoffene som enkelt kan estimeres til betongkonsentrasjoner.
0 250 000 500 000 750 000 1 000 000 1 250 000 1 500 000 1 750 000 2 000 000 2 250 000
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
Årlig norsk sementforbruk (tonn)
År
Tabell 8a Gjennomsnittlig innhold av tungmetaller i portlandsement og blandingssementer
Parameter VDZ Portlandsementb
(CEM I) Portland-flyveaskesementc
(CEM II) Slaggsementd
(CEM II/CEM III)
mg/kg mg/kg Std
avik Antall mg/kg Std
avik Antall mg/kg Std
avik Antall
As 7.0 9,1 4,0 4 8,8 1,7 3 4,0 1,5 7
Cd 0.4 0,3 0,1 4 0,6 0,4 3 0,6 0,4 7
Cr 41 123 33 4 60 56 3 51 22 7
Cu 31 52 30 4 64 70 3 22 17 7
Hg 0,06 0,04 0,01 3 0,1 0,04 3 0,1 0,04 7
Ni 23 56 41 4 40 16 3 21 9,4 7
Pb 17 18,0 5,2 4 24 17 3 18 13 7
Zn 192 94 27 4 133 102 3 101 104 7
aTyske normalsementer (VDZ, 2001), innbefatter bl. annet portlandsement (CEM I) og portland-slaggsement (CEM II).
Studien innbefatter analyser av mer enn 400 sementprøver.
bData satt sammen fra Sloot et al. (2012) og Engelsen et al. 2010. Analysene er på norske sementer.
c Data satt sammen fra Sloot et al. (2012). Analysene er på tyske og norske sementer. Flygeaskeinnholdet varierer mellom 10-20 %.
d Data satt sammen fra Sloot et al. (2012). 3 prøver inneholder 29 % slagg (CEM II), dvs. omtrent det samme som portland-slaggsementen på det norske markedet. 3 prøver inneholder 64-80 % slagg (CEM III).
3.6 Utlekkingspotensialet fra betong benyttet i de forskjellige bruksområdene 3.6.1 Tungmetaller
Det forventede tungmetallinnholdet i betong er vist i Tabell 8b. Verdiene angir lavt og høyt gjennomsnitt.
Resultatene er beregnet på basis av tilgjengelige data for sement i litteraturen, sementtyper og mineralske tilsetninger og bestandighetsklasser. Det understrekes at konsentrasjonene i tilslaget ikke er tatt med og anses som lite tilgjengelig. Tilslaget inneholder som regel en varierende andel tungmetaller. Ut fra bruksområder og forventede konsentrasjoner, er det ingen spesielle bruksområder der det benyttes en betong med høyt innhold av tungmetaller. Utlekkingspotensialet vurderes som lite. Det er derfor ikke behov for å bestemme tungmetallinnholdet i betongen før den skal rives.
Tabell 8b Forventede konsentrasjoner av tungmetaller i betong regnet ut fra innholdet i sement
Parameter Konsentrasjon (mg/kg)
M90-M60 M45/MF45-M40/MF40
Betongvekt (kg/m3) 2200-2300 2400-2450
Sementvekt (kg/m3) 250-300 330-400
As 0,5-1,2 0,6-1,5
Cd 0,03-0,08 0,04-0,1
Cr 4,7-16 5,6-20
Cu 2,5-8,3 3.0-10
Hg 0,005-0,01 0,01-0,02
Ni 2,4-7,3 2,9-9,1
Pb 1,9-3,1 2,3-3,9
Zn 11-25 14-31