Rise
CDW-ballast från CDE Environments återvinningscenter utanför Marseille, södra Frankrike. Från vänster till höger: sortering 8/16, 2/8 och0/2.
Bygg- och rivningsavfall som råvara till energieffektiva byggelement – RE4
Nybyggnation, renovering och rivning skapar stora mängder avfall, så kallat CDW (Construction and Demolition Waste), som i allmänhet hamnar på deponi eller i bästa fall som lågkvalitativa delar i anläggning och konstruktion, t.ex. obundna vägbärlager eller bullervallar. Samtidigt tas råvaror ut till nya byggnadsmaterial – kalksten till cement, ballast till betong, lera till tegelprodukter och råolja till plast. Denna problematik angrips genom EU-projektet RE4 (REuse and REcycling of CDW materials and structures in energy efficient pREfabricated elements for building REfurbishment and construction), som nu är inne på sitt tredje år. När RE4 avslutas i februari 2020 ska tre energi-effektiva demobyggnader stå färdiga – ett vardera i Spanien, Nordirland och Tyskland – byggda med prefab-element bestående av upp till 65 viktprocent återvunnet bygg- och rivningsavfall och återanvända strukturer. För att nå dit arbetas det intensivt inom ett antal områden: karaktärisering och kvalitetssäkring av den återvunna ballastråvaran, utveckling av betongrecept baserade på sådana råvaror och tillverkning av prefab-element baserade på sådan betong. Utöver detta sker mycket arbete också kring utveckling av nya sorteringstekniker för att ytterligare separera olika ballastkomponenter från varandra (t.ex. med robotteknik plocka ut tegel och bituminösa partiklar för att göra ballasten så ren som möjligt på rivningsbetong), design av byggelement för lättare isärmontering, modellering av hygrotermala egenskaper, livscykelanalyser med avseende på olika miljöparametrar och ekonomi, samt standardisering och certifieringsfrågor.

RISE CBI:s del i projektet

För RISE CBI:s del ligger fokus på ballastmaterialet, betongutveckling, livscykelanalys och kvalitetssäkring. Ballastlabbet har gått för högvarv med analyser av fysikaliska, kemiska och mekaniska egenskaper hos ballast från olika geografiska områden i Europa (Frankrike, Tyskland, Norge, England och Skottland), levererade av vår projektpartner CDE Environment. På så sätt har vi fått en god bild av hur kvalitet kan variera med avseende på plats, men också över tid eftersom vi fått flera leveranser från samma plats med några månaders mellanrum. Även betonglabbet har gått varmt! De tester som har gjorts med olika betongrecept och de olika ballastmaterialen är legio. Vi har använt ett koncept med s.k. screeningtester, där mindre volymer (12–20 liter) av självkompakterande betong och hög-presterande betong har blandats och tester har fokuserat på arbetbarhet och tidig hållfasthet (16 h upp till sju dygn). Recepten har varierats med avseende på framförallt mängd CDW-ballast relativt primär ballast, cementtyp, cementmängd, vct, samt typ och halt av flyttillsatsmedel. Målbilden har varit de krav som Creagh Concrete, prefab-tillverkare i Nordirland och projektpartner, har satt upp vad gäller arbetbarhet, hållfasthet och hållfasthetsutveckling upp till 28 dygn, samt exponeringsklass. När screeningtesterna gett gott resultat har vi gått vidare med större betongbatcher (ca 100 liter) och mer ingående tester. På detta sätt har vi lyckats ta fram SKB och HPC där 50–80 % av ballasten utgörs av CDW och som möter kraven.

CDW-kvalitet avgörande

Vi noterade under arbetets gång att kvaliteten på CDW-ballasten inverkar stort på hur mycket man kan använda i ett betongrecept med bibehållna egenskaper. Detta resulterade i ett förslag på förfining av de kvalitetsklasser för CDW-baserad betongballast som finns i SS-EN 12620 och SS 130070, som kommer tas vidare till respektive tekniska spegelkommitté för dialog. Kanske kan dessa med tiden bli verklighet efterhand som produktstandarderna revideras? Grundtanken med de nya klasserna är att utskilja en Typ A+, som i det närmaste motsvarar kvaliteten hos bergkross eller naturgrus, och där Typ A och B representerar CDW-ballast av stegvis lägre kvalitet. Typ L introducerar en CDW-klass för lättballast. Parallellt med detta tar RISE CBI också fram vägledning för industrin i hur man kan gå till väga när betongrecept ska anpassas till CDW-ballast av olika kvalitet. Då viss CDW-ballast kan ha relativt hög vattenabsorption, ligger en stor del av utmaningen i att hantera detta faktum vid blandning.

Uppskalning och demohus

Nu fortsätter arbetet på större skala, framförallt hos våra industripartners. Creagh concrete arbetar i detta nu med att gjuta sandwichelement, balkar etc. till såväl storskaliga tester av mekanisk hållfasthet och beständighetsprovning, som till demo-byggnaderna som ska resas senare under året.
Figur 3. Gjutning av mindre sandwichelement-paneler för test av böjhållfasthet (övre formar) respektive utdragningsmotstånd för förankring (nedre formar). Panelerna utgörs av HPC med olika typ av textilarmering.
Så här långt har över 20 av RISE CBI:s medarbetare arbetat i projektet med stort engagemang och kunnande, vilket i skrivande stund resulterat i ökad kompetens inom flera områden som vi kommer arbeta vidare med. Anno 2019 lovar att bli ett spännande år, då den välbekanta säcken ska knytas ihop.


För mer information, kontakta
Linus Brander, Linus.Brander@ri.se
Urs Mueller, Urs.Mueller@ri.se
Katarina Malaga, Katarina.Malaga@ri.se
RISE Research Institutes of Sweden www.ri.seinfo@ri.se