I sin allra enklaste form består betong av en blandning av cement, sand, sten (eller grus) och vatten. Cementen fungerar som ett bindemedel som härdar när den reagerar med vatten. Sand och sten utgör ballast och ger betongen dess volym och hållfasthet. Denna kombination gör materialet formbart i ett tidigt skede för att sedan stelna och uppnå imponerande robusthet och hållbarhet. Detta är dock bara början, fortsätt läsa för att upptäcka allt och lite till om betong.
Materialet betong sträcker sig långt tillbaka
Historiskt sett finns det tecken på att en sorts betongliknande material användes redan av antika civilisationer, exempelvis romarna. De tog fram en blandning av kalk, vulkanisk aska (puzzolan) och vatten, vilket gav upphov till det som ibland kallas för “romersk betong”. Denna tidiga betong var oerhört hållbar och användes i allt från akvedukter till välkända monument, som Pantheon i Rom. Efter Romarrikets fall glömdes mycket av denna teknik bort i Europa.
Under 1700- och 1800-talet började man återutforska tekniken med hydrauliska bindemedel, det vill säga kalk- och cementtyper som härdar i kontakt med vatten. En viktig milstolpe var uppfinningen av portlandcement på 1820-talet, där en engelsk murare vid namn Joseph Aspdin lyckades skapa ett bindemedel som liknar dagens cement. Det är denna variant som sedan kom att bli standard för modern betongproduktion.
Innan dess var det lera, sten och trä som gällde
Före betongens framväxt i mer organiserad form använde människor i olika delar av världen lera, sten eller träkonstruktioner för att bygga. I Norden och många andra delar av Europa var timmer och natursten de viktigaste materialen. I romarriket, som nämnts, fanns en tidig betong, men efter att deras kunskap förlorades fick man förlita sig på murbruk av släckt kalk, tegelstenar och natursten. Dessa äldre material kunde visserligen ge stabila byggnader, men de erbjöd inte samma kombination av tryckhållfasthet, beständighet och formbarhet som modern betong gör.
Betongens utveckling genom åren
Under 1900-talet förbättrades betong på flera sätt. Tillverkningen av cement effektiviserades, och forskare började experimentera med tillsatser för att ändra betongens egenskaper. Exempelvis upptäckte man att luftporbildande ämnen gör betongen mer frostbeständig, medan superplastmedel underlättar gjutning och minskar vattenbehovet. Sedan dess har betongen utvecklats till att inkludera högpresterande varianter med extrem hållfasthet, självkompakterande egenskaper och förbättrad beständighet mot kemiska angrepp. Idag pågår även forskning kring klimatförbättrad betong, där exempelvis alternativa bindemedel minskar koldioxidavtrycket.
Ingredienser och tillverkningsprocess
Grunden för all betong är cement (ofta portlandcement), ballast (sand och sten) och vatten. När de blandas sker en kemisk reaktion i cementen, som kallas hydratisering, vilken får blandningen att stelna och härda. Tillverkningen av betong i praktiken kan ske både i en fabrik (betongstation) och på plats (så kallad platsgjutning).
Cement
Tillverkas genom att man bränner kalksten tillsammans med lera vid mycket höga temperaturer (runt 1450 °C). Den färdiga produkten kallas klinker, vilken mals till fint pulver.
Sand och sten
Detta är ballasten, vilken ger volym och stabilitet. Genom att använda olika kornstorlekar uppnår man en tätare packning.
Vatten
Startar den kemiska reaktionen i cementen. Mängden vatten är kritisk för att betongen ska få rätt konsistens och hållfasthet.
För att säkerställa god kvalitet används ofta tillsatsmedel, till exempel flyttillsats för att göra betongen mer lättrinnande eller luftporbildare för frostbeständighet.
Såhär blandar du vattenmängden!
En vanlig “tumregel” för hemtillverkad enklare betong kan vara något i stil med 1 del cement, 2 delar sand, 3 delar sten och tillräckligt med vatten för att uppnå önskad konsistens. Professionell produktion följer dock exakta recept angivna i vikt och proportioner, ofta i form av w/c-tal (vatten-cement-tal). Ett typiskt w/c-tal kan ligga runt 0,5, vilket innebär 0,5 kg vatten per kg cement. För högpresterande betong kan det vara lägre, medan enklare konstruktionsbetong kan ligga något högre.
Hur råvarorna till betong utvinns
Cementens råvaror utvinns vanligtvis i kalkstensbrott, där kalksten bryts och sedan transporteras till cementfabriker. Sand och sten (ballast) kommer från grustag eller stenbrott där råmaterialet krossas och siktas i olika fraktioner. Vatten är den enda ingrediensen som inte kräver någon industriell utvinning, men kvaliteten på vattnet måste vara god för att inte förorena eller störa härdningsprocessen.
Härifrån får vi betongen i Sverige
Sverige har egna kalkstensbrott och grustag, men en del cement eller klinker importeras också, beroende på marknadsläge och miljökrav. Stora cementfabriker finns dock inom landet, vilket reducerar behovet av omfattande import. Ballastmaterial som sand och sten finns i riklig mängd i Sverige, men även här kan import förekomma när det gäller specialfraktioner eller för projekt nära gränsen, där transportkostnader kan göra import mer attraktiv.
Betong kommer i flera olika varianter
Det finns många specialiserade varianter. Förutom standardbetong, som används i vanliga konstruktioner, finns:
– Högpresterande betong (HPC) med högre hållfasthet.
– Självkompakterande betong (SKB), vilken flyter ut av sig själv utan vibrering.
– Fiberarmerad betong, där stål-, glas- eller plastfibrer ger ökad draghållfasthet och seghet.
– Lättbetong, som har lägre densitet genom porbildande ämnen eller lättballast.
– Ultrahögpresterande betong (UHPC), som kan uppnå oerhört hög tryckhållfasthet och mycket god beständighet.
Varje variant har sina tekniska fördelar och används utifrån projektets krav på hållfasthet, beständighet och konstruktionens livslängd.
Materialet finns överallt i vardagen
Betong är ett mångsidigt material som används till husgrunder, vägar, broar, tunnlar, dammar och mycket annat. Den är särskilt bra i konstruktioner som utsätts för trycklaster. Vid draglaster, till exempel i en balk som spänner över ett avstånd, är ren betong inte tillräckligt stark i dragzonerna. Då förstärker man den genom armering med stål. Armerad betong kombinerar betongens tryckhållfasthet med stålets draghållfasthet och gör konstruktionen mer flexibel och formbar.
Årsförbrukning i vårt avlånga land
Betonganvändningen i Sverige ligger ofta kring åtta miljoner kubikmeter årligen enligt branschorganisationer, men exakta siffror kan variera mellan olika år beroende på infrastrukturprojekt, bostadsbyggande och konjunktur. Denna omfattning visar hur fundamentalt och omtyckt materialet är inom byggindustrin.
Återanvändning och återvinning
Modern utveckling strävar efter att öka återvinningen. När en betongkonstruktion rivs kan större bitar återanvändas till fyllnadsmaterial i vägbyggen eller krossas ner för att användas som ballast i ny betong, även om detta ännu inte är lika vanligt som man skulle önska. En praktisk metod är att använda en krosskopa på en grävmaskin eller hjullastare, vilket gör det möjligt att krossa betongen direkt på rivningsplatsen och återanvända den. Den återvunna betongen ersätter då delvis naturgrus eller sten och minskar behovet av jungfrulig råvara.
Den främsta utmaningen ligger i att separera betong från armering och andra föroreningar. Men teknikutvecklingen går framåt, och allt fler projekt vill minska sitt klimatavtryck genom återanvändning av befintliga material.
Krosskopor och sorteringsskopor, dvs. siktskopor, tillhandahålls av ALLU.net, ja förutsatt att du söker den bästa kvalitén vad gäller utrustning som håller och gör sitt jobb, år efter år!
Hur mycket kostar betong i olika volymer?
Priset på betong kan variera beroende på egenskaper, kvalitet och leveranssätt. För en mindre mängd säckad betong (kanske köpt i bygghandeln) kan priset bli högre per kilogram, medan stora leveranser med färdigblandad betong i roterbil blir mer fördelaktiga när man räknar per kubikmeter. Som en ungefärlig utgångspunkt kan standardbetong kosta allt från några hundra kronor upp till över tusen kronor per kubikmeter, beroende på betongklass och marknadsläge. Specialbetong, till exempel fiberarmerad eller frostbeständig för extrema förhållanden, är dyrare. Därutöver tillkommer fraktkostnader och eventuella avgifter för pumpning.
Material som till viss del konkurrerar med betong
I vissa fall används andra bindemedel än portlandcement, såsom geopolymert betong, där man istället använder restprodukter som flygaska eller slagg för att binda ballast. Dessutom finns lerkonstruktioner, men dessa saknar betongens hållfasthet och beständighet. Trä, stål och tegel är andra byggmaterial med egna för- och nackdelar:
Trä
Är både lätt, förnybart och bra på att hantera draglaster i vissa riktningar, men sämre mot fukt och brand om det inte behandlas.
Stål
Har hög draghållfasthet och används ofta tillsammans med betong, men är energikrävande att producera och är sämre mot brandpåverkan när temperaturen stiger kraftigt.
Tegel
Detta material har gamla anor och fungerar bra för väggar och fasader, men det kan vara mindre flexibelt än betong i storskaliga konstruktioner.
Geopolymersystem och andra alternativa material blir alltmer intressanta av miljöskäl, men betong i någon form fortsätter att dominera tack vare sin ekonomi, mångsidighet och hållfasthet.
Hållbarhet är i fokus framöver
Framtidens betong förväntas fokusera på att minska klimatpåverkan. Forskare och industrin tittar på nya typer av bindemedel för att sänka koldioxidutsläppen från cementtillverkningen. Koldioxidupptagande betong har också börjat diskuteras, där betongen under sin livscykel absorberar en viss mängd koldioxid. Tekniker för bättre återvinning av rivningsmaterial, ökad digitalisering i produktionskedjan och smarta lösningar för övervakning av betongkonstruktioners skick (exempelvis sensorer inbyggda i armeringen) blir allt vanligare.
Eftersom betongen redan är oumbärlig inom global byggindustri strävar utvecklingen efter att göra produktionen mer miljövänlig och att öka möjligheterna till återvinning. Med nya tillsatser, förbättrade tillverkningsprocesser och skärpta byggnormer hoppas man att betongens negativa miljöpåverkan minskar, samtidigt som de positiva egenskaperna – hög tryckhållfasthet, beständighet och flexibel användning – bibehålls eller rentav förbättras.
Sammanfattning – såhär gör man betong
Betong är kort sagt ett material som funnits i olika varianter i tusentals år och hela tiden fortsätter att vidareutvecklas. Den grundläggande principen – ett bindemedel (cement) som härdar i reaktion med vatten, kombinerat med ballast (sand, grus eller sten) – har förblivit densamma. Även i framtiden lär betong spela en viktig roll inom byggandet, särskilt när fokus på återvinning, klimat och hållbarhet blir allt större. Det är denna kombination av historisk förankring och modern innovation som gör betong till ett unikt, användbart och tidlöst val i en ständig strävan att skapa hållbara byggnader och infrastruktur.
Läs gärna mer om betong och cement hos SGU.se, dvs. Sveriges geologiska undersökning.
Och du! Missa inte nästa artikel här på Entreprenören, vilken handlar om pålning som grundläggningsmetod. Är marken lerig och instabil? Ja då är detta något som behöver göras för att byggnaden ska stå emot tidens vassa tand!