Mye å vinne på å holde betongen varm

Her fylles betong fra bilen over i en isolert vintertobbe, før betongen fraktes videre med helikopter. Foto: Megan O'Sadnick

SINTEF og Betongklyngen har kartlagt temperatur i betong under transport i kaldt klima, og resultatene peker mot å utvikle en helt ny betongbil.
   Noe av det verste som kan skje med betong, er at den fryser i fersk tilstand. For å forhindre dette - og ellers sikre gode herdevilkår, brukes det store summer på diesel til oppvarming av betong på landets byggeplasser. Det betyr økt tidsbruk, økt energibruk og økte utslipp.
   Betongen må heller ikke bli for varm i løpet av transporten, da starter herdeprosessen for tidlig, og i verste fall blir betongen ubrukelig. Derfor er det avgjørende å kunne holde betongtemperaturen så stabil som mulig hele veien fra blandeverket.

Kartla betongtemperatur i alle transportetapper
Det er godt kjent at betongen kjøles ned under transport i kaldt vær, men fram til nå er det gjort lite forskning på området, og ingen har før målt nøyaktig hvor på reisen og hvor mye temperaturen synker. Målet med prosjektet Temperatur i transport har derfor vært å få oversikt over temperaturforløpet i de ulike transportetappene. 
   - Først når vi vet nøyaktig hvor temperaturtapet skjer, kan vi vi finne effektive løsninger for å redusere det, sier prosjektleder Isak S. Langås i SINTEF.
   Prosjektet er et samarbeid mellom flere aktører i transport- og byggenæringen, som har bidratt til å få på plass gode måleresultater i til tider svært krevende forhold. SINTEF har utviklet egne temperatursensorer som bedriftene har brukt for å måle temperatur under transport. I tillegg har forskerne tatt infrarøde bilder på byggeplasser og målt temperaturen under betonghåndtering.
   Resultatene presenteres i rapporten Transport av betong i kaldt klima.

Vintertobbe tar vare på temperaturen 
Skal man bygge inne på fjellet, må betongen fraktes med helikopter, i såkalte betongtobber. Betongen blir svært kald under disse flyturene, selv ved korte avstander. For å bøte på dette har bedriften Technomek utviklet prototyper på isolert vintertobbe med lokk. En analyse av temperaturutviklingen i standardtobbe og vintertobben viste, som forventet, at vintertobben gir mindre temperaturtap. Dermed reduseres risikoen for at betongen fryser i fersk tilstand, samtidig som entreprenøren kan øke framdriften. Betongtemperaturen har også blitt målt i betongpumpa på byggeplassen. Målingene viste at betongen ikke kjøles ned så lenge pumpa går, uansett utetemperatur. Men så snart pumpa stanser, synker temperaturen i rørgaten fort.

Venting er ikke bra for betongen – én pølse kan ødelegge 
André Marthinussen i betongprodusenten "Betong og Entreprenør" har, med minuttpresisjon, logget alt som hendte på tretimers-turer med betongbil mellom Lofoten og Vesterålen. Kartleggingen avdekket at med en gang bilen stanser eller reduserer farten, som ved bykjøring eller veiarbeid, varmes betongen opp av motorvarmen. Loggene viser i tillegg at hvis sjåføren stopper for å spise pølse på veien, vil temperaturen mest sannsynlig stige med en grad mens bilen står stille på bensinstasjonen.
   - Det kan oppfattes som et kuriøst eksempel, men denne oppdagelsen var faktisk direkte årsak til at vi endret rutiner, forteller Marthinussen.
   Bedriften har nå sluttet å transportere betong over Hadselfjorden med ferge på sommerstid. I stedet kjører de en alternativ rute rundt Lofast, for å unngå at betongen varmes opp når bilen står stille på ferga. Det gir lengre transporttid og høyere kostnader, men mye bedre kvalitet på den ferske betongen ved ankomst på byggeplass.  

Moderne betong er mer sårbar for frost
Funnene fra kartleggingen gjør det mulig å planlegge transport av betong på en bedre måte. I fremtiden vil vi bruke mer lavkarbonbetong, som har lavt sementinnhold og lav varmeutvikling i herdingen. Lavkarbonbetongen er dermed mye mer er sårbar for frost enn tradisjonell betong. Den tradisjonelle måten å produsere varm betong på er å tilføre varmt blandevann. Når sementmengden og vannmengden er så lav, blir effekten av dette tiltaket marginalt for lavkarbonbetong. Et alternativ er å forvarme tilslaget, men det er svært energikrevende.
   - En mye bedre løsning vil være å produsere betongen uten ekstra energi til oppvarming, holde betongtemperaturen stabil under transport og levere betongen på byggeplass i isolerte forskalinger. Hvis det er nødvendig, kan man varme betongen på byggeplass ved bruk av effektive og miljøvennlige løsninger, for eksempel vannbåren varme, sier Langås.
   Han håper at prosjektet kan bidra til å synliggjøre fordelene med god planlegging. For å kunne levere miljøvennlig plasstøpt betong av høy kvalitet må man nemlig se hele betongens liv, fra blandeverkt til ferdig herdet konstruksjon, under ett.

Vil utvikle ny betongbil
- Kunnskapen vi har fått gjennom kartleggingen er også et godt grunnlag for å utvikle nye løsninger for transport, sier SINTEF-forskeren.
   Han søker nå samarbeidspartnere for å utvikle en betongbil som tar vare på temperaturen i betongen, på både varme og kalde dager. Da ser han for seg en bil som benytter motorvarmen til å bevare eller øke betongtemperaturen, ved å bygge et kabinett rundt trommelen som skjermer for vind og kanaliserer varmen fra motoren rundt trommelen. På varme dager må betongen skjermes fra oppvarming. Bilen bør derfor utformes slik at man også kan utnytte vinden (som oppstår rundt bilen når den er i fart) til kjøling av trommelen, og skjerme trommelen for motorvarmen når bilen står i ro.
   En slik trommelbil vil sørge for bedre betongkvalitet både sommer som vinter, og vil dermed ha et internasjonalt marked.
   Forskerne ser også mulighetene for å utvikle en vintertobbe for helikoptertransport.
   - Det gjenstår mye arbeid for å få utviklet en tobbe som er både robust, lett og praktisk, men en slik nyvinning vil være en gevinst for all helikoptertransport av betong, uansett klima, avslutter Langås.

Kilde. SINTEF