Til hovedinnhold

Sprøytebetong skal bli mer miljøvennlig

Et nytt forskningsprosjekt har som mål å gjøre tunnelkledninger med sprøytebetong til et enda bedre alternativ, også når det gjelder klimagassutslipp.

Påføring av sprøytebetong i tunnel
Tunnelkledning basert på sprøytebetong er grunnleggende i den norske måten å bygge tunneler på. Foto: AMV

Omtrent 2/3 av alt klimagassutslipp fra anleggsfasen i norske veianlegg skyldes produksjon av byggematerialer, i hovedsak betong, stål, asfalt og steinmaterialer. Det ligger derfor et stort potensial for klimagevinst i å redusere materialvolumet, og videreutvikle egenskapene og bruken.

SINTEF Byggforsk har jobbet mye med bruk av sprøytebetong som kledning i tunneler. Som kjent bidrar sementen til 80-90 % av klimagassutslippet fra betongen, og en sprøytebetong inneholder gjerne 100 kg mer sement per kubikkmeter betong enn en konstruksjonsbetong i samme bestandighetsklasse. CO2-fotavtrykket for en sprøytebetong er derfor betydelig større enn for en vanlig konstruksjonsbetong.

Slankere konstruksjon gir lavere CO2-fotavtrykk

Fotavtrykket blir imidlertid annerledes dersom man ser på bruken av sprøytebetong. For eksempel når man bruker sprøytebetong sammen med sprøytbar membran som vannsikring. Når sprøytebetong benyttes som tunnelkledning, er bergsikringssjiktet ideelt sett minst 8 cm tykt, deretter 4 cm utjevning og til slutt 6 cm beskyttelseslag utenpå den sprøytbare membranen. I de anslagene vi har gjort, ender vi opp med et klimagassutslipp fra betongen tilsvarende 52 kg CO2-ekvivalenter per kvadratmeter tunnelkledning.

Tilsvarende tall for tunnel med hvelv med først 8 cm bergsikring, 8 cm dekklag og deretter 40 cm full utstøping med konstruksjonsbetong, er 130 kg CO2-ekvivalenter per kvadratmeter tunnel. Løsningen med sprøytebetong og sprøytbar membran gir i dette eksemplet altså et klimafotavtrykk som er 60 % lavere enn metoden med full utstøping.

Miljøbelastning må inn i regnestykket

Det finnes sikkert mange tilsvarende regnestykker man kan gjøre, og i noen tilfeller må den ene metoden velges framfor den andre av ulike årsaker. Uansett, utfordringen bransjen står overfor, er å få miljøbelastningen inn i ligningen når vi skaffer kunnskap om materialer. Umiddelbart ser vi at slankere konstruksjoner og bedre materialutnyttelse gir en gevinst, og så må ikke det gå på bekostning av kapasiteten i konstruksjonen.

Vil utvikle sprøytebetongen

Tunnelkledning basert på sprøytebetong er grunnleggende i den norske måten å bygge tunneler på. I fremtiden vil det bli bygd flere tunneler med full utstøping av betonghvelv og med tunnelelementer. Disse metodene krever store mengder betong, og gir dermed store klimagassutslipp. For å imøtekomme krav til funksjonalitet, kostnadseffektivitet og holdbarhet, samt å oppnå lavest mulig klimagassutslipp, er det behov for å videreutvikle teknologien for sprøytebetong og vanntetting.

Vi må utvikle, undersøke og dokumentere miljøvennlige og kostnadseffektive løsninger med bestandige materialer og forbedret utførelsesteknologi for sprøytebetong som tunnelkledning. Kledningen skal utføres mer materialeffektivt, hurtigere, mer nøyaktig og med mer bærekraftige sprøytebetongmaterialer enn dagens.

Bruken av betong i tunneler er naturligvis en del av et større bilde, og tallene må sees i et livsløpsperspektiv. De forskjellige drivemetodene vil også slå forskjellig ut for klimagassavtrykk [1]. Det som uansett er viktig, er at materialet benyttes på best mulig måte, både når det gjelder økonomi, sikkerhet, miljø og levetid. Tunnelkledningen skal framstå som en fullverdig og varig konstruksjon i moderne tunneler.

SINTEF og NTNU har med bakgrunn i dette tatt initiativet til et forskningsprosjekt hvor vi vil gjøre tunnelkledninger med sprøytebetong til et enda bedre alternativ.

[1] Skaar, C., Bergem, M. og Drevland, P.J. (2016) Environmental Impact- TBM vs D&B. TBM applications II

Publisert 4. juni 2018