Betong känner alla till, både de med och de utan ingenjörsbakgrund. Tyvärr finns många som bara har lite kunskaper och ofta vet de inte ens skillnaden mellan betong och cement. Dessutom känner många betong som grått, kalt, massivt och primitivt. Många tänker att alla kan väl producera betong? Bara tillsätta vatten i en blandning av grått pulver, sand och ballast. Blanda och betongen är redo att använda. Om mixen är för tät, bara tillsätt mer vatten och betongen blir perfekt.

Många ser att nybyggda byggnader försämras snabbt och frågar sig varför romarnas betong var så betydligt bättre? Frågan är, vad gör vi fel i nutid? Svaret på denna fråga är inte enkel och kanske besvaras i en artikel i framtiden. Men det viktiga budskapet är att betongen är ett fenomenalt byggmaterial som kan tillverkas av naturliga resurser, är billig och beständig om den är gjord på rätt sätt. Det betyder rätt designad, rätt producerad och rätt hårdnad.

Lika viktigt är att ta hand om betongen under hela materialens livstid. Man måste komma ihåg att betong är ”levande” även efter 10, 20 eller 50 år på grund av närvaron av icke-hydratiserade cement­partiklar och andra kemiskt aktiva faser inklusive portlandit eller ettringit. Denna kemiska aktivitet, i kombination med vissa miljöförutsättningar, kan utlösa och stödja olika farliga försämringsprocesser. Det vanligaste i Sverige inkluderar frysoch tiningscykler, exponering mot kemi­kalier, förorenat grundvatten eller vatten som innehåller vissa mineraler. Dessutom kan överdrivna (omåttliga) strukturella belastningar leda till sprickbildning som följs av exponering av armeringen mot vatten, avisningssalter och som så småningom leder till korrosion. Brandut­sättning kan leda till skalskalning och sönderdelning av stelnade (konsoliderat) cementfaser.

Självövervakande och självläkande

Frågan är om vi kan framställa en smart betong som skulle visa, precis som vår kropp gör, när något är fel och måste tas om hand? Eller kan vi producera en betong som precis som människokroppen kan läka och reparera sig själv? För de flesta människor, inklusive många ingenjörer låter det kanske som en science fiction-film som visar ett avancerat intelligent material som kan ändra sin funktion, form, färg och dessutom läka sig själv? Men sanningen är att betong kan vara intelligent och faktiskt kan vara både självövervaknande och självläkande. Forskning om dessa egen­skaper genomfördes av många forskare runt om i världen med blandade resultat. Sverige stannade inte heller kvar och utvecklade några banbrytande lösningar. Under de senaste åren har den nya forskningsgruppen vid Luleå tekniska univer­sitet, Byggnadsmaterial, blivit en av de viktigaste aktörerna som arbetar med innovativa lösningar för betong, som även omfattar självövervakning och självläk­ning. I den här korta artikeln kommer självövervakning beskrivas exempla­riskt.

Forskningsarbetet att utveckla själv­övervakande betong inleddes 2018 som ett doktorandprojekt finansierat av Tra­fikverket, Vinnova genom Infra2030-pro­grammet och Luleå tekniska universitet. Thanyarat Buasiri är forskingsdoktorand och ansvarig handledare för projektet och är byggmaterialens ämnesföreträdare och artikelns författare är Andrzej Cwirzen. Projektet kommer snart in i sin andra fas där prototypen kommer att installeras på flera strukturer för långsiktig över­vakning.

Läs hela artikeln i Bygg & teknik 6/2021.

Artikelförfattare:
Andrzej Cwirzen, Luleå tekniska universitet