Figur 1: A och B. Betong som spjälkats när den utsatts för höga temperaturer och brand. C. Betong inne­håller cement, vilket ger ett mycket stort koldioxidavtryck. Foto: Oisik Das.

Artikelförfattare: Oisik Das, LTU, Michael Försth, LTU och Gabriel Sas, LTU

Det finns två stora utmaningar med betong. Den ena är att betong, även om det är obrännbart, kan påverkas mycket negativt av brand. Den andra är att cementen i betongen ger en mycket stor klimatpåverkan.

Brandutmaningen

Betong som exponeras för brand riskerar att spjälkas [1] samt att förlora i styrka och styvhet, med andra ord reduceras betongens lastbärande förmåga (Figur 1, A och B). Bundet såväl som fritt vatten i betongen kan dessutom expandera vid
uppvärmning vilket i sin tur kan ge upp­hov till sprickor. 

Betong påverkas även av termisk chock, då hela strukturen expanderar (på samma sätt som för andra material) vid brand eller förhöjd temperatur. På grund av de fysiska och mekaniska förändringarna som be­tongmatrisen undergår vid en brand så påverkas även bindningsförmågan nega­tivt [2]. 

Samtidigt expanderar armeringsjärnen vid brand vilket försämrar vidhäftningen, dessutom kan temperaturen stiga till över 500°C, vilket gör att armeringsjärnen mjuknar, deformeras och förlorar drag­hållfasthet. Temperaturökningen är till­räcklig för att göra armeringsjärnen mjuka och försämra bärförmågan hos den ar­merade betongen.

Tunneln under engelska kanalen utsat­tes för mycket stora ekonomiska förluster på grund av bränder 1996 och 2008, och branden 1999 i Mont Blanctunneln orsakade 39 dödsfall och skapade stor ska­da på infrastrukturen. I en annan brand, i Sankt Gotthardstunneln 2001, dog 20 personer vid en brand. Det är alltså av största betydelse att skaffa brandsäkra betongkonstruktioner för att undvika förluster i liv och egendom.

Läs hela artikeln i Bygg & teknik 6/2022.