Betong är ett av de vanligaste byggnadsmaterialen och har goda egenskaper som hög beständighet, god formbarhet och lång livslängd. Huvudbeståndsdelen cement orsakar däremot en negativ klimatpåverkan där tillverkningen av bindemedlet cement står för cirka 8 procent av världens koldioxidutsläpp. För att minska de stora koldioxidutsläppen finns det alternativa bindemedel där de vanligaste är flygaska och masugnsslagg, vilket är restprodukter från kolkraft- och stålindustrin. Alternativa bindemedel är det mest effektiva sättet på kort sikt att minska klimatpåverkan. Däremot kan inte de alternativa bindemedlen ersätta cement helt utan att tryckhållfastheten försämras, vilket gör att upp till 20 procent vanligtvis ersätts. För att byggbranschen i en större utsträckning ska tillämpa betong med lägre klimatpåverkan är det viktigt att egenskaperna är minst lika bra som hos traditionell betong. Uttorkningsegenskaperna är av stor vikt då uttorkningstiden är styrande för applicering av golvmaterial. När det kommer till hållfasthet tillverkas idag komponenter med överkvalité, vilket gör att en onödigt stor mängd cement används. Ett klimatsmart alternativ skulle vara att ändra nuvarande norm på klassificeringen av hållfastheten. Dagens norm klassificerar hållfastheten vid 28 dygn efter gjutning. Betong fortsätter dock att öka i hållfasthet efter 28 dygn, men ökningen är inte stor hos traditionell betong, medan betong med alternativa bindemedel fortsätter att härda i en högre grad efter 28 dygn. Skulle en klassificering av hållfastheten hos betong med lägre klimatpåverkan bestämmas i ett senare skede som 56 eller 91 dygn, skulle konstruktionens krav fortfarande uppfyllas samtidigt som mängden cement kan reduceras. Idag behöver byggprojekt vänta på uttorkningstiden, vilket medför att ett projekt sällan är färdigt redan vid 28 dygn. Det gör att byggnaden inte belastar betongplattan fullt ut vid 28 dygn och den potentiella hållfastheten behöver inte uppfyllas förrän i ett senare skede. Om hållfasthetsklassen sänks tillkommer dock ett högre vattencementtal, vilket gör att krav på uttorkningsegenskaperna ökar. Tillsammans med Skanska jämfördes i föreliggande arbete betongrecept med lägre klimatpåverkan i tryckhållfasthet och uttorkning. Det var två Portlandkompositcement av typen CEM II/B-M, med cirka 20 procent slagg eller flygaska. De jämfördes även mot en referensbetong av typen CEM II/A-LL. Provkropparna gjöts vid Skanskas betonglabb i Farsta och testades sedan för uttorkning och hållfasthet av auktoriserade företag. Studien tyder på att det inte finns någon anledning att välja bort slagg eller flygaska när det kommer tilltryckhållfasthet och uttorkning. Det går att argumentera för att betong med alternativa bindemedel har högre hållfasthet vid 7 och 28 dygn i jämförelse med traditionell betong i föreliggande arbete, där slaggbaserad betong är cirka 16 procent högre och betong med flygaska är cirka 5 procent högre. Hållfasthetsutvecklingen från 28 till 91 dygn tyder på att betong med alternativa bindemedel ökar med cirka 12 procent medan traditionell betong nästan stannar av, där hållfasthetsutvecklingen är cirka 4 procent. Det går att argumentera för att slaggbaserad betong har cirka 2 och 5 procent snabbare uttorkning vid 35 och 85 dygn i jämförelse med traditionell betong, medan betong med flygaska tenderar att torka ut minst lika bra vid 35 dygn och cirka 3 procent snabbare vid 85 dygn. Resultaten tyder på att vid en minskad hållfasthetsklass skulle betong med lägre klimatpåverkan inte medföra samma förlängda uttorkningstid som en traditionell betong. En klassificering i ett senare skede som 56 eller 91 dygn för betong med lägre klimatpåverkan indikerar på att konstruktionens krav fortfarande skulle uppfyllas, cementanvändningen reduceras och klimatpåverkan minskas. / Concrete is one of the most common building materials and possesses favorable properties such as high durability, good workability, and long lifespan. However, its main component, cement, has a negative climate impact, with cement production accounting for approximately 8 percent of the world's carbon dioxide emissions. To reduce these CO2 emissions alternative binders can be used. The most common being fly ash and blast furnace slag, which are by-products of the coal power and steel industries. Alternative binders are the most effective way to reduce climate impact. Alternative binders cannot completely replace cement without lose strength, which means that up to 20 precent is usually replaced. For the construction industry to more widely adopt concrete with lower climate impact, it is important that the properties are at least as good as those of traditional concrete. Drying properties are crucial since drying time dictates the application of flooring materials. In terms of strength, components are currently manufactured with high qualities, leading to unnecessary large amounts of cement being used. A climate-smart alternative would be to change the current norm for strength classification. Today strength classifies at 28 days after casting. Concrete continues to gain strength beyond 28 days, but the increase is not significant in traditional concrete, whereas concrete with alternative binders continues to cure to a greater extent after 28 days. If the strength classification were determined at a later stage, such as 56 or 91 days, the construction's requirements would still be met while reducing the amount of cement used. Today construction projects need to wait for the drying time, meaning a project is rarely completed at 28 days. This means the building does not fully load the concrete slab at 28 days, and the potential strength does not need to be achieved until a later stage. However, if the strength class is lowered the demands on drying increases. In collaboration with Skanska, concrete with lower climate impact was compered in terms of strength and drying. Two Portland composite cements of the type CEM II/B-M, around 20 percent of slag or fly ash, were compared to a reference concrete of the type CEM II/A-LL. The test specimens were cast at Skanska's concrete lab in Farsta and tested for strength and drying by authorized companies. The study suggests that there is no reason to avoid slag or fly ash concerning compressive strength and drying. It can be argued that concrete with alternative binders has higher strength at 7 and 28 days compared to traditional concrete, with slag-based concrete being approximately 16 percent stronger and fly ash concrete about 5 percent stronger. The strength development from 28 to 91 days indicates that concrete with alternative binders increases by about 12 percent, while traditional concrete almost levels off, with a strength development of about 4 percent. It can also be argued that slag-based concrete has about 2 and 5 percent faster drying at 35 and 85 days compared to traditional concrete, while fly ash concrete tends to dry at least as well at 35 days and about 3 percent faster at 85 days compared to traditional concrete. The results indicate that with a reduced strength class, concrete with lower climate impact would not entail the same extended drying time as traditional concrete. Classification at a later stage, such as 56 or 91 days, for concrete with lower climate impact indicates that the construction's requirements would still be met, cement usage would be reduced, and climate impact minimized.

Betong är vårt vanligaste byggmaterial men cement står globalt sett för 5 % av CO2-emissionerna. Med detta som bakgrund så har CBI Betonginstitutet anordnat en tävling, där målet är att nå den högsta tryckhållfasthet i en resurssnål betong, med enbart 200 kg cement per m3. Syftet med denna rapport är att utvärdera tävlingen, vilket har utförts genom en omfattande litteraturstudie.  En första analys av de olika betongrecepten medförde att olika grupperingar kunde urskiljas. Ur dessa fanns det tre stycken vars resultat var väldigt bra.   Concrete Innovation Centre, som med ett lågt vct, stora mängder granulerad masugnsslagg (81 %) och lite silikastoft (5 %), uppnådde en tryckhållfasthet på 80 MPa vid 28 dygn och 95 MPa vid 56 dygn.   CBI Stockholm, som genom användandet av ulltrafint filler och silikastoft (4,8 %), uppnådde en tryckhållfasthet på 84 MPa vid 28 dygn och 98 MPa vid 56 dygn.   Thomas Concrete Group som genom att ersätta cementet med en medelmåttig mängd granulerad masugnsslagg (54 %), liten mängd flygaska (9 %), kalkfiller och silikastoft (5 %), uppnådde en tryckhållfasthet på 94 MPa vid 28 dygn och 98 MPa vid 56 dygn.  Det finns således tre recept som vidare studier kan vara rättfärdigade på, de tre ovan nämnda. Det bör tilläggas att en imponerande tryckhållfasthet på nästan 100 MPa, kan uppnås i en betong med enbart 200 kg cement per m3. / Concrete is the most frequently used construction material, but cement globally stands for 5 % of the world’s CO2 emissions. With this as a background CBI Betonginstitutet has arranged a competition, where the goal is to reach the highest compressive strength in a resource economic concrete, with only 200 kg cement per m3. The purpose of this report is to evaluate the competition, which has been done via a substantial literature study.  A first analysis of the different concrete recipes resulted in that different groups could be identified. From these there were three recipes whose result was very good.   Concrete Innovation Centre, which with a low w/c, a high amount of ground granulated blast furnace slag (81 %) and little silica fume (5 %), reached a compressive strength of 80 MPa at 28 days and 95 MPa at 56 days.   CBI Stockholm, which by the usage of ultrafine filler and silica fume (4,8 %), reached a compressive strength of 84 MPa at 28 days and 98 MPa at 56 days.   Thomas Concrete Group, which by replacing the cement with a moderate amount of ground granulated blast furnace slag (54 %), a small amount of fly ash (9 %), lime filler and silica fume (5 %), reached a compressive strength of 94 MPa at 28 days and 98 MPa at 56 days.  The conclusion is that there are three recipes that further studies are justified to continue with, the three mentioned above. It should be added that an impressive concrete compressive strength of almost 100 MPa, can be reach with the use of only 200 kg cement per m3.

Stockholm Vatten has decided to close down the Bromma waste water treatment plantand manage the waste water from Bromma together with the waste water from the formerEolshällsverket to Henriksdal’s waste water treatment plant. Henriksdals wastewater treatment plant will be expanded for higher purification requirements and loads,estimated to be finished until 2040. This entails extensive renovations and additionsto the existing treatment plant in and on Henriksdalsberget, as well as a major expansionof the Sickla plant.The purpose of the study is to investigate an environmentally friendly alternative tothe standard concrete that will be used for the expansion of the Sickla plant. The largestenvironmental villain in concrete is the cement. The aim of this study has beento replace the cement with environmentally friendly additives in the largest possibleamount, thus reducing the negative impact of the cement on the environment.In the present study, a review was made of obtained data with exposure classes, then aliterature study was performed to gain knowledge in the area. With help from experts,two fictitious recipes for each exposure class have been calculated for the standardconcrete and the green concrete. In this way, a careful comparison between the concretetypes was made of the cement’s impact on global warming. Thereafter, a study wascarried out on existing EPDs, which were incorporated into the One Click LCA (2015)software. An LCA in the mentioned software was carried out, which enabled data to becompiled and a comparison of the climate impact between the four different fictitiousrecipes has been done.Compiled and compared data from LCA and analysis of EPDs show that 70% of thestructure with exposure class XD2 gets a 47% reduction in global warming when usinggreen concrete instead of standard concrete. Furthermore, the results show that theremaining 30% of the structure with exposure class XF3/XC4 gets a 20% reductionwhen using green concrete instead of standard concrete. The total reduction in globalwarming when using green concrete instead of standard concrete for the expansion ofSickla treatment plant was calculated to be 40%. / Stockholm Vatten har beslutat att lägga ned Bromma reningsverk och leda avloppsvattnetfrån Bromma tillsammans med avloppsvattnet från det forna Eolshällsverkettill Henriksdals reningsverk. Henriksdals reningsverk ska byggas ut för högre reningskravoch belastningar beräknade till år 2040. Detta medför omfattande om- och tillbyggnationeri det befintliga reningsverket i och på Henriksdalsberget samt en storutbyggnad av Sicklaanläggningen.Syftet med detta arbete är att undersöka ett miljövänligare alternativ till standardbetongensom ska användas vid utbyggnaden av Sicklaanläggningen. Då den främsta”miljöboven” i betongen är cementet har målet med denna studie varit att ersätta cementetmed miljövänliga tillsatsmaterial i största möjliga mängd, i syfte att minskacementets negativa inverkan på miljön.I föreliggande arbete har en genomgång utförts på erhållna data med exponeringsklasser,därefter påbörjades en litteraturstudie i syfte att inhämta kunskaper inomområdet. Med hjälp av experter har två fiktiva recept för respektive exponeringsklassräknats fram för standardbetongen och den gröna betongen. Med denna metod genomfördesen noggrann jämförelse mellan de olika recepten avseende cementets inverkanpå den globala uppvärmningen. Därefter undersöktes existerande EPD:er, vilka infogadesin i programvaran One Click LCA (2015). En LCA i den nämnda programvaranutfördes, vilket möjliggjorde att data kunde sammanställas och en jämförelse av klimatpåverkanmellan de fyra olika fiktiva recepten kunde genomföras.Sammanställd och jämförd data från LCA och analys av EPD:er visar att 70% av konstruktionenmed exponeringsklass XD2 får en reducering på 47% på den globala uppvärmningenvid användning av grön betong istället för standardbetong. Vidare visarresultatet att resterande 30% av konstruktionen med exponeringsklass XF3/XC4 fåren reduktion på 20% vid användning av grön betong istället för standardbetong. Dentotala reduktionen på den globala uppvärmningen vid användning av grön betongistället för standardbetong för utbyggnaden av Sickla reningsverk beräknades till 40%.

In 2017, the Swedish Parliament stated a new climate law with the goal that Sweden should be climate neutral by 2045. The concrete industry has developed a roadmap on how the goal for 2045 can be achieved, where one way to reduce the carbon emissions from concrete is by replacing a part of the cement clinker with alternative binders in the concrete mix. Ground granulated blast furnace slag (GGBS), fly ash, silica fume and trass are alternative binders that are possible to use in concrete mixes to reduce the amount of ordinary Portland cement (OPC). GGBS, fly ash and silica fume are by-products from other industries, while trass is volcanic ash that can be extracted. Besides the positive environmental impact that comes from using alternative binders and reducing the amount of cement clinker, the alternative binders have other properties, both positive and negative, that affect the concrete. The aim of this thesis was to investigate whether concrete with alternative binders does fulfill the regulations set by Swedish standards and how concrete with alternative binders does affect the material parameters. The concrete mixes were divided into three different types of concrete: concrete for bridges (w/c ratio 0.4), hydropower structures (w/c ratio 0.45) and wind powerplant foundations (w/c ratio 0.55). A total of seven concrete mixes were cast in a laboratory and the concrete mixes were investigated in the three hardening stages of concrete: fresh, young and hardened. The analyzed material parameters were compressive strength, shrinkage, frost resistance, workability, air voids and temperature development. Beyond the experimental testing, a global warming potential (GWP) comparison was made to compare the reduction of GWP for each concrete mix compared to a reference concrete for each usage area. The mix containing a CEM II/A-V fly ash cement and 15% GGBS showed great potential regarding the different material parameters. This mix, however, is according to Swedish standards not possible to certify for structures in exposure class XF4, such as bridges, but is possible to certify for structures in exposure class XF3, such as wind powerplant foundations. The mix containing 30% GGBS and 5% silica fume also showed beneficiary properties, but superplasticizers are required in this mix to ensure good workability. For hydropower structures, the mix containing 35% GGBS showed a great compressive strength but a high temperature development and low workability. The mix containing trass had a notably low temperature development, but with an increase in shrinkage and low workability. Moreover, all concrete mixes showed a frost resistance which, according to standard, is classified as “Very Good”. / Sveriges regering antog 2017 ett nytt klimatpolitiskt ramverk med målet att Sverige ska ha noll nettoutsläpp av växthusgaser år 2045. Betongindustrin har tagit fram en färdplan för hur betong kan bli klimatneutralt, där ett sätt att reducera klimatpåverkan från betong är att byta ut en del av cementklinkern mot alternativa bindemedel. Mald granulerad masugnsslagg (GGBS), flygaska, silikastoft och trass är alternativa bindemedel som är möjliga att använda i betongblandningar för att reducera mängden Portlandcement. GGBS, flygaska och silikastoft är restprodukter från andra industrier medan trass är en vulkanisk aska som kan utvinnas. Utöver den positiva miljöeffekten som erhålls när alternativa bindemedel ersätter cementklinker, så har de alternativa bindemedlen andra egenskaper, både positiva och negativa, som påverkar betongen. Målet med denna studie var att undersöka och jämföra om betongblandningar där en del av cementklinkern har ersatts med alternativa bindemedel når upp till de krav som ställs i nuvarande regelverk. Utöver det så undersöktes även hur betongblandningarnas materialparametrar påverkades av alternativa bindemedel. Betongblandningarna delades in i tre olika typer av betong: betong för broar (vct 0.4), vattenbyggnader (vct 0.45) och vindkraftverksfundament (vct 0.55), där totalt sju betongblandningar tillverkades i ett laboratorium. Betongblandningarna undersöktes i de tre olika faserna för hårdnande av betong, vilka är färsk, ung och hårdnad betong. De materialparametrar som analyserades var tryckhållfasthet, krympning, frostresistens, arbetbarhet, luftporhalt och temperaturutveckling. Förutom de experimentella testerna gjordes en jämförelse kring hur mycket koldioxid som kan reduceras för varje betongblandning, jämfört med en referensbetong för varje användningsområde. Betongblandningen med ett CEM II/A-V flygaska-cement och 15% GGBS visade stor potential med avseende på de olika materialparametrarna. Denna blandning är dock enligt svensk standard inte möjlig att certifiera för betongbyggnad i exponeringsklass XF4, exempelvis broar, men kan certifieras för betongbyggnad i exponeringsklass XF3, exempelvis fundament för vindkraftverk. Blandningen med 30% GGBS och 5% silikastoft visade även positiva egenskaper, men flyttillsatsmedel måste användas i denna blandning för att erhålla en god arbetbarhet. För vattenbyggnadsbetong så visade blandningen med 35% GGBS en hög tryckhållfasthet, men samtidigt en hög temperaturutveckling och en låg arbetbarhet. Blandningen med trass hade en noterbart låg temperaturutveckling, men med ökad krympning samt låg arbetbarhet. Avslutningsvis så uppvisade alla blandningar en frostresistens som enligt standard klassificeras som ”Mycket bra”.