Lera kan ersätta kalksten i cement

Omkring tre fjärdedelar av all cement som årligen används i Sverige kommer från Cementas fabrik i Slite, totalt 2,3 miljoner ton. Ett stopp för kalkbrytningen där skulle innebära stora problem för byggindustrin.

Cement används som bindemedel i betong. När grus, sten, vatten och cement blandas reagerar cement kemiskt och bildar ett klister som ger betongen dess hållfasthet. Finns det då några alternativ till kalk i cement?

Blandar lera i cementen

Det går inte att helt ersätta kalksten, men den kan kompletteras med andra material och det forskningen funnit som har rätt egenskaper och finns i tillräckliga mängder är lera, säger Katarina Malaga, forskare inom cement och betong vid forskningsinstitutet Rise i Göteborg.

På labbet har hon och hennes medarbetare tillverkat provbitar av betong där upp till 30 procent av cementen består av lera. Nästa steg är att starta pilottillverkning av större mängder och testa betongen i verkliga byggen. När det kan ske är dock ännu inte klart.

– Vi arbetar med en plan för detta inom ramen för ett större projekt för klimatanpassat byggande, säger Katarina Malaga.

Jämfört med den traditionella kalkstenen ger leran inte upphov till några koldioxidutsläpp. Den behöver heller inte värmas upp till lika hög temperatur. Kalksten i form av kalciumkarbonat värms upp till omkring 1 500 grader Celsius vid cementtillverkningen för att bilda kalciumoxid. Samtidigt bildas stora mängder koldioxid. Totalt står cementtillverkning för omkring 7 procent av världens koldioxidutsläpp och 4 procent av de svenska utsläppen. Leran behöver bara värmas upp till 600–800 grader vilket minskar energibehovet.

Lerinblandad cement har utvecklats i Schweiz och testats i några länder med god tillgång på lera i form av kaolin, en lersort som visat sig ha bra egenskaper i cement. En annan lera som testats på Rise och som finns i stora mängder i Sverige är illit.

– Vi tror att lera kan vara ett otroligt bra komplement och som behövs om vi ska klimatanpassa cement, säger Katarina Malaga.

Men först krävs mer forskning, bland annat långtidstester av beständigheten. Produkterna måste certifieras och innan någon storskalig lerbrytning kan starta krävs även miljötillstånd precis som för kalkbrytning.

Andra alternativ, som redan används, är att blanda in flygaska eller slagg från ståltillverkning i cement. Men flygaska kommer från förbränning av kol som är under avveckling. Även slagget från stålindustrin kan försvinna om planerna på fossilfritt stål med vätgas går i lås.

Att ändra i receptet för cement är dock inte enda möjligheten, säger Katarina Malaga.

– Tillsammans med branschen arbetar vi också med att minska andelen cement i betong. Jämfört med andra länder använder vi mycket cement i betongen i Sverige. Delvis beror det på vårt kalla klimat, men det är också en vanesak.

En teknisk rapport om forskningen finns här.