Betonin raaka-aineiden vaikutus betonirakentamisen hiilidioksidipäästöihin

Abstract

Rakennusteollisuus on merkittävä hiilidioksidipäästöjen lähde, ja betonin valmistus muodostaa suuren osan alan kokonaispäästöistä. Betonin aseman maailman käytetyimpänä rakennus-materiaalina mahdollistavat sen lujuusominaisuudet, kestävyys, turvallisuus, edullisuus, yksinkertainen valmistusteknologia sekä raaka-aineiden hyvä saatavuus. Näiden ominaisuuksien ansiosta betoni soveltuu monenlaisiin käyttökohteisiin. Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan betonin raaka-aineista aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä, päästöjen arviointitapoja sekä lasketaan Tampereen yliopiston toteuttamalle ”Vähähiilisten betonien säilyvyysmitoitus” -tutkimuksen betoneille vähähiilisyysluokat Suomen Betoniyhdistys ry:n kehittämällä vähähiilisyyslaskurilla.

Sementin valmistus kattaa suurimman osan betonin hiilidioksidipäästöistä. Valmistusprosessissa vapautuu noin 600 kg hiilidioksidia yhtä klinkkeritonnia kohti. Suomessa sementtiteollisuus tuottaa noin 2 % maan hiilidioksidipäästöistä. Tehokkaimmat keinot betoniteollisuuden päästöjen vähentämiseksi ovatkin sementin korvaaminen seosaineilla, fossiilisten polttoaineiden korvaaminen kierrätyspolttoaineilla sekä hiilidioksidin talteenottomenetelmät.

Betonialalla hiilidioksidipäästöjen vähentäminen nähdään tärkeänä asiana, ja usea betonialan yritys onkin asettanut tavoitteita vähähiilisyyden edistämiseksi. Vuodesta 2026 alkaen uudisrakennuksille tullaan vaatimaan ilmastoselvityksen tekoa, minkä lisäksi uudisrakennuksille tullaan asettamaan hiilikatto¬. Suomen Betoniyhdistys ry on kehittänyt vapaaehtoisen BY-vähähiilisyysluokituksen ja sen käyttöä varten vähähiilisyyslaskurin. Luokituksen tavoitteena on luoda rakennusalalle yhtenäinen tapa kuvata vähähiilisiä betonilaatuja.

Tässä kandidaatintyössä tehtyjen vähähiilisyyslaskentojen tuloksista huomattiin, että masuunikuonasementeillä voidaan saavuttaa jopa 50 % alhaisemmat hiilidioksidipäästöt portlandsementtiin verrattuna. Hiilidioksidipäästöjen suuruuteen vaikuttavat käytetyn sideaineen lisäksi sen määrä sekä raaka-aineiden kuljetusmatkat. Vähähiilisten betonilaatujen käyttöön liittyy kuitenkin haasteita, sillä seosaineiden käyttö sideaineissa saattaa hidastaa betonin lujuudenkehitystä sekä vaikuttaa betonin kestävyysominaisuuksiin. Vähähiilisen betonin hyödyt pystytään maksimoimaan sellaisissa kohteissa, joissa vaaditaan alhaista rasitusluokkaa ja betonin kulutus on suurta.