Miljøvurdering af nye betontyper

5 Diskussion

Koncentrationerne af metaller i eluaterne kan sammenlignes med kravene i Bekendtgørelse nr. 655 af 27/06/2000 om genanvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder, hvor der opereres med tre kategorier. Se tabel 5.1.

Det skal understreges, at Bekendtgørelse nr. 655 af 27/06/2000 om genanvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder ikke omhandler nedknust beton, og at en accelereret karbonatisering heller ikke omfattes af bekendtgørelsen.

Man kan også relatere eluat-koncentrationerne til kravene til drikkevand i Bekendtgørelse nr. 871 af 21/09/2001. Man skal dog være opmærksom på, at der ikke er en direkte sammenhæng mellem drikkevandskrav og krav til eluat-koncentrationerne.

Tabel 5.1: Udvalgte grænseværdier for drikkevand og eluat fra restprodukter og jord. Koncentrationer er opgivet i µg/liter

  Drikkevandskrav Bek. 665
Kategori 1
Bek. 665
Kategori 2
Bek. 665
Kategori 3
Ag 10 - - -
As 5 8 8 50
Ba 700 300 300 4000
Cd 2 2 2 40
Cr 20 10 10 500
Cu 100 45 45 2000
Hg 1 0,1 0,1 1
Mn 0 150 150 1000
Ni 20 10 10 70
Pb 5 10 10 100
Sb 2 - - -
Zn 100 100 100 1500

Anvender man på trods af ovenstående forbehold grænseværdierne i Bekendtgørelse nr. 655 som sammenligningsgrundlag, ser man enkelte overskridelser. De parametre, der overskrider krav, er mærket med gult i tabellerne i kapitel 4. Udvaskningen af krom fra karbonatiseret håndværkerbeton er mærket "orange", idet denne værdi overskrider kravet til kategori 3 i bek. 665.

Den største overskridelse af en "kravværdi" ser man for metallet krom, hvor koncentrationen i eluaterne fra karbonatiserede betonprøver ligger fra 175 til 520 µg/liter.

Dette betyder, at en karbonatiseret almindelig "håndværkerbeton" fremstillet på basis af ren cement, måske vil overskride kravet til kategori 3 i Bekendtgørelse nr. 655 af 27/06/2000 om genanvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder.

Det er bemærkelsesværdigt, at betonerne med flyveaske og slamaske har lavere udvaskning af krom end "håndværkerbetonen" på basis af ren cement.

Der er testet to betoner med slamaske. Den ene beton er en beton i passiv miljøklasse, som har et cementindhold som "håndværkerbetonen", medens den anden er en beton i aggressiv miljøklasse, der har et langt højere cementindhold.

Selv om slamasken har et højt indhold af krom (ca. 152 mg/kg), der er 5-6 gange højere end kromindholdet i cementen, betyder det alligevel, at udvaskningen af krom fra begge slamaskebetoner er moderat. Det skal dog bemærkes, at slamaskebetonerne er tættere og stærkere end de øvrige betoner, hvilket kan være årsagen til en mindre udvaskning af krom.

Også betonerne med flyveaske giver lavere udvaskning af krom end "håndværkerbetonen". Cementmængden i disse betoner er ganske vist reduceret, men erstattet af flyveaske, der har et noget højere kromindhold end cement.

Dette betyder, at kromindholdet i såvel flyveaskebetonerne og især i slamaskebetonerne er højere end i "håndværkerbetonen", men udvaskningen er lavere.

Det skal bemærkes, at der i denne undersøgelse er målt total-krom, hvilket også i Bekendtgørelse nr. 655 er den parameter, der er krav til.

I undersøgelserne af Qijun Y et al. og Nagataki, S et al. er det beskrevet, hvorledes næsten hele den udvaskede krommængde foreligger som hexavalent krom.

Der er ikke i Bekendtgørelse nr. 655 krav til hexavalent krom i eluaterne, men krom i dette oxidationstrin er langt mere miljø- og sundhedsskadeligt end krom i de øvrige oxidationstrin.

Hexavalent krom anses for at være kræftfremkaldende (AT-vejledning C.0.1).

I Danmark tilsættes typisk på cementfabrikken en mindre mængde jernsulfat til cement netop for at reducere hexavalent krom. Det er muligt, at tilsætning af jernsulfat til cement omdanner hexavalent krom til trivalent krom i en sådan grad, at problemstillingen omkring udvaskning af hexavalent krom fra beton ikke er relevant i Danmark.

Også for barium er der markante overskridelser af "kravværdierne", men for dette metal ser man kun en nævneværdig udvaskning fra ikke-karbonatiserede prøver. De karbonatiserede betonprøver giver derimod praktisk talt ikke anledning til udvaskning af barium.

Antimon udvaskes praktisk talt kun fra de karbonatiserede prøver, og der ses en begrænset overskridelse af "drikkevandskravet", idet der måles 2-6 µg/liter. Drikkevandskravet er 2 µg/liter, og der er ikke krav i Bekendtgørelse nr. 655 af 27/06/2000 om genanvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder.

Cadmium udvaskes lige som antimon kun fra de karbonatiserede prøver. Kun fra prøven, som indeholder slamaske, er der en begrænset overskridelse af drikkevandskravet på 2 µg/liter.

Bly udvaskes kun fra de ikke-karbonatiserede prøver, medens en karbonatisering af prøverne standser udvaskningen praktisk talt fuldstændig.

Vanadium udvaskes især fra de karbonatiserede betonprøver, men for vanadium er der ingen officielle grænseværdier at relatere eluat-koncentrationerne til.

De karbonatiserede betonprøver er alle karbonatiseret under de samme vilkår, og karbonatiseringen er kontrolleret ved farvning med phenolphthalein. Man ser da også tydeligt, at pH-værdierne i eluaterne fra de karbonatiserede prøver er langt lavere end i eluaterne fra de ikke-karbonatiserede prøver (se tabel 4.3 og 4.4). Denne reduktion i pH-værdi stemmer overens med et forventet fald i pH-værdien i porevæsken i forbindelse med en karbonatisering på 2-3 enheder (C. Gervais et al.).

pH-værdien i eluatet fra den karbonatiserede prøve af beton med slamaske, hvor betonen er i aggressiv miljøklasse, er ikke helt så stærkt reduceret, som man skulle forvente. Dette skyldes sandsynligvis, at betonen er tættere end de øvrige betoner og derfor sandsynligvis ikke fuldstændigt gennemkarbonatiseret.

I tabel 5.2 er resumeret hvilke metaller, der har forøget udvaskning efter karbonatisering og hvilke, der tværtimod får reduceret udvaskningen ved karbonatisering af betonerne. Denne tabel er i overensstemmelse med andre udvaskningsundersøgelser refereret i afsnit 2.5. Dog er der forbehold for et lille talmateriale og for den manglende viden om betydningen af accelereret karbonatisering i forhold til naturlig karbonatisering.

Tabel 5.2: Karbonatiseringens virkning på udvalgte metaller

Metal Udvaskes især fra ikke-karbonatiseret beton Udvaskes især fra karbonatiseret beton
Krom   X
Barium X  
Antimon   X
Cadmium   X
Bly X  
Vanadium   X

Ovenstående tabel kan endvidere betragtes som et forslag til en prioriteringsliste over hvilke metaller, der i forbindelse med udvaskning fra beton er mest kritiske i miljømæssig sammenhæng.

På grundlag af analyser af indholdet af spormetaller i de pulvere, der indgår i betonerne samt analyserne af eluaterne, kan man beregne hvor stor en del af spormetallerne, der udvaskes i testen. I denne beregning forudsættes, at tilslagsmaterialerne (sand og grus) er inerte, således indholdet af spormetaller i tilslagsmaterialerne ikke medregnes.

Disse beregninger viser, at der er meget stor forskel på hvor store procentdele af spormetallerne, der udvaskes.

Krom udvaskes med relativ stor effektivitet, og i tabel 5.3 er angivet udvaskningsprocenterne for krom fra de forskellige betontyper. Som tidligere bemærket er det primært de tre første betontyper i tabellen, der umiddelbart kan sammenlignes. De alle er i passiv miljøklasse og har næsten samme tæthed og styrke.

Tabel 5.3: Udvaskningseffektivitet for krom angivet som procentdel af krom, som går i opløsning

  Ikke
karbonatiseret
Karbonatiseret
Håndværkerbeton 2,6 47,1
Flyveaske+mikrosililika 2,5 28,8
Flyveaske 2,1 24,3
Slamaskeaske – passiv 0,3 4,5
Slamaske – aggressiv 0,4 4,4
Grøn bro 0,1  

I modsætning til krom udvaskes bly i relativ begrænset grad. Fra de karbonatiserede prøver er udvaskningen meget lav, og koncentrationen i eluaterne fra karbonatiserede betonprøver er under detektionsgrænsen på 0,5 µg/liter.

Tabel 5.4: Udvaskningseffekttivitet for bly angivet som procentdel bly, der går i opløsning. i.m. er ikke måleligt

  Ikke
karbonatiseret
Karbonatiseret
Håndværkerbeton 0,3 i.m.
Flyveaske+mikrosililika 0,2 i.m.
Flyveaske 0,2 i.m.
Slamaskeaske - passiv 0,1 i.m.
Slamaske - aggressiv 0,1 i.m.
Grøn bro 0,1  

 



Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.