Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen 18/2006 – Afdampning fra beton

Afdampning fra beton

2 Litteraturstudie

2.1 Kilder til afgasning af flygtige komponenter
2.2 Målinger af afdampning af flygtige forbindelser
2.3 Radon

2.1 Kilder til afgasning af flygtige komponenter

Beton fremstilles i langt overvejende grad af uorganisk materiale, som ikke har noget nævneværdigt damptryk, og som derfor ikke afgiver dampe til omgivelserne.

I forbindelse med fremstilling af beton anvendes dog også små mængder organiske additiver som plastificerende stoffer og luftindblandingsmidler. Disse stoffer er typisk højmolekylære stoffer, som heller ikke har et nævneværdigt damptryk.

Som plastificerende stof anvendes ofte modificeret lignin (træstof) eller syntetiske polymerer med høj molekylevægt, og som derfor ikke afgiver dampe. Som luftindblandingsmidler anvendes ofte overfladeaktive stoffer (sæbelignende stoffer), som heller ikke har et nævneværdigt damptryk ved stuetemperatur.

Ved udstøbning af beton i forme anvendes ofte formolie for at sikre, at betonemnerne kan slippe formen. Formolien smøres i et tyndt lag på formen inden udstøbning. Også blandeudstyr og transportudstyr bliver smurt ind i formolie for at lette den efterfølgende rengøring af udstyret.

Der findes en række forskellige typer formolier på markedet. De kan typisk opdeles i mineralolier og olier på vegetabilsk grundlag.

De mineralske olier består som oftest af rene kulbrinter eventuelt tilsat en rustinhibitor og eventuelt en mindre mængde fedtsyre. Som regel er mineralolierne, der anvendes i formolie, mættede hydrogenerede kulbrinter med et meget lavt aromatindhold.

De vegetabilsk baserede formolier består typisk hovedsagelig af blandinger af rene planteolier (triglycerider), esterificerede fedtsyrer fra planteolier og frie fedtsyrer. Blandingsforholdet spænder fra helt rene planteolier (triglycerider) til overvejende esterificeret planteolie.

Der er imidlertid også eksempler på formolier, der består af vegetabilske olier blandet med lavviskose mineralolier (kulbrinter). Formålet med denne iblanding af mineralolie er sandsynligvis at reducere viskositeten af det færdige produkt.

I enkelte vandholdige formolier, der foreligger som emulsioner, er der tilsyneladende tilsat syntetiske tensider, som kendes fra rengøringsmidler og lignende for at stabilisere emulsionen således, at den ikke skiller ved henstand (Bødker, 2004).

I forbindelse med fremstilling af cement anvendes små mængder organiske tilsætningsstoffer i forbindelse med formaling af cementen. Nogle af disse stoffer kan være lavmolekylære aminer med et ikke uvæsentligt damptryk, som teoretisk kan tænkes af afgive dampe (Hjellstrùm).

I de fleste betontyper anvendes foruden cement også flyveaske fra kulfyrede kraftværker. I forbindelse med røgrensning for NO_x på kraftværkerne tilsættes røgen ammoniak, som til en vis grad ender i flyveasken. Den typiske ammoniakkoncentration i flyveasken er under 50 mg/kg flyveaske; men der er eksempler på, at man i forbindelse med svigtende styring af ammoniakdoseringen har fået højere koncentrationer af ammoniak i flyveasken (Personlig kommunikation med en række kemikere på kraftværkerne).

2.2 Målinger af afdampning af flygtige forbindelser

Der findes ikke meget litteratur om afgivelse af dampe fra betonkonstruktioner. En licenciat afhandling fra Lunds Universitet viser, at afdampningen af flygtige organiske forbindelser fra beton er meget begrænset (Hjellstrùm).

Såvel tidligere målinger på Teknologisk Institut som erfaringer fra Finland viser, at beton alene afgasser meget lave koncentrationer af flygtige organiske forbindelser (VOC’er), < 20 µg/m³, samt at der ikke er nogen enkeltkomponent i afgasningen, som kan siges at være typisk for beton. I finske undersøgelser er der blandt andet fundet afgasning af formaldehyd og ammoniak. Dette er muligvis afhængig af de additiver der er anvendt (Funch og Clorius, 2002; Tirkkonen, 2004).

Det viser sig, at beton på grund af det meget store interne overfladeareal kan fungere som en absorbent af fx organiske forbindelser fra gulvbelægning og maling for senere langsomt at afgive disse forbindelser igen. De organiske forbindelser, som afdamper, stammer sjældent fra betonen i sig selv, men stoffer der er optaget fra andre byggematerialer.

Der er eksempler på, at der ved anvendelse af PVC-belægning på et betongulv kan optages op til halvdelen af den butanol og 2-ethyl hexanol, der afgives fra belægningen. Disse flygtige forbindelser kan så senere frigives til rumluften. De fleste af de undersøgelser, der handler om afgasning fra beton, beskriver, hvordan alkalisk og fugtig beton angriber lime og visse gulvbelægninger (PVC) og omdanner blødgørere til blandt andet 1-butanol og 2-ethylhexanol, det vil sige kemiske forbindelser, der giver en kvalm og sødlig lugt i indeluften (Johnsson 1995, Bornehag, 1996, Follin, 1996, Alexanderson, 1996, Fuglsang 2001 og Persson 2003).

Undersøgelser har endvidere vist, at de ovenfor nævnte flygtige organiske komponenter kan trænge adskillige centimeter ind i betonen og derfra senere afgives (Hjellstrùm).

I forlængelse af ovenfor nævnte licenciat afhandling fra Lunds Universitet er der endvidere undersøgt afdampningen af ammoniak fra beton. Det konkluderes, at selvom afgivelse af ammoniak fra frisk udstøbt beton kan give problemer på betonfabrikken, hvis der er en dårlig ventilation, vil ammoniak ikke give anledning til problemer med indeklimaet i det endelige byggeri (Hjellstrùm).

2.3 Radon

Selvom radonproblematikken ligger uden for dette projekts rammer, må man erkende, at radon kan være et alvorligt indeklimaproblem.

En omfattende undersøgelse ”Radon i danske boliger 2001” udført af Statens Institut for Strålehygiejne, Forskningscenter Risø samt Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser konkluderer, at der ikke kan påvises nogen væsentlige sammenhænge mellem indendørs radon og anvendte byggematerialer, og at den væsentligste kilde til radon i indeklimaet er radonudsivning fra undergrunden.

Risø har også undersøgt en række prøver af såvel letklinkerbeton som almindelig beton. Radonafgivelsen fra prøverne er målt i klimakamre, og man har fundet, at disse betontyper afgiver meget begrænsede mængder radon. Radonafgivelsen fra betonen resulterer i radonkoncentrationer, der er af samme størrelsesorden, som man normalt finder udendørs (Andersen).