Presenterat på Betongdagen den 3 november 2022.

1. Framtida
armeringsmaterial –
vilka alternativ kan bli
aktuella?
NATALIE WILLIAMS PORTAL, TEKN.DR
RISE RESEARCH INSTITUTES OF SWEDEN
BETONGDAGEN 2022
2022-11-03 11:30-11:50

2. Innehåll
2
Bakgrund
Stålindustrin
Koldioxidneutralt
stål
Regelverk
Traditionell
armering
Alternativ
Utveckling
Armering
Traditionell
armering
Alternativ
RISE — Research Institutes of Sweden

3. Råstålproduktion
RISE — Research Institutes of Sweden
3
Siffror 2021
Världen: 1.9 miljarder ton
Europa (EU27): 153 miljoner ton (8
%)
Sverige: 4 657 tusen ton (3.1%)
Stålindustrin står för 7% av de totala globala CO2-utsläppen
Ett ton stål orsakar utsläpp av nästan två ton CO2
[källa statistik: SSAB]

4. Stålproduktion - armeringsstål
RISE — Research Institutes of Sweden
4
8,6
%
Varmvalsat stål
Armeringsstål

5. Koldioxidneutralt stål
RISE — Research Institutes of Sweden
5
• HYBRIT-teknik används för att eliminera
CO2-utsläpp i ståltillverkningsprocessen
• Fossilfri värdekedja > gruvan till
slutprodukten
• Koldioxidneutralt stål har samma egenskaper
som konventionellt stål
• 20-30% högre pris än konventionellt stål pga.
investeringar i produktionen och
infrastrukturen (också beroende av pris på
CO2 och fossilfri el)
• Världens första fossilfria stålverkningsteknik i
Sverige
• Framtidsutsikt marknaden: 2026-2030
Läs mer: https://www.ssab.com/sv-se/fossilfri

6. Armering
RISE — Research Institutes of Sweden
6

7. Traditionell armering
RISE — Research Institutes of Sweden
7
• Armerad betong är det mest använt
konstruktionsmaterialet i världen
• Stänger, nät eller rullar av olika kvalitéer
och sorter av kolstål
• Funktion: förbättra draghållfasthet och
kontrollera sprickbildning
Utmaningar:
• Armeringskorrosion pga.
karbonaterisering eller kloridinträngning
begränsar livslängd/ökar underhållsbehov

8. Andra alternativ
Stål
• Rostfritt stål, olika ”ytbeläggning”
• Kan användas ”selektivt” i de kritiska
delarna av en betongkonstruktion
• Dyr lösning på ”korrosionsproblemet”
• Bristande praktiskt erfarenhet
RISE — Research Institutes of Sweden
8

9. Andra alternativ
FRP armering
RISE — Research Institutes of Sweden
9
• Pultruderad FRP (Fibre Reinforced Polymer)
stänger
• Använts i mer än 30 år i betongkonstruktioner
• Materialval: glas, kol, aramid, basalt fibrer +
matris (polyester, epoxy, vinylester mm)
• Beständighet - motstånd mot korrosion och
andra kemikalier = minskad underhåll
• Hög styrka i förhållande till vikt
• Hög styvhet
https://albursa.com/blogs/view/1-frp-bars-vs-steel-bars-in-concrete-reinforcement

10. Andra alternativ
FRP armering
RISE — Research Institutes of Sweden
10
Användning:
• Bärande och icke-bärande betongkonstruktioner
• Rehabilitering/förstärkning befintliga
konstruktioner
• Ersättning eller komplement till armeringsstål
Utmaningar:
• Högre initial materialkostnad
• Bristande design- och praktisk erfarenhet
https://www.tuf-bar.com/teed-bridge-cumberland-county-nova-scotia/
https://www.tuf-bar.com/case-studies/cs-huntley-bridge/
https://www.tuf-bar.com/case-studies/cs-peace-bridge/

11. Andra alternativ
Textilarmering
• Består av en nätstruktur gjord av
garn/roving av tusentals fiberfilament
• Materialval: kol, glas, basalt, aramid,
naturfiber, hybrid mm. + matris/ytskikt
• Beständighet - motstånd mot korrosion och
andra kemikalier = minskad underhåll
• Hög styrka i förhållande till vikt
• Hög styvhet
RISE — Research Institutes of Sweden
11

12. Andra alternativ
Textilarmering
Användning:
• Lättvikt och tunna element och struktur
• Rehabilitering/förstärkning befintliga
konstruktioner
• Ersättning eller komplement till
armeringsstål
Utmaningar:
• Högre initial materialkostnad
• Bristande design- och praktisk erfarenhet
• Bristande ”standard” produktion
RISE — Research Institutes of Sweden
12
https://solidian.com/references/
Pedestrian bridge in the Remstal https://solidian.com/references/

13. Andra alternativ
Textilarmering
Forskningsprojekt WECHULL:
• Utveckling av betongböj till
vågkraftverk
• Textilarmering används för den
tuffa marina miljön + för tunnare
komponent (< 40 mm)
Jämfört med motsvarande boj av
armeringsstål:
• 30% av priset
• 25% av CO2 utsläpp
• 10 ggr kortare tillverkningstid
RISE — Research Institutes of Sweden
13 https://www.wechull.se/
peter.petrov@ri.se

14. Jämförelse
Steel
reinforcemen
t
GFRP bar CFRP bar AR-Glass
textile grid
(epoxy)
Carbon
textile grid
(epoxy)
Yield stress
(MPa)
400-500 N/A N/A N/A N/A
Tensile
strength
(MPa)
450-700 ≥1 200 ≥2 500 ≥1 300 ≥3 300
Young’s
modulus
(GPa)
200 50 230 70 230
RISE — Research Institutes of Sweden
14
[källa: ACI 440R-96]
[datakälla: Solidian]

15. Regelverk
RISE — Research Institutes of Sweden
15

16. Regelverk – Armeringsstål (SV)
RISE — Research Institutes of Sweden
16
.
.
.
.
.
.
Boverkets föreskrifter och
allmänna råd…

17. Regelverk – FRP armering (USA)
RISE — Research Institutes of Sweden
17
ACI kommitté 440 Exempel rapport/riktlinjer Nästa steg
2022: Design regler beroende
av ACI 318 Structural
Concrete Building Code
Granskningsprocess –
International Code Council
(ICC)
Inkorporering – International
Building Code (IBC)

18. Regelverk – FRP armering (EU)
RISE — Research Institutes of Sweden
18
Task Group 5.1 (f.d.
9.3)
Rapporter/riktlinjer
Europeiska och internationella
experter
Fokus på:
FRP internal reinforcement
Strengthening by FRP
Prestressing with FRP
2007 2013 2019 2022
fib Model Code
for Concrete
Structures 2020
Pågår
Uppdatering
Eurocode 2

19. Andra vägar…
• European Technical Assessment (ETA)
• National Technical Approval –
Typgodkännande för byggprodukter
• Technical Assessment Body (TAB) att utfärda
ett ETA eller typgodkännande för ett
produkt/metod
RISE — Research Institutes of Sweden
19
http://tudalit.de/wp-
content/uploads/2018/05/Planner-
Portfolio.pdf
https://solidian.com/wp-
content/uploads/solidian_Fassaden
platte_Z-71.3-41.pdf

20. Framtidsutsikt
RISE — Research Institutes of Sweden
20
Designkriterier
Vad krävs för att börja använda alternativa armeringsmaterial?
Drivkraft
Provning
Intresse (marknad) Miljö, livscykel Kostnadseffektivitet
Acceptans Tillämpning
Forskning
Miljötålighet (hållbarhet)
Prestanda mot brand
Fysiska- och mekaniska egenskaper

21. RISE — Research Institutes of Sweden AB · info@ri.se · ri.se
Natalie Williams Portal, Tekn.dr
natalie.williamsportal@ri.se
+46 70-575 68 87