Omfanget af kemiske tilsætningsstoffer i betonproduktion har været støt stigende igennem de sidste par årtier. Produktion af SCC kan dårligt foretages uden at tilsætte superplastificerende stoffer og i visse tilfælde stabilisatorer. Desuden har der været eksempler på, at flyveaske kan indeholde ammoniakd, som frigives i betonens friske tilstand og derved skaber et dårligt arbejdsmiljø. Flyveaske er en væsentlig bestanddel i SCC, og derfor er denne problematik mere udtalt for SCC-fremstilling. Nedenfor er givet en hurtig gennemgang af de arbejdsmiljømæssige aspekter af disse kemikalier såvel som andre, der er mere relevante for SCC end for traditionel beton.
Konklusionerne af gennemgangen er:
- Anvendelse af superplastificerende stoffer af typen polycarboxylater har ikke nogen forværrende virkning på arbejdsmiljøforholdene omkring betonfremstilling, så længe de er i vandig opløsning. Hvis der benyttes pulverformige produkter skal indånding af støv undgås.
- Ammoniakdampe hidrørende fra beton produceret med flyveaske, hvor kraftværket udfører NOx-fjernelse, kan udgøre et arbejdsmiljøproblem for betonarbejderne såvel som et miljøproblem under afdunstning af farlige gasser fra det færdige byggeri. Målinger og vurderinger viser, at med et ammoniakindhold på op til 50 mg per kg flyveaske vil der ikke være problemer med hverken arbejdsmiljø eller ydre miljø.
Superplast
De superplastificerende stoffer som bruges i SCC-produktion er hovedsagligt af typen polycarboxylater. Betegnelsen polycarboxylater kommer af, at stoffet består af mange enheder af carboxylat. Carboxylat findes i basisk miljø som beton, mens carboxylsyre findes i surt miljø. Carboxylater anvendes i stor udstrækning som bestanddel i rengøringsmidler, hvor funktionen bl.a. er at binde kalk.
Strukturen i polycarboxylater er en rygrad af kulstofatomer med carboxyl-grupper sat på som vist nedenfor. Kulstofkæderne kan være meget lange og indeholde mere end 1000 kulstofatomer i et molekyle. En vandig opløsning af polycarboxylat vil være svagt sur eller neutral (pH 4,5 til 7). Som pulver vil polycarboxylaten antagelig findes som et natriumsalt.
Det forventes at der i overvejende grad anvendes flydende produkter i betonfremstelling, dvs. vandig opløsning af polycarboxylater. De arbejdsmiljømæssigt betænkelige situationer kan kun opstå ved håndtering og dosering af produkterne. Kontakt med vandige produkter vil således kun ske ved uheld på betonblandeanlægget. Ved håndtering og dosering af tørre produkter bør der anvendes støvmaske.
En vandig opløsning af polycarboxylater vil ikke give anledning til irritationer ved hudkontakt. Der er ikke fundet data som indikerer at polycarboxylater er sundhedsmæssigt betænkelige. Polymere stoffer som carboxylater fordamper ikke og de trænger vanskeligt gennem huden, så optagelsen er yderst begrænset.
Der kan i teorien findes rester af polymerens byggestene og disse kan være meget problematiske sundhedsmæssigt. Det må dog antages, at disse monomere stoffer ikke findes, eller findes i uhyre små mængder, da de hurtigt vil reagere med hinanden, med vand eller med organisk materiale.
Sammenfattende må det konkluderes at anvendelse af vandige opløsninger af polycarboxylater ikke giver anledning til ændring af arbejdsmiljøforholdene ved arbejde med cementbaserede produkter. Ved arbejde med pulverformige produkter bør man undgå indånding af støv.
Flyveaske og ammoniakdampe
Der forekommer næsten altid ammoniak eller ammonium i flyveaske (og i begrænset mængde i cement). Ammoniakken i flyveasken stammer fra kraftværkernes NOx-rensning, hvor ammoniak tilsættes røggassen. Ammoniakken reagerer med NOx over en katalysator og afhængig af driftsforholdene kan en større eller mindre del af ammoniakken havne i flyveasken. Efterhånden som der bliver installeret NOx-fjernelse på samtlige kraftværker, må man forvente, at der vil være spor af ammoniak/ammonium i al dansk flyveaske.
Koncentrationen a ammoniak/ammonium i flyveasken fra kraftværker med NOx-fjernelse er normalt under 50 mg/kg. Koncentrationen kan dog i visse tilfælde stige til omkring 100 mg/kg og i enkelte tilfælde, hvor der har været helt atypiske driftsforhold på kraftværkerne, har koncentrationen af ammoniak/ammonium sandsynligvis været højere.
Flyveaske, som indeholder ammoniak/ammonium, afgiver i tør form kun i meget ringe grad ammoniak, og man kan derfor ikke umiddelbart lugte om flyveasken indeholder meget eller lidt ammoniak/ammonium. Når flyveasken befugtes og blandes med den stærkt alkaliske cement vil ammonium imidlertid omgående blive omdannet til ammoniak, som derefter kan fordampe til atmosfæren. Derfor bliver problemet først reelt, når betonen blandes og mens betonen er frisk. Dette kan skabe lugtproblemer i støbehallen på en betonelementfabrik, eller ved pladsstøbning i lukkede rum, hvor luften ikke bortventileres med tilstrækkelig hyppighed.
Ammoniakdampe er ikke kun et SCC problem, men da SCC næsten altid indeholder flyveaske og med en større udbredelse af NOx-fjernelse på de danske kraftværker bliver problemet mere aktuelt for SCC, end det har været for traditionel beton. Desuden vil en del af dampene blive indespærret i den afhærdnede betons porer og vil afgives til omgivelserne i lang tid efter ibrugtagningen af byggeriet. Dette kan i yderste konsekvens skabe indeklimaproblemer.
Effekten af ammoniakdampe afhænger som sagt af ammoniakindholdet i flyveasken og ydermere af flyveaskedoseringen i betonen. Der er foretaget målinger for E-mineral A/S på en typisk betonrecept til indendørs beton, hvor ammoniakindholdet i flyveasken lå i den høje ende af normalområdet (63 mg/kg).
Målinger viser, at afdampning fra betonelementer støbt af denne beton ikke vil give anledning til lugt- eller sundhedsproblemer i den færdige bygning.
For betonarbejderne i betonelementproduktionen er der ud fra en simpel massebalance beregnet, at ammoniakkoncentrationen i støbehallen ikke vil overskride grænseværdien for arbejdsmiljøet, når flyveaskens ammoniakindhold holder sig under sit normale niveau.
Andre farlige stoffer
Der er desuden påpeget et par områder, hvor SCC kan give anledning til forværret arbejdsmiljø for betonarbejderne, når det drejer sig om uønskede farlige stoffer. Det drejer sig om:
- Tætning af forme med PU-skum.
- Efterbehandling af SCC gulve med slibning for at opnå tilstrækkelig planhed og/eller styrke af gulvets overflade.
I forbindelse med SCC gulvstøbning observerede Byggeriets Arbejdsmiljøcenter, at undersiden af formen var utæt og at der flød pasta ud flere steder. Dette blev imødegået ved at tætne langs formen med PU-skum. Isocyanater er stærkt allergifremkaldende ved indånding og hudkontakt. Astmatikere må af den grund ikke arbejde med disse produkter. Der skal benyttes åndedrætsværn med A-filter, når der arbejdes med sådanne produkter. Denne arbejdsmiljøbelastning kan nemt undgås ved at være mere omhyggelig, når formen opstilles. Eventuelle utætheder kan i stedet tætnes med mørtel/beton inden støbearbejdet starter.
Gulvslibning er i sagens natur ikke hensigtsmæssig for et godt arbejdsmiljø. Dels udsættes operatøren og andre på byggepladsen for støj og støv og dels udsættes operatøren for hånd-arm vibrationer. Dermed spiser denne type efterbehandling en del af gevinsten for arbejdsmiljøet. Desuden kan slibestøvet indeholde kvartspartikler, som er kræftfremkaldende ved indånding. Farligheden afhænger af støvets finhed, andelen af kvartsholdigt tilslag i betonen.