Påverkan av renat avloppsvatten på betongs mekaniska egenskaper och hållbarhet

Varför återvunnet vatten i betong är viktigt

När städer växer och klimatpressen ökar blir rent vatten svårare att säkra. Samtidigt använder betongindustrin stora mängder färskvatten för blandning och härdning. Denna studie ställer en praktisk fråga med stora konsekvenser: kan säkert renat avloppsvatten ersätta dricksvatten vid betongtillverkning utan att ge avkall på styrka eller livslängd? Svaret kan hjälpa till att avlasta färskvattentillgångar samtidigt som byggnader och infrastruktur hålls säkra.

Att göra använt vatten till en byggresurs

Forskarlaget undersökte betong gjord med tre typer av vatten: vanligt kranvatten och två prover av renat avloppsvatten hämtade från olika reningsverk i Egypten. Alla tre vattnen uppfyllde vanliga kvalitetsgränser, men de skiljde sig åt i hur mycket lösta salter, fina partiklar och andra ingredienser de innehöll. Teamet blandade betong med varje vattentyp och härdade sedan de färdiga bitarna antingen i kranvatten eller i renat avloppsvatten för att simulera verkliga byggpraxis i regioner med vattenbrist.

Hur betongen höll för hållfasthetstester

Laget testade hur lätt den färska betongen var att bearbeta och hur stark den blev över tid i tryck-, drag- och styvhetstester. Användning av renat avloppsvatten gjorde den färska blandningen mindre arbetbar, främst eftersom extra fina partiklar i vattnet effektivt minskade det fria vattnet som var tillgängligt för flöde. I tidiga åldrar visade betong blandad eller härdad med renat avloppsvatten lägre tryckhållfasthet än betong gjord med kranvatten. När betongen dock åldrades minskade dessa skillnader och blev små efter 60 till 90 dagar. Ett av de renade vattnen, som innehöll mer lösta ämnen, närmade sig till och med styrkan hos kontrollblandningen, sannolikt eftersom dessa fina ämnen hjälpte till att fylla mikroskopiska tomrum i den hårdnade betongen.

Vad studien fann om långsiktig hållbarhet

Bortom grundläggande styrka undersökte forskarna hur lätt vatten och kloridjoner kunde ta sig in i betongen, eftersom den rörelsen påverkar sprickbildning och skador på lång sikt. De mätte vattenabsorption, hur djupt pressat vatten trängde in, flödet av kloridjoner genom betongen och hur snabbt vatten drogs in genom små kapillärer. För de flesta av dessa tester var effekterna av renat avloppsvatten måttliga, och en av blandningarna med renat vatten presterade nästan lika bra som kranvattensbetongen. Mikroskopisk avbildning stödde dessa resultat och visade att kontrollbetongen hade den tätaste interna strukturen, medan den bättre presterande renvattenblandningen uppvisade ett mer organiserat kristallnätverk än den sämre.

Den dolda risken för stål i betongen

Där renat avloppsvatten var oroande var det i skyddet av de stångar som förstärker de flesta strukturella betonger. I accelererade korrosionstester förlorade stål inbäddat i betong gjord med renat avloppsvatten märkbart mer massa än stål i kontrollblandningen. Detta gällde även om kloridnivåerna i avloppsvattnet låg inom accepterade gränser. Forskarna pekar på totala lösta ämnen och den därav följande högre elektriska ledningsförmågan som möjliga orsaker, vilket kan göra det lättare för korrosion att starta och sprida sig även när andra hållbarhetsmått verkar acceptabla.

Vad detta betyder för framtida byggpraxis

För en allmän läsare är huvudbudskapet att säkert renat avloppsvatten kan ge betong med nästan samma styrka och grundläggande hållbarhet som betong tillverkad med dricksvatten, särskilt i senare åldrar. Det tenderar dock också att öka risken för rost i armeringsstål. Studien föreslår att renat avloppsvatten är ett lovande alternativ för betong utan stål, såsom vissa block, beläggningar och icke-strukturella element. Med noggrann kontroll av vattenkvaliteten och ytterligare forskning om hur dess beståndsdelar påverkar korrosion kan renat avloppsvatten bli ett viktigt verktyg för att spara värdefullt färskvatten i byggandet.

Citering: Abdelazim, O., Abdel-Latif, I., Ismail, S. et al. Impact of treated wastewater on the mechanical properties and durability of concrete. Sci Rep 16, 15497 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52561-0

Nyckelord: renat avloppsvatten, betongs hållbarhet, återvunnet vatten, stålkorrosion, hållbart byggande