Betonin valmistuksessa käytetään sementtiä korvaavana seosaineena kivihiilivoimalaitosten savukaasuista erotettua lentotuhkaa sekä terästeollisuuden sivutuotteena syntyvää masuunikuonaa.
Sementin valmistuksessa kiertotalous huomioidaan siten, että kalkkikiveä voidaan korvata jonkin verran muilla teollisuuden prosessin sivutuotteilla. Sementin valmistuksessa käytetään enenevissä määrin kierrätyspolttoainetta korvaamassa fossiilisia polttoaineita.
Suomessa käytettävä betoniteräs on pääosin valmistettu kierrätysraaka-aineesta. Nk. Romuteräksen käyttö malmin sijasta teräksen raaka-aineena alentaa merkittävästi päästöjä ja edesauttaa materiaalien kiertoa.
Elinkaarensa päässä betonirakenteet puretaan yleensä siten, että lopputuotteena syntyy betonimursketta, jota voidaan hyödyntää uudelleen materiaalina uusiokiviaineksena tai maarakentamisen tarpeisiin.
Suljetut prosessikierrot
Kivipohjaisten rakennusmateriaalien teollisuus kierrättää vettä tuotantoprosessissaan, mikä vähentää huomattavasti tarvittavan vesijohtoveden määrää. Betonin valmistuksessa syntyvä tuore ylijäämäbetoni erotetaan pesemällä karkeaksi kiviaineeksi ja betonilietteeksi. Edelleen lietteestä selkeytetään altaissa kiintoaines erilleen. Selkeytynyt vesi kierrätetään uudelleen pesukäyttöön ja kiintoaines hyödynnetään ylijäämäbetonin kanssa betonimurskeeksi. Kierrätysvesi sisältää vaihtelevia määriä hyvin hienoja partikkeleita, joiden koko on yleensä alle 0,25 mm. Betoniasemalta tai -tehtaalta pois johdettava vesi ei ole ympäristön kannalta ongelmallista. Kierrätysvettä käytetään betonin valmistukseen joko sellaisenaan tai sekoitettuna vesijohtoveteen.
Betonilietettä syntyy ylijäämäbetonin lisäksi puhdistettaessa betonisekoittimia, betonikuljettimia ja betoniautojen kuljetussäiliöitä. Betonilietettä syntyy myös kovettuneen betonin sahauksesta, hiomisesta ja vesisuihkupuhdistuksesta. Betonilietettä voidaan käyttää maanparannusaineena, mikäli sen neutraloiva kyky ylittää 10 % (Ca). Erityisesti betonin sahaus- ja hiontaliete, jota syntyy esimerkiksi ontelolaattojen ja betonin hionnan yhteydessä, soveltuu hyvin peltojen happamuuden vähentämiseen.
Pesuvedestä tai betonimassasta pesty kiviaines sopii maanrakennuskäyttöön, kuten teiden rakentamiseen, yhtä hyvin kuin vastaava luonnonkiviaines. Pestyä kiviainesta voidaan käyttää lajitteisiin jakamattomana myös betonin valmistuksessa.
Betonia valmistettaessa syntyy pieniä määriä ylijäämäbetonia, joka voidaan kierrättää. Ylijäämäbetoni voidaan kovettuneena murskata ja seuloa eri raekokoja sisältäviksi lajikkeiksi. Tällaista betonimursketta voidaan käyttää uusiokiviaineksena betonin valmistuksessa ja siten korvata sillä osa luonnonkiviaineksista. Betonimursketta voidaan myös käyttää kiviaineksen sijasta esimerkiksi kantaviin maarakenteisiin.
Betonissa käytettyä luonnon kiviainesta voidaan korvata myös muilla materiaaleilla. Betonimurske on yleisesti käytössä. Hyvälaatuista betonimursketta on mahdollista käyttää uuden betonin valmistuksessa 10–20 % koko kiviaineksesta ilman, että se vaikuttaa betonin perusominaisuuksiin. Myös murskattua lasia ja tiiltä voidaan käyttää rajatuissa määrin betonissa.
Betoni hyödyntää muun teollisuuden sivutuotteita
Betonin valmistuksessa voidaan seosaineena hyödyntää muun teollisuuden sivutuotteita.
Lentotuhkaa syntyy kivihiilen poltosta voimalaitoksissa. Se erotetaan palokaasuista sähkösuotimin. Lentotuhkan käytöstä saadaan hyötyä sekä tuoreen että kovettuneen betonin ominaisuuksien hallintaan. Lentotuhka voi toimia betonissa hienoaineksena tai sillä voidaan korvata sementtiä. Toisaalta lentotuhkan tuotantomäärät ovat pienemässä, kun kivihiilen polttaminen vähenee.
Masuunikuonaa syntyy raudan valmistuksen yhteydessä satoja tuhansia tonneja vuodessa. Sillä voidaan osittain korvata portlandsementtiä.
Silika on piiraudan ja piin valmistuksessa syntyvä erittäin hienojakoinen pozzolaani. Silika lisää betonin lujuutta. Lisäksi se parantaa betonin kemiallista kestävyyttä, tiiviyttä ja vedenpitävyyttä.
Tutkimustulosten mukaan seosaineiden käytöllä voidaan selvästi vähentää betonin ympäristökuormaa. Kokonaisenergian kulutus pienenee jopa 50 %, kun käytetään 70 % masuunikuonaa ja lähes 40 %, kun käytetään lentotuhkaa. 50 %:n masuunikuonan käyttö vähentää CO2- päästöjä noin 40 % ja 30 %:n lentotuhkan käyttö noin 20 %.
Betonien ympäristökuormien vertailussa tulee ottaa huomioon myös betonin lujuus, kestävyys ja käyttöikä.