Sandmangel og sandmafia
Mangelen på god konstruksjonssand er så omfattende i verden i dag at begrep som sandmafia
eksisterer. Arbeidere jobber med falsk ID i ulovlige bedrifter og henter ut store båtlass med sand fra sjøbunnen hver dag. For hvert lass som hentes ut, vil bølger og gravitasjon føre sand fra strandlinjen ned til tomrommet som dannes i havbunnen, og strandlinjen trekkes lengre inn på land. Virksomheten er så omfattende at over 75% av alle øyer og strender i verden krymper. I mange fattige land betyr dette at grunnen under noens hjem gradvis blir skylt ut i havet.

«Å selge sand i Sahara»
Hvordan kan man snakke om en sandmangel, når 1/3 av jordens landoverflate er dekt av ørken? «Å selge sand i Sahara» er et uttrykk som brukes om noe som ikke skulle gått an, omtrent like naturlig som at vi selger flaskevann i Norge. Men det er faktisk aktuelt å selge sand i Sahara. God konstruksjonssand må ha en god fordeling av kornstørrelser, samt en litt ujevn form som skaper friksjon. Ørkensand består av svært små, runde partikler, og er derfor ikke egnet som konstruksjonssand.

Høyt sandforbruk fra betongproduksjon
Betong er verdens mest brukte byggemateriale, med et gjennomsnittlig årlig forbruk på 1 m3 per innbygger i verden. I 1 m3 betong inngår ca. ett tonn sand, og det årlige forbruket av sand fra betongproduksjon ligger dermed på rundt 8 milliarder tonn. Med andre ord utgjør betongproduksjon en vesentlig del av verdens sandforbruk, og behovet for en alternativ løsning til natursand er stort.

Maskinsand er fremtiden
Et godt alternativ til naturlig sand i betong er maskinsand, altså sand produsert ved nedknusning fra stein og pukk. Utfordringen med maskinsand sammenlignet med natursand, er at maskinsanden inneholder mye mer finstoff og har en svært kantete form. Dette gjør at den ferske betongen blir mindre flytende og vanskeligere å arbeide med.

I et Ph.D. prosjekt ved NTNU undersøkes det hvordan delmaterialene kan karakteriseres, slik at matriksens flytegenskaper kan forutsies basert på betongresepten. Matriks er den flytende fasen i betongen, definert ved en partikkeldiameter under 0,125 mm. Forskningen viser at finstoffets spesifikke overflateareal, dvs. areal per volumenhet [mm2/mm3], gir god korrelasjon til flytegenskapene som oppnås. Vi har utviklet en empirisk ligning for matriksens flytmotstand, hvor volumandel av delmaterialene og finstoffets spesifikke overflateareal inngår. Ligningen er basert på utprøving av 114 ulike resepter, med to ulike typer sement, tre ulike typer sand, ulike SP-doseringer, w/c-tall, silikastøv-doseringer og flyveaske-doseringer. Til tross for stor variasjon i reseptsammensetning, viser vår forskning at når spesifikt overflateareal inngår i ligningen, kan matriksens flytegenskaper estimeres. Det er altså fullt mulig å bruke maskinsand i betong og fortsatt oppnå gode flytegenskaper. Den store sandkrigen kan altså avblåses med maskinsand som et miljøvennlig alternativ til natursand.