A multifold of compulsory regulations and recommendations regarding ionizing radiation for building products has in recent years been introduced. Also, industry-affiliated aggregate and concrete companies have implemented environmental goals (Green Council Building 3.0) that shall be fulfilled regarding building materials. One of these environmental goals is the levels of radon within the indoor environment. During the decades it has also become more usual that the concrete industry uses combinations of different Supplementary Cementitious Materials (SCMs) in concrete in order to reduce carbon dioxide emissions of the cement production. Insert of SCMs and different admixtures can also improve the properties of concrete, such as increased strength and durability. However, the knowledge of ionizing radiation and radon is still limited. How do SCMs and hydrophobic admixtures contribute regarding properties such as radon gas exhalation from concrete? Are there any advantages? Disadvantages? Can one make use of specific properties in specific indoor climate environments? Effect of moisture? The main part of the Thesis has embraced these concerns. Twelve different concrete recipes were cast where the radon exhalation rate was investigated. Ten recipes consisted of different mixes of binders and hydrophobic admixtures containing a crushed rock with slightly enhanced 226Ra-activity concentration (Bq/kg). Two recipes included a crushed rock with low levels of radioactivity. As a reference cement and binder a CEM I, 52.5 R (Skövde cement factory) was used. The concretes´ composition had a water binder ratio (w/b) of 0.55. For radon gas analysis and radon diffusion measurements a method using the decay rate of alpha energies from 222Rn and 218Po was employed. The amount of decay per unit time were calibrated in relation to a well-defined radon gas level. The readings or the output from the radon gas monitor were then displayed as 222Rn content in air in the unit Bq/m3. Diffusion measurements included an instrument named RAD 7 from Durridge Inc. The instrument´s measuring technique uses a solid state detector. The results imply that SCMs and hydrophobic admixtures (liquid) have a moderate to fairly large impact on the radon exhalation rate a humidity of 75 % and 60 %. The largest impact at a relative humidity of 75 % is shown by micro-silica (SF-30), that reduces the radon exhalation rate by up to 57 %. However, at a relative humidity of 45 %, the radon exhalation of the reference concrete is in line with most other concrete mixes regarding their radon exhalation rates. One need to separate between radon gas exhalation and radon gas diffusion. They both affect the radon rate within a building. In the study, the radon gas exhalation rate generally decreased with decreasing relative humidity. The radon gas diffusion, however increased in general as the relative humidity decreased. Also, the natural process of carbonation affects the radon exhalation rate. The study performed as part of the Thesis, relating to carbonation and its influence, generated different results depending on the concrete recipe, but can be summarized as: (i) concrete with only CEM I or CEM I combined with an hydrophobic admixture indicated a reduced radon exhalation rate as for (ii) a concrete recipe containing CEM I as a binder combined with slag or fly ash, the radon exhalation rate increased. Another study, as part of the Thesis, embraced induced cracks and their influence upon the radon exhalation rate. The study showed that the influence of cracks can be quite large. In two cases an increase of 200-250 % was calculated compared to the radon exhalation rate of the same concrete without cracks. In the other cases, the increase was proportional to the increase of the concrete surface. Several factors influence the final rate of radon being exhaled from a building material. The radon exhalation in the examined building materials can also be addressed as the production rate of radon (exhalation of radon per unit volym) for the investigated concrete mixes. The production rate is mainly governed by the emanation coefficient, the content of radium in the materials and the material´s density (volume and mass). Since the investigated concrete mixes have a similar density and radium content, these variables are of less importance assessing the differences between the concrete mixes exhalation rates. Consequently, the influence of the radon emanation becomes a major parameter, when comparing the different concrete mixes. The radon emanation has in the ongoing assessments been shown to show a substantial variation, due to the influence of the relative humidity. Initially in a water filled system (100 % RH), the water acts as a barrier and radon is accumulated in the pores (e.g. the recoil theorem). When the moisture level decreases, the initially high radon levels in the pore system are enabled to diffuse to the free air. The initially high concentration of water molecules also act as carriers for a part of the radon atoms. This promotes that when the relative humidity successively is reduced in the concrete samples, the amount of radon atoms reaching the concrete surface is also diminished, consequently reducing the radon exhalation rate. In other words, the most important factor for differences in the radon exhalation rate can be dedicated to its radon emanation, meaning the number of radon atoms being released from the material itself to the free air. As a consequence, the tightness of the concrete, or its permeability is very important. This is in part reflected in the diffusion coefficient or the radon length being assessed for the different concrete samples. That the radon gas diffusion increases with a lower relative humidity in the concrete is reasonable since the diffusion rate in water is markedly lower than in air. The diffusion rates in the investigated concrete samples have however a subordinate role, when one evaluates the final exhalation rate. The high radon exhalation rate in this study is foremost due to (i) the material´s high radium content and (ii) a higher emanation coefficient at higher relative humidities. It is of importance to note that the materials´ slightly elevated radium content has a large influence on the high radon exhalation. Comparing the concrete recipe C, with a recipe being replaced with an aggregate with low radioactive content (low amount of radium), the production rate is very limited, meaning low radon exhalation rate, even though a moderate emanation coefficient can be shown. Conclusively, this implies that the relation between the relative humidity (RH), the radon concentration and diffusion within a concrete wall, ceiling or floor is a complicated interaction. In practice, the influence of relative humidity is the dominating factor for the final radon exhalation rate from a building material. Consequently, the radon exhalation rate, in general, decreases over time as the concrete is drying out, and the relative humidity decreases. Some essential conclusions of the Thesis that can be derived are that SCMs and hydrophobic admixtures effectively can reduce the radon gas exhalation rate and specifically at higher relative humidities as well as that fractures in concrete may generate substantial radon concentration increases. Depending upon choice of binders, the carbonation of concrete may give a positive or negative effect upon the radon exhalation rate. ; De senaste åren har en rad krav och rekommendationer avseende joniserande strålning i byggprodukter introducerats. Även branschanslutna ballast- och betongföretag har fått en större tydlighet i miljömål (Miljöbyggnad 3.0) som skall efterlevas avseende byggmaterial. Ett av dessa miljömål är kravet på radon i inomhusmiljö. Under de senaste årtiondena har det också blivit vanligare att betongbranschen använder olika kombinationer av alternativa bindemedel i betong för att reducera koldioxidutsläppen från cementtillverkningen. Tillsatser av alternativa bindemedel och olika tillsatsmedel kan även förbättra betongens egenskaper som ökad hållfasthet och beständighet. Men kunskapen utifrån joniserande strålning och radon är fortfarande begränsad. Vad medför alternativa bindemedel och hydrofoba tillsatsmedel avseende egenskaper som radonavgång från betong? Finns det fördelar? Nackdelar? Kan man nyttja vissa egenskaper i specifika inomhusmiljöer? Hur påverkar fukt? Huvuddelen av avhandlingen har omfattat dessa frågeställningar. Tolv olika betongrecept göts där avgången av 222Rn från dessa betongblandningar i relation till deras relativa fuktighet (RF) undersöktes. Tio recept utgjordes av olika blandningar av bindemedel och tillsatsmedel, med en bergart med något förhöjd nivå av 226Ra-aktivitetskoncentration (Bq/kg). Två recept innehöll en lågstrålande bergart. Som referenscement och bindemedel användes ett CEM I, 52.5 R (Skövde cementfabrik). Betongernas sammansättning hade ett vattencementtal (vct) av 0,55. För radongasutvärdering och radondiffusionsmätningar användes en metod där alfa-sönderfall från 222Rn och 218Po utnyttjas (joniserande pulsationskammare). Mängden av sönderfall per tidsenhet är kalibrerad mot en väldefinierad radongashalt. Mätvärdena, eller resultaten från analysen av instrumentet, visas som halten av 222Rn i luft i enheten Bq/m3. Vid diffusionsmätningar användes ett instrument benämnt RAD 7 från Durridge Inc. Instrumentet är av typen halvledardetektor. Resultaten indikerar att alternativa tillsatsmaterial och hydrofoberande tillsatsmedel har en moderat till stor påverkan på radonavgången vid en relativ fuktighet mellan 75 % och 60 %. Den största påverkan vid en relativ fuktighet på 75 % kan påvisas med mikro-silika (SF-30), som reducerar radonavgången med upp till 57 %. Vid en relativ fuktighet av 45 %, är radonavgången för referensbetongen i linje med en del andra betongsammansättningar och deras radonavgång. Man måste skilja mellan radonavgång och radondiffusion. Båda påverkar radonhalten i en byggnad. Radonavgången minskade generellt med minskad relativ fuktighet. Radongasdiffusionen i betongproverna ökade däremot generellt med minskad relativ fuktighet. Även betongens naturliga karbonatisering påverkar radonavgången. Den inom avhandlingen utförda studien av karbonatiseringens inverkan gav olika resultat beroende av betongrecept, men kan sammanfattas som: (1) betong med enkom CEM I eller CEM I som bindemedel tillsammans med hydrofoberande tillsatsmedel indikerade en sjunkande radonavgång medan för (2) ett betongrecept som innehöll CEM I bindemedel tillsammans med slagg eller flygaska, så ökade radonavgången. En annan studie i avhandlingen omfattade inducerade sprickor och deras betydelse med avseende på radonavgången. Studien visade att påverkan av sprickor kan vara mycket stor. I två fall beräknades en ökning av radonavgången med 200-250 % jämfört med radonavgången i motsvarande betong utan sprickor. I övriga fall var ökningen proportionell mot ökningen av ytan. Flera faktorer spelar in i den slutliga halten av radon som avges från ett byggmaterial. Radonavgången i undersökta byggmaterial, kan också benämnas produktionshastigheten (radonavgång per enhet volym) för undersökta betongprover. Produktionshastigheten bestäms av främst emanationskofficienten, materialens radium-innehåll och materialens densitet (volym och massa). Då de undersökta betongproverna har en ungefär likvärdig densitet och radium-innehåll blir dessa variabler av mindre betydelse för att undersöka skillnader mellan betongprovernas radonhaltsavgång. Härav blir istället inflytandet av radonemanationen stor vid en jämförelse mellan de olika undersökta betongproverna. Radonemanationen har i utförda försök visat sig variera mycket beroende av den relativa fukthalten. Initialt i ett vattenfyllt system (100 % RF), så utgör vattnet en barriär och radon ackumuleras i porerna (s.k. rekyl-tesen). När fuktnivån minskar, så tillåts de initiala höga radonnivåerna i porsystemet att diffundera till den fria luften. De initialt höga koncentrationerna av vattenmolekyler agerar också som bärare för en del radonatomer. Detta medför att när den relativa fuktigheten successivt minskar i betongproverna, så minskar också andelen radonatomer, som når ytan av betongen, vilket till följd medför en lägre radonavgång. Mao, den mest betydande faktorn för skillnader i radonavgången från ett byggmaterial, kan beskrivas som dess radonemanation, dvs antalet radonatomer som avgår från ett material till den fria luften. Mao, blir betongens täthet, eller dess permeabilitet väsentlig. Detta återspeglas delvis via diffusionskofficienten eller radonlängden som uppmättes för de olika betongproverna. Att radongasdiffusionenen ökar med mindre relativ fukt i betongen är rimligt då diffusionshastigheten i vatten är betydligt långsammare än i luft. Diffusionshastigheten i de undersökta betongproverna har dock en underordnad roll när man utvärderar den totala radonavgången. Den höga radonavgången beror i denna studie främst av (i) materialets höga radiuminnehåll och (ii) en högre emanationsfaktor vid högre relativ fuktighet. Det är dock viktigt att poängtera att materialets något förhöjda radiuminnehåll är av stor betydelse för den höga radonavgången. Vid en jämförelse med betongrecept, C, där betongens ballast ersattes med en lågstrålande ballast (låg halt av radium), blir produktionshastigheten mycket låg, dvs låg radonavgång, trots en moderat emanationskofficient. Detta innebär sammantaget att sambandet mellan betongens RF, radonavgången och diffusion i en betongvägg, tak eller golv är ett komplicerat samspel. I praktiken dominerar ändå inverkan av den relativa fukthalten i betong mest för den slutliga radonavgången från ett byggmaterial. Således minskar radonhalten generellt över tid i takt med att betongen torkar ut och RF sjunker. Några väsentliga slutsatser från avhandlingen som kan härledas är att alternativa bindemedel och hydrofoba tillsatsmedel effektivt kan minska radonavgången och härav produktionshastigheten vid högre luftfuktigheter samt att sprickor kan ge betydande ökningar av radongashalten. Beroende av valet av bindemedel kan betongens karbonatisering ge en både positiv och en negativ effekt med hänsyn till radonavgången. ; QC 20210507