CBInytt. 1 feb 07. Sprutbetong krymper. Livslängdsdimensionering. CBI:s informationsdag 15 mars

Transkript

1 CBInytt Cement och Betong Institutet Stockholm Tel: Fax: feb 07 i detta nummer: Sprutbetong krymper Livslängdsdimensionering CBI:s informationsdag 15 mars

2 CBI nytt är Cement och Betong Institutets kundtidning som informerar om olika aktiviteter vid institutet. Tidningen utkommer i februari och oktober. ISSN Sprutbetong krymper Ansvarig utgivare och chefredaktör: Johan Silfwerbrand Postadress: Stockholm Besöksadress: Drottning Kristinas väg 26 Telefon: Fax: e-post: cbi@cbi.se Hemsida: Omslagsbild: Vattenkraftstunnel, Tollered, Besab (Bilden något beskuren) Tryck: Federativ Tryckeri AB INNEHÅLL 2-3 SPRUTBETONG 4-5 LIVSLÄNGDSDIMENSIONERING INFORMATIONSDAGEN 6-7 KURSER HÖST OCH VÅR 8-9 TRE EXAMINA VID KTH/CBI BETONGBYGGNADSDAGEN SYNPUNKTEN BROARS LIVSCYKELKOSTNAD INDUSTRIGOLV KONFERENSRAPPORT NOTISER BIBILIOTEKET KONFERENSKALENDER Björn Lagerblad bjorn.lagerblad@cbi.se Sprutbetong i tunnlar används för att stabilisera berg, förhindra ras och ibland för att förstärka betongkonstruktioner. Sprutbetong är dock inte tät mot vatten. Därför tätas tunnlar främst genom injektering före sprängning. Allt vatten kan dock inte hållas borta, vilket Hallandsåstunneln är ett bra exempel på. Därför installeras dräner för att leda bort det vatten som tränger fram till sprutbetongen. Vid vanlig sprutning fäster sprutbetongen mot berget. När det gäller dränerna får sprutbetongen praktiskt taget inget fäste mot isoleringsmattan utan endast mot berget i dränens kanter. Här har man haft problem med sprickbildning i framför allt Södra länken men även på andra ställen. Det har också under senare år blivit vanligare med sprickor i vanlig sprutbetong mot berg. Två typer förekommer - smala respektive breda dräner. Figur 1 visar en smal drän. Av de smala dränerna i Södra länken uppvisade 10 % sprickor medan 50 % av de breda dränerna hade sprickor. 60 % av sprickorna hade en vidd som var större än 0,5 mm, vilket förutom att tätningsförmågan minskar, ökar risken för korrosion av stålfibern. Sprickbildningen har huvudsakligen sin orsak i förhindrad krympning även om temperaturrörelser också spelar en roll. Leif Fjällberg leif.fjallberg@cbi.se Jonas Holmgren jonas.holmgren@byv.kth.se Sprutbetong är i grunden starkt krympningsbenägen på grund av sin höga cementhalt. Situationen förvärras dessutom av att härdningen oftast är otillfredsställande. Den förhållandevis lilla mängden stålfibrer gör att sprutbetongen är töjningsmjuknande, d.v.s. den kraftupptagande förmågan före uppsprickning är större än den efter uppsprickning. Härigenom erhålls endast en spricka per konstruktionsdel och i denna tas hela den fria krympningen ut, vilket medför en bred spricka i stället för flera fina. Krympningen hos sprutbetong är större än vad man kan förvänta av vanlig betong. Dessutom verkar uppsprickningen ha ökat under senare år. Sprutbetong skiljer sig från vanlig betong genom att den innehåller en tillstyvnadsaccelerator. Betongen styvnar momentant på den yta den applicerats på. Då de ytor som betongen sprutas på ofta är relativt kalla så tar det ofta mera än ett dygn, ibland flera dygn, innan de verkliga cementreaktionerna som ger den hårdnade betongen börjar. Dessutom så sker dessa reaktioner i en falsk struktur och man får inte samma vattenrörelser och nivellering som i vanlig betong. För att få ett grepp om krympningen och mekanismen har av avd. för Betongbyggnad (KTH) i samarbete med CBI utfört en undersökning bekostad av SveBeFo. 2 CBI nytt 1:07

3 Tidigare användes vattenglas som tillstyvnadsaccelerator, men nu har den alkalifria acceleratorn blivit allt vanligare. Dessa två fungerar helt olika. Med vattenglas så sker en gelbildning. Den alkalifria acceleratorn fungerar genom bildning av fibrös ettringit som ger den eftersträvade tillstyvnaden. Problemen verkar ha börjat samtidigt som den alkalifria acceleratorn introducerades. Ett vattenglas och tre olika typer av alkalifria acceleratorer har testats i projektet. I laboratoriet har cementpasta/betong blandats med accelerator i ett spruthuvud och sprutats på paneler och i prismaformar (25x25x250 mm 3 ). Ur den betong som sprutats på plattor sågades det ut prismor på vilka det monterades mätdubbar, varefter mätningen startats inom en timme. I det andra fallet avformades den sprutade pastan efter ett dygn varefter prismor vattenhärdades innan de överfördes till klimatkammare med 50 % eller 65% RH. Försök visar att, om betongen med alkalifri accelerator inte vattenhärdas eller endast membranhärdas, så sker det en krympning inom det första dygnet d.v.s. innan de massiva cementreaktionerna sker. Sprutbetong med vattenglas är något mindre känslig. Vid vattenhärdning d.v.s. vid tillförsel av vatten sker en mindre svällning. Detta medför att man under förutsättning att sprutbetongen vattenhärdas när det gäller uttorkningskrympning kan utgå från resultaten från de prismor som sprutats i form. Resultaten visade att med speciellt den alkalifria tillstyvnadsacceleratorn ökade krympningen markant (Figur 2). Den alkalifria tillstyvnadsacceleratorn ger en viss retardation, varför försök gjordes även med två veckors vattenhärdning men med samma resultat. Vattenglas ger en liknande eller något större uttorkningskrympning som vanlig gjuten betong. Dessa försök kommer att göras om med verklig sprutbetong för att verifiera det. Om resultaten blir desamma som med gjuten betong, så visar de att de problem som börjat uppträda under senare år till stor del beror på införandet av den alkalifria tillstyvnadsacceleratorn. Försök med krympreducerare visar att de kan eliminera en del av krympningen. Med dessa blir krympningen ungefär som utan låg-alkalisk accelerator. Kvicksilverporosimetri visar att pastorna med den alkalifria tillstyvnadsacceleratorn får en grövre porositet vilket kan vara orsaken både till den ökade krympningen och den goda effekten av Längdförändring, Vidhäftningszon mm mm mm Oarmerad sprutbetong Stålfiberarmerad sprutbetong Skumplast med slutna porer Plaströr Kort stålbult 150 mm mm 150 mm Figur 1. Principiell utformning av smal drän. 1 0,5 0-0,5-1 -1,5-2 -2,5-3 -3,5-4 Ref Ref+kry.red. Alk.fri acc. Alk.fri acc.+kry.red. V-glas V-glas+kry.red Ålder, dygn krympreducerare. Undersökningarna kommer att fortsätta med att försöka minska cementhalten, undersöka effekten av olika fiberkombinationer och med verklig sprutbetong. Figur 2. Prismaförsök med sprutad cementpasta. Vct = 0,40, vattenglas ca 8 % (våtvikt), alkalifri tillstyvnadsaccelerator ca 4 % (våtvikt), krympreducerare 2 % (våtvikt). Avformning efter 1 dygn, fukthärdning 7 dygn och därefter uttorkning vid 65 % RH. Verklig betong innehåller ca 75 % ballast varför krympningen blir ca 25 % av de värden som visas i diagrammen. Viktförändring, % Ref Ref+kry.red. Alk.fri acc. Alk.fri acc.+kry.red. V-glas V-glas+kry.red Ålder, dygn CBI nytt 1:07 3

4 Livslängdsdimensionering av betongkonstruktioner Ali Farhang Projektet Duracrete, Brite-Euram projekt BE , startades 1996 i syfte att samla ihop och använda existerande kunskap om betongens beständighetsproblematik genom en vetenskaplig modellering av de skademekanismer som styr konstruktionens prestanda under dess livslängd. Detta inkluderade identifiering och kvantifiering av olika klasser av aggressivitet och exponering. Modellering av mekanismer för klorid- och karbonatisieringsinitierad korrosion är de mest avancerade delarna i modelleringsarbete. Projektet DuraCrete resulterade i publicering av vägledning för livslängdsdimensionering, vilken inkluderar den statistiska dimensioneringsfilosofin för osäkerheter i indataparametrar och deras fördelningsfunktioner. Den aspekten med livslängdsdimensioneringen är tillvägagångssättet som är identiskt med dimensionering av betongkonstruktioner med hänsyn till laster. Detta innebär att identisk dimensioneringsfilosofi beträffande lastpåverkan och bärförmågan används även för livslängdsdimensionering i bruksstadiet. Under år har Europakommissionen gett anslag för etablering av ett nätverk (DuraNet) för att stödja och främja användningen av Dura- Cretes dimensioneringsprinciper för livslängdsdimensionering på en internationell nivå. Betongföreningens kommande rapport Vägledning för livslängdsdimensionering av betongkonstruktioner, presenterar och förklarar hur indata och dimensioneringsprinciper angivna i bland annat DuraCretes publikationer kan användas för livslängdsdimensionering av nya och befintliga betongkonstruktioner. Att kunna utföra livslängdsdimensionering är viktigt i många fall då den traditionella dimensioneringen med avseende på beständighet med enbart val av betongsammansättning och täckande betongskikt ur tabeller i standarder inte täcker fallen med varierande förutsättningar, där en livslängdsdimensionering därför är ett krav. Principerna för livslängdsdimensionering kan även användas för reglering av skadeståndskrav vid systematiska undertramp beträffande viktiga parametrar såsom täckande betongskikt, betongens kvalitet och vct, vilka kraftig påverkar en konstruktions livslängd och framtida underhållskostnader. I samband med reglering av skadestånd kompletteras livslängdsdimensioneringen med systematiska mätningar och provtagningar av parametrar med undertramp. Samhällsekonomiska och politiska krav på konstruktioner med lågt behov av reparation och underhåll motiverar för en användning av livslängdsdimensionering både vid nyproduktion och vid reparation. Användning av livslängdsdimensioneringsfilosofi (tillsammans med funktionsentreprenad) i nyproduktion öppnar även för en utökad kvalité och förbättrad prestanda hos entreprenörer, betongleverantörer och hela byggindustrin. CBI:s erfarenheter att använda den samlade kunskapen om livslängdsdimensionering av betongkonstruktioner är goda. Under 2005 har CBI på uppdrag av Trafikkontoret i Stockholms stad genomfört en temaundersökning om extrema exponeringar av betongkonstruktioner med hänsyn till armeringskorrosion. I temaundersökningen används principerna för livslängdsdimensionering i syfte att jämföra den teoretiska livslängden hos betongkonstruktioner i vägmiljö i Stockholm byggda efter dåvarande normen BBK79 med motsvarande livslängd beräknad efter den nya standarden SS-EN Jämförelsen visar att krav enligt BBK79 ger betydlig kortare livslängd med hänsyn till armeringskorrosion än motsvarande krav enligt SS-EN med tillhörande svensk standard SS ger. Detta förklarar bland annat reparationsbehovet för tunnelväggarna i Söderledstunneln i Stockholm. Skadorna upptäcktes i slutet av 90- talet och flera omfattande undersökningar har utförts sedan dess. De utförda undersökningar och provtagningar ligger till grund för val av 4 CBI nytt 1:07

5 indataparametrar i den livslängdsdimensioneringen som utfördes för Söderledstunneln i temaundersökningen. Livslängdsdimensioneringen visade att för de delsträckor av Söderledstunneln som byggdes under de senaste 30 åren var initieringsperioden med hänsyn till armeringskorrosion redan slut. Livslängdsdimensioneringen och utförda provningar i tunneln kompletterar varandra och ger tydliga indikationer på att det tidigt uppkomna reparationsbehovet för denna tunnel med teknisk livslängd av 120 år beror dels på otillräckliga beständighetskrav enligt BBK79, dels på stora undertramp för betongens täckskikt och vct. Genom livslängdsdimensionering kan vi ställa samhällsekonomiska och politiska krav på hela byggindustrin för att möjliggöra en livslängdsplanering för stora infrastruktursatsningar. CBI:s informationsdag 15 mars Betongforskning är årets tema på informationsdagen. Betong är i dubbel bemärkelse grunden till den byggda miljön. Skall vi klara dagens och morgondagens krav på ett bättre och uthålligare samhälle måste vi fortsätta att vidareutveckla betongen och betongbyggandet. Forskningsinstituten CBI och SP är som informationsdagen kommer att visa beredda att aktivt delta i det arbetet. Programmet i korthet Förmiddag Seminarium 1 Sprutbetong Sprutbetong har blivit en i det närmaste oumbärlig produkt inom undermarksbyggandet. Svensk FoU har lett till bättre dimensionerings- och produktionsmetoder. På CBI har vi konstaterat att materialfrågorna behöver belysas ytterligare, det gäller inte minst den färska betongens egenskaper, men även krympning och krypning. Utvecklingen av nya acceleratorer och tillsatsmedel har givit nya möjligheter och utmaningar. Seminarium 2 Doktorandprojekt på CBI Vårt lands doktorander står för en stor andel av Sveriges forskning. Det gäller speciellt högskolans forskning, men numera även CBI eftersom vi har intensifierat vårt samarbete med högskolan. Vid seminariet kommer sju doktorander att presentera sina projekt. De spänner över ett vitt fält av byggsektorn, från betongens mikrostruktur via produktionsteknik, betongvägar och impregnering till innovationer inom drift och underhåll. Eftermiddag Betongforskning inom CBI och SP CBI och SP kompletterar varandra väl inom betongforskningen. Här sammanfattas denna forskning varefter rapportering från två större CBI-projekt följer, ett om tidig hydratation och ett om betong med krossat berg. Beständig betong och beständiga betonggolv I ett samhälle där uthållighet och resurshushållning betonas allt starkare kommer betongens goda beständighet alltmer i fokus. Här berättas om exponering i trafikmiljö, självkompakterande betongs beständighet och hur betong motstår brand. Sessionen avslutas med ett inlägg om hur man kan göra framtidens industrigolv bättre och beständigare. Kvällsprogram inklusive buffé i CBI:s lokaler Eftersnack med god chans att diskutera med dagens föredragshållare och få veta mer om CBI:s övriga verksamhet samt avnjuta en god buffé. Information/anmälan: eller beställ ett program CBI nytt 1:07 5

6 Kurser 2007 vinter 2008 Se mer på Gunilla Teofilusson Betongkurs Klass II *) Platsgjutning av betong För att kunna leda och övervaka platsgjutning av betong i utförandeklass II rekommenderar BBK Klass II-kompetens, vilket deltagaren erhåller efter avslutad kurs och godkänd skriftlig tentamen. Personer verksamma inom Platsgjutning av betong. 5-9 mars och mars 2007, Stockholm okt och okt 2007, Stockholm febr och 6-7 mars 2008, Stockholm :- exkl moms. Uppdatering Klass I Platsgjutning av betong Syftet med kursen är att ge en effektiv uppdatering avseende platsgjutning av betong i utförandeklass I. Vi tar upp nyheter inom regelverk (BBK 04, Bro 2004 etc), materialteknik och arbetsutförande. De som tidigare gått Betongkurs Klass I Platsgjutning av betong april 2007, Stockholm :- exkl moms. *) Kursen uppfyller de krav som Svenska Betongföreningens Råd för vidareutbildning formulerat. Uppdatering Klass II Platsgjutning av betong I samarbete med Sveriges Byggindustrier. I denna kurs tar vi upp nyheter inom regelverk (BBK 04), materialteknik och arbetsutförande. Syftet är att ge en effektiv uppdatering avseende platsgjutning av betong i utförandeklass II. De som tidigare gått Betongkurs Klass II Platsgjutning av betong april 2007, Stockholm :- exkl moms. Betongkurs Klass I *) Platsgjutning av betong Betongprodukttillverkning Fabriksbetongtillverkning Kursen pågår under två veckor. Första veckan är gemensam för alla inriktningarna och behandlar grunderna. Andra veckan genomförs separat och behandlar de praktiska tilllämpningarna. Personer verksamma inom Platsgjutning av betong (P) samt Betongprodukttillverkning (B) samt Fabriksbetongtillverkning (F) april och 7-11 maj 2007, Stockholm (P+F) nov och nov 2007, Stockholm (P+B) jan och 4-8 febr 2008, Stockholm (P+F). 31 mars-4 april och april 2008, Malmö (P) :- exkl moms. Ny kurs! Betongens yta målning, impregnering och klotterskydd Kursen behandlar på ett grundläggande sätt de egenskaper ytbehandlingar måste ha för att åstadkomma skydd mot olika typer av angrepp. Byggkonsulter, beställare, förvaltare och målningsentreprenörer april 2007, Stockholm :- exkl moms. Begränsa temperatursprickorna! Vid såväl projektering som produktion är det viktigt att beställare, projektörer och entreprenörer är medvetna om hur olika sprickbegränsande åtgärder påverkar det tekniska och ekonomiska resultatet. Det är viktigt med en klar ansvarsfördelning och ett fungerande samspel mellan alla inblandade aktörer. Sambanden mellan sprickbegränsning, vintergjutning och hållfasthetstillväxt behandlas och vi tar även upp olika typfall, t.ex. samverkansbroar och massiva fundament. Beställare, projektörer och entreprenörer maj 2007, Stockholm :- exkl moms. 6 CBI nytt 1:07

7 Ny kurs! Eurokod 2 dimensionering av betongkonstruktioner För vem / tid / plats Konstruktörer och projektörer. Start aug 2007 och pågår till febr 2008 (12 måndagskvällar), Stockholm. Mer info på Betongkurs Klass II *) Fabriksbetongtillverkning I samarbete med SFF. För att kunna leda och övervaka tillverkning av fabriksbetong i tillverkningsklass II rekommenderar BBK Klass II-kompetens, vilket deltagaren erhåller efter avslutad kurs och godkänd skriftlig tentamen. Personer verksamma inom Fabriksbetongtillverkning sept och sept 2007, Stockholm :- exkl moms. Betongkurs Klass II*) Betongelementtillverkning För att kunna leda och övervaka tillverkning av betongelement i tillverkningsklass II rekommenderar BBK Klass II-kompetens, vilket deltagaren erhåller efter avslutad kurs och godkänd skriftlig tentamen. Personer verksamma inom Betongelementtillverkning sept och sept 2007, Stockholm :- exkl moms. Betonggolv rekommendationer för projektering, materialval, produktion, drift och underhåll Betonggolvet är ofta en hårt utsatt konstruktionsdel, där många krav ställs av varierande slag. Golvets funktionsduglighet beror på såväl rätt materialsammansättning som rätt projektering och produktion. Ett gott slutresultat underlättar drift och underhåll, men utan riktlinjer för drift och underhåll blir livslängden förkortad. Svenska Betongföreningen färdigställer en rapport med rekommendationer från projektering till underhåll. Arbetsgruppens författare medverkar i kursen och Betongföreningens rapport kommer att utgöra kursinnehåll. Beställare, förvaltare, byggkonsulter, entreprenörer och betongtillverkare. 7-8 november 2007, Stockholm :- exkl moms. Reparation av betong industri- och anläggningskonstruktioner Kursen behandlar grunderna om materialet betong, nedbrytningsmekanismer samt hur tillståndsbedömningar av konstruktioner utförs. Den ger kunskap om reparationsmetoder och de metoder som finns för att förebygga eller stoppa fortsatta skadeangrepp. Förvaltare, byggkonsulter, entreprenörer och beställare. 5-6 december 2007, Stockholm :- exkl moms. Undervattensgjutning enligt Bro 2004*) behörighet för arbetsledare, operatörer och provtagare I samarbete med Vattenfall Research & Development. Genomgången kurs och godkänd skriftlig tentamen ger behörighet för undervattensgjutningar av Vägverkets konstruktioner. Kurslängd är fyra dagar för arbetsledare och provtagare och två dagar för operatörer. Arbetsledare, operatörer och provtagare för undervattensgjutningar januari 2008, Älvkarleby :- exkl moms. Betongreparationer*) praktiskt inriktad kurs för operatörer, arbetsledare och beställare Kursen tar bland annat upp allmän betong- och reparationskunskap, arbetsbesrkrivningar, förbehandling, lagning med reparationsbruk och betong, regelverk, ytbehandling samt informerar om specialmetoder avseende reparation och förstärkning. Kursen avslutas med en examination. Operatörer och arbetsledare som ska utföra reparationsarbeten samt beställare av dessa februari 2008, Stockholm :- exkl moms. e-kurser Mer information på Respektive kurs pågår under sex veckor via internet. e-kurs om dimensionering enligt BBK 04 och Bro 2004 För vem / tid / pris Konstruktörer och projektörer. Start 3 september :- exkl moms. e-kurs om BBK 04 och Bro 2004 för entreprenörer, förvaltare och beställare För vem / tid / pris Entreprenörer, förvaltare och beställare. Start 3 september :- exkl moms. Information / Anmälan Kontakta Maria Wirström, eller kurs@cbi.se. Anmälan kan även göras via CBI nytt 1:07 7

8 Tre CBI:are examinerade vid KTH Licentiatavhandling Impregnering av betongkonstruktioner Impregneringsmedlen som används på betongkonstruktioner är i dagsläget till största del silanbaserade och används i första hand för att skydda armeringen från vägsalter. Genom att göra betongens ytskikt vattenavstötande begränsas bland annat kloridjonernas möjlighet att transporteras in till armeringen vilket i många fall kan förlänga konstruktionens livslängd. De flesta skademekanismer i betong är relaterade till fuktnivån i konstruktionen. En impregnering ändrar förutsättningarna för transport av fukt och kan därmed påverka hur fort skadeförloppet går. Den 13 oktober 2006 presenterades licentiatavhandlingen Impregnation of Concrete Structures Transportation and Fixation of Moisture in Water Repellent Treated Concrete och som namnet antyder ligger fokus på hur betongens fuktmekaniska egenskaper förändras genom en impregnering. Fukttransporten har studerats i endimensionella stationära flöden och från resultaten framgår tydligt att impregneringen framförallt begränsar vätskeflödet men även att transporten av vattenånga bromsas relativt kraftigt. Mängden fukt i det impregnerade ytskiktet är avgörande för jontransporter och ger också information om vilken del av betongens porsystem som påverkats av impregneringen. Jämviktskurvorna som tagits fram indikerar att fuktmängden visserligen minskar i det impregnerade ytskiktet men att det fortfarande finns en del kvar. Det är framförallt de större kapillärporerna som påverkas. Betongens porositet, fuktnivå och kontakttid med impregneringsmedlet påverkar alla inträngningsdjupet. Detta är väl dokumenterat, hur mycket är däremot okänt. Sista artikeln i sammanläggningsavhandlingen presenterar en ekvation som beskriver hur mycket dessa tre faktorer inverkar på inträngningsdjupet för de silaner som finns på den svenska marknaden. Anders Johansson FoU Laboratorium Doktorsavhandling Formtryck vid gjutning med självkompakterande betong (SKB) Ett doktorandprojekt har genomförts på CBI/KTH från hösten 2002 fram tills oktober 2006 då avhandlingen Form Pressure Generated by Self- Compacting Concrete Influence of Thixotropy and Structural Behaviour at Rest försvarades. Arbetet har handlat om hur självkompakterande betongs strukturella beteende i vila inverkar på det horisontella formtrycket. Ny metodik för karakterisering av den färska betongens strukturuppbyggnad utvecklades i projektet och en god samstämmighet mellan denna materialparameter och formtryck erhölls. Även om SKB kan bygga upp en struktur i vila så att formtrycket blir väsentligt lägre än det som motsvarar ett hydrostatiskt tryck så re- kommenderas att försiktighet iakttas framöver. Orsaken är att SKB är ett mycket känsligt material och små variationer i delmaterialen eller flytmedelsdosering resulterar i stora variationer i strukturuppbyggnad och således också på formtrycket. Innan metoder finns för att producera SKB med förutsägbara variationer bör man vid användningen av oprövade koncept antingen räkna med ett hydrostatiskt tryck eller använda den framtagna metodiken för att bedöma formtrycksutvecklingen. Jag har nu som nyutexaminerad doktor blivit erbjuden en post-doktoral tjänst hos prof Kamal Khayat vid University of Sherbrooke i Quebec, Kanada. Denna skall genomföras under åren 2007 och Med mig från CBI får jag forskningsmedel motsvarande en halvtidstjänst i syfte att studera hur man kan skapa en variationsstabil SKB. Vid sidan om detta skall jag medverka i ett samarbete mellan flera universitet i USA och Kanada samt American Concrete Institute (ACI) inom vilket nya beräkningsmodeller för formtryck vid gjutning med SKB skall tas fram. Även fältmässiga mätmetoder för betongens tixotropi skall utvecklas inom samarbetet. Peter Billberg FoU Reologi och Univ of Sherbrooke, Quebec 8 CBI nytt 1:07

9 Anders Johansson Peter Billberg Johan Söderqvist Licentiatavhandling Dimensionering av betongvägar På CBI avslutades i december licentiatprojektet Design of Concrete Pavements Design Criteria for Plain and Lean Concrete som syftar till att modernisera den svenska dimensioneringmetoden för betongbeläggningar. Dimensioneringen är idag baserad på tabeller som erbjuder små möjligheter till förändringar när man ändrar tjocklekar eller varierar olika parametrar för klimat, trafik eller material och är därför i behov av att förändras för att göra denna typ av beläggning mer konkurrenskraftig. Projektet är en satsning inom infrastrukturprogrammet Väg-Bro-Tunnel. Licentiatprojektet har bedrivits på tre fronter; undersökning av olika inter- nationella dimensioneringsmetoder och framtagande av en ny svensk dimensioneringsmetod, provning av utmattningskriterier för betong och cementbundet grus (CG) samt temperaturmätningar av verkliga temperaturer i betongprismor på olika platser i Sverige. Genom att studera utländska dimensioneringsmetoder har en ny dimensioneringsmetod utvecklats som bland annat innebär att dimensionering utförs med hjälp av FEanalys för att beräkna spänningar i betongbeläggningen. Metoden kan relativt enkelt implementeras i Vägverkets dimensioneringsprogram PMS Objekt, för att utvecklas successivt i framtiden. Utmattningsprovningen har visat att Tepfers utmattningskriterium överensstämmer med utförd böjdraghållfasthetsprovning för både oarmerad betong och CG (för CG används idag ett töjningskriterium som är väldigt strängt) samt att det finns fördelar med att använda CG som bärlager under betong. Provningen visar även att vidhäftning mellan betong och CG kan utnyttjas för att sänka spänningar från laster längre ner i en vägkonstruktion. Temperaturmätningarna, som behöver utföras under en längre tid, kommer att kunna användas för att optimera temperaturlasternas inverkan i dimensioneringen. Johan Söderqvist FoU Teknik Betongbyggnadsdagen Den som har gott om tid skulle kunna följa ett stort antal konferenser, seminarier och informationsdagar eftersom utbudet är enormt. För de flesta är tiden en bristvara och man måste prioritera. CBI rekommenderar CBI:s informationsdag den 15 mars (se sid 5) och Betongbyggnadsdagen i november. I fjol gick CBI in som medarrangör av Betongbyggnadsdagen i Göteborg och vi deltog aktivt i styrgrupp, kreativa gruppen och de praktiska arrangemangen. Betongbyggnadsdagen samlade över 400 personer troligen till följd av ett bra och brett program med tre parallella sessioner med varierande tema. Bo Westerberg, Tyréns, välkänd för inte minst CBI:s kursdeltagare, fick Svenska Betongföreningens guldmedalj och Shwan Yousif fick föreningens pris till bästa examensarbete för ett arbete om krossballastbetong han utfört på CBI och KTH. Planeringen för nästa Betongbyggnadsdag är redan i full gång. Den kommer att äga rum på Svenska Mässan i Älvsjö, Stockholm den november. Namnet är Betongfeber och närmaste förebilden är betongmässan år 2005 i Upplands- Väsby. Betongfeber 2007 arrangeras av Svenska Betongföreningen i samarbete med Betongvaruindustrin, Cementa, CBI, Fabriksbetongföreningen och Svenska Mässan. Programmet är inte klart men det kommer att vara mångfacetterat då målet är minst 600 deltagare från alla aktörer inom betongsektorn. Ett tema kommer att vara reparation som blir alltmer aktuellt i takt med miljonprogrammets åldrande. Här kommer CBI även att medverka som föredragshållare. Boka in den november i almanackan redan nu. Johan Silfwerbrand CBI nytt 1:07 9

10 Synpunkten CBI i en aktivare DoU-roll Alla vill ha en ännu bättre miljö och framkomlighet i staden. Ett rimligt önskemål som vilar på att vi i framtiden kan bygga och förvalta på ett mer långsiktigt hållbart sätt ur såväl miljömässig som teknisk synvinkel. Samtidigt så är väl alla ense om att kostnaden för byggande och drift inte får öka. Tvärtom krävs det i många fall att kostnaderna kan reduceras. Stockholms stad har att förvalta bland annat 150 mil gator, 1000 bro- och tunnelkonstruktioner samt för dessa utveckla drift- och underhållsarbetet. Många av dessa är konstruktioner som är av materialet betong. Betong är som alla vet ett utmärkt byggnadsmaterial med många kvaliteter. Men tyvärr så har miljön kring många av våra konstruktioner i många fall ändrats utifrån de förutsättningar som gällde vid den tidpunkt som konstruktionerna byggdes. Följden har blivit att olika typer av skador uppkommer på grund av nedbrytning och korrosion. Under senare år så har kraven vuxit allt starkare kring att ur ett livscykelperspektiv minimera den totala miljöbelastningen för våra konstruktioner och material. För betongen och skyddet av den så har mycket positivt hänt. Att säga att det är tillfylles är långt ifrån riktigt. Det vi kan säga är att vi är på rätt väg. Behovet av effektiva informationssystem kring våra konstruktioners status kommer att vara lika viktigt som att bygga rätt. Hur vi ska utveckla dessa ligger i mångas händer. Materialindustrin, entreprenörer, konsulter, institutioner och skolor tillsammans med beställarna behöver alla dra sitt strå till utvecklingen av mer hållbara och miljömässigt effektiva material, bygg- och förvaltningssystem. CBI har här enligt mitt förmenande en mycket viktig roll. Lite som spindeln i nätet så kan CBI dra och stötta utvecklingen åt olika håll. Givetvis så kräver det att vi från olika intressentgrupper kan klargöra våra önskemål och krav. Men även att CBI kan och är personellt och kompetensmässigt rustat för att hjälpa till att föra denna dialog mellan de olika intressenterna. Vad som krävs av de olika intressenterna är givetvis att även vi går in i en än mer aktiv dialog med CBI kring vad och hur det ska göras. Att detta givetvis innebär en ekonomisk stöttning genom olika typer av uppdrag tror jag inte behöver påpekas. Man kan även i detta avseende tänka sig andra typer av finansiering och samarbete. Inom Stockholms stad är arbetet med förvaltningssystem som teknikutveckling ett viktigt verksamhetsområde. Inom teknikutveckling har arbete bedrivits under en form som vi kallar temaundersökningar. Temaundersökningar har varit och är kopplade till frågeställningar som är av lite mer generell natur, till exempel nedbrytning av 60- och 70-tals konstruktioner på grund av då otillräckliga kvalitetskrav och hur dessa kan begränsas, samt vilka möjligheter som finns för att upprätthålla den önskade tekniska livslängden. Ett arbete som vi bedömer är mycket viktigt för att vi inom Trafikkontoret ska kunna fullfölja vårt uppdrag för staden. För att lyckas i detta arbete behöver vi engagerade och kompetenta intressenter. Intressenter som också ställer krav på oss. CBI är och kommer att vara en av dessa. Samtidigt så behöver vi utveckla och strukturera hur detta arbetet ska bedrivas och publiceras för att så många som möjligt ska kunna få vara med och följa det samt ta del av resultaten och kunna byta erfarenheter kring dessa. Kort sagt så vill Trafikkontoret ha ett flertal olika aktiva parter att arbeta med. Några viktiga områden inom drift och underhåll är arbetet med lednings- och strategisystem, utbildning och rekryteringsfrågor, erfarenhetsutbyte samt dialogen kring viktiga tekniska frågeställningar. Behovet är stort så stort att staden som ensam aktör inte kan lösa de problemställningar som vi står inför. Michael Åhström Stockholms Stad Trafikkontoret 10 CBI nytt 1:07

11 Modell för broars livscykelkostnad Torbjörn Stenbeck I ett doktorandprojekt vid CBI och KTH studeras metoder för att främja teknikutveckling inom drift och underhåll av vägar och järnvägar. Arbetet mellan licentiat- och doktorsexamen har fokuserats mot upphandlingsfrågor och funktionskrav. En fråga som har anknytning till betong gäller möjligheterna att uppskatta broars livscykelkostnader. I debatten om olika kontraktsformer förordas funktionsentreprenader. Totallösningar ersätter då detaljprojekterade lösningar, vilket är tänkt att stimulera teknikutveckling. En risk är att beställarna tappar kompetens beträffande detaljers kostnadspåverkan. Detta kan motverkas med kostnadsmodeller, men vetenskapligt framtagande av dessa kräver att frågan kan formuleras och datorernas svar tolkas. Hur kan livscykelkostnad formuleras matematiskt? Låt oss utgå så enkelt som möjligt och dela in den i bara två delar, C 0 för investeringen och M för brons livslånga underhåll. Baserat på studier [1,2] och Vägverket Region Mälardalens erfarenheter (10,000-15,000 kr/m 2 ) skulle C 0 inklusive trafikhanteringskostnader i 2006 års penningvärde kunna uppskattas till C 0 = broyta [m 2 ] kr (Formel 1) M i reala termer borde öka varje år % av byggkostnad pga. ålder och nedslitning. Teoretiskt perfekt och schematiskt realistiskt är en kostnadskurva med ett underhållsbehov nära noll de första åren som växer till ett oändligt stort underhåll då bron tjänat ut, Figur 1. En ekvation som uppfyller de tre villkoren plus ett fjärde, att ökningen ska vara linjär, är (Formel 2) % av livslängd Figur 1. I modellen antogs underhållet, M, öka med tiden enligt den heldragna kurvan både i nominella och reala termer. C x är totalkostnaden fram till en viss ålder x. L 1 är dagens dimensionerande livslängd för broar. L 2 är den verkliga genomsnittliga livslängden i det studerade beståndet. Formel 2 prövades på ett bestånd av 1300 broar kring Seattle, Washington, USA. Med L 1 satt till 100 blev L 2 63 år. 63 stämmer med Washingtons broexperts tumregel (60-80 år) och New York (58 år, publikkommentar då artikeln [3] presenterades på den årliga nordamerikanska transportkonferensen TRB). En tillämp- ning av Formel 2 kan t.ex. vara bedömning av om ett sidoanbud är att betrakta som en innovation, dvs. lönsamt för beställaren på lång sikt, eller om det bör förkastas till förmån för det som efterfrågades i anbudsunderlagen. Artikeln [3] ingår tillsammans med ett halvdussin andra artiklar i den doktorsavhandling som undertecknad försvarar den 23 mars 2007 vid KTH. Referenser [1] Abed-Al-Rahim, I.J & Johnston, D.W (1995) Bridge Replacement Cost Analysis Procedures. In Transportation Research Record No 1490, p.23-31, National Academy Press, Washington D.C. [2] Correialopes, M. & Jutila, A. (1999) Contracting Procedures, Design and Construction Costs for Bridges in European Countries, Helsinki University of Technology Publications in Bridge Engineering. [3] Stenbeck, T. (2007) Bridge Budget Model Further Maintenance or Replacement? Paper , TRB Annual Meeting, Transportation Research Board, Washington D.C January CBI nytt 1:07 11

12 Internationell konferens om industrigolv Johan Silfwerbrand I januari vart fjärde år är den lilla staden Ostfildern utanför Stuttgart i södra Tyskland centrum för den internationella golvbranschen. I år då konferensen arrangerades för 6:e gången deltog 400 personer som kunde välja brett mellan olika aspekter på industrigolv genom 96 föredrag. Här behandlades dimensionering, ytskikt, standarder, miljö, fiberbetong, pågjutningar, utförande, skador, betongens krympning, nya material och provningsmetoder antingen i plenum eller i upp till fem parallella sessioner. Från Sverige deltog en liten delegation bestående av Ali Farhang och Johan Silfwerbrand från CBI och Jerry Hedebratt från Tyréns som tillsammans presenterade fyra inlägg. Ali berättade om en nyligen genomförd litteraturstudie kring olika metoder att lösa problemen med betongens krympning och Johan och Jerry berättade om Svenska Betongföreningens pågående kommittéarbete om just industrigolv. Flera av de andra inläggen och intresset för vår rapport tyder på att vi i vårt land ligger långt framme när det gäller kravformulering, dimensionering och utförande. Likheterna mellan svensk och internationell filosofi för betonggolv är slående: betongens krympning är svårare att hantera än mekaniska laster, högre krav måste ställas på jämnheten, recept med vct = 0,55 är ofta lämpliga, beställaren behöver stödjas av en erfaren konsult och inför varje större golvprojekt bör alla inblandade aktörer samlas till ett startmöte där alla svåra frågor belyses och löses. Likheterna är alltså ofta stora men det finns även stora skillnader mellan olika länder. Det finns t.ex. 15 miljoner m 2 industrigolv och p-däck med katodiskt skydd internationellt, men tekniken är helt ny i Tyskland. I Argentina utförs 30 % av industrigolven med krympningskompenserande betong, men i Sverige och många andra länder finns det inte ens någon som försökt. Alla föredragshållare håller inte vad rubriken lovar; en tysk som skulle tala om krympningsfri betong det ultimata materialet för betonggolv backade direkt och fortsatte sedan att tala om något han benämner krympningsfattig betong. Det är egentligen ingen betong utan en metod som bygger på att betongen förseglas med epoxi innan den torkat ut. Uttorkningen stoppas och därmed också uttorkningskrympningen. Han berättade om lovande resultat, men denna lösning passar inte alla ytskikt. Samtliga föredrag finns samlade på två band och en cd och kan beställas från arrangören Technische Akademie Esslingen, Shrinkage cracks Eliminate causes Limit consequences Reduce shrinkage Reduce restraint Reinforce Provide joints Det finns två huvudvägar att lösa problemet med sprickor i golv; antingen eliminerar man orsaken (stor krympning och tvång) eller begränsarna man konsekvenserna genom armering eller fogar. (Ur J Silfwerbrands föredrag den 16 januari). Kraven på industrigolv är ofta stora. I ett höglager kan redan en måttlig ojämnhet leda till en risk att ställagen stjälper. Foto: J Hedebratt. 12 CBI nytt 1:07

13 Notiser Notiser Notiser Notiser Det finns en ny betongväg! Första delen av den nya motorvägen E4 Uppsala Mehedeby som utgör förbifart Uppsala öppnades för trafik den 21 december Vägen är byggd som en oarmerad, fogad betongväg och den öppnades för trafik hela sex månader tidigare än planerat. Att vägen kunde öppnas så tidigt var en stor lättnad för många trafikanter men också för Uppsalaborna som slipper den tunga trafiken genom staden. Betongvägen utgör 24 km av den totalt sett 78 km långa motorvägen som ska vara klar hösten Den mest trafikerade delen av motorvägen är förbi Uppsala och det är en av anledningarna till att denna del gjorts i just betong. Betongen har sina fördelar när trafiken är intensiv och kostnaderna för reparationer behöver minimeras. Eurovia Beton, som utfört läggningen, är ett dotterbolag till franska Vinci som är verksamt i 80 länder. Entreprenaden har delats mellan Vägverket Produktion och Veidekke. CBI har medverkat i dimensioneringen av vägbelysningen och deltar också i ett mätningsprojekt som finns på ett kort avsnitt av betongvägen. Undertecknad körde på vägen strax efter öppnandet och upplevde en mycket jämn väg med en sträckning över ett vackert landskap. Hastighetsbegränsningen är tills vidare satt till 90 km/h vilket ger cirka 16 minuter modern betongvägskänsla. Johan Söderqvist CBI i media Den 9 januari berättade Lars Johansson för P4 Extra:s lyssnare om miljonprogrammets åldrande bostadshus och de problem som börjar uppkomma på balkonger, fasader, garage med mera och den 13 januari följde Dagens Nyheter upp detta med en längre intervju med Anders Thorsén redan på första sidan. CBI utreder omfattning och orsaker till skadorna och föreslår åtgärder för drift och underhåll, reparation eller utbyte. Nya medlemmar till CBI:s intressentförening CBI välkomnar följande företag till vår intressentförening: Benders Sverige AB, EKA Chemicals AB och Modern Betong AB. Medlemsföretagen är därmed 31 st. Vill du veta mer om intressentföreningen? Information finns på Peter Billberg uppmärksammad Nordiskt Betongforskningsmöte 2008 De skandinaviska länderna, Finland och Island har i decennier haft en framgångsrik betongforskning. Vill man få en överblick av vad som pågår skall man delta i Nordiskt Betongforskningsmöte där främst doktorander och unga forskare presenterar sina projekt i en avspänd och gemytlig atmosfär. Sverige står som värd för det tjugonde mötet. Det kommer att äga rum den 8-11 juni 2008 på Aronsborgs kursgård i Bålsta nära Stockholm och Arlanda. Mer information om konferensen finns på Vid Brobyggnadsdagen den 29 januari i Göteborg erhöll Peter Billberg CIR:s internationella certifikat som ett resultat av hans internationella forskning och engagemang i ACI och RILEM. CIR är en organisation som samordnar den svenska verksamheten inom de internationella organisationerna CIB, IABSE och RILEM. Syftet med certifikatet är att synliggöra såväl behovet för svensk byggsektor att rusta för internationell verksamhet som den internationella kompetens som finns i Sverige på individnivå. Det var andra året som CIR:s certifikat delades ut. Aronsborgs kursgård, Bålsta Förslag på föredrag vill vi ha senast i oktober. Johan Silfwerbrand Ordf. i organisationskommittén CBI nytt 1:07 13

14 Biblioteket 8th CANMET/ACI International Conference on Recent Advances in Concrete Technology. Editor V.M. Malhotra, American Concrete Institute, SP-235, 2006, pp 356. ISBN Predictive and Optimised Life Cycle Management. Buildings and Infrastructure. Edited by Asko Sarja. Editor Taylor & Francis, 2006, pp.665. ISBN Galvanized Steel Reinforcement in Concrete. Edited by Stephen R. Yeomans, University of New South Wales, Australia, 2004, pp ISBN X Concrete Durability and Service Life Planning (Concrete Life 06) PRO 46. Proc. International RILEM-JCI Seminar Edited by K. Kovler, pp.508. ISBN Volume Changes of Hardening Concrete: Testing and Mitigation PRO 526. Proc. International RILEM Conference Edited by O.M. Jensen, P. Lura, Technical University of Denmark and K. Kovler, Israel Institute of Technology, pp.508. ISBN Vill du veta mer om vårt bibliotek kontakta Tuula Ojala, , 14 CBI nytt 1:07

15 Konferenskalender april ACI Spring Convention, Atlanta, USA mars CBI:s informationsdag, Stockholm maj fib symposium Concete Structures Stimulators of Development, Dubrovnik, Kroatien maj International Symposium on High and Very High Strength Concrete, Bukarest, Rumänien. 4-6 juni 5th International Conference on Concrete under Severe Conditions Environment and Loading, Tours, Frankrike juni Sustainable Construction Materials and Technologies, Coventry University, Coventry, Storbritannien juni FraMCoS-6, 6th Int. Conf. on Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures, Catania, Italien juli FRPRCS-8, 8th Int. Symposium on Fiber Reinforced Polymer Reinforcement for Reinforced Concrete Structures, Patras, Grekland augusti Int. RILEM Symp on Rheology of Cement Suspensions as such as Fresh Concrete, Reykjavik, Island september 5th International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete, Ghent, Belgien. In conjunction with the 61st International RILEM Annual Week september International Conference on Sustainability in the Cement and Concrete Industry. Norwegian Concrete Association, Lillehammer, Norge september Improving Infrastructure Worldwide, IABSE Symposium, Weimar, Tyskland september 12th International Congress on Polymers in Concrete, Kangwon National University, Chuncheon, Korea oktober Int. RILEM Symposium on Photocatalysis, Environment and Construction Materials, Florens, Italien oktober ACI Fall Convention, Fajardo, Puerto Rico oktober Int. Workshop on Best Practices for Concrete Pavements, Refice, Brasilien november Int. RILEM Workshop on Integral Service Life Modelling of Concrete Structures, Guimaraes, Portugal november Betongfeber 2007, Älvsjö, Stockholm mars CBI:s informationsdag, Stockholm april Hydrophobe V, 5th Int. Conference on Water Repellent Treatment of Building Materials, Bryssel, Belgien maj fib Symposium on Tailor Made Concrete Structures, New Solutions for Our Society, Amsterdam, Holland juni Nordiskt Betongforskningsmöte, Bålsta, Sverige juni 13th Int. Conference on Alkali- Aggregate Reaction in Concrete, Trondheim, Norge augusti 9th Int. Conference on Concrete Pavements, The Golden Gate to Tomorrow s Concrete Pavements, San Francisco, USA oktober 8th Int. Symposium on Utilization of High-Strength and High-Performance Concrete, Tokyo, Japan. (Med reservation för eventuella felaktigheter i källmaterialet) CBI nytt 1:07 15

16 Har du inte fått CBInytt tidigare men vill läsa den 2 gånger om året i fortsättningen? Får du redan CBInytt men har bytt adress? Använd talongen och faxa/skicka till Cement och Betong Institutet, CBInytt, Stockholm, fax: , e-post: maria.wirstrom@cbi.se Namn Företag Adress Postnr Postadress e-post Vid adressändring vänligen uppge även gamla adressen. CBI:S INTRESSENTFÖRENING FINANSIÄRER AV CBI:S GRUNDFORSKNING: Abetong AB Betongindustri AB Cementa AB AB Färdig Betong AB Strängbetong Swerock AB ÖVRIGA MEDLEMMAR: Banverket BASF Construction Chemicals Sweden AB Bekaert Svenska AB Benders Sverige AB Byggteknik i Skåne AB Conjet AB EKA Chemicals AB Embra AB FB Engineering AB AB Finja Betong Fortifikationsverket MinFo Modern Betong AB Nordkalk AB Ramböll Sverige AB SIKA Sverige AB SMA Karbonater AB SSAB Merox Sto Scandinavia AB AB Stockholmshem Stockholms stad; Trafikkontoret Trion Tensid AB Tyréns AB Vattenfall AB WSP Sverige AB Civilingenjör Väg och Vatten med intresse för material- och produktionsteknik inom cement och betong Du kommer att arbeta i vår konsultverksamhet med planering, genomförande och uppföljning av bl a tillståndsbedömningar, skadeutredningar och produktutveckling. Arbetet sker till stor del ute hos våra kunder, som finns inom förvaltnings-, bygg- och tillverkningssektorn. Tjänsten innebär Självständigt arbete i en utåtriktad och kreativ miljö. Intressanta och utvecklande kontakter med byggbranschen och högskolorna. Goda utvecklingsmöjligheter; på sikt även inom forskning och utveckling samt kurs- och informationsverksamhet. Vi ser gärna att Du har Civilingenjörsexamen Väg och Vatten, högskoleingenjörsexamen bygg eller motsvarande. Några års erfarenhet från byggbranschen. God samarbets- och organisationsförmåga samt kan uttrycka dig väl i tal och skrift. Vill du veta mer? Kontakta Bertil Nyman, CBI Konsult, CF:s representanter: David Pöntinen, eller Mariusz Kalinowski, Din ansökan vill vi ha senast den 18 april under adress Cement och Betong Institutet, Karin Glad, Stockholm. Eller karin.glad@cbi.se Cement och Betong Institutet Stockholm tel: fax: cbi@cbi.se