Betong med mineraliska tillsatser -Nödvändiga materialegenskaper för uttorkningsberäkningar

Transkript

1 Betong med mineraliska tillsatser -Nödvändiga materialegenskaper för uttorkningsberäkningar Peter Johansson Avdelning Byggnadsmaterial Lunds Tekniska Högskola

2 Self-desiccation in the sorption isotherm W [kg/m 3 ] W 0 W n RH = self RH ( w ( w = w w + w) e e ) = 0 n W e RH [%] RH self RH self NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson A MACRO-MODEL FOR SELF-DESICCATION IN HPC

3 TGA-studies on reactivity at shortage of water Norling-Mjörnell (1997) curing: water sealed Wn/C % RH 85 % RH 75 % RH SRPC, w/c=0.3, 5% Si-fume 0 NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson Time (h) A MACRO-MODEL FOR SELF-DESICCATION IN HPC

4 100% 98% 96% 94% 92% 90% 88% 86% 84% 82% 80% RH 20 C 5 C SRPC with w/c Time (days) But later findings indicate quite another low-temperature curing effect! cf. Persson (2005) A MACRO-MODEL FOR SELF- DESICCATION IN HPC NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson

5 Moisture Equilibrium Relationships RH w W [kg/m 3 ] W RH w RH RH [%] RH w COIN Workshop Moisture in Concrete 5

6 Desorption isotherms for HPC at early ages (room temperature) w/c=0.40 w/c=0.25 We/C 0.2 We/C Data from Norling Mjörnell (1997) Data from Norling Mjörnell (1997) RH (%) RH (%) NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson A MACRO-MODEL FOR SELF-DESICCATION IN HPC

7 Sorption curves. Temperature dependence W [kg/m 3 ] W RH w T T 1 >T RH,Φ w RF [%] COIN Workshop Moisture in Concrete

8 Experimental studies of sorption and transport of moisture in cement based materials with supplementary cementitious materials Mahsa Saeidpour Supervisor : Lars Wadsö Co- Supervisor : Peter Johansson PhD presentation October 1, 2015 Lund University

9 Results All the curves have similar qualitative appearance. The slag and silica fume samples absorb more moisture than OPC samples. PhD presentation October 1, 2015 Lund University

10 Results Desorption isotherms at low RH (0-30%) for different binder and different w/b-ratio is very similar. An increase in w/b-ratio and /or the presence of slag and silica fumes gives small increase in BET surface area. PhD presentation October 1, 2015 Lund University

11 Sorption curves. Temperature dependence W [kg/m 3 ] W RH T T 1 >T w T T 1 >T RH,Φ w Φ RF [%] RF(w,T) ökar något med T! COIN Workshop Moisture in Concrete

12 Moisture dependency of moisture transport δ [10-6 m 2 /s] w 0 /C δ δ [10-6 m 2 /s] w 0 /C Hedenblad (1993) COIN Workshop Moisture in RH [%] Concrete RH [%] Hedenblad (1993)

13 Results The presence of slag and silica fume decreases D v by approximately a factor 10. In samples with slag and silica fume the dependence of D v on RH is small and the influence of hysteresis is more complex. OPC mortar w/b=0.5 OPC+10% SF mortar w/b=0.5 PhD presentation October 1, 2015 Lund University

14 Vatteninsugning från avjämningsmassa (ABS 148) RF (%) dygn 56 dygn utan avjämning vct 0.70 djup 15 mm Tid (dygn) RF på djupet 15 mm under betongytan vid applicering av 10 mm avjämningsmassa vid 28 respektive 56 dygns ålder. Betong med vct 0.70.

15 Vatteninsugning från avjämningsmassa (ABS 148) RF efter (%) dygn 56 dygn vct 0.35 vct 0.40 vct 0.45 vct 0.55 vct RF före (%) RF före och efter avjämning på djupet 15 mm under betongytan vid applicering av 10 mm avjämningsmassa vid 28 respektive 56 dygns ålder.

16 Limfukt Uppmätt på olika djup [% RF] Max RF 11 mm 17 mm 19 mm 34 mm hand 75 Sjöberg (1998) [timmar]

17

18 RH [%] d (0.38), Oisol 2d (0.38), Isol 7d (0.38), Varm Förseglade, 5 C Förseglade, 20 C Datum [YY-MM-DD]

19 RH [%] d (0.38) 12d (0.38) 15d (0.38) Förseglade, 5 C, 20 C, 30 C Förseglade, 20 C Datum [YY-MM-DD]

20 RH [%] d (0.63) 42d (0.63) 45d (0.63) Förseglade, 5 C, 20 C, 30 C Förseglade, 20 C Datum [YY-MM-DD]

21

22

23

24

25

26 Doktorandprojekt 1 grundegenskaper för cement med mineraltillsatser förståelse för strukturutvecklingen i betongen förståelse för hur grundegenskaper för bl.a. fukt påverkas av strukturutvecklingen Doktorandprojekt 2 tillämpad modellering sy ihop existerande och nya modeller verifierad totalmodellering enligt branschens tillämpningsbehov

27 Modellering av bindemedlens inverkan baserat på inmätning av Bascement samt input från båda doktorandprojekten möjliggör enklare/billigare inmätning av ny bindemedelssammansättning Inverkan av betongens struktur mot andra områden än fukt härdning generellt spänning och sprickor

28 Martin Strand, Katja Fridh, Lars Wadsö Målet med detta projektet är att analysera inverkan som olika tillsatsmaterial ha på saltfrost beständigheten med hänsyn till luftporssystemet i betong som är väl hydratiserad, både karbonatiserad- och ej karbonatiserad

29 SJÄLVLÄKNING AV SPRICKOR I BETONG Etapper 1 och 2 SBUF. Göran Fagerlund Tillverkning av sprickor Etapp 1 Före exponering Efter exponering 2½ år Etapp 1: Exponering i lab. OPC (Avslutat) Etapp 2: Exponering i hav. (Avslutat) Restmaterialcement Etapp 1. Exponering 2½ år 0,4 mm 0,2 mm Kloridprofil vinkelrätt mot sprickvägg Utfällning på sprickväggar