Seminarium 1: Krympning

Transkript

1 Seminarium 1: Krympning Mats Emborg, Peter Fjällström & Henrik Bäckström FoU-programmet Crack Free Con Jan Trägårdh Ali Farhang Jonatan Paulsson-Tralla Hans-Erik Gram Bertil Persson Krympning för betong med flytmedel och filler Krympning, krypning och sprickrisk hos golvbetong Krympning hos moder injekteringsbetong Krympning för betong med stenmjöl Krympning och plastisk krympning hos SKB 2

2 CBI:s informationsdag 2010 Krympegenskaper relaterade till dispergering och mikrostruktur Jan Trägårdh, Mikael Westerholm, Carsten Vogt, Anders Selander

3 Innehåll Bakgrund och syfte Arbetshypotes Metodik Preliminära resultat

4 Bakgrund: Ökad dispergering ger finare kapillärporer. Vpt=0,25 (vct 0,40) (Trägårdh, Kalinowski SBUF, 2008) Kappillärkoeff. vs. flytdos. v/p-tal 0,25. Konstant cementhalt, 0,55 eff. (kg/m 2xrot h) Kap.ko 0,5 0,45 0,4 0,35 0, , ,5 3 Flytdos (% av cementvikt)

5 Bakgrund: Ökad dispergering ger finare kapillärporer innan separation inträffar Vpt=0,30 (vct 0,40) (Trägårdh, Kalinowski SBUF 2008) Kappilärkoeff. vs. flytdos. v/p-tal 0,30. Konstant cementhalt Kap.koef ff. (kg/m2x xrot h) 0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 Flytdos (% av cementvikt)

6 Bakgrund: Inverkan av finpartikelfasens kornfördelning och form på krympegenskaperna -Exempel från krossballastundersökning på CBI (Lagerblad&Shwan,2006) -Kornform och gradering påverkar förmågan att dispergeras 1 Kolmetorp: flytdos: 1-1,6 1 0,8 Kry ympning, 0,6 04 0,4 Kleva: flytdos: 0,25-0,3 % 0, Tid, dygn

7 Projektöversikt Etapper ( ): Litteraturinventering (1/1 2009) Laboratorieförsök (1/ ) Utvärdering Rapportering Finansiär: Konsortiet för finansiering av grundforskning inom betongområdet. Bidrag till nationella projektet Crack-free concrete.

8 Arbetshypotes Mikrostruktur Dispergerings- grad Krymp- egenskaper Partikelsammansättning < 2 mm. Flytmedel. Givet konstant: Vct Vattenhalt Ballast>2 mm

9 Syfte: Hur påverkas mikrostruktur och krympegenskaper av följande faktorer?: dispergeringsgrad och flytmedelsdosering? finpartikelkoncentrationen (<0,125 mm),specifik yta, kornstorleksfördelning? s ballastpartiklarnas kornstorleksfördelning och kornform?

10 Metodik: Betongsammansättningar SKB-betonger i olika serier som varieras om möjligt med en variabel i taget. Vct och vattenhalt konstant. Serierna omfattar: Varierande fillerhalt (< 2 mm). Varierande specifik yta (finhet) hos fillerpartiklarna. Varierande flytmedelsdosering. Varierande kornform hos ballast (> 2 mm, jmf mellan serier). Varierande mängd VMA.

11 Metodik/Provning Tidig krympning, <24 h Autogen krympning Långtidskrympning, d Uttorkningskrympning Autogen krympning Sorptionskoefficient (kapillärporsystemets finhet) (Tunnslip, vct ekv ) SEM och kalorimetri

12 Tidig krympning, ,60 0,50 Krympnin ng [mm/m] 0,40 0,30 0,20 50 % 2-GU + 50 % L25: 0,14 % SP 50 % 2-GU + 50 % L25: 0,16 % SP 0,10 0, Tid [h]

13 Långtidskrympning, dygn 1,4 1,2 Uttorkning Förseglade Krympnin ng [mm/m] 1 0,8 0,6 0,4 0, Ålder [dygn]

14 Sorptionskoefficient - Kapillärsugningsförsök kg g/m 2 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 10 1,0 0,5 0, h

15 Preliminära resultat: Ökad dispergeringsgrad ger finare kapillärporer. Vpt 0,28 (vct 0,40) Kap p.koeff (kg/m 2 xrot (h)) 07 0,7 0,6 05 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 vpt 0, Flytmedelsdos (% av C)

16 Preliminära resultat: Ökad dispergeringsgrad ger minskad krympning. Vpt 0,28(vct 0,40) 0,6 0,5 ing (mm/ /m) Krympn 0,4 03 0,3 0,2 Ref 680 mm (0,76 %) 25 mm (0,4 %) 0, Tid (dygn)

17 Minimering av betongens krympning CBI dagen 2010 Ali Farhang Ramböll Sverige AB

18 Sprickminimering i industrigolv Del 1: Litteraturstudie Del 2: Förprovningar Del 3: Huvudförsök

19 Del 1: Litteraturstudie (2004) Optimering av betongens sammansättning Krympreducerande tillsatsmedel Preplaced aggregate concrete Krympkompenserande betong Pre-stressing and post-tensioning of concrete floor

20 Del 2: Förprovningar 0,8 0,7 Mix 1 (0/8 Sätetorp-8/16 Riksten-330 l paste- 0,37 % sp) Mix 1-6 (0/8 Sätetorp-8/16 Riksten-330 l p-0,26% sp-7% air) Mix 1-2 (0/8 Sätetorp-8/16 Riksten-330 l p-0,48% sp) Mix 1-4 (0/8 Sätetorp-8/16 Riksten-330 l p-0,085% 085% sp) Mix 1-3 (0/8 Sätetorp-8/16 Riksten-330 l p-0,35% sp) 0,6 Ref 1 (Ref + 20% flygaska, 342 l p- 0,16% sp) Ref (0/8 Riksten-8/16 Riksten-341 l p % sp) Shrink kage [mm/m] 0,5 0,4 0,3 Mix 1-1 (0/8 Vendels-8/16 riksten-330 l p-0,08 % sp) Mix 1-7 (0/8 Södertälje-Riksten-330 l p-0,08% sp) Mix 2 (15% sea sand-0/8 Rikssten-8/16 Riksten-313 l p, 0,19 % sp) Mix 2-1 (15% sea sand-0/8 Rikssten-8/16 Riksten-321 l p, 0,08 % sp) Mix 3 (53% 0/8 Riksten-23,5% 8/16 Riksten-23,5% 16/25 Riksten-321 l paste, 0,08 % sp - S=170 mm) Mix 3-1 (Mix 3 with anläggningscement-319 l paste - 0,17% sp - S=210 mm) Mix 3-2 (Mix 3 with anläggningscement-279 l paste-0,34% sp - S=130) 0,2 0,1 Mix 3-3 (Mix 3 with 0/8 Södertälje-321 l paste-0,88% sp - S=185 mm) Mix 4 (15% sea sand-35% 0/8 Riksten-25% 8/16 Riksten-25% 16/25 Riksten-313 l paste, 0,18 % sp - S=185 mm) Mix 4-1 (15% sea sand-35% 0/8 Riksten-25% 8/16 Riksten-25% 16/25 Riksten-320 l paste, 0,08 % sp - S=185 mm) Mix 5 (57 % 0/8 Södertälje-24% 8/16 crushed stone-19% 16/27 crushed stone-289 l paste- 1,13% 13% sp - S=75 mm) Mix 6 (0/2 sea sand & 2/8 Riksten - 8/16 Riksten-313 l paste-0,27% sp - S=190 mm) Days Mix 6-1 (Mix 6 med 0/2 sea sand + 20% flyash-311 l paste-0,3% sp - S=210 mm) Mix 6-2 (Mix 6 med 0/2 sea sand + 20% flyash-290 l paste-0,44% sp - S=180 mm) Mix 7 (washed 0/2 Riksten & 2/8 Riksten-8/16 Riksten-313 l paste-0,12% sp - S=180 mm)

21 Del 2: Förprovningar 0,8 Mix 5 Mix 1 Shrinka age [mm/m m] 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 Mix 1-6 Mix 1-2 Mix 1-4 Mix 1-3 Ref Ref 1 Mix 1-1 Mix 7 Mix 2-1 Mix 1-7 Mix 3-3 Mix 2 0,5 Mix 4 Mix 3 0,45 0, Days Mix 4-1 Mix 6 Mix 6-1 Mix 3-1 Mix 3-2 Mix 6-2

22 Del 3: Huvudprogram Fyra betongrecept (A-D): 1. Betong A är en referensbetong med vct = 0,55. (D max =16 mm, Byggcement, 0-8 8Sätetorp, Riksten) 2. Betong B är modifierade med vct = 0,55. (D max = 27 mm, Anläggningscement, 0-27 Riksten). 3. Betong C är betong A med 1,5 % krympreducerare. 4. Betong D är betong B med 1,5 % krympreducerare.

23 Del 3: Huvudprogram För fyra betongrecept (A-D): Fri krympning Förhindrad krympning Autogen krympning Krypning Hållfasthetsvärde Elasticitetsmodul it t l η = Ecεcs ψ 1+ ϕ f ct

24 Fri krympning För fyra betongrecept (A-D): Fri krympning (RF=50%) Fri krympning (SS-EN) Fri krympning (Förseglad)

25 Fri krympning g( (50 % RF) 0,8 50% RF 0,7 krympn ning, 06 0,6 0,5 04 0,4 0,3 Rec C 50% 0,2 Rec B 50% 0,1 Rec D 50% Rec A 50% krympdygn

26 Fri krympning g( (SS-EN) 0,8 Svensk standard krympn ning, 0,7 06 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Rec A SS-EN Rec C SS-EN Rec B SS-EN Rec D SS-EN krympdygn

27 Fri krympning g( (förseglad) Förseglade prismor krymp pning, 07 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0-0,1 Rec C Förs Rec B Förs Rec D Förs Rec A Förs krympdygn

28 Viktminskning g( (50%) Viktmin skning [promille e] Ej vattenhärdning (50 % RF) Rec A Rec A+krympred Rec B Rec B+krympred Tid (dygn)

29 Viktminskning (SS-EN) Viktmin skning [promille e] Standard, vattenhärdning (1+6 dygn) Rec A Rec A+krympred Rec B Rec B+krympred Tid (dygn)

30 Viktminskning g( (förseglad) 40 Förseglade Viktmi nskning [promil lle] Rec A Rec B Rec A+krympred Rec B+krympred Tid (dygn)

31 Autogen krympning

32 Autogen krympning Krympnin ng (mm/m ) Autogen krympning 48 tim Rec A (Ref) Rec A+krympreducerare Rec B Rec B+krympreducerare Tid (h)

33 Autogen krympning Krympning (mm/m) Autogen krympning 48 tim Rec A (Ref) Rec A+krympreducerare Rec B ny Rec B+krympreducerare ny Tid (h)

34 Förhindrad krympning - Ringförsök

35 Förhindrad krympning - Ring 1A ms MP 1 MP timmar

36 Förhindrad krympning Ring 2A ms MP 3 MP timmar

37 Förhindrad krympning Ring 3A ms MP 5 MP timmar

38 Förhindrad krympning Ring 1C ms MP 7 MP timmar

39 Förhindrad krympning Ring 2C ms MP 9 MP timmar

40 Förhindrad krympning Ring 3C ms MP 11 MP timmar

41 Förhindrad krympning Ring 1B ms MP 13 MP timmar

42 Förhindrad krympning Ring 2B ms MP 15 MP timmar

43 Förhindrad krympning Ring 3B ms MP 17 MP timmar

44 Förhindrad krympning Ring 1D ms MP 19 MP timmar

45 Förhindrad krympning Ring 2D ms MP 21 MP timmar

46 Förhindrad krympning Ring 3D ms MP 23 MP timmar

47 Förhindrad krympning Märkning Micro Strain Antal timmar vid Sprickordning Observation uppsprickning p Ring A en spricka Ring A en spricka Ring A en spricka Ring C en spricka Ring C en spricka Ring C en spricka Ring B en spricka Ring B en spricka Ring B en spricka Ring D ingen spricka Ring D ingen spricka Ring D ingen spricka

48 Slutsatser efter 325 dygn, RF=50% Recept B (Recept A + modifiering av sammansättning) ger ca 36% reduktion av krympning (från 0,736 till 0,47 ). Recept C (Recept A + Krympreducerare) )ger ca 16% reduktion från 0,736 till 0,615. Recept D (Recept B + Krympreducerare) ger ca 14% reduktion från 0,47 till 0,407. Recept D (Recept A+ Modifiering av sammansättning + krympreducerare) ger totalt 45 % från 0,736 till 0,405.

49 Tack!

50 Böjdraghållfasthet Balk Provn.dat Ålder Stödlängd höjd bredd last Böjdraghållfasthet dygn mm mm mm N MPa Rec A , ,87 Rec A , ,83 Rec A , ,84 Rec A , ,23 Rec A Rec A Rec A , ,89 Rec A ,34 Rec B ,5 99, ,50 Rec B ,76 Rec B ,5 96, ,17 Rec B ,32 Rec B Rec B Rec B ,11 Rec B , ,04 Rec C ,5 100, ,73 Rec C ,46 Rec C ,5 99, ,95 Rec C , ,73 Rec C Rec C Rec C ,5 98, ,98 Rec C , ,73 Rec D , ,26 Rec D , ,11 Rec D , ,68 Rec D , ,68 Rec D Rec D Rec D ,66 Rec D ,5 94, ,46

51 Böjdraghållfasthet Böjdraghållfasthet (Recept A-D) 7,00 6,50 Bö öjdraghållfa asthet [Mpa a] 6,00 5,50 5,00 Recept A Recept B Recept C Recept D 4,50 4, Ålder [dygn]

52 Böjdraghållfasthet Medelböjdraghållfasthet (Recept A-D) 7,00 Mede elböjdragh hållfasthet [Mpa] 6,50 6, ,50 5,00 4,50 Recept A Recept B Recept C Recept D 4, Ålder [dygn]

53 Krypning (böjda balkar)

54 Krypning (böjda balkar A) Recept A 250 P4 200 ikter [kg] 150 P3 Dygn-Vi Vi 100 P2 50 P Belastningssteg [Dygn]

55 Krypning (böjda balkar A) Betongrecept A Vik kt [kg] Balk A1 Balk A2 Balk A ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Mittnedböjning [mm]

56 Krypning (böjda balkar A) Betongrecept A Medelvärde Balk A1-A Vik kt [kg] ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Mittnedböjning [mm]

57 Krypning (böjda balkar A) Spänningskvot-medelnedböjning Spänn ningskvot [%] Recept A ,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 Medelvärde av nedböjning [mm]

58 Krypning (böjda balkar A) Recept A 3 2,5 Kryptal 2 1,5 Recept A 1 0, Spänningskvot [%]

59 Krypning (böjda balkar B) Recept B P4 Vik kter [kg] P3 Dygn-Vi P2 50 P Belastningssteg g [Dygn]

60 Krypning (böjda balkar B) Betongrecept B ikt [kg] V Balk B1 Balk B2 Balk B ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Mittnedböjning [mm]

61 Krypning (böjda balkar B) Betongrecept B Medelvärde Balk B1-B Vik kt [kg] ,2 0,4 0,6 0,8 1 Mittnedböjning [mm]

62 Krypning (böjda balkar B) Spänningskvot-medelnedböjning ngskvot [% %] Spänni Recep ,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 Medelvärde av nedböjning [mm]

63 Krypning (böjda balkar B) Recept B Kryptal 1,8 16 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Recept B Spänningskvot [%]

64 Krypning (böjda balkar C) Recept C P4 Vik kter [kg] P3 Dygn-Vikt P2 50 P Belastningssteg [Dygn]

65 Krypning (böjda balkar C) Betongrecept C ikt [kg] V Balk C1 Balk C2 Balk C ,2 0,4 0,6 0,8 1 Mittnedböjning [mm]

66 Krypning (böjda balkar C) Betongrecept C Medelvärde Balk C1-C Vik kt [kg] ,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 Mittnedböjning [mm]

67 Krypning (böjda balkar C) Spänningskvot-medelnedböjning Spännin ngskvot [% %] Recept C ,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 Medelvärde av nedböjning [mm]

68 Krypning (böjda balkar C) Recept C Kry yptal 1,8 1,6 14 1,4 1,2 1 0,8 06 0,6 0,4 0,2 Recept C Spänningskvot [%]

69 Krypning (böjda balkar D) Recept D P4 Vik kter [kg] P2 P3 Dygn-Vikt P Belastningssteg g [Dygn]

70 Krypning (böjda balkar D) Betongrecept D Vikt [kg] Balk D1 Balk D2 Balk D ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Mittnedböjning [mm]

71 Krypning (böjda balkar D) Betongrecept D Medelvärde Balk D1-D Vik kt [kg] ,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 Mittnedböjning [mm]

72 Krypning (böjda balkar D) Spänningskvot-medelnedböjning g Spänn ningskvot [%] Recept D ,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 Medelvärde av nedböjning [mm]

73 Krypning (böjda balkar D) Recept D 3,00 2,50 Kryptal 2, ,50 Recept D 1,00 0,50 0, Spänningskvot [%]

74 Krypning (A-D) Recept A-D 250 P4 200 Vikt ter [kg] P3 Recept A Recept B Recept C Recept D P2 50 P Belastningssteg t [Dygn]

75 Krypning (A-D) Betongrecept A-D Vikt [kg g] Medelvärde Balk A1-A3 Medelvärde Balk B1-B3 Medelvärde Balk C1-C3 Medelvärde Balk D1-D ,2 04 0,4 06 0,6 08 0, ,2 Mittnedböjning [mm]

76 Krypning (A-D) Spänningskvot-medelnedböjning ] Spännin ngskvot [% Recept A Recept B Recept C Recept D ,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 Medelvärde av nedböjning [mm]

77 Krypning (A-D) w tot = w el + w 3 cr = w el 3 PL (1 + φ ) = (1 + φ ) w w 48E I 0 Recept A-D 2,5 t ~ 14 dygn Recept A ryptal K 2 1,5 Recept B Recept C Recept D t ~ 7 dygn 1 0,5 t ~ 7 dygn t ~ dygn Spänningskvot [%]

78 Tryckhållfasthet Medeltryckhållfasthet 60,00 50,0 Tr ryckhållfast thet [MPa] 40,0 30,0 20,00 Recept A Recept B Recept C Recept D 10,0 0, Ålder [dygn]

79 p Prov Ålder Spräckhållfasthet vid provning fct Rec.A-1 7 4,3 Rec.A-2 7 4,4 Rec.A-3 7 4,4 Rec.A ,4 Rec.A ,6 Rec.A ,4 Spräckhållfasthet Rec.B-1 7 3,2 Rec.B-2 7 3,2 Rec.B-3 7 3,33 Rec.C-1 7 4,3 Rec.C-2 7 3,0 Rec.C-3 7 4,1 Rec.C ,2 Rec.C ,4 Rec.C ,7 Rec.D-1 7 3,0 Rec.D-2 7 3,8 Rec.D-3 7 2,8

80 E-modul Prov nr Ålder (dygn) Eo (GPa) Ec (GPa) A-E ,5 31,0 A-E ,5 31,5 A-E3 A-E4 B-E ,5 32,5 B-E ,0 32,5 B-E3 BE4 B-E4 C-E ,0 30,0 C-E ,5 31,5 C-E3 C-E4 D-E1 DE ,0 31,0 D-E ,0 32,0 D-E3 DE4 D-E4

81 Diskussion

82 Del 2: Huvudprogram

83 Del 2: Huvudprogram

84 Del 2: Huvudprogram

85

86 Betongrecept A och C

87 Betongrecept B och D

88 Betongrecept B och D

89 Krympning hos modern injekteringsbetong g Jonatan Paulsson-Tralla Projektengagemang CBIs informationsdag 18 mars 2010

90 Begränsad krympning och värmeutveckling hos modern injekteringsbetong skapar nya möjligheter för resurssnålt betongbyggande

91 Injekteringsbetong 1940: mm, övertryck 1975: mm, övertryck 2006: mm, övertryck 2010: och mm. Kan hälla ned bruket i stenskelettet.

92 Injekteringsbetong Låg krympning Direktkontakt mellan grov ballast Stenen fördelar sprickorna (sprickarmering) Låg värmeutveckling

93 Injekteringsbetong Låg andel cement (ca 250 kg/m³) Låg vattenhalt (ca 120 kg/m³) VCT kan styras 0, ,55

94 Injekteringsbetong V + C är den krympande fasen Sten är den mothållande fasen Minskat krympande fasen med ca 40 % Ökat mothållande fasen med ca 70 % Lägre temperatur

95 Modern injekteringsbetong B5 BBK79 BBK94 BHB blå BHB röd Erkänt material Kända egenskaper 70 års erfarenhet

96 Modern injekteringsbetong Låg cementhalt 250 kg/m³ K80 Om cement ersätts 125 kg/m³ Husbyggnad, plattbärlag.. K35 Obefintlig krympning med rätt v-härdning Låg värmeutveckling Obefintlig separation Stora stighöjder Arbetsmiljö

97 Utförda objekt Pågjutningar valv Pågjutningar pelare Partiella reparationer Nyproduktion av plattor Reparation av undersidor balkbroar Utbyte av kantbalkar balkbroar 1000 m³ Stort intresse från E och B Lägre totalkostnad och stor flexibilitet

98 Modern injekteringsbetong Stor kapacitet 60 m³/h Vindkraftverk 500 m³ på 8 h Industrigolv 150 mm 400 m²/h I praktiken sällan ett kapacitetsproblem p

99 Injekteringsbetong 16-20

100 Krympning 0,2 0,15 0,1 0, ,05 30/45 KP VL 20/27 NP VL 16/20 NO VL 30/45 UV VL 20/27 NO VL 16/20 NP VL 0,1

101 έ sh (krympning) sh 0,70 Konventionell betong 0,60 2 d form samt 5 d vattenhärdning 0,50 0,40 0,30 0,20 Injekteringsbetong med något högre krympning 0,10 0,05 +0,05 +0,10 FORM V HÄRDNING MEMBRANHÄRDNING LÅNGSAM UTTORKNING 1 2 Injekteringsbetong med lägst krympning TID [månad]

102 Modern injekteringsbetong Krympning hos konv betong ger problem 0,5-0,7 Sprickor Läckage Estetik Beständighet Fogar golv Sprickor golv Kantresning Armering

103 Modern injekteringsbetong Värmeutveckling ger också problem Sprickor Läckage Estetik Beständighet Beräkningar Förprovning Åtgärder Kylning Värmning Åtgärd för åtgärden Injektering av kylrör Resurskrävande

104 Modern injekteringsbetong Miljöpåverkan Sänka cementhalten 250 kg/m³ Husbyggnad 125 kg/m³ Självuttorkande betong med 250 kg/m³ Minska krymparmering Reducera klimatpåverkan med % Plattbärlag Grunder småhus, skolor, daghem.. Pågjutningar på HDF

105 Modern injekteringsbetong Ingen transport av färsk betong Gjuta var och när man vill Vindkraftverk, fjällen Gjutningar till havs Gjutningar i tunnlar Korta byggtider, gjutning 24 h 7 dygn/vecka Nattgjutningar, ej öppna betongfabrik. Kan medföra stora besparingar Krossa berg på plats

106 Modern injekteringsbetong Stora betonggolv (temp och krympning) Slipa golven som terrazzo Slitstark sten i ytan Olika sten (färg) på olika ytor Ingen separation, full bruksstyrka i ytan Ingen glättning Långa etappar, t ex kantbalkar

107 Modern injekteringsbetong Slitbetong Broar Snabbt och effektivt byte av tätskikt Tråg Tunnlar Eventuellt oarmerade pågjutningar Rätt fukthärdning medför låg påkänning av differenskrympning Skyddsbetong

108 Modern injekteringsbetong Slitbetong All vidhäftning för att hantera kraftspel Effektivare reparationer av brobanedäck Hög slitstyrka Slitstark ballast i ytan

109 Framtida objekt Bottenplattor vindkraftverk 500 m³ kg cement Minska klimatpåverkan Besvärlig betongtransport Enkel väg, allt med dumper oavsett årstid Fjäll Skog Havet

110 Fundament Vindkraft till havs Kombinera grov armerad gjutning med prefab lock Gjut ihop

111 Krympning hos betong med stenmjöl Skillnad mellan naturgrus och stenmjöl? Stenmjöl har ofta större vattenbehov Högre vattenhalt större krympning? Hans-Erik Gram 18 mars 2010

112 Valt recept Anläggningsbetong, vct 0,45, lufttillsats, Sättmått cirka 150 mm Vikt Cirka 800 kg Volym 304 l Stenmjöl 0-4 mm Utbytbart 91 kg 823 kg 180 kg 400 kg 41 l luft 34 l Makadam 4-8 mm 315 l Makadam 8-16 mm 180 l vatten 125 l Anläggningscement Konstant

113 Samma konsistens olika vattenbehov olika flytmängd Konsistens: Sättmått mm Stenmjöl Naturgrus Flytdos 4 kg 4 kg 2,67 kg 2,5 kg 1,7 kg 1,6 kg 0,5 kg

114 Krympprovkroppen och dess hantering SS a = 100 Betong i form under 1 dygn, sedan avformning Mätning 1 Vattenlagring i 6 dygn Mätning 2 Sedan i Konditioneringsrum RH + 50% Mätning 3-8

115 Arbetsmoment 0-1 dygn 1-7 dygn dygn Gjutning Avformning Vattenlagring Lagring i 50% RH

116 Provkropparnas viktförändring över tid Viktförändring Promille Prov 1-6 stenmjöl, prov 7 naturgrus 7 d 14 d 21 d 35 d

117 Provkropparnas krympning över tid Krympmätning Krympning i promille 0,6 0,5 0,4 03 0,3 0,2 0,1 0-0, d 14 d 21 d 35 d Prov 1-6 stenmjöl, prov 7 naturgrus

118 Slutsats så här långt! Det finns ingen uttalad skillnad i krympning mellan betong tillverkad med fingrus och betong tillverkad med stenmjöl. Detta trots den stora skillnaden i flytmedelsdoseringen! Cirka 0,5 promille i krympning efter 35 dygn är ganska högt! Mätningarna fortsätter så vi får se vad framtiden visar!

119 Nordiska projektet Crack-Free Con Förstudie effekt av olika försegling av provkropparna 1 Ej förseglad 2 Ändytor förseglade 3 Två motstående långsidor Fria, resten förseglade 34 Alla ytor förseglade

120 VCT = 0,55 Byggcement Promille Viktförändring över tid Ändytor förseglade 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000-0, , oförseglad Helt förseglad Olika försegling 1-4 7d 14 d 21 d 35 d

121 VCT = 0,7 Byggcement Promille Viktförändring över tid Ändytor förseglade 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000-0,050-0, Oförseglad Helt förseglad Provkroppsutformning d 14 d 21 d 35 d

122 Krympning, VCT = 0,55 Promille 0,300 0, ,200 0,150 0,100 0,050 0,000 Krympning över tid, vct 0,55 Ändytor Sidor Ej förseglad Provkroppsutformning 1-4 Helt förseglad 7 d 14 d 21 d 35 d

123 Krympning, VCT = 0,7 Verkar vara mätfel! Promille 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 Krympning över tid, vct 0,7 Ändytor Sidor Ej förseglad Provkroppsutformning 1-4 Helt förseglad 7 d 14 d 21 d 35 d

124 Plastisk krympning hos självkompakterande betong PRESENTATÖR: Bertil Persson

125 Plastisk krympning hos självkompakterande betong BAKGRUND Vid husbyggnad kan självkompakterande betong nå en mycket stor användning En förutsättning är bland annat att ytsprickor kan undvikas Plastisk krympning äger rum före tillstyvnadstidens slut

126 Plastisk krympning hos självkompakterande betong BAKGRUND Mindre krympning med korrekt material Saito et al (w = 160 kg/m³) Autogen Total n) ing (mic crostrai Krympni vct = 0,15 LSF vct = 0,15 LSF SR vct = 0,25 M vct = 0,25 SR vct=0,30 N vct=0,30 N SR

127 Plastisk krympning hos självkompakterande betong BAKGRUND Mindre krympning med korrekt material: HP LSF SRA SSP high-range water-reducing admixture (Maleic type polycarboxylate-based y copolymer) lågalkaliskt cement; 10% silikastoft Shrinkage reducing admixture (Polyether derivative) Blandning av HP och SRA

128 Plastisk krympning hos självkompakterande betong BAKGRUND Projektet har genomförts med finansiering från Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond, SBUF, och PEAB Sverige AB Bertil Persson. Plastisk krympning hos självkompakterande betong utan byggfukt. Rapport TVBM LTH Byggnadsmaterial. ate a Lunds universitet, Lund, 2003, 60 sid.

129 Plastisk krympning hos självkompakterande betong Genomförande: BAKGRUND LTH byggnadsmaterial, Lund Projektledare: j Lars Östberg, PEAB Sverige AB, Förslöv Betong och material: Stefan Andersson, Färdig Betong AB, Malmö

130 Plastisk krympning hos självkompakterande betong MATERIAL Vattencementstal: vct = 0,35 (2 st.), vct = 0,38 (4 st.), vct = 0,40, vct = 0,43 samt vct = 0,53 (2 st.) Förseglade prover, vaxbelagda eller i relativ fuktighet, RF = 60%

131 Plastisk krympning hos självkompakterande betong BETONGAMMANSÄTTNING vct = 0,35: NORCEM, max 2 mm, w = 185 kg/m³ vct = 0,38; vct = 0,43,, vct = 0,53: Slite Std cement, max 8 el. 18 mm, ingen kalkstensfiller, w = 185 kg/m³

132 Plastisk krympning hos självkompakterande betong GENOMFÖRANDE Försöken genomfördes i allmänhet under 5 dygn Efterföljande mätning av hållfasthetsutveckling och RF även vid 28 dygns ålder

133 Plastisk krympning hos självkompakterande betong METODER Två krympplattor (ASTM C09.42.XX), 3 krympriggar (LVDT)

134 Plastisk krympning hos självkompakterande betong METODER Två krympplattor (ASTM C09.42.XX)

135 Plastisk krympning hos självkompakterande betong METODER: Tre krympriggar (LVDT) LVDT kopplade till mätdator Rörligt mätblock Ankare förankrat i Ankare förankrat i blocket riggens kortsida Teflonfilm

136 Plastisk krympning hos självkompakterande betong METODER Unik LVDT-mätning av deformationer på 2 nivåer, dvs. ytsprickans vidd kunde beräknas Vindtunnel med 4 m/s lufthastighet.

137 Plastisk krympning hos självkompakterande betong RESULTAT Krympning i luft, vct=0,38, 18 mm sten: 2,000 Förseglad krympning, i luft resp. med vax: 2,000 8 mm med vct= max 1 ft vid RH = 0.60 ( ) Krympning i luf 1,500 1,000 0,500 0,000 0,1 1,0 10,0 100,0 1000,0 Ålder (h) -0,500 Kry ympning ( ) 1,500 1,000 0,500 0,000 0,1-0,500 1,0 10,0 Ålder (dygn) Förseglad Luft Luft-spricka Vax 70 mm 20 mm Ytan Vax-spricka

138 Plastisk krympning hos självkompakterande betong RESULTAT Krympning i luft: ng (luft, ) Krympni 1,500 1,000 0,500 0, Ålder (dygn) 38max8 38max18 43max18 38max8id 38max18id 53max18 Förseglad krympning: örseglad d, ) Krym mpning (f 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000-0, ,200 Ålder (dygn) 35max2 38max8 38max8id 38max18 38max18id 43max18 53max18

139 Plastisk krympning hos självkompakterande betong SLUTSATSER SKB med vct 0,38 erhöll stor autogen krympning före tillstyvnadstidens slut (del av plastisk krympning) SKB med > 0,38 erhöll autogen expansion Grövre ballast gav mindre plastisk krympning

140 Plastisk krympning hos självkompakterande betong SLUTSATSER SKB med högre finhalt eller partikelsprång erhöll större autogen krympning före tillstyvnadstidens slut än betong med låg fillerhalt lt och ideal partikelfördelning Efter tillstyvnadstidens slut var krympningen i stort t sett lika stor för betonger med vct = 0,38

141 Plastisk krympning hos självkompakterande betong REKOMMENDATIONER Använd A ä d SKB med så stor ballaststorlek som möjligt Partikelsprång ger mer blödningsvatten vilket i sin tur minskar uppkomsten av plastiska krympsprickor

142 Plastisk krympning hos självkompakterande betong REKOMMENDATIONER Använd A ä d fc28 < 60 MPa (vct 0,43) Mindre sprickvidd erhålls med snabb hållfasthetstillväxt Använd effektivare försegling än vax

143 Plastisk krympning hos självkompakterande betong FORTSATTA STUDIER Avdunstning A d t i Blödningsvatten Fibertillsats Fillerhalt/typ vct Vindhastighet Viskositetsmedel Fältförsök