Prduktinseknmi h Betngva Göran Fagerund
ISBN 91-87334-05-4 A W Grafiska, Uppsaa 1990
INNHÅLL------------- Förrd? Kstnadspress innebär risker --------------------------------- 8 Prduktinsanpassa betngen! ------------------------------- 9 Översikt över prduktinsprbem ---------------------------- O Gjutbarhet 5 Gjutbarhet- Definitin 16 Gjutbarhet- Knsistens- Mätmetder 7 Knsistens sm mått på gjutbarhet 19 Omfrmningstaet sm mått på gjutbarhet 21 Gd gjutbarhet- n prprtineringsfråga 24 Gjutbarhet h vattenhat 26 Gjutbarhet h ementhat 28 Gjutbarhet h vattenreduerande tisatsmede 30 Gjutbarhet hs fytbetng 32 Gjutbarhet h uftprbidare 33 Gjutbarhet h ementsrt, SR-ement 34 Gjutbarhet h ementsrt, Anäggningsement 35 Gjutbarhet h baastgradering 36 Gjutbarhet h tisatsmateria, siikastft 39 Gjutbarhet h tisatsmateria, fygaska 40 Gjutbarhet h prduktinseknmi 41 Övriga byggtekniska prbem ------------------------------- 43 Förängd frmrivningstid- vinterbetngprbem 44 Knsistensföruster före gjutning 48 Försenad gvgättning 50 Separatin 51 Pastiska krympsprikr 52 Temperatursprikbidning 53 Förängd uttrkningstid 55 Krympsprikbidning 57 Kmpierad efterhärdning 59 Prbem hs den färdiga knstruktinen 61 För åg håfasthet hs knstruktinen 62 För åg beständighet hs knstruktinen 64 Frstbeständighet 65 Armeringskrrsin 67 Litteraturreferenser --------------------------------------- 6 9 5
--------------FÖRORD-------------- Vid entreprenörens bestäning av betng får inte enbart stenstreken, knsistensen h den av knstruktören krävda kubhåfastheten vara avgörande. Risken är då myket str att man gör en kraftig s. k. subptimering; d. v.s. betngmassan bir biig men prbemen på byggpatsen bir så stra att den ttaa prduktinskstnaden bir nödigt hög. Ti detta kmmer att prbem vid gjutningen fta medfor att byggnadsverket får sänkt kvaitet: sänkt håfasthet, åg beständighet, sprikbidning, svaga ytr et. I denna skrift vi vi visa att en str ande av aa de prbem man har på arbetspatsen kan ösas eer i varje fa kraftigt minskas genm ett mera nyanserat va av betng. Tyngdpunkten i skriften äggs på gjutbarheten eftersm myket stra besparingar i efteragningskstnaden kan göras genm reativt små forändringar i betngsammansättningen. Ä ven med tanke på arbetsmijön är det viktigt att använda betng sm kräver iten efteragning trts begränsade vibreringstider. Andra frågr sm kan uppkmma under prduktinsskedet berörs mera översiktigt. Dit hör vinterbetngprbem, tistyvnadsprbem, uttrkningsprbem, samt sådana beständighetsprbem sm egentigen hänfor sig ti feaktigt materiava men sm fta kmmer att beasta entreprenören. Dessa senare frågr har behandats mera utförigt i andra skrifter utgivna av Cementa, t. ex.: Vinterbetng; en översikt ( 1988) Gättning av betnggv ( 1989) Uttrkningstider hs betngknstruktiner ( 1988) Vattenbyggnadsbetng (1989) Anäggningsement for beständiga knstruktiner ( 1989) Betngknstruktiners beständighet - en översikt ( 1990) Skriftens avsnitt m gjutbarhet baseras ti str de på en mfattande undersökning sm nyigen sutförts vid Betngentrum i Mamö. Prjektet panerades av Christer Ljungkrantz vid Cementa h det praktiska arbetet genmfördes av Lars Hanssn vid Betngentrum. Ti dessa båda herrar framfors ett varmt tak. Jag vi även taka Ua Jardinger, Cementa, sm maskinskrivit texten, Ann Winberg sm fårdigstät at iustratinsmateria samt Gerdt Lundeberg, Cementa, sm redigerat skriften. Lund Juni1990 Göran Fagerund 7
---KOSTNADSPRSS INNBÄR RISKR --- Byggherren (knsuten)? pressar ntreprenören? pressar Betngeverantören Risk får ett dåigt byggnadsverk,{j... h Dyr byggprduktin,{}.. ger risk för Biig betngmassa Beräkna ttaeknmin av ika aternativ att kara såvä betngarbetet sm byggnadens kvaitet. Väg betngkstnaden mt övriga prduktinskstnader. Väg betngkstnaden mt risken att få ett dåigt byggnadsverk på grund av ökade prduktinssvårigheter. Instruera inköpare att ta hänsyn ti tta prduktinskstnad. Undvik subptimering! 8
--PRODUKTIONSANPASSA BTONGN!-- xempe ytterväggsgjutning höst-vår. Feaktigt agerande Ofuständig gjutning Ytprer Frmssningsskadr Rasrisk vid frmssning Dyr efteragning. Aktör Byggherre (knsut) ntreprenör Betngti verkare Krav K25 K25L 32mm Leverans K25L 32mm Låg byggnadskvaitet Biig betng men dyr prduktin h åg byggnadskvaitet. Riktigt agerande Aktör Krav Leverans D Byggherre (knsut) ntreprenör K25 - MinK25 - Håfasthet min 5 MPa efter 16 tim i iserad frm - xtra hög gjutbarhet Säker frmrivning Små (inga) ytskadr Biig efteragning. Betngti verkare - K35 - SH-ement - Leveranstemperatur 20 - Omfrmningsta O - Sättmått 150 - Inget retarderande tisatsmede - Inget tisatsmateria Hög byggnadskvaitet Utnyttja betngtekniska möjigheter att kara prduktinsprbem h därmed hög byggnadskvaitet 9
- ÖVRSIKT ÖVR PRODUKTIONSPROBLM- Prbem Betngrsak Knsekvenser/ Merkstnader Omfattande vinterbetngåtgärder på byggpatsen. Betng med för åg egen värmeutveking - för åg håfasthetskass, för ångsamt ement, - för åg gjuttemperatur, - siikastft eer fygaska, - retarderande ( vattenreduerande) tisatsmede. Kstnaderna på byggpatsen kan bi myket höga ( ungefåriga siffrr) infravärme 100:-/m 3, - ingjutna värmetrådar 120:-/m 3, - varmskju: kar ttakstnad, - byggtrk 150:-/m 3 Ingjutna värmekabar. Stråningsvärme. VarmskjuL Ojedriven byggtrk. Stra knsistensföruster före gjutning. Betngfabrik Sättmåttsf6rust. Förust av gjutbarhet. Bygge För åg vattenhat. Varm (het) betng. Feaktiga tisatsmede (for starkt vattenreduerande, aeererande). För ång tid efter tisats av fyttisats. Dåig gjutbarhet. Kassering av betng h ny everans. Dåigt kmprimerad betng kan ge åg håfasthet i knstruktinen: förstärkningskstnader. Låg ytfinish: agningskstnader. Försenad gvgättning. Föråg reaktivitet - ement med for ång bindetid, retarderande tisatsmede (t. ex. vattenreduerare), - siikastft eer fygaska. För åg gjuttemperatur. Övertidsersättning. Försenad frmrivning ger kstnader för prduktinsstörning. xtra agningskstnader- spakingskstnader. Svag betngyta. Risk för frysning av överytan (täkning f6rsenas). O
Prbem Betngrsak Knsekvenser Merkstnader Separatin. Låg sitstyrka. Krympsprikr i ytan. Ostabi betng för åg finpartikehat i förhåande ti knsistens h vibreringsmetd, - för ös knsistens. Kstnader för försvårad gättmng. Svårt att ytbehanda. Bestäaren aepterar inte ytan (avdrag för åg kvaitet). Besvärig vakuumbehanding. För hög finpartikehat - siikastft, - SH-ement, - fierrik betng. Vattenreduerad betng Kstnader för förängd vakuumsugning. Dåig gv kvaitet, eventuet sipning eer bining h pågjutning. Svag betngyta. K-värdeshöjning enigt BBK kan ej utnyttjas. Pastisk krympning. Betng med åg vattenseparatin - siikastft, - hög finpartikehat, - starkt vattenreduerad betng. fteragningskstnaderna kan bi myket höga (b. a. injektering av strt anta sprikr). Iband rivning h mbyggnad. A v drag för åg kvaitet. Genmgående sprikbidning. Låg beständighet. Låg ythåfasthet. Prbem vid pumpning. Dåig gjutbarhet. Kstnader för prduktinsstörning. Kassering av betng h ny everans. Strt pumptryk Låg pumpkapaitet. Stpp. 11
Prbem Betngrsak Knsekvenser/ Merkstnader Str efteragning. Gjutsår. Ytprer. Frmssningsskadr. Tidiga frysskadr. Dåig gjutbarhet. Långsam håfasthetstiväxt - för åg håfasthetskass, - för ångsamt ement, - för åg gjuttemperatur, - siikastft eer fygaska, - retarderande (vattenreduerande) tisatsmede. Stra efteragningskstnader (ungefäriga siffrr) - utiagning av väggar, 50-200:-/m 3 - spaking av vavundersida före måning, 50:-/m 3 - extra spaking av gv, 00-150:-/m 3 - i värsta fa mgjutning av frusen knstruktinsdel Förängd frmrivningstid. d p J r _ 1 Långvarig stämpning. Försenad frmssning. Långsam håfasthetstiväxt (t. ex. frysning av vav innan erfrderig frmrivningshåfasthet uppnåtts) - för åg håfasthetskass, - för ångsamt ement, - för åg gjuttemperatur, - siikastft eer fygaska, - retarderande (vattenreduerande) tisatsmede. Kstnader för prduktinsstörning. xtra frmkstnader. Förängd uttrkningstid (särskit vid tjka bjäkag, samverkans bjäkag, gv på mark). Lssnande gvmattr. Fuktskadade undergv (spånskivr). Båsiga färgskikt. För hög byggfukthat - högt vet. För ångsam uttrkningshastighet - betng utan uft. Kstnader för försenad gväggning (eer annan ytbehanding). Str risk för kmmande byggfuktskadr. Stra reparatinskstnader. Kstsam trkning (t. ex. byggtrk under ång tid). Temperatursprikbidning. Otät betng. Låg beständighet. Cement med för hög värmeutveking. Myket hög ementhat För hög gjuttemperatur. Höga kstnader för injektering (tätning). A v drag för åg kvaitet; Sänkt ivsängd. 12
Prbem Betngrsak Knsekvenser Merkstnader För åg betnghåfasthet i knstruktinen. Trykprvning För åg bärformåga h säkerhet mt brtt. Utebiven fukthärdning har ej kmpenserats med höjt K-värde enigt BBK's reger. AtfOr hög ufthat Siikastft, fy gaska, sagg utan att forstärkt fukthärdning använts. Ostabi betng - separatin ger åg håfasthet i överytr. Kstnader for förstärkning. A v drag för åg kvaitet. För åg beständighet hs knstruktinen (särskit satfrstbeständigheten). satfrystest Minskad ivsängd. För åg frstbeständighet vid test. Oämpig uftprbidare (stabit uftprsystem). Oämpig vattenreduerare. För krt bandningstid. Oämpigt bindemede t. ex. fygaska. Oämpig baast (prös, forrenad, samhatig). Kstnader for extra forstärkning eer skydd av knstruktinen. Avdrag för att avsedd kvaitet h ivsängd inte nåtts. I avariga fa rivning h mbyggnad. För ågt skydd av armering. Svårhärdad betng (t. ex. siikastft, fygaska, sagg). Kridförrenad betng (kridhatigt tisatsmede, havsvatten). Krympsprikr under byggtiden (t. ex. vid övergång mean tjk h tunn betng). För str fri krympning - hög vattenhat, - hög ementpastahat Ostabi betng - ytseparatin ger krympsprikr i ytan. ' För dåig gjutbarhet. Kstnader för injektering. A v drag for åg kvaitet. Otät betng. Låg beständighet. 13
14
Gjutbarhet 15
GJUTBARHT - DFINITION---- GJUTBARHTN eer ARBTBARHTN är ett mätt på den arbetsinsats- maskine eer manue- sm krävs för att överföra den färska, gjutna betngmassan ti en byggnadskmpnent av önskad kvaitet. Gd gjutbarhet = åg arbetsinsats (energiåtgång) Kraven på gjutbarhet varierar berende på tiverkningsbjekt h sätt att kmprimera betngen. Vid maskine betngvaruprduktin med fasta vibratrer stäs rätt små krav. Det är kså en annan typ av "gjutbarhet" än vid patsgjutning sm gäer, eftersm andra kmprimeringsmetder används. Vid patsgjutning med vibratrstav stäs fta myket stra krav av föjande skä - av arbetsmijöskä vi man använda små, ätta stavar, - av kstnadsskä vi man ha krta vibreringstider. Kraven på gjutbarhet varierar berende på viken egenskap hs byggnadskmpnenten sm efterfrågas. Generea krav: Inga gjutsär (råttbn). Fugd kringgjutning av armermg. Låg separatin av sten h vatten. Krav iband: Prfria ytr. Stäer myket stra krav på gd gjutbarhet m inte arbetsinsatsen ska bi rimigt str. Hög pakningsgrad på grund av krav på täthet h beständighet. Länsförsäkringars hus, Kungsgatan Stkhrn. ntreprenör Skanska AB. Ft Stefan Rikne. Hög gjutbarhet ger snabb gjutning med små skadr, gda ytr h gd arbetsmijö. 16
- GJUTBARHT - KONSISTNS - MÄTMTODR - Begreppet gjutbarhet innebär myket varierande krav på betngen berende på viken prduktinsmetd sm används. Gjutbar betng vid extrudering av hådäkspattr är t. ex. någt het annat än gjutbar betng vid patsgjutning av trånga väggar. När det gäer betng för vaniga gjutningar, sm ska kmprimeras med begränsad arbetsinsats h knventinea vibratrer, kan man finna reativt entydiga samband mean gjutbarhet h betngsammansättning. Det är denna typ av knventine betng sm behandas i avsnitten m gjutbarhet i denna bk. n svaghet är dk att det inte existerar någt riktigt bra sätt att mäta gjutbarheten. Den bästa "mätmetden" är fta den enskide betngarbetarens uppfattning. Gjutbarhet - arbetbarhet - ersätts ftast med begreppet "knsistens". a) tt strt anta knsistensmätare finns. Samtiga mäter på det på ena eer andra sättet energibehvet för att defrmera betngmassan i någt avseende. a) Sättkn- sättmått, (mm) b) Vebemätare- vebe, (sek) ) Mdifierad vebemätare - vebe(m), (sek) d) Mrnätare- mta (sag) e) Thauwmätare med saghank - Thauwmått (sag) f) Thauwmätare med fabrd - Thauwmått (sag) g) Skakbrd - utbredningsmått (mm) ) d) f) e). :,-4 - ----'- 1 I f, 1 } g) 17
Man har fårsökt utveka bättre mätmetder sm bygger på betngens visksitet h inre sammanhåning (khesin). Mtr T attersas tvåpunktstest/1/ Man mäter vridmtståndet vid ika varvta får att vrida runt en "visp" sm är nedsänkt i betngen. Mätaren ger khesin h visksitet. Tvåpunktstestet har vid abratrieförsök visat sig ge gd infrmatin m betngens gjutegenskaper, t. ex. inverkan av tisatsmede h tisatsmaterial Metden kan därfår användas får utprvning av betngreept men är dk inte användbar i fåt. Vridmment Rtr Prvbehåare Hastighetskntr Kraftmätare Khesin (inre sammanhåning) Vridhastighet Rapide-test /2/ Man mäter vid viket vridmment en fjäderbeastad vinge sm forts ner i betngen "säpper" h börjar vrida sig. Mätaren ger enbart khesin. Fördeen är att mätaren kan användas i fåt. Vridmment Max-värdet ger \khesin \ ' ' Vridvinke på handtaget I prinip brde man ha en mätare sm så reaistiskt sm möjigt återger betngens röresemönster vid gjutningen h därvid även energiåtgången för fuständig pakning. 18
KONSISTNS SOM MÅTT PÅ GJUTBARHT - Mätningar vid CBI; Ysberg /31. sättmåttet är ett dåigt mått på gjutbarheten. Två betanger (A h B) med samma sättmått kan ha het ika gjutbarhet bedömd kuärt/subjektivt. Låga sättmått kan ge gd gjutbarhet. Höga sättmått kan ge dåig gjutbarhet. Bra Subjektivt bedömd gjutbarhet 1 g '6! 4 8 8 Gd- i 8 tagbar! Dåig. Myket dåig 4 O D A 50 Sättmått, mm 100 150 K25 Singe K40 Singe K25 Makadam K40 Makadam Labratrieundersökningar vid Betngentrum Mamö 141. Std P-ement h SH P-ement Vibreringsinsats 300 s/m 3 Ökat sättmått ger dk nrmat färre ytprer. SH-ement ger mindre anta ytprer än Std-ement vid samma sättmått. Antaytprer (;;:, 5 mm) per m 2 100,-----------------------------------, StdP 90 SHP 80 70 60 50 40 30 20 10....... ''... ''Q. O '-.O... 'n... Std 0------------------------_, 50 100 150 200 250 Sättmått, mm 19
Mätningar vid CBJ; Ysberg 131. Std P-ement Mmåttet är ett någt bättre mått på gjutbarheten. Vid mrnått under a O sag har huvudparten av aa betanger bra eer gdtagbar gjutbarhet bedömd rent subjektivt. Vid mrnått över 30 sag har huvudparten av aa betanger inte gdtagbar gjutbarhet. Bra Gdtagbar Subjektivt bedömd gjutbarhet gmi g : g g e. eoo D D Dåig e e 8 : G e : ----+66 ---+76..--91 ---+78 Myket dåig D O :...6:!100 :-.9?90 9?65 10 20 30 40 50 60 f ; 1. 87 % gdtagbar gjutbarhet Mrnått (Anta sag) 66 % ej gdtagbar gjutbarhet K25 singe K40singe K 25 makadam K 40 makadam Mätningar vid CBI; Ysberg 131. Std P-ement Kmbinatin av mrnått h sättmått ger en tämigen gd bid av gjutbarheten. Ju ägre sättmåttet är dest högre mrnått kan aepteras. Metdens känsighet ökar med minskande sättmått. O <I Cii :s <I 60 50 40 30 20 10 1 O prver med 63-98 sag.. Gd gjutbarhet j gdtagbar gjutbarhet Ungefärig gräns mean gdtagbar h ej gdtagbar 0 0 gjutbarhet 50 100 150 Sättmått, mm Kmbinerat mrnått h sättmått ger en gd bid av gjutbarheten h är ett aternativ ti mfrmningstaet. 20
OMFORMNINGSTALT SOM MÅTT PÅ GJUTBARHT Omfrmningsmätaren ger fta ett bra mått på gjutbarheten. Varje sag medför en viss knstant energitiförsel Antaet sag är därför direkt prprtinet mt ttaa energiåtgången för att mfrma betngen från en kn ti en yinder. Vid mfrmningen tvingas betngen "rinna runt" under kanten på den inre yindern viket är svårt för en betng med dåiga gjutegenskaper. Bestämning av mfrmningstaet är standardiserad (SS 13 71 30). Omfrmningsmätaren sauförs i Sverige. 100 Omfrmningsmätare Sättkn Yttre yinder Inre yinder Mätningar vid CBI; Hård 151. O Betng med bra gjutegenskaper 6 Betng med besväriga gjutegenskaper (ij t) O :. 50 @ 5 10 15 Sättmått, m Kmbinatin av mfrmningsta h sättmått. n kmbinatin av mfrmningsta h sättmått ger en ännu bättre bid av gjutegenskapema. Het ämpiga betnger avsöjas ätt genm rimigt höga mfrmningstal Mätningar vid CBI; Ysberg 131; a JOO betngsatser. Std P-ement utan tisatsmede. Singe 8, 16, 32 mm. Starkt varierande betngsammansättning. 20 prver med 66-304 sag 265sag! 77 sag! 60,-.-----------,0-----------------, 50 ::6' Iii (ij 40 r }g en g' 30 :. ö 20 10 gd gjutbarhet ej gdtagbar gjutbarhet Ungefärig gränsinje mean gdtagbar h ej gdtagbar gjutbarhet :. ---- 50 100 150 Sättmått, mm 21
Ysbergs kassifieringsgränser /3/. Std P-ement Biden ti höger visar kassifieringsgränser enigtysberg /3/ för gdtagbar betng vid nrma stavvibrering. Gränserna har inagts efter en subjektiv/kuär bedömning av gjutegenskaperna. Kurvrna ger övre gränsvärden för vad sm är aeptabet. Sm synes kan högre mfrmningsta aepteras när sättmåttet sjunker. (Jämför sambandet mean mrnått h sättmått i föregående avsnitt.) Man kan emeertid ha myket ika gjutbarhet för ika betnger sm aa hamnar inm mrådet "bra betng" d.v.s. inm mrådet under gränskurvan. O C Iii (ij C O :. 140 120 \ 100 80 ' ' 1\ \ ' \./Makadam 60 '\..---Singe 40 ""' '..!..... 20... 32mm 16mm -..;;;;: 0 8 mm S 20 P 50 T 100 L 150 Sättmått, mm Framtagning av bästa reept. (Knstant sättmått) För knstant sättmått trde man få ptima gjutbarhet hs en betng sm har ägsta möjiga rfrmningstal (ij ti O : :. Bästa reept Oikareept 22
Biden ti höger visar att antaet ytprer minskar när mfrmningstaet minskar. Sambandet mean gjutbarhet (mängd ytprer) h rfrmningsta är dk ika för ika baastgraderingar. Se vidare avsnittet "GJUTBARHT OCH BALLASTGRADRING". N... Q). {) /\\.... <i <( Labratrieprvningar vid Betngentrum i Mamö 141. Vibreringsinsats 300 s/m 3 Std P utan tisatsmede 90 80 70 60 50 40 30 20 10 10 20 30 40 Omfrmningsta Labratrieprvningar vid Betngentrum i Mamö 141. Vibreringsinsats 300 s/m 3 Std P h SH P utan tisatsmede Biden ti höger visar att sambandet mean mfrmningsta h antaet ytprer berr på ementsrten. Vid SH-ement kan ett högre mfrmningsta aepteras, se vidare avsnittet "GJUTBARHT OCH CMNTSORT". Genm att minska betngens rfrmningsta kan man göra myket stra reduktiner i erfrderig vibreringsinsats. Låga mfrmningsta medför därför gd prduktinseknmi. --- StdP 60 ------ SHP "'... 50 40 {) /\\... 30. <i 20 <( 10 600 s/m 3.600s/m3 --...---- 900 s/m3...... --- 3 1 ----------------900 s/m J---- 0-------------------------- 10 20 30 40 Omfrmningsta Omfrmningstaet är idag det bästa sättet att avsöja betng med dåig gjutbarhet. Genm att prprtinera betng tiågt mfrmningsta kan vibreringsinsatsen, aternativt efteragningskstnaden, minskas. 23
-----GOD GJUTBARHT, N PROPORTIONRINGSFRÅGA Här nedan ges exempe på effekten av variatiner i tta mängd baast h effekten av reativ mängd grv h fin baast på gjutbarheten(= mfrmningstaet) /6/. Kurvrna tgs fram av amerikanen T C Pwers sm uppfann mfrmningsmätaren men sm använde den på ett någt annat sätt än vad sm görs i Sverige. Se artike av Hård /5/. Gjutbarheten är starkt berende även av små variatiner i betngsammansättningen. I biderna ti höger är ttaa baastmängden knstant för varje kurva. Ökad stenhat innebär därför att sandhaten minskar, se översta biden. Biderna ti höger visar att: För varje vet h ementpastahat finns det en ptima gjutbarhet vars värde berr på stenhaten. - Atför hög stenhat innebär att bruket bir så öst att stenarna inte kan bäras upp utan får kntakt h åser varandra; betngen bir sträv. - Atför åg stenhat innebär att sandhaten är så hög att betngen bir "seg" h mera rörig. Ju högre ementpastahaten är vid givet vet h stenhat dest högre gjutbarhet får betngen. n högre pastahat innebär nämigen mindre risk för att stenarna skaåsa varandra. Ju högre vet är dest ägre stenhat kan aepteras. Vid högre vet bir nämigen ementbruket ösare h förmår därför inte bära upp stenarna ika ätt. Låg stenhat Hög sandhat Hög stenhat Låg sandhat Omfrmningsta enigt Pwers. 50 40 30 20 "'43 10 35 Sag \ 30 \ % Cementpasta. \27 v \ 1\28 i'-" // 29 \ 1/ '\ ' _v!f \'\. ' - v v \ 40 -f-"'" \ 45 50 \ \ 25 VIV ' "\.. v, 40 26 VI --b VI / \ 30 j VL 1'\..28 \ "/ 10 35 5 1\ g ['.,.... J... t.. ' 1',.. _...,, 40 45 VI/J \ \ IJ r!!j /h ' m:. \ '!J f-- ' Ii 1/,.... "' /, If 2 '_/,, 1 35 40 45 w 50 50 rt 29 --- 28 -- - 27 26 - - 25 50 55 55 55 vet= 0,45 vt=0,56 vt=0,69 Absut vymprent sten (singe, max 38 mm) OBS! Kurvrna van är inte generet gitiga. De gäer för ett visst givet ement h en viss typ av fin respektive grv baast. Liknande ptimaa bandningar bör emeertid gå att ta fram vid varje betngfabrik med dess ement h baast. 24
Varje betngfabrik bör utprva h ptimera sina egna betnger. Detta kan ämpigen ske med hjäp av mfrmningsmätaren. Betngfabrikerna kan därvid behöva se över sin baasthantering, t. ex. använda baast sm är uppdead i fera fraktiner. Det kan kså bi aktuet att gå över ti mera finmad ement (SR-ement) för att förbättra gjutbarheten. Merkstnaden för betngen trde fta mer än vä tjänas in av entreprenören genm ägre prduktinskstnader. 25
GJUTBARHT OCH VATTNHALT--- Miniripunkterna i diagrammet i föregående avsnitt ger den ptimaa gjutbarheten för varje kurva. Dessa värden utritas ti höger sm funktin av den vattenhat sm fanns i den ptimaa bandningen. -.8 Q) (/) -.._ Q) s: Q_ 60 50 40 vet= 0,45 x vet = 0,56 vet= 0,69 Cementhat anges vid varje punkt Ökad vattenhat medför ökad gjutbarhet. ffekten är ika str avsett ementhatens strek. xempe: Ökning av vattenhaten med 151/m3 från 165 ti180 11m3 haverar mfrmningstaet. 30 Q) ]i (/) O : 20 15 10 150 160 0 248 Vattenhat, W, 1m3 170 180 267 330 Mätningar vid Betngentrum i Mamö 141. Std P-ement, utan tisatsmede. Stenmax 16 mm. 40-------------------------------- tt mfrmningsta av 15 sag kräver i genmsnitt en vattenhat av streksrdningen 190 /m 3 vid stenmax 32 mm h 200 11m 3 vid stenmax 16 mm. OBS! Värdet är inte generet gitigt; des därför att högre mfrmningsta iband kan aepteras, t. ex. vid åga sättmått, des därför att gynnsam baastkurva h andra ement (SH-ement) kan ge betng med hög gjutbarhet vid ägre vattenhat. 30 O : 20. 15 10 04----------------------- 150 160 170 180 190 200 210 220 Vattenhat, W, 1m 3 26
Mätningar på a 00 betanger av starkt varierande sammansättning (Std P, utan tisatsmede); Ysberg /3/. (a) Gd grusgradering, nrma ementhat!72 60------------------------------ (ij u; O 30. 20 15 10 -- -- --- -.- ---- 0+----------- 150 160 170 180 190 200 21 220 230 240 250 Vattenhat, W, 1m3 (b) Dåig grus gradering, åg ementhat Vid dåig grusgradering eer åg ementhat får små förändringar i vattenhaten myket str effekt på gjutbarheten. (ij u; O. 11 tt; 9 265 84 t r 1!!r 60---------------------- 50 40 30 20 15 10 0+-----r--------- 150 160 170 180 190 200 21 0 220 230 240 250 Vattenhat, W, 1m 3 Hög gjutbarhet förutsätter tämigen höga vattenhater i betngen. OBS! n höjd vattenhat åtföjs av håfasthetsskä av en höjd ementha t. Detta ger ett ytterigare psitivt bidrag ti gjutbarheten - se nästa sida. OBS! Atför höga vattenhater kan ha vissa negativa effekter, t. ex. större uttrkningskrympning eer ytseparatin. 27
---GJUTBARHT OCH CMNTHALT --- Miniripunkterna i diagrammen i avsnittet "GOD GJUTBARHT N PROPORTIONRINGSFRÅ GA" ger den ptimaa gjutbarheten får varje kurva. Dessa värden utritas ti höger sm funktin av värdet på faktrn vattenhat x ementhat hs den ptimaa bandningen. För varje knstant vet, d.v.s. knstant håfasthet, ökar gjutbarheten med ökat värde på taet. w= C 2 vet. xempe: n betng med vet = 0,56 Omfrmningsta O erhås vid. w 60 d 2. 0,56 = 60 1000 =.v.s. 1000 50 vet = 0,45 vet= 0,56 40 vet= 0,69 O 30 :. 20 10 40 50 60 70 Cementhat vattenhat C W 1000 1000 Detta ger C 327 kg/m 3 W 1831/m 3 Mätningar på a 00 betanger av starkt varierande sammansättning (Std P, utan tisatsmede); Ysberg 131. Figuren ti höger visar att mfrmningstaet 15 kräver att faktrn C W/1000 hs nrmaa svenska betanger är ägst a 55. n sänkning a v värdet C W 000 under a 45 innebär en snabb försämring av gjutbarheten.! tt 70-------------- 60 50 (ä (ii O 40 : 30 20 15,-------f't-b'- 10 Cementhat vattenhat C W 1000 1000 28
n betng sm ska ha gd gjutbarhet bör atså inte vattenredueras eftersm ett vattenreduerande mede vid knstant K-värde innebär att vattenhaten minskar ementhaten minskar d.v.s. faktrn C W minskar kraftigt xempe: Före vattenreduktin C=320; W = 190 C W=61000 Omfrmningsta 13 fter vattenreduktin med 15% C=275; W = 162 C W=45000 Omfrmningsta 23 Detta är den ökning i mfrmningsta man får vid vattenreduktin utan tisatsmede. Ti viss de kmmer denna att kmpenseras genm vattenreduerarens pastierande effekt, men inte fut ut, järnfor nästa avsnitt. Mätningar frånfätförsöken i Mamö h Stkhm i ansutning ti undersökning vid Betngentrum 141. Fätundersökningar vid byggen i Mamö h Stkhm bekräftar att en höjd ementhat ökar gjutbarheten h minskar antaet ytprer. Mamö sättmått a 150 mm Vibrering a 250 s/m 3 Omf.ta 10 Omf. 20 Anta prer 5mm 5 "' '-..,Prer......... '"' 10 Cementhat C 300 C 345 Stkhm Sättmått a 150 mm Vibrering a 250 s/m3 Omf. ta 10 5 Anta prer 5mm 20 10 Cementhat C 320 C350 C420 29
GJUTBARHT OCH VATTNRDUCRAND TILLSATSMDL Labratrieförsök vid Cemab. Betanger med uftinbandning a 5,5% (Vins Resin). Sambandet mean mfrmningsta h sättmått kan ändras i negativ riktning vid användning av vattenreduerande mede av typ ignsufnat. Orsaken trde vara att vattenhaten i betngen h därmed även ementhaten minskar, d.v.s. strheten C W minskar; se fåregående sida. Vattenreduerande mede kan därfår medfåra att gjutbarheten minskar trts att knsistensen mätt med sättmått är förändrad. 30---------------------- Std P Site. Meaminbaserat 10 (ii 100 200 Sättmätt, mm 30 iii O 20 :. 10 20 Lignsufnat- O : Anäggningsement Np!v utan vattenredu 100 200 Sättmått, mm Labratrieförsök vid Betngentrum i Mamö 141. Vibreringstid 300 s/m 3 100---------------------------- Biderna ti höger visar exempe på hur mängdenytprer ökar när vattenreduerande mede används jämfårt med betng utan sådana mede (hedragen inje). N 80 Q:; Q. 60 J') I\... 40 Vattenreduerare typ Q. ignsufnat >::: 20 meamin 50 100 150 200 250 Sättmått, mm 100 N 80 Q:; Q. 60 J') I\ 40 Q. >::: 20 Vattenreduerare typ ignsufnat meamin 50 100 150 200 250 Sättmått, mm 30
Labratrieförsök vid Betngentrum i Mamö 141. K30SHP Sättmått a 150 Omfrmningsta a O Betnger med h utan fyttisats, men med ungefår samma mfrmningsta h sättmått, har prvats i väggar. Ungefår samma betnger undersöktes såvä i abratriet sm i fu skaa vid ett verkigt bygge. Vibreringsinsatsen var vid abfårsöken a 300 s/m 3 h vid bygget a 200 s/m 3 N Q;. {) 1\\ [L 60 40 20 - r- med utan vattenreduerare Fätförsök i Mamö 141. K30SHP Sättmått a 150 Omfrmningsta a 8 I samtiga fa ökade mängden ytprer när betngen vattenreduerades. "' iii. {) 1\\ [L 60 40 20 [J med utan vattenreduerare Labratrietester vid Cemab. Betnger med Anäggningsement h uftprbidare Om mängden ytprer ska kunna begränsas kan vibreringsinsatsen behöva förängas trts att sättmåttet hs betngen med vattenreduerare är högre än hs betngen utan vattenreduerare. ' iii 100 {) 1\\ 50 [L Vattenreduerare typ ignsufnat + meamin ingen v redu Sätt 120 140 85 O T-------_.------ 300 600 900 Vibreringstid sek/m 3 V a Henreduerande mede innebär en kstnadsbesparing vid tiverkning av betngmassa. Denna besparing kan dk mer än vä ätas upp av kstnadsökningar vid betnggjutningen. 31
---GJUTBARHT H OS FLYTBTONG--- Fätförsök i Stkhm i ansutning ti undersökningar vid Betngentrum /4/. Ä ven m mfrmningstaet är ägre h vibreringsinsatsen rrändrad kan fytbetng ge fer ytprer än ättfytande utan fyttisats. För att en betng med fyttisats ska få samma gjutbarhet sm en knventineättfytande betng utan fyttisats krävs nrmat att sättmåttet - utbredningsmåttet - är högre. Anta prer ;;;, 5mm 50 25 Vibrering a 240 s/m3 K30HFStd (medev. av 3 mätningar) Omf. ta: 7 K30 LStd (medev. av 12 mätningar) 11 Vattenhaten bör atså inte redueras m fyttisatta betnger ska få hög gjutbarhet. 32
--GJUTBARHT OCH LUFTPORBILD AR-- Prinipiet samband mean gjutbarhet h vattenhat + uftha t. Vad avser gjutbarhet trde uftprvymen mtsvara samma vym bandningsvatten. D.v.s. % extra uft mtsvarar O 11m 3 extra bandningsvatten. n ökad ufthat vid knstant vattenhat innebär därfor, iksm en ökad vattenhat, att gjutbarheten ökar. Mätningar vid Betngentrum /4/ visar att tisats av 4,5% uft ökar sättmåttet från a 50 ti 80 mm eer från 80 ti 140 mm. Omfrmningstaet h antaet ytprer 5 mm minskar med a 30-40 %. (Vatten+ uft) 1m 3 OBS! Oämpiga uftprbidare eer ämpiga kmbinatiner av uftprbidare h vattenreduerande mede kan ge stabia uftprsystem. Den brtdrivna uften kan ansamas vid frmytan h ge kraftig ytprbidning. Sådana tisatsmede bör undvikas även av beständighetsskäl 33
GJUTBARHT OCH CMNTSORT -- SR-CMNT Med SH-ement erhås gd gjutbarhet, uttrykt sm antaet ytprer, vid högre mfrmningsta än med Std-ement. Detta innebär att baastgraderingen bir en mindre kritisk faktr vid användning av SH-ement. Labratrietester vid Betngentrum i Mamö 141. Samband mean mfrmningsta h anta ytprer vid vibreringsinsats 300 s/m 3 Baast med ptima finhetsmdul 100 80 "' a; a. 60!) 1\\ 40 a. (ii <( 20 StdP SHP 10 20 30 40 Omfrmningsta SH-ement ger vid samma knsistens uttrykt sm sättmått en påtagigt bättre gjutbarhet. Labratrieförsök vid Betngentrum i Mamö /4/. Utan tisatsmede 80 N a; a. Medevärde för StdP 60 '-.........,!)... 1\... a.. 40 20... Medevärde för SHP''-...... 0------------------ 50 100 200 250 Sättmått, mm Vibreringsinsatsen kan minskas när SH-ement används. Labratrieförsök vid Betngentrum i Mamö 141. 75,--------------------------, "' a; a. 50!) StdP 1\\... 25 SHP a.. ;----------------- 300 600 900 Vibreringstid, sek/m 3 SR-ement trde därför kunna ge gd prduktinseknmi i de fa där prfria ytr är av vikt. 34
---GJUTBARHT OCH CMNTSORT -- ANLÄGGNINGSCMNT Vattenbehv hs betng med Anäggningsement eer Std P Site. Mätningar vid Cemab. Anäggningsement kräver mindre vattenhat än vanigt Std P-ement för att uppnå samma sättmått..r:: Q). Q) C: 250 325 400 400 Kg/m 3 Sätt: 70 75 30 70-90 mm Vid samma sättmått kan man därför förvänta sig att Anäggningsement ger någt sämre gjutbarhet än andra Std P-ement. Labratrieförsök vid Cemab. Utan vattenreduerare, ufthat 5,5 % Sättmått 7 5 mm 150------------------, "' Q; 3: 100 A-ement W= 170 "' 1\\ 0+------------- 300 600 900 Vibreringstid, sekim 3 Med vattenreduerare, ufthat 5,5% Sättmått 110 å 140 mm 150...-----------------------, A-ement Sätt = 140 W= 160 StdP Sätt = 110 W=170 0-------------- 300 600 900 Vibreringstid, sek/m 3 För att ge samma gjutbarhet bör vattenhaten i betng med Anäggningsement ökas ti samma nivå sm gäer för andra Std P-ement, d. v.s. sättmåttet ska göras högre i betng med Anäggningsement. 35
GJUTBARHT OCH BALLAsTGRADRING -- Mätningar på a 00 betanger av starkt varierande sammansättning, Std P utan tisatsmede; Ysberg 131. n ökad mängd finmateria i betngen ger en ökad gjutbarhet. 200,----.----,----,----,---, Förenkat kan man säga att gjutbarheten ökar med ökande strek på föjande uttryk: (+y 0 ) W där C = ementha t, kg/m 3 Y = mängd baast < 4 mm, kg/m 3 W = vattenhaten, kg!m 3 150 L Makadambetng 1 00 150 200 250 300 350 400 (C+ y 0 ) w/1000 Mätningar vid Betngentrum i Mamö 141. Betng utan tisatsmede, Std P, 16 mm stenstrek nigt uttryket van skue sand vara ikvärdigt med ement när det gäer effekten på gjutbarhet. Detta är inte rätt eftersm ett materia får större effekt ju finkrnigare det är. xtremt finkrnigt materia, t. ex. siikastft, kan dk ge prbem med ketighet, se nästa avsnitt. Cement har såedes större effekt än sand. Finmad ement (t. ex. SH) har större effekt än ement med nrma finhet: se avsnittet "GJUT BARHT OCH CMNTSORT SR-CMNT". n sand har större effekt ju finare den är, d. v.s. ju ägre finhetsmdu baasten har. Se figuren ti höger h på nästa sida. (OBS! n atfår fin sand kan dk minska gjutbarheten genm att "ketigheten" ökar; se figurerna på sidan 38.) 501,------------------------, 40 Finhetsmdu 5,0 30 C : 4,75. 20 4,5 10 50 100 150 4,25 4,0 3,75 Sättmått, mm 36
I figuren ti höger har mfrmningstaet enigt undre figuren på föregående sida vid knstant sättmått 75 mm utritats. Den starkt psitiva effekten av att sänka finhetsmduen framgår kart. {) 50 :a; ;i : (/) 30 :a; (ii '- 40 t O : 20. = mätpunkt (2-15 värden i varje punkt) 10 3,5 4,0 4,5 Finhetsmdu 5,0 Mätningar vid Betngentrum i Mamö 141. Betng utan tisatsmede, Std P, 16 mm stenstrek Den ptimaa finhetsmduen sammanhänger med mängden ement h vatten i betngen; ju mera vatten h ement betngen innehåer, dest ägre förefaer den ptimaa finhetsmduen bi. n minskning av FM åtföjt av en ökning av ement- h vattenhaten så att sättmåttet h vet bibehås, kan därfår ge gynnsamma gjutegenskaper. Vid åg FM ger en ökning av enbart ementhaten ett ägre mfrmningstal Detta kan förefaa egendmigt men hänger sannikt ihp med att i detta fa en gynnsam kmfördeningskurva får deen ement + finmateria < 0,25 mm erhås. 30.-------------------------------, Cement/vatten 390/200 19 20, / 3201200 f3, - /-: 250/200,/' Cement/vatten....,_.,-:, 250/21 Q......... -:::.:.:;....... 10 320/21._,: ::::::.::::::-.. 390 /210-- 37
Mätningar vid Betngentrum i Mamö 141. Knstant vibreringsinsats, 300 s/m 3 A v figurerna ti höger framgår att: 40 Vid knstant finhetsmdu ökar gjutbarheten, uttrykt i antaet ytprer, med minskande rfrmningstal Den ptimaa gjutbarheten erhås vid en viss finhetsmdu (i försöken a 4,3). Såvä högre sm ägre finhetsmdu ger sämre gjutbarhet. Vid SR-ement kan ett högre mfrmningsta aepteras utan att ge fer ytprer. Den strekade injen i figuren visar hur mfrmningsta h anta prer varierar fr en viss betng med knstant ement h vattenhat då baastens finhetsmdu (FM) varieras ( stenmax 16 mm). Lägst rfrmningsta erhås med FM = 4,25. n ökning av FM (mer sten, mindre grus) ger en mer svårbearbetbar betng men färre ytprer. n minskning av FM (mindre sten, mer grus) ger en ökning av såvä mfrmningsta sm anta ytprer. (ij 30 u; O : 20. (ij u; O : ' 10 40 -- { =320 w =200 Stdement Prer ( 5 mm) per m 2 80 0+------r---- 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 30 20 10 SH-ement Finhetsmdu Prer( 5 mm) per m 2 : 320 r 40 20 0-------------- 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 Finhetsmdu Högsta gjutbarhet erhås med SH-ement h med en baast med "agm" mängd fin partikar. Optima baastkurva tas fram i varje enskit fa med hjäp av mfrmningsmätaren. 38
GJUTBARHT OCH TILLSATSMATRIAL - SILIKASTOFT Vattenbehv hs betng med siikastf. Anays av nrskafrsök 181. Siikastft utan tisats av vattenreduerande mede eer fyttisats medfår en kraftig ökning av vattenbehvet. Med hjäp av vattenreduerande mede kan vattenhaten i en betng med siikastft bibehåas fårändrad vid fårändrat sättmått Siikastft medfår atid en kraftig reduktin av ementhaten när K värdet är fårändrat. I strt sett ersätter kg siikastft 2,5 a 3 kg ement. Detta innebär att en betng med siikastft nrmat har en ägre tta bindemedeshat Uttryket (C + S) W minskar därfår. (S = mängd siikastft, kg/m 3 ). Försök vid Betngentrum (4) visar att betng där O% av ementet bytts ut mt siikastft vid förändrad vattenhat får a dubbet så strt mfrmningsta h 50-100% fer ytprer. Om vattenhaten ökas med a 10-12 kg/m 3 så att samma sättmått erhås bir såvä mfrmningstaet sm antaet ytprer emeertid ika stra hs betng med sm hs betng utan siikastft. ffekten av siikastft på gjutbarheten h vibreringsbehvet bör utprvas i varje enskit fa, t. ex. genm mätningar av sambandet mean vibreringstid h antaet ytprer. OBS! Siikastft kan medfåra en de betngtekniska prbem, t. ex. Minskad beständighet, se ref 1101. Ökad risk får pastisk krympning; se avsnittet "PLASTISKA KRYMPSPRICKOR". Minskad reaktivitet hs betng vid åg temperatur, d.v.s. vinterbetngprbem; se ref 111/. Ökad känsighet får utebiven fukthärdning; se ref /8/. ' 60 (ii J:: 2 -r 40 > > <t! O - 20 Q 80,----------------------- Utan vattenreduerande mede Med vattenreduerande tisatsmede (3 1m 3 ) 0---T------ 020 40 60 80 100 Ökning av mängd kisestft, kg/m 3 Beräknad tta bindemedesmängd i betng med siikastf vid knstant håfasthet h knsistens. kg siikastf antas ersätta 3 kg ement. 250 ---------------------, "', 6 -:g 200 (/) Qi "O Q) Q) "O 15 J:: g 150 Q) > Bindemede (ement + siika) Vatten 1 00+---.,...--,..----,r----r---T-----1 2 4 6 8 10 12 Siikastft, % av ement Inverkan av siikastf på gjutbarheten /24/. 26 24 O <t! <ii 22 <t! 20 18 (/) O 16 14. v = C 230 kg/m 12 3 T = C 215 kg/m 3 5 10 15 20 Mängd siikastft i % av ementvikten 39
GJUTBARHT OCH TILLSATSMATRIAL - FLYGASKA Vattenreduktin när en de av ementet byts mtfygaska Cement+ fygaska = 300 kg 1m 3. ngeskaförsök /9/. Krn av fygaska är av samma streksrdning sm ementkrn. De trde därför i strt sett ha samma effekt på gjutbarheten sm ement. I prinip brde man därför vid knstant baasttyp h håfasthet kunna uttryka gjutbarheten med uttryket (C+ FA) W (FA =mängd fygaska, kg/m3). Fygaska kan bara ersätta en mindre de av ementet vid bibehåen håfasthet. Nrmat ersätter kg fygaska a 0,25 kg ement. Användning av fygaska innebär därför att den ttaa mängden bindemede ökas. Å andra sidan medför fygaska att vattenhaten kan sänkas med bibehået sättmått Den vattenreduerande förmågan ökar med ökad finhet hs askan h med minskande gödförust (denna ska atid understiga 5 % h hest vara ägre än 3%). Netteffekten av fygaska på gjutbarheten är därför inte het kar. Nrmat trde fygaska inte medföra någn försämring. OBS! Fygaska kan ge en de betngtekniska prbem 112/, t. ex. Missfärgning av ytr. Osäker frstbeständighet Stra h jämna dseringar av tisatsmede. -.(ii.5 10 (f).;g (f) 220 210 200 Fygaskahat (% av ement + fygaska) 190 Prtandement.:.:. 180 >.r:: 170 (!). 2 160 -r > 150 5 15 25 35 45 55 Fygaskans finhet, siktrest vid 45 -Lm sikt(%) Beräknad tta bindemedesmängd i betng med fygaska vid knstant håfasthet h knsistens. kg fygaska antas ersätta 0,25 kg ement. 250 "',.:.:..r:: (f) 200 (!) (!) "O 15.r:: g 150 > 100----r--.---.----,- 5 1 15 20 25 30 35 Fygaskahat % av ement Tisatsmateria har en kraftig effekt på såvä gjutbarheten sm på andra betngegenskaper. ffekten berr på typ h kvaitet av materiaet. ffekten på gjutbarheten måste utprvas i varje enskit fa. 40
- GJUTBARHT OCH PRODUKTIONSKONOMI - Genm enka forändringar i betngsammansättningen kan stra forbättringar i betngens gjutbarhet åstadkmmas. xempe på sådana forändringar är: övergå ti SH-ement, undvik vattenreduktin, ptimera baastkurvan genm att sammansätta en ptima kurva ur fraktinerad baast. Dessa åtgärder medför vissa merkstnader. Dessa måste vägas mt vinster på byggpatsen i frm av minskat vibreringsbehv, forbättrad arbetsmijö, minskad efteragning, högre kvaitet hs byggnaden. Föjande kstnadsanays kan göras baserad på fätstudier sm gjrts i Mamö av Betngentrum 141. De redvisade betngkstnaderna gäer nettmerkstnaden för ement. Den ökade betngkstnad sm faktureras från en betngfabrik bir större, uppemt 30-40:-1 m 3 för at 2. Trts detta är vinsten tydig vid en inbesparing av a 50:-m 3 for minskad efteragning. Ti dessa vinster kmmer mindre risk för gjutsår h bättre arbetsmijö. Uppgifter m ika arbetspatsers efteragningskstnader varierar myket kraftigt. Kstnader i intervaet 100-200:-m 3 är vaniga for utiagning h spaking, vari ingår även andra defekter än ytprer, t. ex. frmskarvar. Vid en fätstudie i Stkhm i ansutning ti 141 erhös efteragningstider sm överag var myket små h sm endast någt ökade med mängdenytprer > 5 mm. Kstnaden var a 25-40:-m 3 för 10-50 ytprerm 2 Orsaken trde vara att ingen ispaking utan endast bredspaking gjrdes inför fårdigbehandingen i frm av imning, vävkistring h måning. Vägg ti bstadshus Utgångsbetng K30 L med vattenreduerare Utgångsbetng "Mdifierad" betng 20 prer1m 2 5 prer1m 2. 0 00 Lagningstid 40 min1m 3 Lagningskstnad 100:-m 3 50:-m 3 Ökade betngkstnader "Mdifierad" betng At, ej vattenreduerad Mer ement + 15:-m 3 ej vattenreduerare -5:-m 3 At 2, SH-ement Dyrare ement +20:-m 3 Lagningstid 20 min1m 3 Lagningskstnad Kstnadsändring - 50:-m 3 +10:-m 3 +20:-m 3 Tta vinst 40:-m 3 30:-/m 3 41
42
Ovriga byggtekniska prbem 43
FÖRLÄNGD FORMRIVNINGSTID, VINTRBTONGPROBLM n mfattande genmgång av prbemen kring frmrivning h vinterbetng ges i skriften "Vin terbetng - en översikt" 11. Där visas att de ara festa prduktinsstörningsprbem vintertid kan ösas genm att man väjer en mera reaktiv betng (högre K-värde, SR-ement) kmbinerat med väiserade frmar. rfrderig frmrivningshåfasthet enigt 11. Innan frmrivning sker måste betngen ha uppnått en viss frmrivningshåfasthet I BBK 79 ges vissa shabnreger vika är rätt stränga. För vanigt byggande kan någt ägre värden användasförutsatt att man verkigen mäter frmrivningshåfastheten, t. ex. genm mgnadsgradsmätning innan frmen rivs. Vägg Bjäkag nigtbbk 6MPa 70% av K-värdet Nrma byggnadsprduktin 4å5 MPa 15 MPa ** 5MPa* *) när frysrisk föreigger **) för en nrma bjäkagspatta. Högre värde vid ängre spännvidd eer vid ast på pattan. Ansvarig arbetsedare är ansvarig för att håfastheten mäts före frmrivning. Beräknade håfasthetskurvr 11/. (a) 16 m vägg, iserad pywdfrm, gjuttemperatur + 15 Frmrivningstiden förängs kraftigt när utetemperaturen sjunker under + O m man inte vidtar extra åtgärder t. ex. höjd betngkvaitet, SR-ement, iserade frmar. Vid minusgrader ute fryser betngen innan 5 MPa uppnås m ej extra åtgärder vidtas. 10 1<25, Std P m a.. 2 af 5 "Frysvikr"- ;r.r:: -"' (.) 1-- O Betngen fryser! :.:::: Frusen Utetemp + 20 ::::::::::::::::::/::::::::::::::: = 5 6 12 18 24 30 Tid, im 44
(b) 16 m bjäkag, iserad pywdfrm, gjuttemperatur + 15 15 1-------------------,Utetemp. +15 C 1<25 Std P t 10 O Betngen fryser!... Frusen -' 2 3 4 5 Tid, dygn 7 5 Atfår tidig frmrivning medfår många risker h stra kstnader: - väggras, frmssningsskadr, - stra nedböjningar. Uppfyer man frmrivningskraven kan man å andra sidan drabbas av fårängda prduktinstider såvida inte extra åtgärder vidtas. Långsamt /117 r- I'' 1 1 ff f/ 1 1; /') / t / / 't / / If 1 / /,. -, <J 111 11;// _,-"'_,,. ; / / / / / t 1/ / / -"'_, /,, 1/ /... / '"' V(/_.,-".-- - - - -, 7/,...:_:.:.:.:::.----- I Väggras Frmrivningsskadr Nedböjning av bjäkag 45
I skriften "Vinterbetng- en översikt" I / ges ett strt anta s. k. frmrivningsdiagram med vars hjäp man kan väja betngkvaitet, betngtemperatur h frmtyp vid ika yttertemperaturer. Diagrammen gäer des vaniga 16 m väggar, des 16-20 m bjäkag. Diagrammen förutsätter att betngytan täks krt tid efter gjutning h att extra värme tiförs vid ansutningen mean vägg h tidigare gjutet bjäkag. Nedan ges några exempe på användning av diagrammen. Väggar: Oiserad pywdfrm. Utetemperatur +5 (höst h vår). Bjäkag: Oiserad pywdfrm. Utetemperatur +7,5 (höst h vår). Diagrammet visar den stra effekten av höjd håfasthetskass h/ eer övergång ti SH-ement. x: Gjuttemperatur + 15, utetemperatur +5T. n vanig K25 Std P räker inte för säker frmrivning. Föjande betnger krävs - K40StdP - K30(å K35)SHP. Med SH-ement h K40 kan man kara temperaturer ända ner ti -10 vid en gjuttemperatur av +25 trts att frmarna är iserad e. Väggar: Oiserad pywdfrm. Utetemperatur +5 (höst h vår). Std P-ement Gjuttemperatur, K45 en en :i2 "' en K40 K35 Q).. t K30 :ni I 1<25 1<20 + 15 +10 +5 ±0-5 -10-15 Utetemperatur, SH-ement Gjuttemperatur, K45 en en "' K40 :i2 en K35 Q).. t K30 :ni I 1<25 1<20 +15 +10 +5 ±0-5 - 10-15 Utetemperatur, Ä ven för bjäkag är höjd håfasthetskass h/eer övergång ti SH-ement myket effektivt. x: Gjuttemperatur + 15, utetemperatur + 7,5. n vanig K25 Std P ger en frmrivningstid av a 7 dygn. Mer än en havering av frmrivningstiden erhås m man övergår ti föjande betnger - K35 Std P (frmrivningstid 2,5 d), - K30 SH P ( frmrivningstid 2,5 d). Bjäkag: Oiserad pywdfrm. Utetemperatur + 7,5 (höst h vår). Std P-ement K45 j j j_ K40 _ 15 K35 j_ MPa K30 j_ j_ j_ K25 _j j_j K20 Frmnvn.td O 2 3 4 5 6 7 8 dygn SH-ement K45 III K40 I 15 K35 I MPa K30 K25 j K20 Frmrivn.tid O 2 3 4 5 6 7 8 dygn Frm- Hå- rivn.- fasthåt. hetskass +S. D +25 C D+20 C D +15 CD +10 C RakereJ GJUTTMPRATUR 46
Redan under höst h vår kan frmrivningstiden bi kraftigt frängd m man vi undvika yksrisker h extra agningskstnader fr frmrivningsskadr. nka frändringar i betngkvaitet-högre K-värde, SH-ement- gör det möjigt att bibehåa nrmaa frmrivningstider. Merkstnaden fr betngen bir trigen ägre än besparingen på byggpatsen. Många vaniga vinterbetngåtgärder, såsm infravärme, byggtrk, het betng, ingjutna värmekabar et. är fta nödiga h kan ersättas med höjd betngkvaitet h SH-ement frutsatt att frmarna iseras vä. 47
KONSISTNSFÖRLUSTR FÖR GJUTNING- I vissa fa uppträder str förust i gjutbarhet från det betngen ämnar betngstatinen tis dess den gjuts. Iband är knsistensförusten så str att betngen måste kasseras. I andra fa använder man betngen men får dåig kmprimering h/eer dåig ytfinish. Prbemet kan bemästras genm ändring i betngsammansättningen. Oika tistyvnadsförpp mean bandning h gjutning. Betng med ågt vatteninnehå - t. ex. starkt vattenreduerad betng - kan få en kraftig sättmåttsförust tämigen krt tid efter bandning. Detta berr på att den ementreaktin, sm trts at sker under den första tiden, drar undan ytterigare vatten varefter resterande vattenhat kan bi för åg för att betngen ska ha gd gjutbarhet, se avsnittet "GJUTBARHT OCH VATTN HAL T". Prbemet ökar när betngen är varm (varmt väder, varm betng) eftersm ementreaktinen då bir snabbare. Str avdunstning från betngasset ger kså ökade prbem. Bandning Tid i Gjutning Vattenbehv hs betng med Anäggningsem ent respektive Std P Site Betng med Anäggningsement kräver en ägre vattenhat än annan betng även när vattenreduerande mede ej används. Detta eder ti snabbare förust av gjutbarheten hs betng med Anäggningsement. 200 "' 180 D Anäggningsement Std P Siite 6 =17 1/m 3 >.r: 6 =3 Q). 6 =0 160 140 C: 250 325 400 400 Kg/m 3 Sätt: 70 75 30 70-90 mm 48
Mätning av sättmåttsförust hs betng med Anäggningsement eer Std P Site (400 kg ement/m) 160.,----------------------, Betng med Anäggningsement bör därfor ha en ösare utgångsknsistens, d.v.s. faktrn C W ska vara ika hög sm hs betng med vanigt Std P-ement. Man får då i strt sett samma tistyvnadsfårpp. 120. 80 (f) C=400 kg/m 3 ----Anäggningsement - - ----- Std P Site 40 Vt=0,41 OBS! 0+----r--------r------- 20 40 60 Tid, min U n d vik att vattenreduera betng vid ång tid mean bandning h gjutning. Detta gäer särskit betng med Anäggningsement 49
----FÖRSNAD GOLVGLÄTTNING ---- Den bästa tidpunkten att gätta ett gv inträffar i samband med ementets bindning, d. v.s. när betngen tistyvnar. Denna tidpunkt fördröjs kraftigt när betngen bir ka eer m betngen innehåer retarderande tisatsmede eer tisatsmaterial Genm ämpigt va av vet h ementsrt kan man påverka gättningstidpunkten. Gvgättning kan påbörjas tidigare m man använder en mer reaktiv betng d.v.s. en betng sm har SH-ement, har högt K-värde, saknar retarderande tisatsmede (t. ex. vattenreduerande tisatsmede av typ ignsufnat), sm inte innehåer siikastft eer fygaska, sm har en rimigt hög gjuttemperatur. Sm bjäkagsbetng används fta starkt vattenreduerad betng sm gjrts gjutbar med hjäp av fyttisats. Sådan måste vara av ike retarderande typ. Lämpigast är att använda meaminbaserad fyttisats medan ignsufnatbaserad eer naftaenbaserad bör undvikas. Diagrammen ti höger ger en gd uppfattning m vika faktrer sm påverkar gättningstidpunkten, nämigen betngtemperatur, vet h ementsrt. OBS! Vid ka väderek är det viktigt att täka ytan snabbt. Annars kys den av h gättningstidpunkten bir kraftigt fördröjd. Nmgramför uppskattning av väntetid innan gvgättning 131. Betng utan tisatsmateria eer tisatsmede. s 30 ' 1i 40 Q) f- 50 ffi., :>. "O $ 2 --' '"' >...r--! 10 t 40 50 vet -r- StdP 0,3 4 '-=- ' 0,5 0,6 0,7 0,8= 0 f- i-+- vg 0,3. 0,4 0,5-0,6-0,7.0,8 f- - -- 20 +-+'-. - +-L-J---f-t-+--1 2 ',-- - --t-t-+ i -t-t-, +-1-1--f--- f-+-+- f---- SR-ement h/eer höjd betngkvaitet möjiggör tidigare gvgättning. Vakuumbehanding är en myket ratine metd att prduera betnggv. Man är då inte berende av ementreaktinen. sutkvaiteten bir kså hög. 50
SPARATION------- stenseparatin eder ti: Svaga ytr med åg sitstyrka h åg beständighet- se avsnitten "FÖR LÅG HÅLLFASTHT I KONSTRUKTIONN" h "FÖR LÅG B STÄNDIGHT I KONSTRUKTIONN". Str ytkrympning- se avsnittet "KRYMPSPRICKBILDNING". Hs ättbaastbetng fås mvänd stenseparatin d.v.s. prösa stenar fyter upp viket eder ti exakt samma prbem. Vattenseparatin eder ti: Svaga ytskikt -aitaneskikt- vika är dammande h svåra att ytbehanda. Separatinsfikr under stenar h armeringsjärn. Ger beständighetsprbem. A frm av separatin kan undvikas genm en riktig betngsammansättning. stenseparatin berr på densitetsskinaden mean sten h ementbruk. Tendensen ti stenseparatin kan testas genm att ett betngprv vibreras under ika ång tid (t. ex. i ett ufthatskär). Tjkeken hs het stenfritt skikt är ett mått på separatinstendensen vid den aktuea vibreringstiden. stenseparatinen ökar med ökande vattenhat i betngen h med ökande sättmått Kntinuerig baastgradering minskar tendensen ti stenseparatin. Partikesprång ökar tendensen. Vattenseparatin berr på densitetsskinaden mean vatten h ement respektive baast. Tendensen ti vattenseparatin avtar med ökande finpartikehat h med ökande finhet hs bindemedet. Nrmakrav för åg vattenseparatin är w C+ F ::::; 0,5 Testning av stabiitet 127/. F= fier::::; 0,125 mm OBS! SR-ement eer inbandning av siikastft ger ftast åg vattenseparatin. stenseparatin Vattenseparatin Cementbruk; densitet "" 21 00 a 2200 kg/m 3 :.:r:-.;. r.::: ' -:.... t. :. sten;...--de n s i tet "" 2700 kg/m 3.. ' Sättmått, mm L!) --Med fytti satsmede.- ---- Utan fyttisatsemede C\1 L!) 120 I 90 Q) -ö "' 60 C : ;::::.. 5 30 / ".; J. 01 10 20 30 40 stenfritt bruksskikt, mm Vatten; densitet "" 1000 kg/m 3 Cementkrn;- - --- -- Sandkrn; densitet 3100 kg/m 3 - : - - i kg/m 3 Lös betng h/eer hård vibrering stäer stra krav på betngmassans stabiitet. Denna måste utprvas i förväg. 51
PLASTISKA KRYMPSPRICI<OR --- Pastiska krympsprikr uppkmmer ätt under det första dygnet. De berr på en kraftig uttrkning av den nygjutna betngen, Sprikrna är fta genmgående h reparatinskstnaderna bir höga. Sprikrisken minskar vid ämpigt betngval Mekanismen bakm pastisk krympning. I samband med tistyvnandet h några timmar därefter är betngen extremt känsig fr uttrkning. Dess dragtöjningsförmåga är då myket åg. När ytan bir trr uppstår dessutm krökta vattenytr mean ement- h baastkrnen. Detta innebär att hea betngvymen utsätts fr dragspänningar. Risken är str att hea betngtvärsnittet spriker upp. Sprikrna påminner i värsta fa m sprikrna i en trkad eråker h är genmgående. Fenmenet kaas "pastisk krympning". Betng med åg vattenseparatin är särskit känsig. Risken ökar därför med ökande finpartikehat i betngen. Betng med siikastft är myket känsig för pastisk krympning. Vattenyta ( separatinsvatten) 7! Dragspänningar Pastiska krympsprikr. Nrsk undersökning av pastisk krympning, refererad i 181. Biden visar sprikbidning på över- h undersida av pattrna. Medesprikvidd 0,54 O mm. \ f - Över Under : s: p= 290/010 Betngutan siikastft C=290kg/m 3 Medesprikvidd 2 53 0,78mm \--:_, r:r - ---- \:::-:t...,_...)- }-...:;:..!-:S-!.-_" -/- -==..::- 'r.. Over ---- '---- Under : s : p = 252/38/0 Betngmed siikastft C= 252 kg/m 3 S= 38 kg/m 3 52