HÖGPRESTERANDE OCH SJÄLVKOMPAKTERANDE BETONG INOM HUSBYGGANDE. - Fältförsök och teoretiska studier av möjligheter och svårigheter



Relevanta dokument
levereras måttanpassad för de flesta konstruktioner vattenspärr etc. kan integreras vid tillverkningen Stremaform strong > 300 mm > 300 mm

EXAMENSARBETE. Självkompakterande betong. Mattias Sundén. Högskoleexamen Bygg och anläggning

Långsamtgående omrörare. En serie med överlägsen prestanda

Betongskada bör utredas för att åtgärdas rätt

INDUSTRIELLT BROBYGGANDE MED PLATSGJUTEN BETONG

Internationella rapporten 2013

Komplett reparationssortiment

Välkommen till Familjen PARS!

Tips, råd & anvisningar

Koldioxidutsläpp från arbetsmaskiner kan minskas genom hållbara affärsmodeller

BSAB 96E DEC Plannja Combideck 45 TEKNISK INFORMATION

Gjut en platta på mark

Med gröna ögon 3VISION 3VISION. Miljövänligt byggsystem i trä utan köldbryggor och plast. SVERIGE AB SVERIGE AB

Inverkan av balkonginglasning

Bärande laminerad träkolonn

PROJEKTERINGSUNDERLAG GEOTEKNIK

Eurocode Software AB. CAEBBK04 Sprickbredd. Användarmanual

Rapport Utredning befintliga bärande konstruktioner Påbyggnad av centrumfastighet

Fö Inspelningsrummet. [Everest kapitel 20 och 22-24]

DYMLINGSSYSTEM DIAMANTHYLSA ALPHAHYLSA PERMASLEEVE TRI-PLATE FÖR PLATTOR PÅ MARK FÖR FRIBÄRANDE PLATTOR SYSTEM MED FYRKANTIGA DYMLINGAR & HYLSOR

En del av din styrka. ILF & nät

SÄKERHET Pallen kräver lämplig utrustning för att lyftas och flyttas till höjden.

Ursparning för avloppsrör i håldäcksbjälklag

Självkompakterande betong

Vattenskaderisker i lågenergihus KARIN ADALBERTH

Västsvenska paketet Skattning av trafikarbete

Vad hindrar energieffektivisering i bebyggelsen?

Den andra delen innehåller allmänna anvisningar som bl.a. kan användas vid planering av stommens montage och vid upprättande av bygghandlingar.

MONTERINGSANVISNING GRUND

Inga mer kalla fötter. HIT Balkonginfästning

Tjältinare. Tjältinarna ser till att projekten blir klara i tid. Oavsett väderlek. VÅRA TJÄLTINARE JAGAR BORT FROSTEN.

Keep it simple! intervju med Andreas Juhlin

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål

FORMBLOCK. Anvisningar för dimensionering enlighet med RakMk

Referensvärden för olika byggmaterial

Vi bygger effektiva, attraktiva och ekonomiska punkthus

Potentialutjämning/Skyddsutjämning

Stockholms nya järnvägslänk

Åldring och skador på vattenkraftens dilatationsfogar

ISOLERING OCH DRÄNERING AV KÄLLARE, GRUNDMUR OCH FASAD.

Platta på mark Betonggjutning inkl avjämning

Totalmetodiken Kortrapport för Etapp 1 april 2015

SCENKONSTRUKTION KULTURHUSET SKELLEFTEÅ Kostnadsanalys/ Upprättad Upprättad av: Anders Enquist

Säker betongmottagning från pump. Säker betongmottagning från pump

BSAB 96E JUNI Plannja Combideck 45 TEKNISK INFORMATION

Remissvar avseende Boverkets byggregler

JACKON SIROC GARAGEELEMENT

tillgängligheten? En studie om tillgänglighet i allmänna utrymmen Lisbeth Lindahl Maria Martini Inga Malmqvist

Fuktupptagning och frostbeständighet

Yttrande från Stockholmsregionen till EU-kommissionens samråd om en hållbar bioenergipolitik efter 2020

RAPPORT. Näckenbadet UPPDRAGSNUMMER NACKA KOMMUN SWECO STRUCTURES AB JOHAN HAGLUND GRANSKAD AV BENGT LUNDGREN OCH STAFFAN DYRSCH

Skulle du vilja köpa en bil som

HW Concrete Systems. Innovation och forskning ger stenhårda fakta betong för framtiden! HeatWork levererar en komplett lösning och material!

Internet of Everything (IoE) De 10 bästa lärdomarna från Ciscos IoE analys av Value at Risk (VaR) för den offentliga sektorn

Direktgjuten slitbetong

Stålfiberarmerad betongplatta

Kasper Salin-vinnare skapad

MasterGlenium SKY. Lösningar för högpresterande betong inom industrin för fabriksbetong

Ekologisk produktion

Stål skapar. miljönytta EN RAPPORT OM STÅLINDUSTRINS BIDRAG TILL EN HÅLLBAR VÄRLD

JACKON Ì Ì INDUSTRIHALLAR Ì LANTBRUK SIROC GARAGEELEMENT. För platta på mark till: GARAGE. Monteringsanvisning.

Trafikbuller: begrepp och åtgärder. 1 Akustiska begrepp. 1.1 db-begreppet och frekvens

FABRIKSBLANDAD BETONG

AFFÄRSOMRÅDE UTGÅVA Klinkergolv. Klinkergolv. Plattor i bruk och plattor i fix. ON A SOLID GROUND Kunskap om golv sedan 1929

5. Öka resurseffektiviteten

BISSY SOPBRUNN Underjordiska behållare

Tubbox pelarform. Te k n i s k a l ö s n i n g a r f ö r b y g g i n d u s t r i n A - A A - A. Tubbox pelarformar

KLIMAT 2006 Mätteknik och sensorer

Den första 3D-utskrivna cykelramen i metall har tillverkats av Renishaw åt Empire Cycles

Simulering av koldioxidutsläpp

Beteende hos samverkansbjälklag med stål och betong utsatta för brand. Erfarenheter från verkliga bränder

KOMPLETTERING TILL JÄRNVÄGSUTREDNING

Tillä mpäd FEM, 7,5 hp

THERMODRÄN. Utvändig isolering och dränering av källarvägg

THERMODRÄN. Utvändig isolering och dränering av källarvägg

Byggnader som rasar växande problem i Sverige. Dimensionering av byggnadskonstruktioner

Proffsig mopptvätt gör stor skillnad

hur kan energiresursbehov och klimatpåverkan i befintlig bebyggelse minskas? en studie av bygg- och energibranschen i samverkan

ILF - Inläggningsfärdig armering

Undersökning av gårdsbjälklag, Frejgatan 46A, Stockholm

Fordonsvåg 6800 Nordic Line

spännteknik En säker förbindelse

PTH 900/820 E PTH 1200/1000 HACKERTRUCK

för kalibrering av fuktgivare. Systemet organiseras inom Rådet för Byggkompetens (RBK). I dag är fuktmätning i betonggolv en betydande verksamhet.

Monterings- och underhållsanvisning för FRITID BASTUDÖRR

Spaltgolv. För rena och friska djur.

BYGGPROGRAMMET (BP) Ämne: ANLÄGGNINGSMASKINTEKNIK. Grävmaskin och grävlastare

FRW Direct flödesreglerbrunn

FINGERSKARVSAPPLICERING SEPARAT APPLICERING GENOM KONTAKTLÖST SYSTEM. Mixon Fingerskarvning separat applicering 2400 CL Serie

Utvärdering av uttorkning av fukt i betongväggar med aktiv elektroosmos.

Test och validering av Kvalitetsmodell för upphandling och uppföljning av äldreomsorg

Vattenkraftens framtida bidrag till ökad kapacitet och reglerförmåga

Utbildningsmodul 5. för avancerade EPC-marknader

Publikation 2004:111. Allmän teknisk beskrivning för vägkonstruktion ATB VÄG Kapitel K Skadekatalog för cementbunda lager

STENHÖGA 1 PARKERINGSHUS

Miljöåterbetalningstid för energieffektiviseringsförslag i förhållande till BBR19

Trelleborg Road Show Producera mer med mindre.

BYGG PÅ MILJONEN! VÅNINGSPÅBYGGNAD PÅ MILJONPROGRAMSHUS. Våningspåbyggnad, kvarteret Storholmen i Vårberg

GLH FÖRTAGNINGSSYSTEM FÖR BETONGKONSTRUKTIONER

Mer trä i byggandet. Antaget av kommunfullmäktige , 25

Transkript:

HÖGPRESTERANDE OCH SJÄLVKOMPAKTERANDE BETONG INOM HUSBYGGANDE - Fältförsök och teoretiska studier av möjligheter och svårigheter Sammanfattning Bakgrund Platsgjuten betong är globalt sett den mest använda stombyggnadstekniken vid produktion av flerbostadshus. Trots att denna teknik möter konkurrens från annan stombyggnadsteknik baseras användandet av den till största del på konventionell husbyggnadsbetong som varken är optimal ur teknisk eller icke-teknisk synvinkel. Ny och omfattande internationell betongforskning har lett till nya betongtekniker, såsom högpresterande betong (HPB) och självkompakterande betong (SKB). Trots att användandet fortfarande är begränsat, skulle dessa tekniker kunna lösa flera av de problem som traditionell betong ofta förknippas med, t.ex. långa produktionstider, begränsade spännvidder, bristande arbetsmiljö och innemiljöproblem. I jämförelse med anläggningsbyggande och prestigefyllda skyskrapsbyggen används HPB idag sällan inom flerbostadsbyggande. Vad gäller SKB är de levererade volymerna i och utanför Sverige fortfarande mycket begränsade både inom husoch anläggningsbyggande. Syfte Forskningsprojektet syftar till att undersöka potentialen hos HPB och SKB för förbättrad konstruktion, kostnadseffektiv produktion och ökad funktion av stommar till flerbostadshus. Genomförande Projektet är uppdelat i två huvuddelar av vilka den första fokuserar på den verkliga potentialen hos SKB avseende rationell produktion av stommar till flerbostadshus. Både genom fältstudier utförda på byggprojekt där SKB har implementerats och genom laboratoriestudier av SKB-applikationer har tekniska och icke-tekniska konsekvenser undersökts. Projektets andra del fokuserar huvudsakligen på konstruktions- och produktionsteknisk potential hos HPB. Potentialen hos HPB och SKB analyseras ur ett helhetsperspektiv avseende både tekniska och byggprocessorienterade aspekter. Potentiella fördelar såväl som nackdelar/hinder avseende

användande av ny betongteknik är inkluderade. Resultatet visar allmänt på att hänsyn måste tas till eventuella för- och nackdelar redan i ett tidigt projektskede om den fulla potentialen hos HPB och SKB ska kunna utnyttjas och negativa konsekvenser undvikas. Resultat inklusive praktiska tillämpningar och möjliga konsekvenser Nedan presenteras resultatet av forskningsprojektet kortfattat: State-of-the art studie kring teknik och process avseende stombyggande Ur ett tekniskt perspektiv är stombyggande med plastgjuten betong beskrivet avseende begränsningar med konventionell husbyggnadsbetong jämfört med möjligheter med HPB och SKB. För att kunna beskriva stombyggnadsprocessen har intervjuer och enkäter använts. Beslutskriterier för val av stommaterial beror på involverade aktörer, vilka i sin tur beror på kontraktsform. Tekniska såväl som byggprocessbaserade hinder för implementering av ny betongtekniker diskuteras. Eventuella hinder för HPB-användande består huvudsakligen av begränsad arbetbarhet hos färsk betong och svårigheter angående kvalitetskrav på ingående material. Vad gäller SKB utgörs de tekniska hindren främst av ökad risk för icke-robust färsk betong pga av bristande kontroll avseende de ingående materialens påverkan på de självkompakterande egenskaperna. Hårdnad SKB kan leda till nackdelar såsom inhomogen struktur (om betongseparation uppstår) och ökad krympsprickbildning jämfört med vanlig betong. Icke-tekniska hinder för utnyttjande av ny betongteknik inom husbyggnadssektorn är ofta ekonomiskt relaterade. Direkta materialmerkostnader kan överstiga kostnadsbesparingar om det inte tas hänsyn till den totala potentialen. Andra byggprocessorienterade hinder är relaterade till tradition avseende stomval, bristande samarbete mellan aktörer, kunskapsbrist, begränsande normer, oklara ansvarsfrågor, begränsad kunskap kring ny materialteknik etc. State-of-the-art studie av tekniska egenskaper, forskning och erfarenheter avseende HPB och SKB Litteraturstudier har utförts vad gäller tekniska egenskaper hos HPB och SKB jämfört med vanlig betong. Speciellt vad gäller SKB finns det forskningsområden som behöver undersökas ytterligare, t.ex delmaterials betydelse för reologiska egenskaper, uttorkningsegenskaper och sprickbenägenhet. Incitament för SKB jämförs med olika erfarenheter. SKB-användande ur ett arbetsmiljöperspektiv beskrivs separat. Potential hos SKB Med syfte att undersöka den verkliga potentialen hos SKB, har fältstudier genomförts på husbyggnadsprojekt där SKB har implementerats och ersatt vanlig betong i platsgjutna

bjälklag och väggar. Dessutom har ytterligare en applikation undersökts som består av tunn oarmerad SKB-pågjutning på håldäck som ersättningsalternativ till avjämningsmassa. Observationer och mätningar har gjorts för att kunna undersöka positiva och negativa tekniska såväl som icke-tekniska konsekvenser från implementering av SKB. En totalanalys har gjorts med ansats ur ett helhetsperspektiv. Positiva såväl som negativa konsekvenser av SKBanvändande presenteras. Dessutom är konsekvenserna uppdelade i direkta konsekvenser (effekter direkt relaterade till färsk SKB) och indirekta (synergieffekter av hårdnad SKB). Både ekonomiskt och icke-ekonomiskt kvantifierbara konsekvenser är behandlade. Resultaten av fältstudierna visar att användande av SKB leder till flera möjligheter att öka kostnadseffektiviteten ur ett totalekonomiskt perspektiv. Exempelvis kan kostnaderna reduceras eller elimineras för efterarbete inkl. materialkostnader (avjämningsmassa) om den självnivellerande effekten hos SKB utnyttjas. Se Figur 1. Denna fördel möjliggör kostnadsbesparing som motsvarar upp till 50 % av priset för normalpresterande betong (NPB). Figur 1 Användande av SKB möjliggör plana ytor direkt efter slodning. En ytterligare fördel som observerats är möjligheten till ökad produktivitet (se Figur 2), t.ex. möjligheten att minska personal under gjutningen, vilket kan leda till minskad produktionskostnad motsvarande upp till 20 % av priset för NPB. Figur 2 Rationell gjutning med SKB.

Det finns även andra fördelar såsom förbättrad arbetsmiljö men som är svåra att översätta till ekonomiska vinningar. Ett ytterligare fördelaktigt område för SKB som är svårt att ekonomiskt kvantifiera berör möjligheten att gjuta konstruktionsmässigt avancerade och tätarmerade konstruktioner. Det finns även negativa effekter av SKB i jämförelse med NPB, t.ex ökad risk för plastisk krympsprickbildning och högre formtryck -effekter som kan kräva förebyggande åtgärder. Dessutom innebär den ökade känsligheten hos SKB jämfört med NPB, mot t.ex betongseparation, att det är viktigt med kontroll över delmaterial och att hantera SKB korrekt under såväl transport som under användandet på byggarbetsplatsen. Om produktionsekonomiska besparingar ska erhållas är det viktigt att hänsyn tidigt tas till potentiella fördelar (t.ex förbättrad produktivitet och reducerade kostnader för efterarbete) men även till negativa konsekvenser från SKB-användande (t.ex ökade direkta direkta materialkostnader och eventuella extrakostnader för undvikande av formläckage och sprickbildning Produktionspotential hos HPB HPB för ökade konstruktionstekniska prestanda innbär även möjligheter att minska produktionstiden och därmed att minska produktionskostnaderna om synergieffekter såsom snabb hållfasthetstillväxt minskad erforderlig uttorkningstid utnyttjas. Produktionsstudien avseende HPB bygger på teoretiska parameterstudier där olika PC-baserade simulerings/beräknings-program har använts för att kunna analysera påverkande parametrar på uttorkning och hållfasthetsutveckling. Påverkan av betongegenskaper, formsystem, omgivande klimat etc är kvantifierad. Vad gäller möjligheterna hos HPB för reducerad erforderlig uttorkningstid, visar resultatet på en minskning från 16 månader till mindre än 2 månader för att komma ner till acceptabel fuktnivå när HPB jämförs med NPB. Resultatet visar ytterligare att formrivningstiden eventuellt kan minskas från 5 dygn till 1 dygn (sommarklimat) och från mer än 28 dygn till 5 dygn (vinterklimat och då högvärdig täckning av betongytan används som vinterbetongmetod) vid jämförelse mellan NPB och HPB. Konstruktionsteknisk potential hos HPB Konstruktionsstudien är baserad på teoretiska parameterstudier i vilka effekterna av olika betongegenskaper på konstruktionstekniska prestanda är undersökta genom användande av finita element metoder. Resultat avseende NPB jämförs med HPB och visar på en tydlig potential hos HPB för ökade spännvidder eller minskade dimensioner under förutsättning att ökad draghållfasthet och/eller ökad elasticitetsmodul utnyttjas. T.ex kan spännvidden för platta/vägg-konstruktioner öka med upp till 40 % och för platta/pelare-konstruktioner med upp till 50 % om draghållfasthet på 5 MPa och elasticitetsmodul på 50 GPa utnyttjas. Se Figur 3. Konstruktionsstudien beskriver även en metod för rationellt utnyttjande av armering, baserat på utnyttjande av det verkliga och varierande böjmomentet istället för det maximala böjmomentet.

Maximalt tillåten spännvidd (m) 25 20 15 10 NPB HPB 5 0 Platta 1 Platta 2 Platta 3 Platta 4 Platta 5 Platta 6 Figur 3: Jämförelse mellan konventionell husbyggnadsbetong K30 (NPB) och högpresterande betong (HPB) avseende maximalt tillåten spännvidd för de studerade plattyperna. För HPB är karakteristisk draghållfasthet och E-modul satta till 5,0 MPa respektive 50 GPa. Hänsyn har tagits till både brott- och bruksstadiiet. Potential avseende byggnadsfunktion hos HPB En tredje aspekt av potentialen hos HPB berör dess effekt på den färdiga byggnadens funktion. Fördelar beskrivs, t.ex ökad flexibilitet för framtida ombyggnation (genom ökade spännvidder), förbättrad innemiljö (minskade fuktproblem tack vare snabbare uttorkning hos HPB), högre akustisk kvalitet (möjlighet att producera tjockare konstruktioner utan förlängd produktionstid) och framtida energibesparing (genom högre värmekapacitet hos betong). En del av dessa fördelar gäller inte enbart för HPB utan betong i allmänhet.