Betong med mineraliska tillsatser -Hur förändrade materialegenskaper kan inverka på den avlästa RF-nivån vid borrhålsmätningar Peter Johansson Avdelning Byggnadsmaterial Lunds Tekniska Högskola
Vad är det vi mäter Relativ fuktighet i luft vid jämvikt. Fuktjämvikt Stabil temperatur Kalibrerad utrustning
Desorptionsisoterm vid självuttorkning W [kg/m 3 ] W 0 W n RH självuttor k RH w e ( w e w 0 ) w n w W e 0 100 RH [%] RH self RH self NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson A MACRO-MODEL FOR SELF-DESICCATION IN HPC
Mängd kemiskt bundet vatten som funktion av tid och betongens RF-nivå 0.18 0.16 0.14 0.12 Norling-Mjörnell (1997) curing: water sealed Wn/C 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 95 % RH 85 % RH 75 % RH SRPC, w/c=0.3, 5% Si-fume 0 NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson 1 10 100 1000 10000 100000 Time (h) A MACRO-MODEL FOR SELF-DESICCATION IN HPC
Etablerad modell för självuttorkning vid lägre temperaturer (se streckad linje) 100% 98% 96% 94% 92% 90% 88% 86% 84% 82% 80% RH 5 C 20 C SRPC w/c 0.4 0 200 400 600 800 Time (days) Mätningar vid LTH indikerade på bättre självuttorkning vid låga temperaturer men resultaten fick ingen spridning, Persson (2005) A MACRO-MODEL FOR SELF- DESICCATION IN HPC NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson
Fuktjämviktssamband RH w W [kg/m 3 ] W RH w RH material-omgivning 0 100 RH [%] RH w lokal inre jämvikt RBK-kurs Fuktmätning i Betongkonstruktioner L-O Nilsson
Desorptionsisotermer för ung betong med lågt vct (härdning vid rumstemperatur) 0.4 0.3 0.1 0.4 0.7 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 0.4-0.5 0.5-0.6 0.6-0.7 0.7-0.8 0.4 0.3 0.1 0.3 0.5 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 0.4-0.5 w/c=0.40 w/c=0.25 We/C 0.2 We/C 0.2 0.1 0.1 0 Data from Norling Mjörnell (1997) 0 20 40 60 80 100 0 Data from Norling Mjörnell (1997) 0 20 40 60 80 100 RH (%) RH (%) NIST self-desiccation seminar June 20, 2005 L-O Nilsson A MACRO-MODEL FOR SELF-DESICCATION IN HPC
Desorptionsisotermer för betong med Portlandcement (vct=0,3-0,8) samt en betong med tillsats av slagg (vct=0,45) W [kg/m 3 ] W RH w T T 1 >T RH,F w 0 100 RF [%] COIN Workshop Moisture in Concrete
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
Resultat Alla kurvor har liknande utseende. De betonger som innehåller slagg eller silika har högre fuktabsorption. PhD presentation October 1, 2015 Lund University
25 C Påverkas mätresultatet? 15 C PhD presentation October 1, 2015 Lund University
Temperaturberoendet hos sorptionsisotermer W [kg/m 3 ] W RH T T 1 >T w T T 1 >T RH,F w F 0 100 RF [%] RF(w,T) ökar något med T! COIN Workshop Moisture in Concrete
Påverkas mätresultatet? HumiGuard monterad i bjälklag Skydd monterat över givaren
Fukttransportförmågans fuktberoende [10-6 m 2 /s] d 70 60 50 40 30 w 0 /C 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 d d [10-6 m 2 /s] 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 w 0 /C 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 20 0.6 10 0 Hedenblad (1993) 0 20 40 60 80 100 0.4 0.2 0.0 2016-05-13 COIN Workshop Moisture in Concrete RH [%] 60 70 80 90 100 RH [%] Hedenblad (1993)
Results Tillsats av slagg eller silikastoft minskar fukttransportförmågan med en faktor 10. För prov med slagg eller silikastoft är fukttransportförmågan inte lika beroende av RF-nivån och hysterés-beteendet är mer komplext. OPC mortar w/b=0.5 OPC+10% SF mortar w/b=0.5 PhD presentation October 1, 2015 Lund University
Avjämningsmassa på betong Påverkas mätresultatet? L-O Nilsson
Fukt i materialkombination. Tunt spackel RBK-kurs Fuktmätning i Betongkonstruktioner L-O Nilsson
Fukt i materialkombination. Tjockt spackel RBK-kurs Fuktmätning i Betongkonstruktioner L-O Nilsson
Vatteninsugning från avjämningsmassa (ABS 148) 100 95 90 RF (%) 85 80 75 28 dygn 56 dygn utan avjämning vct 0.70 djup 15 mm 70 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 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.
Vatteninsugning från avjämningsmassa (ABS 148) 100 95 RF efter (%) 90 85 80 75 28 dygn 56 dygn vct 0.35 vct 0.40 vct 0.45 vct 0.55 vct 0.70 75 80 85 90 95 100 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.
Limfukt Uppmätt på olika djup 100 95 90 85 80 [% RF] Max RF 11 mm 17 mm 19 mm 34 mm hand 75 Sjöberg (1998) [timmar] 70 0 120 240 360
Samma vct Samma bjälklagstjocklek Samma torkklimat Varför torkar betongen mycket långsammare på plan 2?
Påverkas mätresultatet?
100 98 96 94 RH [%] 92 90 88 86 5d (0.38), Oisol 2d (0.38), Isol 7d (0.38), Varm 84 82 Förseglade, 5 C Förseglade, 20 C 80 08-01-08 08-01-28 08-02-17 08-03-08 08-03-28 08-04-17 08-05-07 08-05-27 Datum [YY-MM-DD]
100 98 96 94 RH [%] 92 90 88 86 5d (0.38) 12d (0.38) 15d (0.38) 84 82 80 Förseglade, 5 C, 20 C, 30 C Förseglade, 20 C 08-01-08 08-01-28 08-02-17 08-03-08 08-03-28 08-04-17 08-05-07 08-05-27 08-06-16 08-07-06 Datum [YY-MM-DD]
100 98 96 94 RH [%] 92 90 88 35d (0.63) 42d (0.63) 45d (0.63) 86 84 Förseglade, 5 C, 20 C, 30 C Förseglade, 20 C 82 80 08-01-08 08-01-28 08-02-17 08-03-08 08-03-28 08-04-17 08-05-07 08-05-27 08-06-16 08-07-06 Datum [YY-MM-DD]
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
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