Utfordringer ved luftinnført betong. Narvik, Trond Solbø Product Manager, Concrete Admixtures Sika Norge AS

Transkript

1 Utfordringer ved luftinnført betong Narvik, Trond Solbø Product Manager, Concrete Admixtures Sika Norge AS 1

2 Sika AG: Sveitsisk firma, grunnlagt Bygg- og Industrikjemiske produkter Representert i 93 land worldwide Mer enn 170 fabrikker Ca ansatte Omsetning ca 45 mrd NOK Sika Norge AS: Ca 60 ansatte Omsetning 2015 ca 400 mill. NOK 2

3 Presentasjonen tar for seg: Hvorfor luftinnføring i betong/skademekanismer Krav til luftinnføring i Standardverket Metoder for måling av luftinnhold/frostbestandighet Variasjon i luftinnhold - hva innvirker Råd for å begrense variasjoner ved produksjon av luftinnført betong 3

4 Hvorfor luftinnføring i betong? Skademekanisme frost: Herdnet betong inneholder vann som ikke er forbrukt ved hydratasjon Herdnet betong vil søke fuktlikevekt med omgivelsene (oppfukting ved nedbør, betong i «skvalpesone» på kaier/bruer etc.) Vann som fryser utvider seg ca 9 % => Det oppstår spenninger i betongen. Dersom betongens strekkspenningskapasitet overskrides oppstår avskallingsskader. Denne prosessen tar tid men forsterkes ved gjentatte fryse-/tinesykluser Frostskader (avskalling) medfører over tid redusert overdekning og rissdannelser videre inn i betongen => gir adgang for fukt og salt til armeringen => Armeringskorrosjon! 4

5 Hvorfor luftinnføring i betong? Effekt av luftinnføring: Luftinnføring genererer små jevnt fordelte luftbobler i betongen under blanding. Det meste av disse boblene/porene forblir i betongen etter herding. Luftporene reduserer spenningsoppbyggingen som skjer når vannet utvider seg ved frysing. Luftporene «gir plass» til den volumøkningen som skjer når vannet fryser. For at luftinnføring skal gi god effekt er det viktig at luftporene er små slik at avstanden mellom boblene blir liten. Luftbobler med diameter mindre enn 0,3 mm (<300 µm) er mest effektivt 5

6 Hvor mye luft trenger vi? Kilde: Hedda Vikan: Luft i betong Frostskader og praktiske utfordringer 6

7 Studier og forsøk hvor målt luftmengde og frostbestandighet ved avskallingstester er sammenlignet har vist at man i de fleste tilfeller oppnår akseptabel frostbestandighet ved 3 % luft og bruk av luftinnførende TSS. Oppad vil økt luftinnhold forbedre frostbestandigheten MEN Høyt luftinnhold vil redusere trykkfastheten (mer porøs betong) 7

8 Luftinnhold effekt på betongens trykkfasthet: Tommelfingerregel: 1 % økt luft => ca 5 % redusert trykkfasthet 8 Tilsetningsstoffer til betong Trond Solbø, Sika Norge AS

9 Krav til luftinnføring NS-EN NA: Gjelder klassene MF40 og MF45 Minste luftinnhold i fersk betong: 4 % Maksimalt luftinnhold i fersk betong: Spesifisert verdi + 5 % Ingen krav til luftporestruktur (Krav til luftinnhold gjelder målt på byggeplass) Minste bindemiddelmengde: 330 kg/m3 (MF40) 300 kg/m3 (MF45) 9

10 Krav til luftinnføring SVV Prosesskode 2 (Håndbok 762) Gjelder klassene SV-Standard, SV-Kjemisk og SV-Lavvarme Luftinnhold i fersk betong: 4,5 % ± 1,5 % for fasthet t.o.m. B45 3,0 % ± 1,5 % for fasthet over B45 (Krav til luftinnhold gjelder målt på byggeplass) Minste bindemiddelmengde: 350 kg/m3 (Standard/Kjemisk) 310 kg/m3 (Lavvarme) 10

11 Metoder for bestemmelse av luftinnhold/frostbestandighet: Tradisjonell luftmåler, måler total luft, repeterbarhet anslagsvis ±0,5 %, må kalibreres! Avskallingsprøver ved gjentagende frysing/tining (Borås-metoden). Bestemmelse av luftporestruktur (avstandsfaktor og spesifikk overflate) på herdnet betong. EN Bestemmelse av luftporestruktur (avstandsfaktor og spesifikk overflate) på fersk betong. AVA Air Void Analyzer 11

12 Spør man en betongprodusent i dag om hva som er den største utfordringen med å levere luftinnført betong er svaret oftest det å klare å levere betong med stabilt luftinnhold over tid. 12

13 HVA INNVIRKER PÅ LUFTINNHOLDET I BETONG: Tilsetning av L-stoff sammen med vannet Blandetid min 60 s Temperatur Betongtemperatur Sand gradering, finstoff Vann v/c-tall Konsistens Etter blanding, under støp Blandeeffekt rpm blander, fyllingsgrad Sement Tils. materialer, alternativt brensel Luftinnført betong L-stoff type og mengde Transport rpm trommel, kvalitet skovler, tid Type blander tvangsblander, frittfallsblander Filler overflate Andre TSS Utstøping Pumpe, fallhøyde Formolje Brukt i blander Kompaktering vibroutstyr, vibr.tid => Luftinnført betong er den mest kompliserte standardbetongen 13 Tilsetningsstoffer til betong Trond Solbø, Sika Norge AS

14 Reidar Kompen, Statens Vegvesen, Vegdirektoratet: «Det er grunn til å minne om at luftinnhold i betong alltid har vært problematisk å styre, og at det ikke pr. i dag er andre metoder for å styre det enn å kontrollere det. Historisk har nok perioden med SV-40 og Anleggsement vært den hittil minst problematiske» (Nyhetsbrev nr. 1, Mars 2012 Tunnel og Betong) 14

15 Spesielt viktige parametre som påvirker luftinnholdet i betong: Variasjoner i tilslaget, «handling» av tilslag Sementtype (FA øker nødvendig dosering av L-stoff) Kompatibilitet L-stoff/SP-stoff ved aktuelt bindemiddel Blandetid/remiks/transporttid Generell mix-design (pressede resepter gir mindre stabil luft) Konsistens (god fuktstyring!) Polypropylen microfiber (brannsikringsfiber) 15

16 Tilslagets innvirkning på luftinnholdet Mye finstoff < 0,125 mm reduserer luftinnholdet Sandfraksjonen 0,125-0,50 mm øker luftinnholdet Tilslagsfraksjoner > 0,50 mm påvirker i liten grad luftinnholdet «Åpen» resulterende tilslagskurve gir høyere luftinnhold enn «Tett» resulterende tilslagskurve 16

17 Avsluttende råd for produksjon av stabil luft over tid: Sørg for at tilslag håndteres og lagres slik at omfanget av variasjoner begrenses Vær nøye ved fortynning av L-stoff på betongfabrikken (slurv medfører usikkerhet ) Etterstreb jevn konsistens (fuktkontroll av tilslag) Unngå å bruke resepter som er (for) hardt presset på pastavolum Foreta luftmålinger justèr L-stoff-dosering etter behov. L-stoff-dosering er IKKE konstant men varierer med endringer i tilslag etc. Ha rutiner for transport av betong som regulerer «trommelbruk» og remiksing Sørg for å kalibrere luftmåler jevnlig Gjør ting mest mulig likt fra lass til lass og fra leveranse til leveranse 17

18 Spørsmål? 18 Tilsetningsstoffer til betong Trond Solbø, Sika Norge AS

19 Takk for meg! 19

20 20