Utifrån de kunskaper som framkommit under detta arbete skulle ett förslag till en fortsatt studie vara hur sprickbildningen hade artat sig utan denna gjutteknik. En jämförelse mellan gjutning med kylning och gjutning på traditionellt sätt. Genom att kontrollera sprickbildningen på respektive konstruktion skulle slutsatser sedan kunna dras för att se om kylningen påverkat sprickbildningen eller om receptet varit den bidragande faktorn till att inga temperatursprickor uppstått.
Eftersom det inte finns någon data på hur kylningen fungerar i tunna konstruktioner hade det varit intressant att se om det funkar i liknande utsträckning som i grövre konstruktioner.
Ett annat förslag till en fortsatt studie är att hitta formler och kunna räkna på detta, för att sedan jämföra om temperaturfördelningen i konstruktionen stämmer överens med det som beräknats.
Referenser
Almssad, A., Lindberg, G. (2015). Betongkonstruktion, 1:1uppl, Lund: Studentlitteratur AB.
Azenha, M., Barros, J., Lameiras, R., Sousa, C. (2014). Application of air cooled pipes for reduction of early age cracking risk in a massive RC wall. Engineering Structures.
Volumes 62–63, s. 148–163. [Online]
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141029614000212?via%3Dihu b (Hämtad 2020-05-11)
Bernander, S., Emborg, M. (1992). Betonghandbok Arbetsutförande. Delkapitel 27:
Temperaturförhållanden och sprickbegränsning i grova betongkonstruktion. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Bernander, S., Emborg, M., Johansson, S E. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 16: Temperatur, mognadsutveckling och egenspänningar i ung betong. 2: a red.
Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Burström, P G. (2007). Byggnadsmaterial, uppbyggnad, tillverkning och egenskaper, 2uppl, Lund: Studentlitteratur AB.
Byfors, K. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 5: Tillsatsmedel. 2: a red.
Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Byfors, K., Tuutti K. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 22:
Armeringskorrosion. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Cheng, Y., Dao, V., Li, L., Liu, X. (2016). Thermal charcking analysis during pipe cooling of mass concrete using particle flow code. Hindawi. [Online]
https://www.hindawi.com/journals/amse/2016/5976862/ (Hämtad 2020-05-11)
Esping, O. (2018). Betong. [Online] http://betong.se/2016/10/18/fraga-experten-sprickbildning-i-betongplatta/ (Hämtad 2020-04-07)
Fagerlund, G. (1989). Vattenbyggnadsbetong. Rapport, Lund: Lunds tekniska högskola, avdelning, byggnadsmaterial. [Online]
https://lup.lub.lu.se/search/ws/files/5606335/4174583.pdf (Hämtad 2020-05-08) Fagerlund, G. (1994a). Betonghandbok Material. Delkapitel 10: Struktur och strukturutveckling. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Fagerlund, G. (1994b). Betonghandbok Material. Delkapitel 20: Betongkonstruktioners beständighet och livslängd. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Höst M., Regnell B., Runesson, P. (2006). Att genomföra examensarbete. Lund:
Studentlitteratur AB.
Johansson, A., Petersons, N. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 8:
Betongmassa. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Johansson, L. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 3: Ballast. 2: a red. Stockholm:
AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Johansson, S E. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 2: Cement. 2: a red.
Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Jonasson, J E. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 15: Krympning hos hårdnad betong. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Klingstedt, G. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 4: Vatten. 2: a red.
Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Ljungkrantz, C., Möller, G., Petersons, N. (1994a). Betonghandbok Material. Delkapitel 6: Tillsatsmaterial. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Ljungkrantz, C., Möller, G., Petersons, N. (1994b). Betonghandbok Material. Delkapitel 9: Ung betong. 2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Möller, G. (1992). Betonghandbok Arbetsutförande. Delkapitel 15: Härdning av betong.
2: a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Nilsson, L O. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 14: Fukt och betong. 2: a red.
Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Norén, R., Ohlsson, M., Winberg, L., Örtegren, I. (2014). Badhus. [Online]
https://issuu.com/sverigeskommunerochlandsting/docs/7585-197-6 (Hämtad 2020-05-06]
Olnhausen, W. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 1:
Betongbyggnadsteknikens nuläge och framtid. 2:a red. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
Peab. (u.å.). Medborgarhuset – en plats för kropp, själ och bildning, Peab. [Online]
https://peab.se/projekt/kultur--och-idrottsanlaggningar/medborgarhuset-sodermalm/
(Hämtad 2020-04-21)
Persson, B. (1992). Högpresterande betongs hydratation, struktur och hållfasthet. Rapport TVBM-1009, Lund: Lunds tekniska högskola, avdelning, byggnadsmaterial. [Online]
https://lucris.lub.lu.se/ws/files/4635129/1763981.pdf (Hämtad 2020-04-14)
Petersons, N. (1994). Betonghandbok Material. Delkapitel 19: Sprickor. 2: a red.
Stockholm: AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB.
SS-EN 1992–3:2006. (2006). Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner – Del 3:
Behållare och avskiljande konstruktioner för vätskor och granulära material. Swedish Standards Institute. [Online]
https://www-sis-se.proxybib.miun.se/api/document/get/8018618 (Hämtad 2020-05-11) Svenskbetong. (u.å.). Exponeringsklasser betong. [Online]
https://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-platsgjutet/hallbart-byggande/exponeringsklasser-betong (Hämtad 2020-05-05)
Svensk byggtjänst. (u.å.). Byggfakta om Armering, Byggkatalogen. [Online]
https://byggkatalogen.byggtjanst.se/byggfakta/armering/1 (Hämtad 2020-04-06)
Trafikverket. (2011). TRVK BRO 11, Trafikverket. [Online]
https://www.trafikverket.se/contentassets/1ffad0ea826f43308e2c2a5dfe883d5f/filer/201 1_085_trvk_bro_11.pdf (Hämtad 2020-05-11)
Personlig kommunikation
Lindstedt Petri; Arbetsledare på Peab Bygg Stockholm.
Samtal 2020.
Pettersson Fredric; Betongspecialist, Teknisk försäljning och teknisk utveckling på Swerock AB.
Intervju 2020-05-12.
Bilaga I – Intervju
Betongens delmaterial och uppträdande
Hur fungerar ballasten i betongen med de olika sten fraktionerna?
När man sätter ihop allt grusmaterial har man olika storlek på stenar. I den här högen bildas det då ett hålutrymme mellan varje stenfraktion. Det hålutrymmet ska fyllas med cement och vatten. När man har gjort det, har man fått en massa som binder som blir stark.
För att få massan att flyta måste man skapa ännu mer pasta runt, men det får inte bara vara pasta som inte kan transportera med sig sin ballast. Vissa partiklar då som kalkfiller, filler längst ner på krossen, blir flytande material. Det räknas som flytande material och inte som filler längre. Då kan man bygga en betong som rör sig väldigt mycket utav bara fillermaterial fast den fortfarande innehåller lite vatten. Men med för mycket filler så spricker den.
Alla beståndsdelar är viktiga för betongen och bidrar med olika egenskaper. Det är jättesvårt för en som inte är insatt, och jag förstår att det kan bli rörigt.
Hur utformades betongreceptet utifrån de förutsättningarna som fanns på Medborgarhuset?
-Vad vill du ha för något?
Först och främst finns det en ekonomisk kalkyl att förhålla sig till.
Föreligger mycket risk? Är det temperatur, krympning eller vad är man ute efter?
Inget projekt är det andra likt, därför skapar jag en unik förutsättning för just det här projektet.
För betongen till bassängen fick jag de förutsättningar som fanns. Jag har alltså tagit hänsyn till krympning, mängden järn, temperatur, storleken osv.
Eftersom det är mycket armering så valdes en betong med en hög pastadel, för att betongen ska kunna omsluta all armering och ändå kunna komma igenom allting.
Petri och jag visste vilken funktion som beställaren önskade för bassängen, men fick göra om receptet för att få den lättare att arbeta med. Genom erfarenhet kunde vi då exempelvis minska Dmax från 32 till 16 mm, för att kunna använda 4 tums slangar vid gjutning, istället för 5 tums slang och mobilkran inomhus för det hade inte fungerat i praktiken.
Man har en skyldighet att minimera risker och skador inför en gjutning. Då kan man inte alltid gå efter vad som är föreskrivet utan måste arbeta runt problemet.
Hur ska betong uppträda?
Genom att försöka dela upp en stor spricka på exempelvis 1 cm i tusentals små sprickor istället, så kommer sprickan att försvinna. Man kommer inte längre kunna se den. Eftersom sprickor under 0,15 mm inte räknas som sprickor. Detta påverkar inte betongen i senare skeden, eftersom det är såhär som betongen ska uppträda. Betong ska uppträda i mikrosprickor.
Vattnet som finns i betongen, kan inte vandra hur som helst utan använder
porsystemet som väg. I och med det så lagar betongen sig själv. De små sprickorna kommer kalka igen.
När vattnet ska ”försvinna” (du har det fysikaliska vattnet som skall avdunsta, det kemiska vattnet binds av cementet) då krymper betongen. Har du för mycket motstånd, det vill säga om massan är för kompakt, då kommer det spricka. Det finns ju inget utrymme att krympa, och eftersom det är hydrauliskt så går det ju sönder. Då har jag kommit på att om jag tappar in mekanisk luft istället som gör den lite mjuk och då spricker den inte.
Värmeutveckling och hållfasthet
När gjordes beräkningsprogrammet för värmeutveckling i betong?
-År 1986. Det finns ett recept som ligger som grund för de kylberäkningar man gör idag. Det receptet innehåller 430 kg cement, 172 l vatten och stor stens ballast.
Under åren som gått har betongrecepten utvecklats men inte beräkningsmodellen, därför är den här gjuttekniken svår att räkna hem.
Högsta temperaturen för vägg 1 visades vara 45 grader. Vad säger du om det resultatet?
-Den är inte uppe i någon temperatur över huvud taget. Jag kan säga att då har inte den här kylningen fungerat. För det är ungefär vad anläggningscementet ger i maxtemperatur.
Hur ser hållfasthetutvecklingen ut för konstruktionen?
-Hållfastheten för konstruktionen är hög. Den är egentligen för hög. Men i och med att jag sprutat in luft i betongen kommer inga skador ske. För nu när den krymper så kommer inte samma spänning att uppstå eftersom luftbubblor pressas mot
luftbubblor istället för ballastmaterial. Hade vi struntat i luften hade konstruktionen spruckit på grund av krympningen som sker i och med avsvalningen.
Gjuttekniken, ingjutna kylrör
Hur påverkar ingjutna kylrör uppkomsten av temperatursprickor, mer än att de sänker temperaturstegringen?
- Jättehöga temperaturer är skadliga för betongkonstruktioner, dock kommer det inte uppstå i bassängen så det kan vi bortse ifrån. Det är temperaturen mellan kärna och ytterkant som man vill jämna ut. Det är när konstruktionen kyls ner det kan bli problematiskt. Detta eftersom kärnan ligger på en högre temperatur än vad ytorna gör och genom att använda kylningen fördelas temperaturen över hela snittet så att stora temperaturskillnader inte uppstår.
Hur effektivt är det att använda gjuttekniken?
-Den kan göra mer skada än nytta i bassängkonstruktionen tycker jag. Detta på grund av att man beräknat på ett antal flödesmeter som man ska kyla, är inte det rätt då kyls stålet på ena sidan och är varmt på den andra och stålet expanderar och krymper med temperaturen. Då kan du ju få dragningar i konstruktionen som blir mycket värre än vad en värmespricka hade blivit. Skillnaden är att i en stor brokonstruktion kan slingan läggas i betongkroppen, här ligger den direkt mot armeringen. Så har du otur så skickar du in jättekallt vatten i början så jämnar du inte ut den, då kyler du stålet jättemycket i ena änden och i nästa ände blir den varm, och då kan det faktiskt gå åt helvete.
Hur har ingjutna kylrör fungerat i andra konstruktioner?
-Vad jag vet så har det gått lite mer tokigt med kylning än utan. I exempelvis en bro är ytorna betydligt mycket större. Har man otur kanske man har minusgrader på natten och så har du fortfarande en kärntemperatur på 70–80 grader, då får man vridningar i konstruktionen.
Men minusgrader är väl ingenting som vi behövt ta hänsyn till i bassängkonstruktionen?
-För bassängen anser jag att kylningen inte gjorde någon nytta alls. Formen satt i 5 dagar, så det har skyddat betongkroppen mot avkylning. Maxtemperatur utan kylning ligger runt 50 grader för anläggningscement.
Är det mer effektivt att använda vatten än luft som kylning?
-Ja, vatten kyler mycket bättre. Luften hinner ju värmas upp. Jag förstår inte varför vi ska kyla över huvud taget, vi kommer inte upp i de temperaturerna. Under 50 grader gör man ingen åtgärd.
Temperatursprickor
Hur blev resultatet av bassängen? Uppkom några temperatursprickor?
-Nej. De sprickorna som är, uppkom av tvång på grund av att gjutetapperna på rännan som var nästa del att gjuta vid bassängen. Dessa valde man att gjuta i 25 meters sektioner, istället för att gjuta de i samma storlek som bassängväggarna, det vill säga i 8,5 meters etapper. Detta hann man dock inte med, så det är förståeligt att man valde att göra som man gjorde. Inga stora sprickor. 2,3 kilo tätningsmassa användes för att laga sprickorna, det är ingenting.
Vad har störst betydelse för att temperatursprickor som uppstår i en betongkonstruktion?
-Vilken typ av cement, hur stor andel respektive beståndsmaterial är i förhållande till varandra, gjutetapper osv.
Hade jag och Petri fått bestämma hade vi bytt ut en stor del av cementet mot aska eller slagg, den är ju puzzolan, alltså den reagerar långsamt. Då kanske vi bara hade kommit upp i 20 grader. Med hjälp av dessa bindemedel kan vi styra temperaturen.
Man strävar efter att få en jämn värmeutveckling som allt mår mycket bättre av, du vill ju inte ha en explosion, alltså jättevarmt och sen en snabb avkylning. Du vill ju att hydratationspiken ska gå i helst flera dygn. Och slaggen då händer det ingenting första dygnet, sen kommer den sakta, sakta. Sen dygn 30 då börjar den att bygga överhållfasthet istället. Alltså att den går över det beräkningsvärde som man satt.
Referensprojekt
Vad kan man jämföra det här projektet med?
-Det finns ingen data, för det finns bara ett beräkningssystem så du kan inte avgöra om du har rätt eller fel. Hur ska man räkna? Om du inte kan räkna ut värmeflödet eller kylflödet, man provar ju och sen ska man försöka få fram en temperatur i ena änden på maskinen som man stoppar in och sen ska man försöka få det att samspela.
Jag kommer aldrig att fatta hur man får till det.
Kan jag jämföra ingjutna kylrör i en bassängkonstruktion med exempelvis en brokonstruktion?
-Vad som är rätt eller fel kan jag inte svara på, för det finns ingen data att hämta. Men nej det kan du inte.
Bilaga II – Informerat samtycke och användning av personuppgifter
Det här dokumentet är till dig som deltar i min studie.
Syftet med examensarbetet är att undersöka/redogöra för hur ingjutna kylrör påverkar sprickbildningen i betong. Detta uppfylls genom att studera litteratur men även genom observationer ute i praktiken.
Din medverkan i uppsatsen kommer hjälpa författaren att få en djupare förståelse för hur betong fungerar med alla dess komponenter, hur gjuttekniken fungerar och hur det ena påverkar det andra. Detta kommer göras genom dialog och/eller intervju.
Uppsatsen skall vara klar den 28 maj 2020 och presenteras i början på juni på
Mittuniversitet i Östersund. När detta är gjort kommer eventuella korrigeringar göras beroende på vilken feedback författaren får, från examinator, handledare och
opponentgrupp. När uppsatsen är godkänd kommer den sedan att publiceras på databasen Diva.
Intervjun kommer att spelas in (om möjligt) och materialet kommer att bli avpersonifierat innan det presenteras för andra vid sidan av mig själv och min handledare. All information kommer att behandlas konfidentiellt och med största diskretion. All information som spelas in kommer att lagras på min privata dator med lösenord. Allt inspelat material kommer att förstöras efter det att min uppsats blivit godkänd vid examinationen.
Jag har fått tillräckligt med information om syfte och hur studien ska gå till samt hur materialet kommer att lagras.
Jag är medveten om att materialet kommer att diskuteras mellan Sara Persson (student) och handledare Susanne Lindström samt examinator Lars-Åke Mikaelsson.
Jag är medveten om att jag kan när som helst och utan förklaring kan dra tillbaka min medverkan i studien tills dess att den är publicerad i DIVA databas.
I samband med att jag skriver under här, ger jag mitt skriftliga samtycke att delta i studien.
Signatur: ________________________________________________________
Namnförtydligande: _______________________________________________
Datum: __________________________________________________________
I samband med att jag skriver under här, godkänner jag att mina personuppgifter får användas i studien.
Signatur: ________________________________________________________
Namnförtydligande: _______________________________________________
Datum: __________________________________________________________