Kap 12 - Betong

Question 1

Vilka är beståndsdelarna i betong?

Answer 1

Cement, vatten ballast och tillsatsmedel

Question 2

Vad är vattencementtalet?

Answer 2

Anger förhållandet mellan mängden vatten och mängden cement, vct =w/c

Question 3

Ge exempel på olika hjälpmedel, som kan användas för att bearbeta färsk
betong.

Answer 3

Vibrering. stavvibrator där man sticker ner en vibratorstav i betongen och drar sedan sakta upp den när betongen flytit ihop. eller vibratorbalk för golv och väggvibrering, som dras över ytan. Vibrering minskar betongens viskositet för att göra den mer lättflytande.

Question 4

Vad innebär begreppet hydraulisk i samband med cement?

Answer 4

Cement är ett hydrauliskt bindemedel vilket innebär att det hårdnar genom reaktion med vatten som gör att den är beständig mot vatten.

Question 5

Av vilka råmaterial tillverkas portlandcement?

Answer 5

Kalksten, sand/lera/skiffer

Question 6

Beskriv kortfattat hur portlandcement tillverkas

Answer 6

Kalksten (CaCO3) som bränns vilket avger koldioxid (CO2) och det bildas bränd kalk (CaO). Denna blandas med kiseldioxid (SiO2), aluminiumoxid (Al2O3) och järnoxid (Fe2O3) från sand/lera/skiffer. Delmaterialen mals till ett torrt pulver och stoppas in i en cementugn.

Question 7

Enligt Svensk Standard indelas cement i fem olika huvudtyper. Nämn de tre
viktigaste.

Answer 7

CEM1 (Portlandcement) - Snabbhårdnande Portland (SH), anläggningcement (långsam värmeutveckling) och Vitt portlandcement.

CEM2 (Sammansatta portlandcement) - Måste innehålla minst 65% PORTLANDKLINKER. Bascement innehåller dessutom flygaska. och byggcement innehåller finmlad kalksten.

CEM3 (slaggcement) - 19-64% portlandklinker.Portlandklinker och masugnsslagg = slaggcement.
Finns även aluminacement men det känns överkurs

Question 8

Vad är ett slaggcement?

Answer 8

CEM III (slaggcement) består av portlandklinker och masugnsslagg. Den malda slaggen har långsam hållfasthetsutveckling men genom extra finmalning kan detta delvis kompenseras. Sluthållfastheten är lika hög eller något högre än rent portlandcement.

Question 9

Vad är ett anläggningscement? När är det lämpligt att använda ett sådant?

Answer 9

Det är ett portlandcement med en långsam värmeutveckling. Lämpligt i medelgrova och grova konstruktioner. Det är även lågalkalitkst vilket reducerar risken för skador i betong med alkalireaktiv ballast.

Question 10

Vilka krav ställs på vattnet som skall användas vid betongtillverkning?

Answer 10

Det vatten som är drickbart är lämpligt för betongtillverkning. För enklare betongarbeten kan Östersjöns vatten men till armerad betong och spännbetong bör endast sötvatten användas. Det ställs dock inga höga krav på det vatten, som skall användas till betong.

Question 11

Vad är det för skillnad mellan makadam och singel?

Answer 11

Makadam är krossat bergartsmaterial, singel är okrossat bergartsmaterial med rundade korn.

Question 12

Vad är en siktkurva? Hur påverkar den materialegenskaperna vid
proportionering av betong?

Answer 12

Ballastens kornstorleksfördelning beskrivs med en siktkurva. maximal kornstorlek bör väljas så stor som möjligt då ökad storlek ger minskad cementåtgång.

Question 13

När är tillsatsmedel lämpliga att använda i betong?

Answer 13

Används för att anpassa den färska och hårdnande betongens egenskaper för olika önskemål.

Question 14

Hur påverkas betongens egenskaper av luftporbildande tillsatsmedel?

Answer 14

Den blir mer frostbeständig, detta uppnås genom att mycket små och finfördelade luftblåsor i cementpastan som ger vattnet expansionsmöjlighet vid frysning. Förbättrar också arbetbarheten och risken för vattenseparation minskar. Hållfastheten minskar något.

Question 15

Varför används ibland retarderande tillsatsmedel?

Answer 15

För att fördröja betongens tillstyvnande och tidpunkten när hållfasthetstillväxten börjar. En retarder kan därför användas för att bibehålla betongens konsistens vid långa transporter och vid gjutning av höga temperaturer.

Question 16

Vad är silikastoft? Ge exempel på vanliga källor.

Answer 16

Mycket finkornigt pulver. Består av amorf kiseldioxid. Starkt reaktivt material som förbättrar betongens sammanhållning och stabilitet. Restprodukt vid tillverkning av legeringsämnen till stål

Question 17

Vad är flygaska? Ge exempel på vanliga källor.

Answer 17

Är en restprodukt från kolpulverleldade kraft- och värmverk. Den består i huvudsak av sfäriska partiklar, som avskiljs från rökgaserna med elektrostatiska filter.

Question 18

Hur definieras ekvivalent vattencementtal?

Answer 18

Vct(ekv) = W/(c+k*D)
W är mängden blandningsvatten
C är mängden cement
D är mängden tillsatsmaterial
k är effektivitetsfaktorn

k är beroende av vilket tillsatsmaterial som används

Question 19

Vad är ett sättmått?

Answer 19

Ett sättmått bestäms genom att fylla en plåtkon, med öppningar på båda sidor, med betong som sedan komprimeras och planas av. Sättkonen lyfts försiktigt av varpå betongkonen sjunker ihop. Ihopsjunknandet mäts i mm vilket är sättmåttet. Mäter konsistensen.

Question 20

För vilken typ av betong bestäms utbredningsmått?

Answer 20

För betong med lösare konsistens.

Question 21

Vilka tre olika typer av separation kan uppstå i betong?

Answer 21

vattenseparation: Uppstår om totala mängden finmaterial är så liten att betongne inte kan hålla kvar allt blandningsvatten
Stenseparation: Sker under transport och bearbetning. Lösare konsistens och längre vibreringtid ökar stenseperationen. Kan även uppstå vid för liten mängd av stenmaterial
Bruksseperation: Det bildas ett skikt av cementbruk i ytan samtidigt som stenen sjunker. Detta ger betongen ett undre skikt med högre stenhalt.

Question 22

Betongens hårdnande kan delas in i olika faser. Beskriv dessa. Vad händer i
materialet i de olika faserna?

Answer 22

Hydratationen medför att betongen successivt hårdnar. Fas 1 - färsk betong ger ett visst tillstyvnande men betongen kan fortfarande lätt formas och vibreras. Under fas 2 börjar det egentliga hårdnandet där betongen är känslig för uttorkning (risk för sprickbildning och bristfällig härdning), temperaturpåverkan (frysning, värmehärdning) och belastning. Under början av fas 3 fortsätter hårdnandet och förändringar i egenskaper sker snabbt. Betongen är här känslig för uttorkning, temperaturpåverkan och påverkan av yttre laster.

Question 23

Förklara med en figur betongens hållfasthetstillväxt kopplad mot tid.

Answer 23

Växer snabbt i början för att avta mot slutet

Question 24

Vad är plastisk krympning?

Answer 24

Plastisk krympning uppstår under de första timmarna efter gjutning i samband med att betongen utsätts för tidig uttorkning. Då är fortfarande betongen form- och vibreringsbar och det egentliga hårdnandet har inte påbörjats. Kan leda till spricckbildning. Spruta vatten på betongen eller täcka med plastfolie.

Question 25

Vad innebär begreppet hydratationsgrad? Förklara processen.

Answer 25

Hydratationsgraden anger hur långt cementkornen har kommit i hydratationsprocessen vilket i sin tur är processen som åstadkommer reaktionen mellan vatten och cement för att bilda cementgel som omger cementkornen och fyller porer.. Hydratationen gör att porerna mellan cementkornen fylls med vatten.

Question 26

Värmeutvecklingen vid hydratationen är olika stor för olika cementtyper
Beskriv för- och nackdelar med värmeutvecklingen.

Answer 26

Värmemängden som frigörs vid reaktioner mellan cement och vatten är ungefär proportionerliga mot cementmängden.

Vid betonggjutning vintertid är en tidig värmeutveckling fördelaktig för att påskynda hållfasthetsutvecklingen och minska risken för frostskador. Vid gjutning av grova konstruktioner kan dock hög värmeutveckling öka risken för sprickbildning under avsvalningskedet då utsidan svalnar snabbare än insidan vilket ger upphov till just sprickorna.

Question 27

Hur kan man minska värmeutvecklingen i betong vid gjutning av grova
konstruktioner?

Answer 27

Cement med låg reaktionshastighet kan användas, lägsta möjliga cementhalt (även billigare) och låg utgångstemperatur på betongblandningen. Ibland kan man även vara tvungen att gjuta in kylslingor i betongen för att just kyla den.

Question 28

Vad beskriver begreppet mognadsgrad för betong?

Answer 28

Mognadsgrad beskriver effekten av betongens av härdningstid (t) och betongens temperatur (T) på betongens härdning.

Question 29

Vad menas med mognadsålder för betong?

Answer 29

Mognadsåldern (t20), är den härdningstid som krävs vid +20 °C för att hållfastheten ska bli lika hög som hållfastheten i den verkliga konstruktionen.

Question 30

Vad är en tendenskurva?

Answer 30

En tendenskurva visar hur tryckhållfastheten för betong med olika cementyper och olika hållfasthetsklasser tillväxer som funktion av mognadsåldern.

Question 31

Hur påverkas betongens egenskaper av fuktförhållandena vid härdningen?

Answer 31

Om hydratationen försvåras blir hållfastheten lägre och permeabiliteten högre vilket försämrar betongens beständighet. Om den relativa fuktigheten i betongen är under 80% avstannar hydratationen nästan helt. Man kan hindra uttorkningen med plastfolie på ytan eller spray med membranhärdning eller vattenbegjutning.

Question 32

Vilken tryckhållfasthet måste betongen ha natt innan frysning tillåts ske?

Answer 32

5 MPa.

Question 33

Man måste skydda nygjuten betong mot tidig frysning. Beskriv kortfattat fem
olika metoder.

Answer 33

Det går att välja en högre hållfasthetsklass vilket gör cementhalten högre och vct mindre. Ger större värmeutveckling och snabbare hållfasthetstillväxt.
Använda SH-cement som ger en större värmeutveckling vid tidig ålder.
Betongfabriker kan leverera varm betong med temperaturer upp till 30 °C vilket påskyndar hållfasthetstillväxten.
Olika typer av accelerande tillsatsmedel kan även användas.
Kan även på arbetsplatsen användas värmeisolerande mattor av t.ex cellplast
Formarna kan även värmeisoleras och strålningsvärmare eller varmluftsaggregat kan även användas.

Question 34

Skissera sambandet mellan tryckhållfasthet och vct för betong. Varför har
kurvan detta utseende?

Answer 34

Tryckhållfastheten avtar med ökande vct likt
y = e^-x

Question 35

Det finns i princip två olika metoder för att öka betongens frostbeständighet.
Vilka är det och beskriv dem?

Answer 35

Luftinblandning då man skapar luftporer som behålls luftfyllda när de omges av vattenporer. Även bra att göra betongen tätare genom högre andel cement och då lågt vct.

Question 36

Beskriv vad som händer när armerad betong karbonatiserar. Vilka för- och
nackdelar har karbonatiseringen? (nackdelar???)

Answer 36

Leder till korrosion och tvärsnittsarean reduceras vilket påverkar konstruktionens lastupptagande förmåga. Volymen hos korrosionsprodukterna är även mycket större än det ursprungliga stålets volym vilket orsakar ett inre tryck som gör att betongen så småningom spricker upp längs armeringen.

Fördel om det sker inomhus eller i oarmerade konstruktioner

Question 37

Vad innebär det att en betong är vattentät?

Answer 37

Innebar att vatten inte kan eller har väldigt svårt att ta sig in i betongen på grund av ett lågt vct (hög andel cement), den är sprickfri samt att vikt vatten är högst 0,5 ggr vikten av cement och ballast med kornsstorlek < 0,25 mm.

Question 38

Vad menas med högpresterande betong?

Answer 38

Högpresterande betong har en cementpasta med mycket låg porositet vilket kännetecknas av den höga tätheten som uppnås när vct < 0.4. Kapillärporerna försvinner på sikt för att helt ersättas med cementgel.
Innehåller
vct < 0.4 (i regel mycket lägre)
silikastoft (5-10% av cementvikten) som kan lägga sig mellan cementkornen pga dess storlek
tillsatsmedel
välgraderat ballastmaterial

Högpresterande betong har goda mekaniska egenskaper inom beständighet, täthet och uttorkning.

Question 39

Vad karakteriserar en självkompakterande betong?

Answer 39

Används typer av flyttillsatsmedel och fillers (finkorniga mineraliska material) som ofta består av kalkstensmjöl vilka båda minskar betongens inre friktion vilket gör betongen lös utan att den separerar under gjutningen. Krävs på så sätt väldigt lite vibreringsinsats.

Question 40

Hur betecknas hållfasthetsklass för betong enligt gällande standard? Ge ett
exempel och beskriv vad beteckningarna betyder.

Answer 40

Cylinder- och kubhållfasthet anges, t.ex C32/40, den första anger cylinder och den andra tryck.

Question 41

Vad är en exponeringsklass?

Answer 41

Exponeringsklass används för att bedöma fuktbelastning, risk för frysning, användning av tösalter m.m.