Kapitel 12: Betong

Question 1

Vad består betong av?

Answer 1

Cementpasta (vatten + cement) som är bindemedlet i betongen, ballast (grus +sten) och, inte nödvändigvis, tillsattsmedel.

Question 2

Vad är vattencementtalet?

Answer 2

Vct är proportionen mellan vatten och cement, vct=W/C. Cementpastans egenskaper bestäms nästan helt av vct.

Question 3

Vilka hjälpmedel kan användas för att bearbeta betong?

Answer 3

Vibrering genom stavvibrering eller vibratorbalk. Självkompakterande betong kan användas för att göra bearbetningsprocessen onödvändig eller bara nödvändig i kort stund.

Question 4

Vad innebär hydraulisk i samband med cement?

Answer 4

Cement hårdnar vid reaktion med vatten, och är efter torkning beständigt mot vatten. Reaktionen är exoterm.

Question 5

Av vilka råmaterial tillverkas portlandcement?

Answer 5

Kalksten och lera.

Question 6

Beskriv kortfattat cementtillverkningen.

Answer 6

Kalksten och lera finmals och bränns i långa, svagt lutande roterugnar med brännare i den lägre änden. Materialet matas kontinuerligt in i ugnens övre, kalla ände i form av ett torr pulver, torrmetoden, eller som ett slam, våtmetoden. Torrmetoden är mindre energikrävande.

I ugnen avgår CO2 ur kalkstenen, som övergår till kalciumoxid samt små mängder aluminiumoxid och järnoxid. Oxiderna förenar sig i bränningen med varandra till nya kemiska föreningar, sk klinkermaterial, som är karaktäriserande för cement.

Ut ur ugnen kommer cementklinker. När det mals med ca 5% gips erhålles cement.

Question 7

Varför tillsätts gips vid cementtillverkningen?

Answer 7

För att reglera cementets bindning, som annars blir för hastig.

Question 8

Vad innebär begreppet bindetid?

Answer 8

Tiden det tar för ett visst material och vatten att få en definierad grad av styvhet, mätt med en stadardiserad apparatur. För normalt portlandcement är bindetiden 2-4h.

Question 9

I Vilka huvudtyper indelas cement enligt Svensk Standard?

Answer 9

CEM I: Portlandcement
CEM II: Portland-kompositcement
CEM III: Slaggcement

Tidigare: Std, SH, LH.

Question 10

Vad är byggcement?

Answer 10

En typ av CEM II cement som är bättre ur miljösynpunkt än CEM I. Även denna sort innehåller kalkstensfiller.

Question 11

Vad är anläggningscement?

Answer 11

Ett portlandcement (CEM I) som har långsam värmeutveckling. Därför lämplig att använda i medelgrova och grova konstruktioner.

Question 12

Villa krav ställs på det vatten som ska användas this betongtillverkning?

Answer 12

Tumregel: drickbart vatten => ok. Det ställs inga höga fordringar på det vattnet. Dålig vattenkvalitet kan försämra betongens hållfasthet och beständighet.

Question 13

Vad är det för skillnad på makadam och singel?

Answer 13

Makadam är krossat material, det helt dominerande stenmaterialet.

Singel är okrossat bergartsmaterial med rundade korn. Tex utvunnits ur rullstensåsar.

Question 14

Vad är en siktkurva?

Answer 14

En kurva som åskådliggör kornstorleksfördelningen i betong.

Question 15

Vad kan inträffa om ballasten innehåller humus?

Answer 15

Betongens hårdnande fördröjs och sluthållfastheten blir lägre.

Question 16

När kan flyttillsatsmedel vara lämplig att använda i betong?

Answer 16

Om tunna väggar eller hårt armerade konstruktioner ska gjutas.

Question 17

Hur påverkas betongens egenskaper av luftporbildabde tillsattsmedel?

Answer 17

Betongen blir frostbeständig. Luftporer ger expanderande vatten möjlighet att växa, och betongen sprängs inte sönder av isen.

Question 18

Varför används ibland retarderande tillsattsmedel?

Answer 18

För att motverka tillstyvnade i samband med långa transporter, vid höga temperaturer, för att undvika gjutfogar och för att åstadkomma friläggning av ballast vid elementtillverkning.

Question 19

Vad är silikastoft?

Answer 19

Ett finkornigt pulver av amorf (glasig) kiseldioxid, som erhålls som restprodukt vid tillverkning av legeringsämnen till stål. Det är ett starkt reaktivt puzzolant material. Förbättrar bl.a. betongens sammanhållning och stabilitet. Vattenbehovet ökar dock, varför vattenreducerande eller flyttillsatsmedel krävs i praktiken för silikastoftets positiva effekt.

Question 20

Vad är flygaska?

Answer 20

Restprodukt från kolpulvereldade kraftverk och värmeverk. Huvudsak aluminiumsilikatglas. Glashalt är mått på reaktiviteten.

Question 21

Hur definieras vbt?

Answer 21

vbt är vattenbindemedelstalet, används istället för vct då tillsatsmaterial används. Vbt=W/(C+(Beta)D).

Beta är effektivitetsfaktor 0-1
D är mängden tillsatsmaterial i kg

Question 22

Beskriv och namnge den vanligaste metoden som används för att mäta betongens konsistens.

Answer 22

Sättmått för betong med lös konsistens. En sättkon, en kon av plåt i specifika mått som är öppen i båda ändarna, ställs på plan yra och fylls med betong. Betongen komprimeras på ett standardiserat sätt och planas av. När sättkonen försiktigt lyfts sjunker betongen ihop, sätter sig. Överytans nedsjunkning är sättmåttet. Måttet identifieras sedan i en tabell eller graf (fig 12.4).

Question 23

För vilken typ av betong bestäms utbredningsmått?

Answer 23

Mycket lättflytande konsistenser.

Question 24

Förklara vattenseparation.

Answer 24

Vatten ur cementpastan samlas dels vid ytan och dels under grövre stenar och armering. Uppstår om den totala mängden finmaterial (cement och filler) är så liten att betongen inte klarar att hålla kvar allt blandningsvatten. Vibrering ökar risken.

Question 25

Förklara stenseparation.

Answer 25

Stenar sjunker och samlas längre ner. Uppstår mest under transport och bearbetning. Lösare konsistens och längre vibreringstid ökar stenseparation. Orsakas av för liten mängd finmaterial som ger otillräcklig sammanhållning.

Question 26

Förklara bruksseparation.

Answer 26

Ett skikt av cementbruk bildas i ytan, samtidigt som stenen sjunker => två typer av betong i betongen, med olika egenskaper. Kan inträffa om betongen har för lös konsistens. Vibrering ökar risken.

Question 27

Beskriv i stora drag det som händer vid betongens hårdnande.

Answer 27

Fas I: färsk betong - sker ett visst tillstyvnande men betongen kan fortfarande lätt formas och vibreras.
Fas II: ung betong - 1-3 dagar. Det egentliga hårdnandet börjar, förändringar i egenskaper sker mycket snabbt. Betongen är nu känslig för uttorkning, temperaturpåverkning och belastning.
Fas III: hållfasthetstillväxt - 1-3 dagar gammal till 28 dagar. Mekaniska egenskaperna är inte fullt utvecklade, men materialet liknar den hårdnade betongens egenskaper. Påverkas i betydligt lägre grad eller inte alls av de yttre betingelserna.
Fas IV: betongen är efter 28 dagar färdig, men hållfastheten fortsätter att öka långsamt.

Question 28

Vad innebär hydratationsgrad?

Answer 28

Till vilket stadium reaktionerna i betongens hårdnande hunnit vid en viss tidpunkt. Betecknas α=Cn/C.

Question 29

Hur kan värmeutvecklingen minskas vid gjutning av grova konstruktioner?

Answer 29

Cement med lägre reaktionshastighet (LH cement), lägsta möjliga cementhalt och låg utgångstemperatur på betongblandningen kan användas.

Question 30

Vad beskriver i princip mognadsgraden för betong?

Answer 30

Betongens hållfasthetsutveckling vid olika temperaturer. M beror alltså av temperatur och tid.

Question 31

Vad menas med ekvivalent härdningsålder för betong?

Answer 31

t20: mognadsåldern. Den härdningstid vid +20 grader celsius som ger samma mognadsgrad, och alltså ungefär samma hållfasthet, som det aktuella temperaturförloppet.

Question 32

Vad menas med plastisk krympning i betong?

Answer 32

Om nygjuten betong utsätts för uttorkning kan under vissa förhållanden en betydande sammandragning uppstå av den ännu plastiska (kvarstående, ej elastiska) betongen. Det kallas plastisk krympning. Uppstår normalt inom 1-3 h efter gjutning och sprickbildningen kan bli mycket omfattande.

Question 33

Hur påverkas betongens egenskaper av fuktförhållandena vid härdningen?

Answer 33

För lite fukt: sprickbildning och plastisk krympning. För mycket fukt: högre vct. Frysning: iskristaller bildas i betongen, vilket ger volymökning hos den ännu “mjuka” betongmassan och alltså inre sprickbildning. Hållfastheten försämras, och permabiliteten ökar => sämre beständighet.

Question 34

Vilken tryckhållfasthet måste betongen ha nåtts innan frysning tillåts ske?

Answer 34

> 5 MPa.

Question 35

Hur förhåller sig tryckhållfasthet med vct?

Answer 35

Ökat vct => lägre tryckhållfasthet.

Question 36

Vilket av betongens delmaterial har störst inverkan på krympningens/deformationens storlek?

Answer 36

Vattenhalt vid tillverkning.

Question 37

Beskriv vad som händer när armerad betong karbonatiserar. Hur kan man synliggöra karbonatiseringens omfattning?

Answer 37

Koldioxid från den omgivande luften som långsamt tränger in i betongen och reagerar kemiskt med kalciumhydroxid i betongen. Stålet börjar rosta. “Fronten” av CO2 in i betongen kan synliggöras med fenolftaleinlösning som sprutas på en brottyta av betongen. Det som ännu inte är karbonatiserat blir rött.

Question 38

Vad innebär det att en betong är “vattentät”?

Answer 38

Ett vanligt krav på betongen. Det innebär att vct ska vara max 0.60, och vikten av vatten i betongmassan är högst 0.5 gånger den sammanlagda vikten av cement och ballast med kornstorlek <0.25 mm.

Question 39

Vad menas med högpresterande betong?

Answer 39

Betong som har förbättrade egenskaper i ett eller flera avseenden. Förutsätter alltid en cementpastafas med mycket låg porositet, dvs lågt vct eller vbt.

Question 40

Vad menas med självkompakterande betong?

Answer 40

Betong som själv flyter ut i formen, får inte vibreras. Betongen har ett stort sättmått/utbredningsmått.