Betong och platsgjutning
Betongens historia
Betongliknande material tillverkat av kalk har en lång historia och användes redan av etruskerna. I Romarriket använde man en antik form av betong kallad opus caementicium, där bindemedlet bestod av bränd kalk och pulveriserat material innehållande kiselsyra, såsom krossat tegel eller vulkanaska (puzzolan) från Pozzuoli utanför Neapel. Romarna utnyttjade denna teknik för att konstruera en mängd olika strukturer, inklusive byggnader, akvedukter, amfiteatrar, hamnar och dammar. Ett imponerande exempel på den hållbara användningen av antik betong är Pantheon i Rom, vars betongkupol med en diameter på 45 meter fortfarande står kvar idag. Den romerske arkitekten Vitruvius dokumenterade användningen av denna antika betong i sitt verk “Tio böcker om arkitektur.”
Efter Romarrikets fall föll kunskapen om betongbyggnadstekniken i glömska tills Vitruvius verk återupptäcktes i ett schweiziskt kloster år 1414. Trots detta tog det flera sekel innan tekniken återigen började användas. Den engelske arkitekten John Smeaton använde betong för att bygga fundamentet till Eddystone-fyren vid engelska kanalen 1759, vilket snabbt ledde till en spridning av betonganvändning i Storbritannien. År 1796 introducerades Parkercement, även kallad Romancement, vilken tillverkades av lerhaltig kalksten från Northfleet i Kent, England. Denna cement blev mycket betydelsefull och användes vid framstående projekt som byggandet av West India Docks i London. Två andra betydande konstruktioner där parkercement användes inkluderar tunneln under Themsen i London (1825–1828) och återuppbyggnaden av Parlamentshuset i London efter en brand år 1834.
År 1824 fick Joseph Aspdin från England patent på en förbättrad form av cement kallad Portlandcement. Hans medarbetare Isaac Charles Johnson vidareutvecklade detta cement, vilket resulterade i en snabbare reaktionstid. Den första svenska cementfabriken byggdes 1871 i Lomma och använde Johnsons moderna Portlandcement. Under första hälften av 1900-talet beskrevs betongens sammansättning ofta med tre tal (a:b:c), där a representerade volymandelen Portlandcement, b volymandelen sand/grus och c volymandelen makadam. Exempel på vanliga proportioner var 1:3:5 och 1:5:7. Det klassiska verket “Concrete plain and reinforced” från 1909 av Taylor och Thompson bidrog till förståelsen av partikelfördelningen i ballasten, vilket är en viktig aspekt av betongblandningar.
Hur tillverkas betong?
Betong utgör en fascinerande kompositstruktur bestående av fin och grov ballast sammanflätad genom cementpasta, en blandning av cement och vatten. Denna sammansättning genererar en formbar massa som snabbt stelnar och successivt härdar över tid, vilket resulterar i en imponerande hållfasthet.
Majoriteten av den kommersiellt använda betongen produceras i dedikerade betongfabriker. Här kombineras cement, ballast (bestående av sand, grus och sten), vatten och kemiska tillsatsmedel noggrant för att ge betongen specifika egenskaper. Cement, som är en hydraulisk substans, binder och stelnar efter tillsatsen av vatten, oberoende av exponering för luft.
Ballasten, vanligtvis bestående av krossat eller naturligt sönderdelat stenmaterial i olika fraktioner, är en grundläggande komponent i betongens struktur. Fraktionsstorlekar och egenskaper hos ballasten påverkar direkt betongens slutliga karaktär.
En kritisk aspekt som styr betongens egenskaper är förhållandet mellan vatten och cement, känt som vattencementtalet (VCT). VCT representeras som kvoten mellan mängden vatten (i kg/m³) och mängden cement (i kg/m³). Denna proportion spelar en central roll i att definiera betongens konsistens, hållfasthet och andra mekaniska egenskaper.
Hållfasthet framstår som en av betongens mest betydelsefulla egenskaper, näst efter beständighet. Genom att finjustera VCT och andra parametrar kan man uppnå önskade nivåer av hållfasthet, vilket är av avgörande vikt för betongens prestanda i olika användningssituationer och konstruktioner. Betongens förmåga att motstå påfrestningar och behålla strukturell integritet över tid är grundläggande för dess användning inom byggindustrin och andra tillämpningsområden.
Karbonatisering av betong
Karbonatisering är en process där koldioxid från luften reagerar med kalciumhydroxid i härdad betong, vilket resulterar i en sänkning av pH-värdet. Denna kemiska reaktion kan potentiellt leda till korrosion av armeringen inuti betongen.
För att effektivt förhindra karbonatisering är det mest gynnsamt att använda en tät betong eller en betong med lågt Vct (vattencementtal). Betong är ett kapillärt material, och genom att minska Vct minskar man porositeten och därmed storleken på porerna. Genom att använda en tätare betong förlängs tiden för att koldioxid ska tränga ner till armeringen och initiera korrosion.
En annan strategi för att skydda betongstrukturen från karbonatisering är impregnering eller målning med ändamålsenlig färg. Genom att applicera en impregneringsbehandling på betongytan kan man stoppa eller förhindra den pågående karbonatiseringsprocessen. Impregnering skapar en skyddande barriär som förhindrar koldioxidens inträngande och minskar risken för korrosion av armeringen.
Sammanfattningsvis är valet av en tät betong med lågt Vct och användningen av impregnering/färg effektiva metoder för att förebygga eller förhindra karbonatisering i betongstrukturer. Dessa åtgärder bidrar till att förlänga livslängden och bibehålla hållbarheten hos betongkonstruktioner över tid.
Täckande betongskikt
Ett betongtäckskikt är avståndet mellan ytan på betongen och armeringen inuti. Med tiden kan betongytan erodera eller försämras, vilket gör det nödvändigt att ha ett tillräckligt tjockt täckskikt för att skydda armeringen från korrosion. Specifikationerna för tjockleken på detta täckskikt anges i konstruktionsritningarna eller bygghandlingarna. Det rekommenderade minimimåttet för täckskiktet är 30 mm, med en tolerans på +/- 10 mm. Detta säkerställer att betongstrukturen uppfyller de nödvändiga hållbarhetskraven och bevarar armeringens integritet över tiden. Att följa dessa riktlinjer är avgörande för att säkerställa långsiktig strukturell stabilitet och motståndskraft mot korrosion.
Fukthärdning av nygjuten betong
Fukthärdning av betong är en process där betongens hållfasthet och härdning förbättras genom att den hålls fuktig under en längre period efter gjutningen. Detta är en viktig del av betongens härdningsfas och syftar till att främja fullständig hydratisering av cementet, vilket leder till en starkare och mer hållbar betong.
När betongen härdar, reagerar vatten med cementet för att bilda cementgel, vilket ger betongen dess styrka. Fukthärdning hjälper till att bibehålla fuktigheten i betongen under den tidiga härdningen, vilket är avgörande för att säkerställa en fullständig och optimal kemisk reaktion mellan cementet och vattnet samt undvika plastiska krympsprickor till följd av för tidig uttorkning.
Processen med fukthärdning innebär att betongytan täcks med fuktighetsbevarande material, såsom plast eller vattenbaserade föreningar, för att förhindra att fukten avdunstar från betongen. Detta görs vanligtvis under en period på flera dagar eller veckor beroende på betongens sammansättning och andra faktorer.
Fukthärdning är särskilt viktigt i torra eller varma förhållanden där snabb avdunstning kan leda till oönskade sprickor och svagare betong. Genom att upprätthålla en konstant fuktighet under härdningsprocessen kan man förbättra betongens övergripande prestanda och livslängd.
Fukthärdning av nygjuten betong
Tiden som krävs innan formrivning efter betongarbeten kan påbörjas beror på flera faktorer, inklusive typen av betong, väderförhållandena och de specifika kraven för projektet. Här är några allmänna riktlinjer:
- Betongens härdningstid: Betongen måste få tillräckligt med tid att härda innan formarna kan tas bort. Härdningstiden beror på betongens sammansättning och kan variera, men som riktlinje bör du överväga att vänta minst 24 till 48 timmar för mindre konstruktioner som plattor och balkar och upp till 7 dygn för större strukturer som balkonger, pelare och väggar.
- Väderförhållanden: Väderförhållandena, särskilt temperaturen och luftfuktigheten, kan påverka härdningstiden för betongen. Lägre temperaturer kan förlänga härdningstiden, medan högre temperaturer kan påskynda den. Det är viktigt att följa riktlinjerna för härdningstid och inte påbörja formrivningen om betongen inte har nått tillräcklig hållfasthet.
- Typ av betong: Vissa specialbetonger kan ha olika härdningstider och krav för formrivning. Det är viktigt att följa konstruktörens rekommendationer och eventuella specifika krav för den använda betongtypen
Innehåll
Text av:
Toni Vanhatalo
Toni Vanhatalo, erfaren företagsledare inom arbetschef- och platsledningsroller, specialiserad inom betong-, fasad- och energiutredning. Expert på åtgärds- och underhållsplaner med fokus på miljö- och kvalitetssäkring inom olika projekt."
Dela artikeln:
Vill ni komma i kontakt med oss?
Kontakta oss direkt på telefon eller fyll i formuläret nedan så kontaktar vi dig inom kort.
