Fråga Experten: Frostsäker betong?

Fråga Experten

Vad är det för skillnad på en frostsäker betong och C28/35. Det står i handlingar att jag skall ha en frostsäker betong i ett kallager medan en C28/35 i en isolerad del.
/Torbjörn

När det gäller frysning brukar man särskilja om det sker tidigt (under första dygnet) eller senare (i bruksskedet). Om betongen fryser i tidig ålder har den gott om frysbart vatten samt mycket låg draghållfasthet, expansionen av vattnet gör då att betongen ”går sönder”. Den tappar permanent upp till ca 80% av sin hållfasthet. För att betongen skall klara den tidiga frysningen behöver den ha uppnått en viss hållfasthet, ungefär 5 MPa, är betongen inte allt för kall så sker detta under första dygnet. Men kyls den av tidigt avstannar hårdnandet och det kan ta betydligt längre tid att komma upp i hållfasthet. Den kemiska reaktionen mellan cement och vatten generera värme, vilket i sig påskyndar reaktionen. Vintertid är det därför extra viktigt att ta hand om betongens egenvärme, att man isolerar formen och täcker ordentligt direkt efter gjutning. Vintertid kan det krävas extra åtgärder såsom uppvärmd motgjutning, varmbetong, sänkt vatten-cement-tal (vct, ökad hållfasthet), ingjuten värmekabel, högvärdig täckning, extra isolering, osv. Skulle man få tidiga frysskador på betongen brukar det kunna ses på ytan som ett iskristallmönster eller att ytan inte blir hård. Skadorna kan då vara ytliga men också gå djupt in, så misstänker man detta är det viktigt att ta ut prov för att se hur djupt skadorna nått.

Frysning i senare skede kan ske internt eller som ytaflagning, där det första inte är så vanligt eftersom det kräver hög fuktmättnad (ex ensidigt vattentryck) i kombination med högt vct (över ca 0,60). Däremot är den avflagning/avskalning cyklisk frysning i fuktig miljö något man behöver beakta, speciellt om det är en miljö med salter (havsvatten eller tösalter). För att betongen skall klara cykliska frysningen i fuktig miljö (utomhus) behöver vct vara någorlunda lågt och betongen ha tillsätt luftporbildare så lufthalten ligger på minst ca 4,5% (4-5% beroende på stenstorlek). Med sötvatten bör vct ligga på max 0,55 samt med saltvatten max 0,45 och då gärna med ett ”beprövat cement”. En icke lufttillsatt C28/35 brukar ha ett vct på ca 0,60 men med luft hamnar det på ca 0,55 för att klara denna hållfasthet. För att svara på din fråga, så avser ”frostsäker” den tidiga frysningen, d.v.s. att betongen skall ha uppnått de 5 MPa i hållfasthet innan den tillåts komma ner i minusgrader. Det går att tillsätta fryspunktnedsättande medel för att sänka fryspunkten på vattnet i betongen (ner mot ca minus 20 grader är möjligt). För att betongen skall klara frysning i senare skede skall den vara ”frostbeständig” eller ”frostresistent” och avser cyklisk frysning utomhus som ger avflagning/avskalning. Och huruvida den är frostbeständig/resistent avgörs också av hur fuktig miljön är samt om det finns salt. Om det står i handlingarna att det skall vara en frostsäker betong tänker jag att det kanske är frostbeständig/resistent som avses. Möjligtvis kan kravet på frostsäker innebära att betongen skall ha fryspunktnedsättande medel (dos efter given temperatur). Så skall gjutningen under minusgrader i kallagret kan jag förstå om betongen skall vara frostsäker, annars är det nog frostbeständig man menar. Fast å andra sidan kan man undra varför det skall vara en frostresistent betong i ett kallager som förmodligen har konstant temperatur (ej cykliskt) och dessutom kanske torr miljö.

För att få ”rätt” betong som klarar den miljö den utsätts för brukar man föreskriva en eller flera exponeringsklasser. Kraven för dessa finns i betongstandarden SS 137003 (tabell 8), och till hjälp för att välja klass finns Betongrapport nr 11. Exempelvis till för en icke uppvärmd inomhuskonstruktion kan exponeringsklass XC3+XF1 gälla, viket innebär vct max 0,55 och inget krav på tillsatt luft. Eller för en balkong (ej tösaltad) kan klass XC4+XF3 gälla, vilket innebär vct max 0,55 och krav på tillsatt luft (minsta lufthalt 4-5%). Sedan kan ju konstruktören ha krav på hållfastheten vad gäller laster, och det händer att dessa krav inte stämmer överens med den hållfasthet exponeringsklasserna ger (av vct och ev luft).

Oskar Esping, tekn. dr. Thomas Betong och Thomas Concrete Group