Hem Fråga Experten Fråga Experten: Tryckhållfasthetsprovning för betongkonstruktioner?

Fråga Experten: Tryckhållfasthetsprovning för betongkonstruktioner?

Fråga Experten

Vilka regler gäller för hur många provkroppar och med vilka dimensioner man behöver ta ut cylindrar alternativt gjuta kuber för tryckhållfasthetsprovning för betongkonstruktioner? Frågan gäller både för trafikverkets regler men även byggnadsverk generellt.
/Henning

Man kan gjuta kuber (och cylindrar) av den färska betongen, alternativt borra ut cylindrar ur färdig konstruktion. Och det görs regelbundet främst för att frystesta betongen eller för bestämma dess tryckhållfasthet. Men kan också vara för att bestämma spräckhållfasthet, luftporstruktur, vatteninträngning, mm. Tryckhållfastheten kan provas i tidig ålder för exempelvis formrivning, men det vanligaste är att det görs för att verifiera så betongen uppfyller specificerad/dimensionerande hållfasthetsklass. Det finns en mängd klasser, och de anges med två värden (ex. C28/35) där det första är cylinderhållfastheten (ex. 28 MPa) och det andra är för kuber (ex. 35 MPa). Den gjutna cylindern ger ca 20% lägre hållfasthet eftersom den har slankheten 2 (dvs dubbelt så lång som diameter). Avviker
provkroppen i dimension eller mått finns det möjlighet att (enligt standard) att räkna om resultatet, både vad gäller gjutna och utborrade provkroppar. Har betongen stor sten kan provkroppens dimension behöva anpassas efter detta (minst 3,5 ggr stenmax).

Testar man hållfastheten i färdig konstruktion görs det som regel på utborrade cylindrar med slankhet 1 (lika diameter som höjd), vilket då likställs med kubhållfastheten. Det normala förfarandet för normativ hållfasthet är att man gjuter kuber (oftast 150 mm, men även 100 mm med omräkning kan godkännas) som avformas efter ett dygn och sedan vattenlagras (20 grader) fram till provningen vid 28 dygn. I Sverige har vi möjlighet att luftlagra kuberna (4 d i vatten därefter fram till 28 d i luft 60-80%RF), men då skall uppmätt tryckvärde reduceras med 8%. Tillverkning, dimension, planhet/vinkelräthet, lagring, tryckning, utvärdering, m.m. följer en rad europastandarder och svenska tillämpningar av dessa. Vill man bedöma hållfastheten i färdig konstruktion brukar man borra ut cylindrar ur denna, men det kan vara möjligt att gjuta en ”klump” bredvid konstruktionen och borra i denna i stället och ibland även gjuta en kuber på plats (ger dock inte likvärdiga förutsättningar). Svårigheten med att bestämma tryckhållfastheten i färdig konstruktion är att översätta till hållfasthetsklass eftersom betongen i kontraktion har andra förutsättningar än de kuber som testat efter 28 dygn på laboratorie. Och dessa kan skilja ganska mycket, framför allt om man testar i en ålder som avviker stort från 28 dygn och/eller 20 grader. Testar man en gammal konstruktion kan betongen uppnått en betydande högre hållfasthet relativt 28 dygn, hur mycket beror på en rad faktorer (ålder, härdning, vct, cement typ, alternativa bindemedel, osv.) men kan vara upp mot det dubbla.

En certifierad betongfabrik tar fortlöpande ut prover ur produktion för att verifiera och utvärdera hållfastheten (enl SS-EN 206 och SFF Kvalitetsmanual). Detta görs ofta genom at dela in betongerna i ”familjer”, exempelvis indelat i betong med vct-krav, lufttillsatt, frystestad, osv. Minsta antal kuber i respektive familj brukar ligga på ett prov i veckan (5 arbetsdagar) eller ett per 400 m3 betong. Större fabriker brukar göra utvärderingen veckovis eller månadsvis, medans mindre gör det mer sällan (kvartal eller halvår) beroende på hur mycket betong de producerar i respektive familj. Normalt tar en betongfabrikerna ut betydligt fler prover än vad som minst krävs, det gör utvärderingen mer representativ och möjliggör minskas standardavvikelse. Dessutom tas ofta kuber ut för 7 dygnshållfasthet, vilket gör att avvikelser kan detekteras (och åtgärder göras) i betydligt tidigare skede. Inom varje familj försöker man ta ut så prover så man får med de flesta hållfasthetsklasserna man kör på fabriken. För anläggningsbetong är det ingen skillnad för fabriken, möjligtvis att den skall förprovas (frost för XF4 och tryck) innan. I AMA Anläggning finns krav på hur många cylindrar (borrkärnor) som skall tas ur konstruktionen för provning av tryckhållfasthet (och frost), och att en kontrollplan för detta skall upprättas. Utförandekontroll av hållfasthet skall då göras på utborrade cylindrar (och utvärderas enl SS-EN 13791), men beställaren kan ibland tillåta provning på gjutna kuber. Antalet cylindrar ska vara minst en per gjutetapp, eller minst tre från varje bro och betongsammansättning. Och understiger det 50 m3 betong räcker det men en cylinder. Utborrning görs tidigast 7 dagar efter gjutning, och provet förslutas med plast samt förvaras i 20 grader. Provingen skall utföras av ackrediterat laboratorie- och tryckhållfastheten bestäms vid 28 dygn. Är det undervattensgjutning eller sprutbetong skiljer kraven lite vad gäller provuttag, och finns beskrivet i AMA Anläggning. Det finns inget enkelt generellt enkelt svar på din fråga som du kanske förstår. Men återkom gärna om jag är oklar i mitt svar.

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