Hem Fråga Experten Fråga Experten: Luft i betongen?

Fråga Experten: Luft i betongen?

Fråga Experten

Jag har en fråga angående luften i vår betong. Som det är nu så ligger vi på cirka 8 procent luft och när vi försöker sänka det händer inget. Nu ska sätta noll på luft för att se resultatet, det kan ju lika gärna vara mätaren som är sönder. Den är kalibrerad och alla prover vi tar ligger på fina värden.Hur mycket luft kan vi ha i betongen 32/40 och 35/45 utan att det gör något åt hållfastigheten?
/Stefan

Ofta vill man ha luft i betongen för att den skall klara utomhusmiljö (cyklisk frysning). Men luft kan också användas för att göra betongen smidigare (tar bort seghet), att göra den lättare (sänkt densitet), eller för att sänka hållfastheten. För varje extra % luft sjunker hållfastheten med ca 5%, exempelvis om du har 8% luft (relativt 2% naturlig), så skulle dessa 8-2=6% extra luft sänka hållfastheten med 6×5=30%.

Men typen av luft har inverkan, den som man vill ha för frosten skall ha en porstruktur med många små bubblor (0,05-0,30 mm). primärt är det då avståndet mellan bubblorna som är viktigt, med en avståndsfaktor på max 0,25 för frost med sötvatten och max 0,18 mm med saltvatten (3% salthalt ”värst”). Det är också viktigt med många och små bubblor, framför få stora, för att luftporstrukturen i betongen skall vara stabil under blandning, transport, gjutning, vibrering m.m.

För att få ”rätt” typ av luft tillsätts luftporbildande medel (tensid, typ diskmedel) när betongen blandas. Viktigt då är också att betongen blandas tillräckligt länge och att luftporbildaren bör gå i efter vattnet. Men det finns andra faktorer som kan generera luft till betongen, och då ”fel” typ. Det kan vara flytmedlet, gruset (humus), fiber, transport, formolja (förtvålas), ev pumpning, osv. Men det finns också sådana som ”släcker” luften, exempelvis UV-medel, krympreducerare, flygaska, pigment, krossgrus m.m.

För att betongen skall bli frostresistent/frostbeständig vill man ha en viss minsta lufthalt (ex min 4,5% med 16 mm sten), men även betongens vct får inte vara för högt (max 0,55 med sötvatten och 0,45 med saltvatten). Dessutom är det viktigt att fukthärda betongen ordentligt. I och med att mängden större porer (av typen kappilärporer) blir mindre med sänkt vct, minskar också mängden tillgängligt vatten för frysning (frysbart vatten), detsamma gäller hydratationsgraden (hur stor del av cementet som reagerat med vattnet).

Det går att göra en betong frostresistent/frostbeständig utan luft, genom att sänka vct. Detta kan vara aktuellt exempelvis när det är olämpligt eller inte funkar med luftporbildaren, exempelvis maskinglättade golv, UV-betong och så vidare. Exponeringsklasserna som berör frysning är uppdelad i XF1 och XF3 för sötvatten, och XF2 och XF4 för saltvatten (siffran styrs av fukttillståndet).

För XF2 och 3 krävs en lägsta lufthalt (ex 4,5%) och XF krävs att betongens frostresistens förprovas (enl SS 137245) och då gäller lufthalten som betongens som provades har som ett minimivärde. Följer man betongstandarden accepterar man inga ”undertramp” för XF2-4, och uppåt har man en gräns på maximalt +5,0%. Vill man inte ha luft i XF 2 och 3 kan man i stället välja at frystesta (förprova) betongen.

Skulle man får hög lufthalt i betongen, med låg dosering eller ingen luftporbildare, är det ett tecken på att luften genereras av något annat. Luften är då sannolikt ”fel” typ för att klara frosten. Ett annat problem är ju då att hållfastheten blir låg och kan hamna under den specificerade (dimensionerande).

För att få till en C32/40 utan luft (bara naturlig) brukar vct ligga på ca 0,50 och för en C35/45 ca 0,45. Men då trycker kuben efter 28d brukar generellt hållfastheten ligga något över detta (ca 5 MPa) för att hantera variationer i utvärderingen och inte riskera undertramp. Så ofta ligger man motsvarande en hållfasthetsklass över på den levererade betongen, vilket exempelvis då kan hantera en viss variation i lufthalten. En C32/40 med luft (ca 5%) brukar ha vct 0,45 och C35/45 0,40.

Om du då mäter 8% lufthalt utan luftporbildare, antaget att lufthaltsmätaren fungerar, så är det något som genererar luft i din betong. Min första tanke är att flytmedlet orsaken. Generellt genererar flytmedel/vattenreducerare luft, något som tillverkaren kompenserar för genom att tillsätta skumdämpare.

Detta system är inte helt ”stabilt”, det har en tendens att bli ”gammalt” och tappa effekten (speciellt om det förvaras varmt), samt vill gärna separera om flytet rörs om ordentligt (flyter upp till ytan). En annan tänkbar orsak till den höga luften skulle kunna vara om du oljat in blandaren med formolja.

Din fråga om hur mycket luft du kan ha i C32/40 och C35/45 utan att det gör något åt hållfastigheten, kan jag inte svara på. Det beror på hur mycket luft du antar att det skall vara, vilket cement du använder, och vilket vct du har. Om du exempelvis har ett börsvärde på 4,5% i din C32/40 och mäter 8,0% luft. Då kommer denna 3,5% extra luften sänka hållfastheten med ca 3,5×0,05×40=7 MPa. Om du då i normalfallet brukar ligga på en överhållfasthet på 5 MPa, kommer du få ett undertramp på 40+5-7=2 MPa. Detta kan vara OK för ett enstaka prov (<4 MPa), men inte för flera prover.

Att man tappar ca 5% i hållfasthet för varje % extra luft, är en ganska grov uppskattning. Vill man räkna mer noggrant eller om man har stor skillnad i lufthalt, finns en exponentialfunktion som fungerar bättre (se Betonghandboken Material).

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