Hem Fråga Experten Fråga Experten: Mängden luftporbildare?

Fråga Experten: Mängden luftporbildare?

Fråga Tidskriften Betongs experter

Jag har uppmärksammat att den angivna mängden luftporbildare är mycket låg. Vi har använt ca 0,15% luftporbildare av cementens vikt (dvs 35g/25kg). Detta för att ligga i mitten av den rekommenderade doseringen enligt tillverkaren. Vad är det som bestämmer hur mycket luft man ska ha i betongen, dvs hur räknar man fram ett precisare värde i spannet 0,01-0,3? Vad händer om man har för mycket? Det vi har gjutit är en stödmur med målet att få tryckhållfasthet 30MPa. Förutom standardcement och ballasten har vi haft flyt (ca 150g/25kg cement) och 3% pigment (750g/25kg cement).
/Bert

Luftporbildande tillsatsmedel är som regel typen syntetiska tensider (diskmedel), och beroende på hur utspädda de är med vatten har de olika rekommenderade doseringar. Precis som du påpekar är spannet 0,01-0,3% (av cementvikten) ganska brett. Men mellan olika betongfabriker kan ”normal” dosering variera stort, dessutom skiljer doseringen för olika betonger hos respektive fabrik.

Det finns många faktorer som kan påverka, såsom blandartyp, blandningsordning, vct, stenstorlek, cement typ, osv. Vidare har grusets egenskaper stor inverkan, och eventuell inblandning av flygsaka, pigment, fiber, mm. Temperaturer, transport, pumpning, gjutteknik, mm påverkar också. Sedan finns tillsatsmedel som inte är helt kompatibla med lyftporbildare, såsom antiurvaskningsmedel, krympreducerare m.m.

När man har en avsedd lufthalt, så är det den som betongen har just när den går i formen som gäller. Det gör att de som sitter och blandar på fabrikerna måste ha koll på vad som händer med lufthalten från blandning till form.

Den rekommenderade doseringen 0,01-0,3% avser troligen koncentrat, vilket många gånger gör det svårt att dosera i med exakthet. Därför brukar man späda ut luftporbildaren, exempelvis 1:10, 1:50 eller 1:100.

Det är viktigt att lufhalten på arbetsplats inte underskrider gränsvärdet (ex 4,5% med 16 sten i XF2/3 eller förprovat värde vid XF4), skulle luften understiga detta går den på tipp. Höga lufthalter är också problematiskt eftersom det har en stor hållfasthetssänkande effekt, där varje % extra luft sänker hållfastheten med ca 5%. Gränsvärdet på arbetsplast är 5% över avsedd lufthalt, vilket är ganska mycket och har mycket stor inverkan på hållfastheten (ca 25% tapp). Skulle en fabrik ha stor variation i lufthalt, kommer således hållfastheten att variera också. Det ger i sin tur en spridning som gör att fabriken behöver ligga på en högre medelhållfasthet för att klara utvärderingen.

En positiv effekt med luften är att betongen blir smidigare att jobba med, luftporerna har en tendens att ta bort segheten vilket blir extra tydligt för höghållfasta betonger (lågt vct) eller när man kör med helkross. Så med luft brukar man kunna dra ner på flytet, eller vattnet, med bibehållen konsistrens.

Doseringen med luftporbildare kan vara logaritmisk, dvs små doseringar har stor effekt medans vid högre doseringar händer inte lika mycket. Även om betongen har bar förmåga att stabilisera luften brukar det vara svårt att få in mycket mer än ca 15% lufthalt, och ca 20% om man använder skumkoncentrat (tensider). Vill man ha högre lufthalt än detta får man använda andra medel (ex proteinbaserade), alternativt utrustning för skumbetong (skumgenerator).

Oftast har man luft i betongen för att klara cyklisk frysning (speciellt saltfrost), men det kan även vara för att få ner hållfastheten (mindre mängd sprickarmering) eller för bättre arbetbarhet (ex kross). Viktigt är att man inte finglättar en lufttillsatt betong, eftersom det riskerar delaminering (släpp i ytan).

För att klara cyklisk frysning i fuktig miljö tillsätter vi som regel luft (ca 5% lufthalt), men även har ett tillräckligt lågt vct (max 0,55 för sötvatten och 0,45 för salt). Med sänkt vct får man en mer finporös betong, vilket i sin tur minskar mängden frysbart vatten. Så en betong med lågt vct kan mycket väl klara frosten utan luftporbildare, vilket man kan verifiera genom att frystesta betongen. Detta kan exempelvis vara aktuellt i de fall man vill glätta ytan (ishall, frysrum, p-hus m.m.).

För att verifiera att lufhalten är rätt mäter vi den, både på fabrik och på arbetsplats. Speciell på betong till anläggningskonstruktioner då kraven är högre. Det normala sättet att mäta lufthalten är med ”tryckmetoden” där ett 8 liters kärl fylls med betong och som sedan trycksätts. Detta säger egentligen inget om typen av luft, då det som är avgörande för att det skall vara ”rätt” typ av luft är avståndet mellan bubblorna. Denna avståndsfaktor bör vara max 0,25 mm för sötvatten och 0,18 mm för saltvatten. Att mäta detta på färsk betong är ganska krångligt och kan ge något varierande resultat. Ett annan alternativ är att mäta på den hårdnade betongen, på tunnslip eller liknande.

Jag kan tyvärr inte säga om 0,15% är en lagom dosering för den luftporbildare i använder för er betong och betongblandare. För att verifiera ”rätt” dosering behöver lufthalten mätas. Då ni har pigment kan ni behöva ha en något högre dosering än vad ni brukar ha. Flytmedel brukar inte ha så stor inverkan, men viktigt är att betongen inte överdoseras och blir separationsbenägen eftersom en sådan betong inte kan stabilisera luftbubblorna. Se också till att blanda betongen lite extra (ca dubbelt så lång tid som annars).

Har man ingen lufthaltsmätare kan man få en uppfattning om lyfthalten genom att väga en fylld behållare (med känd volym), och ligger man på ca 2,1 kg/liter är det troligen för mycket lyft och 2,4 kg/liter för lite. Hög lufthalt kan också kännas på betongen då den kan upplevas lite ”fluffig” när man gräver i den.

För att få kub-hållfstheten 30 MPa (20 dygn, 20 grader, vattenlagrat) för en betong med ca 5% luft brukar vct ligga på max ca 0,60. Motsvarande betong med vct 0,45 brukar hamna på minst 40 MPa, och klarar en lufthalt på upp till ca 10% utan att understiga 30 MPa.

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