Hem Fråga Experten Fråga Experten: Betongens hållfasthet?

Fråga Experten: Betongens hållfasthet?

Fråga Tidskriften Betongs experter

Jag skriver och experimenterar om betong för mitt gymnasiearbete. På min skola har vi inget sätt att mäta tryck, vi har ingen press! Jag har en cylinder betong med måtten 1 cm radie x 3.9 cm i höjd som jag skakade för att göra det mer poröst. Jag har också en annan cylinder med exakt samma blandning betong och vatten som jag inte skakade. Den icke omskakade blev 3 mm högre.

Min teori är att den skakade kommer tåla mer tryck eftersom vad jag läst så vill inte betong innehålla luft då 1 % luft i blandningen gör den 5 % mindre hållfast. Hur ska jag få reda på vilken som har högsta hållfasthet om jag inte har en press?
/Vidde

Betongens hållfasthet ges framför allt av vatten-cement-tal (vct) och lufthalt, samt ålder och härdningsförhållanden (fukt och temperatur). Även cement typ, och eventuella alternativa bindemedel och kalkstensfiller, har inverkan. Ytterligare en faktor är hur man provar betongens tryckhållfasthet (cylinder eller kub, slankhet, storlek provkropp, utdragsprov, ultraljud, studshammare m.m.).

Som du påpekar brukar man anta att för varje % extra lufthalt, kommer betongens hållfasthet att sjunka med ca 5%. Men detta samband är egentligen inte linjärt, utan är mer logaritmisk. Men jämförman bara några % skillnad i lufthalt är det linjära sambandet fullt tillräckligt. Och skulle man ha mycket höga lufthalter (över ca 10%) är sambandet med hållfastheten osäker, oavsett beräkningsmodell.

När man provtrycker betong vill man gärna ha en dimension som är minst 3,5 gånger större än den största stenstorleken. Exempelvis med 16 mm sten bör provkroppen åtminstone ha kantlängden/diametern 56 mm.

Gjutna kuber har som regel kantlängden 150 mm , och de utborrade cylindrarna ca 100 mm diameter. Allt för små cylindrar kan också vara svåra att såga och plana med den utrusning som normalt används, vilket kan begränsa dem till minst ca 40 mm i diameter. Även tryckpressen brukar ha svårt att använda till mindre cylindrar än detta.

Då dina cylindrar har radie 1 cm (och höjd 3,9 cm) misstänker jag att det inte är betong, utan cementpasta (cement + vatten + ev. tillsatsmaterial). Jag vet inte om det funkar att trykprova dessa, eller vilken utrustning som är lämplig.

Däremot kan man uppskatta hållfastheten från vct, ålder, lagringsförhållanden och lufthalten. Med hjälp tendenskurvan för aktuellt cement och vct kan man med korrigering av temperaturen (mognadsgrad) beräkna provets hållfasthet. Det antar då en “naturlig” lufthalt på ca 2%. Och för att korregera för annan lufthalt kan man bestämma denna för provet genom att mäta provkroppens vikt och volym (ger densiteten).

Jag utgår från att du vet hur mycket material du vägt upp till blandningen, eller viktförhållandet mellan dem. Det uppvägda materialet (för en given blandningsvolym) ger provets densitet utan luft. Tar du då skillnaden mellan dessa två densiteter och dividerra med den sistnämnda densiteten, får du provets lufthalt. Med denna framräknade lufthalt kan du sedan korrigera uppskattad hållfasthet för dina provkroppar.

Normalt används luftporbildande tillsatsmedel för att öka lufthalten (utöver den “naturliga”) detta brukar funka fint upp till ca 8%. Något mer luft kan man få med skumkoncentrat, och ännu mer om man har en skumgenerator. Ett annat sätt att få till höga lufthalter är att autoklavera “jäsande” (av ex aluminiumoxid) betong/bruk, typ gasbetong.

Det går således att ha lugthaltes som gör att betongens densitet hamnar på 300-400 kg/m3 (i stället för ca 2350 kg/m3). Ett annat sätt att få till lättare betong är att ersätta ballasten med lättare typ (cellplastkulor, lättklinker m.m.).

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