Hem Fråga Experten Fråga Experten: Temperaturnedgång efter gjutning?

Fråga Experten: Temperaturnedgång efter gjutning?

Fråga Tidskriften Betongs experter

I samband med en plintgjutning sjönk lufttemperaturen under natten mer än vad prognosen uppgett, vilket innebar att lufttemperaturen under ca 3 timmar var 0 grader. Ingen möjlighet att ordna extra isolering fanns tyvärr. Gjutningen gjordes cirka 8 timmar innan, lufttemperatur vid gjutning var 10 grader.

Betongen blandades med vatten som hade en temperatur på ca 20 grader. Ungefär 1/3 av plintarnas längd är under återfylld mark och ovansidorna var täckta med plast.

Plintdiametern är 200 mm. Plintområdet täcks av en mycket kraftig presenning, denna ligger dock cirka 1 m ovan mark, så visst luftflöde kan passera under. Det var dock vindstilla under natten.

Är det möjligt att den brinnande betongens värme från den kemiska processen och lagrad värme från dagen kan ha räckt för att plintarna ska ha klarat sig från frysning under dessa tre timmar av nollgradigt?
/Rasmus

Ett kort svar på din fråga är att din betong sannolikt inte har “frusit sönder”. När det gäller angrepp på betongkonstruktioner finns det några typer man kan behöva beakta, såsom:

Frysning (tidigt eller senare)
Armeringskorrosion (karbonatisering eller klorider)
Kemiska (syra, sulfater, urlakning, ASR eller bakterier)
Hög temperatur (tidigt eller brandspjälkning)

För att klara detta kan man då behöva anpassa betongen eller betongkonstruktionen (vct, luft, cement typ, slagg, täckskikt, härdning, sprickbegränsning osv).

När det gäller senare frysning är det framför allt cyklisk frysning med saltvatten (tösalt eller havsvatten) som är “besvärligt”. Detta kan orsaka att betongytan flagnar av. För att hantera denna miljö brukar man sänka vct (max 0,45), tillsätta luft (ca 4,5%) och använda ett “beprövat cement” (ANL).

Med sötvatten är risken för avflagning betydligt mindre, och det räcker med högre vct (max 0,55) och luft.

En mer allvarlig typ av frysning i bruksskedet är den då vatten inne i betongen fryser och spräcker upp betongen. Detta är inte så vanligt, och kan ske om betongen har hög fuktmättnad i kombination med högt vct (över 0,60).

Exempel på konstruktion skulle då kunna vara en stödmur av låghållfast betong och ensidigt vattentryck.

Eftersom betongen blir bättre med tiden allt efter som cementreaktionerna fortgår och hållfastheten ökar. Det gör också att betongen blir mer finporös, och mängden “frysbart vatten” minskar. Så eventuella frysskador visar sig första vinter, och uppkommer som regel inte efter flera år.

Tidig frysning är ett allvarligt problem, troligen den värsta typen av “angrepp”. Detta kan ske om betongen fryser innan den har hunnit uppnå viss hållfasthet (ca 5 MPa), eftersom det då det finns mycket frysbart vatten och hållfastheten är mycket låg.

Skulle betongen frysa i tidigt skede, går den “sönder” och får permanenta skador med sänkt hållfasthet (ca 80% sänkning) och kraftigt försämrad beständighet. Det spelar inte så stor roll hur lång tid betongen fryser, bara när det sker och hur snabbt. Skador av tidig frysning, är det något men brukar se det iskristallmönster betongen brukar få (se bild exempel).

Det stora hållfasthetstappet kan också märkas om man trycker in en mejsel eller kniv i ytan efter någon dag.

Man bruka säga att betongen är “frostsäker” när den uppnått ca 5 MPa och då klarar tidig frysning. Normalt sker det under första dygnet, men om betongen kyls ner vid gjutning går cementreaktionerna långsamt och det kan ta längre tid.

Viktigt är därför att se till att den bibehåller sin värme, och att man täcker tidigt och eventuellt isolerar formen. Som extra åtgärd kan det behövas “varmbetong”, sänkt vct, SH-cement, högvärdig täckning, ingjutna värmeslingor, värmefläktar, IR, förvärmda motgjutningar osv.

Vet man med sig att betongen kommer att frysa det första dygnet (exempelvis foggjutning vintertid) kan man blanda i fryspunktssänkande tillsatsmedel, och på så sett möjliggöra ner mot minus 20 grader i betongen. Betong som klarar frysning i bruksskedet brukar definieras som “frostresistent” eller “frostbeständig”.

Anledningen till att jag inte tror att dina plintar inte har “frusit sönder” är flera. Dels att den kan ha hunnit uppnå 5 MPa innan frysning, och dels att temperaturförloppet var långsamt. Cementreaktionerna genererar värme, varför betongen troligen legat på plusgrader det första dygnet och då inte riskerat frysning.

Ytterligare en anledning, är att vattnet i den färska betongen innehåller ett flertal lösliga ämnen (kalcium, kisel, järn, aluminium, natrium, kalium, mm), vilka i sänker fryspunkten på vattnet något (ca -4 grader).

Men skulle du ändå misstänka att dina plintar skadats, borde du kunna se detta om du kollar nära (iskristallmönster) eller om du trycker en mejsel/kniv i ytan efter några dagar.

Och även om det ser ut som du fått frysskador, behöver de nödvändigtvis inte vara så djupa. Frysskadorna kan vara ytliga, exempelvis en exponerad överyta (utan täckning) där det ändå varit varmt en bit ner i betongen. Detta är i så fall inget större problem.

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