Projekt 85 – Avslutat Ballastinverkan på betongs frostbeständighet
Fördjupningsmaterial
Informationsblad
Sammanfattning
Mycket arbete har lagts ned på att utveckla betong med god beständighet mot salt och frost. Det har konstaterats att det krävs ett lågt vattencementtal, en hög lufthalt och en god Iuftporstruktur. Användning av Iågalkaliska cement har också visat sig bidra till en ökad frostresistens. Trots dessa kunskaper inträffar det att betong, som avses vara frostbeständig, inte klarar kraven enligt de frostprovningsmetoder som finns.
Någon definitiv förklaring till variationerna i frostbeständighet finns inte, men det är troligt att variationer i ballastens kvalitet och sammansättning spelar en stor roll.
Projektet, som tillkommit på initiativ från SKANSKA och sam finansierats av SBUF och BFR, har haft som syfte att studera hur ballastens slamhalt, humushalt och korn storleks fördelning påverkar frostbeständigheten.
Statistik från ett antal betongstationers rutinmässiga slamhaltsprovning har sammanställts. Sammanställningen visar att slamhalten varierar med årstiden. Variationen i slamhalt mellan olika mättillfällen är lika stor som den årstidsbundna variationen. Variationen mellan två olika täkter kan också vara mycket stor.
Åtta grusprover från sju olika grustäkter samt ett prov lera har studerats med avseende på korn storleks fördelning och slamhalt. Vidare undersöktes det vid slamhaltsbestämningen erhållna slammets kornstorleks fördelning och sammansättning. Dessutom studerades sambandet mellan slamhalt och grusmaterialets fillerhalt. Undersökningen visar att slammets kornstorleksfördelning överensstämmer med cementets kornstorleks fördelning. Vidare konstateras att det inte finns något entydigt samband mellan slamhalt och fillerhalt, bestämd genom siktanalys. Vid höga krav på betongens sammansättning bör därför fillerhalten kontrolleras genom siktanalys.
Slammets sammansättning överensstämmer i stort sett med sammansättningen hos gruset i övrigt. Lösligheten av Na, K, Al och Si i en mättad Ca(OH)2-lösning hos de grusprover som undersöktes är försumbar. Lösligheten hos det undersökta Ierprovet är betydligt högre. Det är därför troligt att även lösligheten hos vittrade bergarter, t ex vittrade graniter, har höga värden.
En ökning av fillerhalten innebär att cementbehovet ökar, om konsistensen och vct skall vara oförändrade. Vidare ökar den mängd tillsatsmedel som krävs för att uppnå en bestämd lufthalt. En total frånvaro av filler innebär dock att betongens känslighet för övervibrering stiger.
Resultatet från denna undersökning visar att det är möjligt att tillverka en frostbeständig betong även om grusmaterialet har en så hög fillerhalt som 14 %. För detta krävs dock att tjllsatsmedelsmängden ökas. Dessutom krävs antingen en styvare konsistens eller en högre cementha It, om vct skall hållas konstant.
Användning av krossat material innebär att cementhalten ökar. En förändring av finhetsmodulen hos detta material på verkar cementhalten i högre grad än ett naturgrus.
Humus i gruset rapporteras sällan och är ett mindre problem. Humus påverkar betongens härdnings förlopp och mikrostruktur. I litteraturen redovisas att hållfastheten kan försämras om ballasten innehåller humus. Resultatet från denna undersökning visar att inblandning av ca 12% mycket humushaltigt material har en kraftig inverkan på salt frostbeständigheten.
Någon definitiv förklaring till variationerna i frostbeständighet finns inte, men det är troligt att variationer i ballastens kvalitet och sammansättning spelar en stor roll.
Projektet, som tillkommit på initiativ från SKANSKA och sam finansierats av SBUF och BFR, har haft som syfte att studera hur ballastens slamhalt, humushalt och korn storleks fördelning påverkar frostbeständigheten.
Statistik från ett antal betongstationers rutinmässiga slamhaltsprovning har sammanställts. Sammanställningen visar att slamhalten varierar med årstiden. Variationen i slamhalt mellan olika mättillfällen är lika stor som den årstidsbundna variationen. Variationen mellan två olika täkter kan också vara mycket stor.
Åtta grusprover från sju olika grustäkter samt ett prov lera har studerats med avseende på korn storleks fördelning och slamhalt. Vidare undersöktes det vid slamhaltsbestämningen erhållna slammets kornstorleks fördelning och sammansättning. Dessutom studerades sambandet mellan slamhalt och grusmaterialets fillerhalt. Undersökningen visar att slammets kornstorleksfördelning överensstämmer med cementets kornstorleks fördelning. Vidare konstateras att det inte finns något entydigt samband mellan slamhalt och fillerhalt, bestämd genom siktanalys. Vid höga krav på betongens sammansättning bör därför fillerhalten kontrolleras genom siktanalys.
Slammets sammansättning överensstämmer i stort sett med sammansättningen hos gruset i övrigt. Lösligheten av Na, K, Al och Si i en mättad Ca(OH)2-lösning hos de grusprover som undersöktes är försumbar. Lösligheten hos det undersökta Ierprovet är betydligt högre. Det är därför troligt att även lösligheten hos vittrade bergarter, t ex vittrade graniter, har höga värden.
En ökning av fillerhalten innebär att cementbehovet ökar, om konsistensen och vct skall vara oförändrade. Vidare ökar den mängd tillsatsmedel som krävs för att uppnå en bestämd lufthalt. En total frånvaro av filler innebär dock att betongens känslighet för övervibrering stiger.
Resultatet från denna undersökning visar att det är möjligt att tillverka en frostbeständig betong även om grusmaterialet har en så hög fillerhalt som 14 %. För detta krävs dock att tjllsatsmedelsmängden ökas. Dessutom krävs antingen en styvare konsistens eller en högre cementha It, om vct skall hållas konstant.
Användning av krossat material innebär att cementhalten ökar. En förändring av finhetsmodulen hos detta material på verkar cementhalten i högre grad än ett naturgrus.
Humus i gruset rapporteras sällan och är ett mindre problem. Humus påverkar betongens härdnings förlopp och mikrostruktur. I litteraturen redovisas att hållfastheten kan försämras om ballasten innehåller humus. Resultatet från denna undersökning visar att inblandning av ca 12% mycket humushaltigt material har en kraftig inverkan på salt frostbeständigheten.