Projekt 13845 – Avslutat Självläkande betong med miljövänliga bindemedel - 2

I undersökningen har det visat sig att en hög cementhalt i betongblandningen inte garanterar en effektiv autogen självläkning av sprickor. Cementbaserade material har en inneboende förmåga att själv reparera sprickor upp till bredder på 150 µm. Men även bredare sprickor kan läkas genom att använda olika "stimulatorer" för att öka
självläkningsprocessen, såsom att lägga till specifika typer av fibrer, kristallina tillsatser eller särskilda exponeringsförhållanden.

I undersökningen har ett antal faktorer identifierats relaterade till blandningens sammansättning och dess effekt på sannolikheten för självläkning, vilket illustreras i figuren nedan. Undersökta parametrar och deras effekt på sannolikheten för god självläkningsförmåga.
• Självläkning av termiskt skadad (brandskadad) cementpasta innebär tätning av sprickor och kemiskfysikaliska förändringar av det hydratiserade bindemedlet, vilket underlättar återhämtningen av mekanisk prestanda. Däremot, vid mekanisk skada, sker självläkning i sprickorna, vilket leder till hållbarhetsförbättring och återhämtning av styrkan.
• För mekaniskt och termiskt skadade cementbaserade material är mekanismen för självläkning av sprickor förmodligen baserad på processerna diffusion-upplösning-fällning.
• Sammankopplat por-/mikrospricksystem i betongen kommer sannolikt att vara en viktig egenskap som reglerar överföringen av joner till sprickor, vilket gör att s
självläkningsprocessen kan utvecklas för mekaniskt och termiskt spruckna cementmaterial. Därför tenderar cementbaserade material med tät bindemedelsmatris och låg permeabilitet att ha en lägre självläkande effektivitet.
• För mekaniskt sprucket material spelar blandningssammansättningsparametrar och miljöexponering en betydande roll för självläkning. Ändå garanterar inte en stor mängd ohydratiserade cementpartiklar framgångsrik självläkning. Å andra sidan identifieras den maximala belastningstemperaturen, typ av miljöexponering (återhärdning) och mängder av fina och grova ballaster som avgörande för återvinningen av tryckhållfasthet av termiskt skadade cementmaterial. För OPC-baserade material (utan Secundary Cementitious Materials, SCM, dvs alternativa bindemedel) är förhållandet som exempelvis mängd cement och vatten-cementtalet, förmodligen mindre kritiska.
• Vatten är nödvändigt för självläkningsprocessen, både när det gäller mekaniskt och termiskt spruckna cementmaterial. Vattenexponeringen visade dock begränsad effektivitet för de mekaniskt inducerade sprickorna. Därför kan extern applicering av vissa miljöstimulatorer, d.v.s. vatten blandat med olika joner/partiklar, leda till en ökad och därigenom en förbättrad självläkningsförmåga.