Projekt 11993 – Avslutat Självläkning av sprickor i betong

Forskning vid LTH. Sprickor uppstår normalt i betongkonstruktioner under byggskedet eller bruksskedet. Vanliga orsaker är (1) temperaturspänningar orsakade av förhindrad sammandragning av den avsvalnande betongen, (2) krympspänningar orsakade av uttorkningskrympning, (3) krympspänningar orsakade av cementets hydratation ("kemisk krympning"), (4) dragspänningar orsakade av yttre mekanisk belastning.

I kloridhaltig miljö, till exempel i havsvatten eller i närvaro av avisningssalt, tränger kloridjoner in i sprickan och orsakar armeringskorrosion. Man antar att kloridinträngningen ökar med ökande sprickvidd. I normer och standarder begränsas därför maximal sprickvidd. I svensk standard tillåts maximalt 0,2 mm sprickvidd (i betongytan) hos konstruktioner som ständigt är nedsänkta i havsvatten. För konstruktioner som utsätts för omväxlande uppfuktning av saltvatten och uttorkning (till exempel i plaskzonen i havet) sätts maxnivån till 0,15 mm.

För att begränsa sprickvidden krävs att sprickarmering läggs in. Ofta blir den totala armeringsmängden högre än vad som fordras av rent konstruktiva skäl. Sprickviddsbegränsning är därför mycket kostsam.
Man vet att betong har förmåga till viss självläkning av defekter, till exempel sprickor. Detta har man kunnat konstatera genom hållfasthetsmätningar på initialt defekta prover efter vattenlagring. Självläkningseffekten har visat sig öka om provet utsätts för tryckbelastning under vattenlagringstiden. Däremot finns det veterligen inga undersökningar av hur en eventuell självläkning av sprickor med olika vidd påverkar kloridinträngningen.

Syftet med projektet var att undersöka självläkning av sprickor hos normal svensk brobyggnadsbetong (vct 0,40, Anläggningscement). Inverkan av sprickvidd (0,2 och 0,4 mm), självläkningstiden (1 och 2,2 år) och typ av vatten under självläkningen (hav, bräckt, rent) undersöktes. Självläkningseffekten har studerats genom okulär besiktning (fotografering), genom kemisk/mineralogisk analys av utfällningar i sprickor och genom mätning av kloridinträngning i sprickor.
Undersökningen visade att avsevärd självläkning sker av upp till 0,4 mm breda sprickor i betong som lagras i saltvatten. Självläkningen medför att kloridinträngning i sprickor blockeras rätt kraftigt. Konsekvensen är att man borde kunna tillåta något bredare sprickor än vad som godtas i dagens regler. Den något högre kloridtransportkoefficienten i sprickor jämfört med i osprucken betong kan kompenseras med ett proportionellt något större täckskikt.

Slutredovisningen utgörs av rapporterna "Self-healing of cracks in concrete exposed to different types of water", del 1 "Results after 1 year exposure (rapport TVBM-3156) och del 2 "Effect on chloride penetration, Göran Fagerlund och Manouchehr Hassanzadeh, bägge LTH.