Skydd av armering mot korrosion
Enligt dagens Eurokoder föreskrivs minsta tjocklek på betongens täckskikt (cnom). Tjockleken på ett sådant betongskikt är det minsta avståndet från den armerade betongdelens yttre yta till den första armeringen. För linjära element är det bygeln, och för ytelement är det den nedre längsarmeringen. Det nominella täckskiktet definieras som: cnom = cmin + Δcdev
cmin är det minsta föreskrivna skyddsskiktet, vars värde beror på betongens och armeringens vidhäftningsförhållanden, omgivningsförhållanden, armeringens beläggning osv. Δcdev är det värde som representerar avvikelsen i utförandet. Beroende på exponeringsklassen för det armerade betongelementet finns olika värden för det nominella skyddsskiktet; det ligger oftast mellan 2,5 cm och 3,5 cm. För fundament antas att 5cm.
Cementbrukets och betongens beteende vid upprepad uppvärmning och avkylning
Färsk betongs hållfasthet kan snabbt ökas genom stegvis uppvärmning med ånga eller genom att hållas i gradvis uppvärmt vatten, följt av långsam kylning. På så sätt uppnås efter ett dygns förfarande hållfastheter som vid vanlig metod erhålls först efter flera veckor. Verkningens grad beror på cementet och typen av ballast, medan man dock med mager betong uppnår mycket bättre resultat än med rik betong.
Om uppvärmning och kylning sker inom vida gränser uppstår betydande spänningar i betongelementet om uppvärmningen och kylningen utförs snabbt. I ett sådant fall, och särskilt vid ofta upprepning, måste man räkna med sprickbildning som tränger in utifrån mot insidan och påverkar betongens mekaniska egenskaper. Därvid beter sig olika cement olika, varför man för praktisk användning rekommenderar ett noggrant val av cement.
Betongens värmegenomsläpplighet
Betongens värmeledningsförmåga beror på ballastens och cementets egenskaper, på mängden cement, mängden vatten för blandning, betongens fuktighet samt på temperaturen. Genom provningar med plattor 10 cm tjocka och av starkt uttorkad betong har det fastställts att värmeledningskoefficienten λ uppgår till 1,163 W/mK vid 10 oC, och med plattor av betong som legat i vatten uppgår den till upp till 2,326 W/mK. Tjockare plattor gav högre värmeledningskoefficienter; det högsta värdet uppgick till 2,38 W/mK.
Betongens utvidgning vid värme
Utvidgningen beror i hög grad på ballastmaterialet, därefter på betongens fuktighet och även på själva cementen. De hittills kända gränsvärdena vid 0 till 40 oC uppgår till omkring 6 till 13*10-6 m/m per grad.
Motstånd mot upprepad belastning
1. Tryckhållfasthet vid utmattning. Begreppet utmattningshållfasthet används här i allmän betydelse; för teknisk användning ska alltid utmattningshållfastheten anges (tryck, drag, växlande tryck och drag, böjning, skjuvning, ren skjuvning, knäckning) samt belastningssättet (enbart stillastående, enbart återkommande, delvis stillastående och delvis stigande).
Tryckhållfasthet vid utmattning vid jämn belastning: man bör förvänta sig att beständigheten mot långvarig belastning uppgår till minst ¾ av den hållfasthet som erhålls vid vanlig tryckprovning.
Tryckhållfasthet vid utmattning till följd av upprepade belastningar (grundläggande dynamisk hållfasthet): den grundläggande dynamiska tryckhållfastheten hos betongpelare av olika sammansättning, särskilt med olika cementmängder och olika kornfördelningar, visade sig vara minst 0,5 av prismhållfastheten vid vanlig belastning till brott. Därvid utfördes 260 belastningscykler per minut; det totala antalet cykler för vilka denna grundläggande dynamiska hållfasthet bestämdes uppgick till två miljoner. Med ökande antal cykler per minut (man prövade med 10 till 450 cykler per minut) ökade också antalet upprepningar som ledde till brott.
Tryckhållfasthet vid utmattning till följd av samtidig inverkan av stilla och upprepade belastningar: När stilla belastningar adderades till de upprepade belastningarna, minskade värdena för amplituderna hos de upprepade belastningarna, som annars upprepades två miljoner gånger, i takt med att de stilla belastningarna ökade. Till exempel visar fig. 1 att amplituderna för de upprepade belastningarna S uppgick till:
- vid lugn belastning för σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- vid stillastående belastning för σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- vid stilla belastning för σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Fig. 1
Fig. 2
2. Betongens böjhållfasthet vid utmattning. Undersökningar som visas i fig. 2 för balkar som hållits konstant i fuktigt tillstånd visade, vid den grundläggande dynamiska belastningen, att böjhållfastheten vid utmattning uppgår till 28 kg/cm2, medan den vanliga böjhållfastheten uppgick till 53 kg/cm2, vilket motsvarar förhållandet 0,53.
Lättbetong
Lättbetong (betong med vikt under 18 kN/m3) erhålls genom användning av lätta, porösa ballastmaterial såsom: pimpsten, masugnsslagg, pannslagg, dessutom genom användning av bruk av naturlig eller konstgjord sand och mjöl med tillsatser som vid tillverkningen av bruk utvecklar gaser (gasbetong) eller orsakar skumbildning i bruket (skumbetong).
Lättbetong används bland annat i stor utsträckning för tillverkning av murblock och pimpstensplattor för väggar och tak; i torrt tillstånd är det en dålig värmeledare; hållfastheten är måttlig, men den är lätt att bearbeta, så att lätta block för bärande väggar i bostadshus kan tillverkas med säkerhet.
Som medel för att alstra gaser i gasbetong används aluminiumpulver. Beroende på mängden tillsatsämnen samt på andra förhållanden erhålls ett mer eller mindre poröst material, med en torrdensitet på omkring 3 kN/m3 och uppåt.
1. Volymvikt hos lättbetong. Med naturlig pimpsten kan man garantera volymvikter – avsedda i tillstånd torkat vid 105 oC – från och med 7 kN/m3 och uppåt, med tryckhållfastheter 2 MPa. Den volymvikt som kan förväntas uppgår ungefär till summan av ballast och cement i löst tillstånd. Gasbetong med volymvikter över 8 kN/m3 är som regel tekniskt olämplig.
2. Tryckhållfasthet hos lättbetong. För lättfylld betong kan hållfastheter på 8 MPa uppnås utan särskilda åtgärder, och med grus till och med upp till 12 MPa. Löpande lämplighetsprovningar krävs. Porös betong (gassbetong och skumbetong) lämpar sig för bärande väggar först efter härdning under ångtryck. Med lämpliga råvaror kan volymvikter på 6 kN/m3 och tryckhållfastheter på 5 MPa säkerställas.
3. Böjhållfasthet hos lättbetong. Förhållandet mellan böjhållfasthet och tryckhållfasthet visade sig inom praktiska behov vara relativt stort, och när hållfastheterna ökar minskar detta förhållande.
4. Krympningsgrad för lättbetong. Krympningsgraden beror huvudsakligen på ballastens elasticitet samt på mängden av den hårdnade cementens beståndsdelar; krympningen hos lättbetong är större än krympningen hos betong av grus. Betong av tegelsplitt visade under ett års tid en total krympningsgrad på omkring 0,65 mm/m. Nylevererade element av naturlig pimpsten hade efter 14 m månader krympt med omkring 0,8 mm/m. Prov av gasbetong och skumbetong som härdat i luft visade ännu mycket större krympningar, till och med över 2 mm/m. Man får inte glömma att all betong sväller vid fuktning genom regn och smält snö och vid senare uttorkning åter krymper.
Fig. 3
5. Värmeledningsförmåga. Värmeledningskoefficienten minskar med volymvikten och blir, under i övrigt samma förhållanden, desto mindre ju mindre och jämnare fördelade luftporerna är. För lufttorr lös betong uppgick den till (λ = 0,4625 för 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 för 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 för 16 kN/m3). För lufttorr lättbetong anges uppgifterna i fig. 3.
ANMÄRKNING:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3