räcklig mängd flyttillsatsmedel så att cement och filler dispergeras. Saltfrostbeständigheten förbättrades markant med andelen fibrer i självkompakterande betong (utan lufttillsats). Med fiberhalter mellan 1 till 2 kg/m3 var frostbeständigheten mycket god efter 56 fryscykler. Orsaken till den förbättrade frostbeständigheten är sannolikt det luftporsystem som skapas av PP-fibrerna vid själva blandningen av betongen. Dessutom är fibrernas mantelyta bestruken med ett dispergeringsmedel som också verkar som en luftporbildare, se Trägårdh & Kalinowski (2009).
Rekommendation
ILL: LARS BOSTRÖM, SP
Bild 6: Exempel på en tredimensionell bild över spjälkningen i millimeter hos en provkropp.
FOTO: LARS BOSTRÖM, SP
en kub som förvarats tillsammans med provkroppen som brandtestades. Resultatet visade som väntat att uttorkningen sker mycket långsamt i tät betong som självkompakterande betong. I försöken kunde ingen påverkan av lagringstiden påvisas när det gäller spjälkningen. En förklaring kan vara att fuktinnehållet aldrig sjönk till en kritisk nivå för att spjälkning ska uppträda. Bild 7: Provkropp som spjälkat under brandprovning.
lermängder från ingen inblandning av filler till cirka 250 kg/m3 filler. Möjligtvis kan resultaten indikera att ett fillerinnehåll på 100 till 150 kg/m3 ger störst skada, det vill säga störst spjälkningsdjup. Det finns också en tendens till att ett ökande vattenpulvertal ger en minskande spjälkning. Hur betongen påverkades av olika brandförlopp (brandkurva) undersöktes för några av betongrecepten. Det visade sig att typen av brandkurva inte hade någon märkbar effekt på risken för spjälkning. En intressant upptäckt var dock att för samtliga undersökta brandkurvor så startade spjälkningen då ugnens temperatur var uppe i 500 till 700 °C. Följaktligen så startade spjälkningen efter två till fyra minuter för den snabbare HC-kurvan och efter 50 till 60 minuter för den långsammare brandkurvan, där temperaturen ökades 10 K/minut. Spjälkningens storlek var dock större ju långsammare brandkurva/brandförlopp som betongen utsattes för. En annan parameter som undersökts i projektet var fuktinnehållets påverkan på spjälkningen. I försöken lagrades provkropparna olika lång tid före brandprov. Fuktinnehållet i betongen bestämdes på 62
Beständighet hos självkompakterande betong med PP-fibrer
Anläggningskonstruktioner har ofta en föreskriven teknisk livslängd på minst 100 år varför det är av stor vikt att utreda om fibern har någon inverkan på den självkompakterande betongens mikrostruktur och beständighet. Analyser som genomförts var bland annat mikrostrukturanalys, kloriddiffusion, saltfrostbeständighet, tryckhållfasthet och karbonatiseringsdjup. Dessa analyser utfördes av CBI Betonginstitutet AB i Stockholm, se Trägårdh & Kalinowski (2009). Tolv stycken självkompakterande anläggningsbetonger med cementtyp CEM I och sex stycken husbyggnadsbetonger med cementtyp CEM II provades och analyserades i detta projekt.
Resultat från provningen av beständighetsegenskaper
Fiberinblandningen visade sig inte vara negativ för beständighetsegenskaperna, såsom karbonatisering och kloriddiffusion, under förutsättning att dispergeringen av cement och filler är god . En riktigt proportionerad självkompakterande betong med PP-fibrer och med god dispergering av cement och filler har beständighetsegenskaper som minst motsvarar självkompakterande betong utan PP-fibrer. Det visade sig vara av stor vikt för betongens beständighet att betongen får till-
Inblandning av PP-fibrer ger den självkompakterande betongen goda brandspjälkningsegenskaper. En tillsats av 1,5 kg/m3 PP-fiber ger ett bra skydd mot progressiv spjälkning och är fullt tillräcklig om viss spjälkning accepteras. Motståndet mot brandspjälkning ökar också med ökad fiberinblandning. Inblandning av PP-fibrer, bestrukna med dispergeringsmedel, är inte negativ för de beständighetsegenskaper som studerats – snarare tvärtom. En viss spjälkning kan i de flesta fall accepteras då det oftast rör sig om estetiska skador. I dessa fall bör inte fibertillsatsen vara större än nödvändigt med tanke på svårigheterna och riskerna med att tillverka en bra och robust självkompakterande betong med större mängder fibrer. Önskas lägre dosering än 1,5 kg/m3 ska detta påvisas genom provning. I fall där ingen spjälkning accepteras krävs oftast högre mängder fibrer och brandhärdigheten ska påvisas genom provning. Rekommendationen gäller för såväl anläggningsbetong som husbyggnadsbetong. I fall där ingen spjälkning accepteras krävs oftast större mängder fibrer än 1,5 kg/m3. Det kan till exempel vara i tunnlar eller andra optimerade konstruktioner, där utnyttjandegraden av betongens konstruktiva egenskaper är hög. Rekommendationen i dessa fall är att genom provning påvisa att ingen spjälkning sker. ■
Referenser
Saleh, I. & Nilsson, H. (2009), Tillverkning av självkompakterande betong med polypropylenfiber, Sika Sverige AB, Stockholm, Sverige, 2009. Boström L. & Jansson R. (2008), SelfCompacting Concrete Exposed to Fire, SP Report 2008:53, Borås, Sverige, 2008. Boström L. (2004), Innovative selfcompacting concrete – Development of test methodology for determination of fire spalling, SP Report 2004:06, Borås. Trägårdh J. & Kalinowski M. (2009), Mikrostruktur- och beständighetsanalys, Uppdragsrapport 2009-43, CBI Stockholm, Sverige, 2009. Bygg & teknik 7/09