Betong- och armeringsteknik - TFE-Moodle 2 · SS-EN 206-1: Specifikation av betong ... Krav på form och ställning finns i utförandestandarden SS-EN 13670:2009. Påverkar färdiga

Betong- och armeringsteknik

Idag: Betong- och armeringsteknik Kapitel 1 – 6

1. Inledning

2. Normer och bestämmelser

3. Hållfasthetslära (översiktligt)

4. Formbyggnad

5. Materialet betong

6. Betongtillverkning (översiktligt)

Bilder hämtade från www.flickr.com

15 december 2014 Emma Enevold 3

http://www.flickr.com/

Betong i Byggproduktion II

Kunskaper och kommunikation som behövs

vid uppförandet av en betongkonstruktion

Vid produktion av en betongkonstruktion ska de

krav som samhället ställer på konstruktionen säkerställas


Betong och armeringsteknik-gäller för denna kurs

• vänder sig till arbetsledare, konstruktörer och allmänt intresserade av betong- och armeringsteknik

• lärobok vid betongrelaterade utbildningar,


Kapitel 1 – Inledning

Betong, ett material med anor…



Armerad lera



Akvedukter



Pantheon i Rom



Pantheons oarmerade kupol



Betongens positiva egenskaper


• Beständighet

• Slitstyrka

• Täthet

• Brand- och ljudisolerande egenskaper

• Hög tryckhållfasthet

• Formbarhet

• Värmetrögt

• …något mer..?


Betongens negativa egenskaper


• Låg draghållfasthet

• Förädlingen av cement är en dyr miljöbov (materialet i sig är dock inte skadligt för miljön)

• Fult och tråkigt (?!?)

• Brister i hanteringen kan ge stora konsekvenser!

• …något mer..?

Kapitel 2 – Normer och bestämmelser

Regler för byggande


• Eurokod 2

• Svenska Betongföreningens handbok (bilaga till Eurokod 2)

• Standarder

- EN 123

- SS-EN 123

- ENV 123 och SS-ENV 123

- hEN (harmoniserad standard) och Byggproduktförordningen (CPR)

- CE-märkning (varudeklaration)


Europastandarder gäller


European Committee

for Standardization(Engelska, tyska och franska)

Swedish Standards Institute

Swedish Standards Institute

- SS-EN 206:2013 grundstandard för betongTillhörande tillämpningsstandard: SS 13 70 03 – Användning av EN 206:2013 i Sverige

- SS-EN 137010: Täckande betongskikt

- SS-EN 13670:2009: UtförandeTillhörande tillämpningsstandard: SS 137006:2012 – Användning av EN 13670:2009 i Sverige


Några viktiga standarder på betongområdet


- Utförandespecifikation

- Utförandeklass – nivå på kontroll och tillsyn

- Kompetensklass – anger kompetenskrav hos personal

- Toleranser

- Kontroller


SS-EN 13670:2009 – UtförandeSS 137006:2012 – svensk tillämpningsstandard


• Den som leder och övervakar arbetet ska ha behörighet för given komptensklass

• Kompetensklass 1 = högsta nivå och hårdast krav

• I-T, II-T, III-T (kompetens tillverkning)

• I-U, II-U, III-U (kompetens utförande)

• I-E, II-E, III-E (elementtillverkning)

• Boken innehåller teori för utförande klass II



SS-EN 13670:2009 – UtförandeSS 137006:2012 – svensk tillämpningsstandard

Emma Enevold 18

Grundstandard på betongområdet:

SS-EN 206:2013 Betong – Fordringar, egen-skaper, tillverkning och överensstämmelse

Tillhörande tillämpningsstandard:

SS 137003:2008 Betong – Användning av EN 206:2013 i Sverige

- Exponeringsklasser

- Hållfasthetsklasser

- Specifikation av betong



SS-EN 206:2013 Betong

• Klassificering av miljöns inverkan på betongkonstruktioner

• Grupperade efter angreppsmekanismer:

X0 – Ingen risk för korrosion eller angrepp

XC – Karbonatisering (Carbonating)

XD – Tösalt (Deicing)

XS – Saltvatten (Seawater)

XF – Frost

XA – Aggressiv (kemiskt)


SS-EN 206:2013 Exponeringsklasser


XC – Korrosion orsakad av karbonatisering

XC1 – Torr eller ständigt våt

XC2 – Våt, sällan torr

XC3 – Måttlig fuktighet

XC4 – Cykliskt våt och torr




XD - Korrosion orsakad av andra klorider än havsvatten

XD1 – Måttlig fuktighet

XD2 – Våt, sällan torr

XD3 – Cykliskt våt och torr

XS - Korrosion orsakad av havsvatten

XS1 – Luftburet salt

XS2 – Ständigt under vatten

XS3 – Tidvatten-, skvalp-, eller stänkzon




XF - Angrepp av frysning/upptining med eller utan klorider

XF1 – Måttlig vattenmättnad, utan avisningsmedel

XF2 – Måttlig vattenmättnad, med avisningsmedel

XF3 – Hög vattenmättnad, utan avisningsmedel

XF4 – Hög vattenmättnad, med avisningsmedel eller havsvatten




XA – Kemiskt angrepp

XA1 – Obetydligt kemiskt aggressiv miljö

XA2 – Måttligt kemiskt aggressiv miljö

XA3 – Starkt kemiskt aggressiv miljö







Beteckning:

C följt av två sifferpar t.ex: C 25/30


SS-EN 206:2013 Hållfasthetsklasser


”Concrete”

Tryckhållfasthet hos cylinder i MPa

Tryckhållfasthet hos kub i MPa

C 25/30

Betongspecifikation ska innehålla:

- Tryckhållfasthetsklass

- Exponeringsklass

- Största stenstorlek (d-max)

- Högsta tillåtna kloridhaltsklass

- Konsistensklass


SS-EN 206-1: Specifikation av betong



SS-EN 206-1: Hållfasthetsklasser


Partialkoefficientmetoden, med krav på:

- Bärförmåga - Säkerhetsklasser: SK1, SK2, SK3

- Styvhet

- Sprickfrihet

- Beständighet

Kapitel 3 – Grundläggande hållfasthetslära

Dimensionering


Utifrån materialets plastiska och elastiska egenskaper:

- Sprött brott går fort, utan förvarning, ex: dragbrott hos betong.

- Segt brottlångsammare, föregås ofta av stora deformationer, ex: armeringsstång som dras till brott

En armerad betongkonstruktion blir mer eller mindre seg.


Brottyper


- Dragspänningar (+) och tryckspänningar (-)

- Böjspänning

- Skjuvspänningar

- Knäckning


Spänningstyper


Betong är formbart

Form är dyrt (30-60% av totalkostnaden)

Tumma aldrig på säkerheten!

Kapitel 4 – Formbyggnad

Allmänt om formbyggnad


Krav på form och ställning finns i utförandestandarden SS-EN 13670:2009



Två principiella formbyggnadstyper



Formtyper: traditionell och systemform


Den stödjande formens delar


ytform

spikregel

band (bindreglar)

utsättningsregel stag och stagbricka eller lås/formlås

sträva


Den bärande formens delar


ytformregel/ströregel

bockrygg

stämp


Strävning - tumregler


- Sträva alltid mitt på stämpen

- Fäst punkt som kan uppta laster

- Fäst stämpen så nära toppen som möjligt

- Patentstämp, stämpbeslag och patentbalkar ska vara godkända av Arbetsmiljöverket

- Tillräckligt stor kontaktyta i förbindelsepunkter

- Vindlaster, stötlaster, materialupplag?

- Kontakta konstruktör vid osäkerhet!

Krav som ställs på formar- Formyta anpassad till kraven

- Täthet

- Ge rätt ytstrukur

- Uppta belastningar

- Renhet (rensluckor, spolning)

- Acceptabla deformationer (utifrån givna toleranser)

- Lätt att riva

- Säkerhet!


Krav på formen


Krav på form och ställning finns i utförandestandarden SS-EN 13670:2009

Påverkar färdiga ytans:

- Struktur

- Ytavvikelse (jämnhet)

- Färgjämnhet

- Ytporighet

- Ytskikthållfasthet

Vanliga formytmaterial

- Stål

- Plast

- Plywood

- Lösvirke


Formytmaterial och formoljor


Formolja:

- Täck hela formytan

- Tunt och jämnt lager

- Före armering

- Tänk på:- Halkrisk

- Hudbesvär

- Brandrisk

• Formtrycket är noll vid betongytan

• Formtrycket ökar nedåt till nivån för maxtryck

• Formtrycket bestäms av betongmassans:- stighastighet (m/h)

- temperatur T (C)

- konsistens (sättmått i mm)

- densitet (ca 2400kg/m3)

• Formtrycket beräknas med hjälp av Figur 4.31 på s. 45 i boken.

• OBS: Hydrostatiskt tryck ända ned till botten med SKB!


Beräkning av formtryck


Övningsexempel formtryck:

En tre meter hög pelarform gjuts med en stighastighet på sex meter i timmen. Betongens temperatur är +16 C och densiteten är 2400 kg/m3. Sättmåttet är 50 mm. Beräkna det dimensionerande formtrycket och ange hur djupt under betongytan det uppnås.

Kapitel 4 – Formbyggnad Övningsexempel 1



Emma Enevold 42

Övningsexempel formtryck:

Ange dimensionerande formtryck för flytbetong i en fyra meter hög pelarform.





Dimensionering av bärande form


Övningsexempel dimensionering bärande form:

Dimensionera och rita en valvform för ett plattbjälklag med tjockleken 200 mm. Rumshöjd 2,4 m.

Du har tillgång till följande virke på byggarbetsplatsen:

- 25 x 95 mm, K12.

- 45 x 95 mm, K12

- 70 x 170 mm, K12


Dimensionering av stödjande form


Övningsexempel dimensionering stödjande form:

Bestäm formtrycksfördelningen, dimensionera och rita en väggform som är 2400 mm hög. Du vill gjuta väggen inom två timmar. Betongens temperatur är +20 C och beställs med ett sättmått på 150 mm. Betongens densitet är 2400 kg/m3. Du har mycket 25 mm K12-virke på arbetsplatsen och väljer därför det som formytematerial.


Formrivning


När?

Stödjande form: minst 6 Mpa

Bärande form: 70% av föreskriven hållfasthet

Hur?

- Varsamt: skada inte den unga betongen

- Varsamt: demolera inte form som ska återanvändas

- Staga fristående väggar

- Säkerhetsstämp?

Kapitel 4 – Materialet betong

Vad är betong?


Betong

Cementpasta

Cement

Vatten

Luft

Tillsatsmaterial

Ballast

Ballast I

Ballast II

Ballast III


Ballastindelning


Indelning i kornfraktioner och deras benämning

0,0

63

0,1

25

0,2

5

0,5 1 2 4 8

16

32

64 [mm]

Filler

Sand eller Stenmjöl

Fingrus

Sten


Ballast – maximal stenstorlek (D-max)


Välj så stor stenstorlek som möjligt

D-max begränsas av: – Konstruktionens storlek:

D-max ≤ ¼ av konstruktionens minsta tvärmått

– Minsta avstånd mellan armeringsstänger: D-max ≤ fritt avstånd mellan armeringsstänger – 5 mm.

– Vid flera lager armering: D-max ≤ ca 2/3 av det fria avståndet mellan stängerna

– Vid golvgjutningar:D-max ≤ 1/3 av golvtjockleken


Tillsatsmedel


Luftporbildare (L)

Vattenreducerare (V)

Flyttillsatser (F)

Accelerator (A)

Retarder (R)

Övriga


Vattencementtalet, vct.


[kg/m3]

[kg/m3]


Vattencementtalet, vct.


Högt vct:

• Mycket vatten

• Lite cement

• Stort avstånd mellan cementpartiklarna lätt att gjuta (dock separationsrisk)

• Många och grova kanaler mellan partiklarna otät betong (dålig beständighet) låg hållfasthet

Lågt vct innebär det motsatta..


Cement


Portlandcement (bild: portlandklinker)

Tillverkas av kalksten och märgelsten


Cementtillverkning



Cement – de vanligaste cementtyperna


Indelning utifrån reaktionshastighet:– Snabbt hårdnande (R)

– Normalhårdnande (N)

– Långsamt hårdnande (LH) (ovanligt i Sverige)

Utifrån andel Portlandcementklinker:– CEM I > 95 %

– CEM II 65-94 % (sammansatta portlandcement)

– CEM III ≤ 64 % (slaggcement)

Utifrån hållfasthet:– klass 32,5

– klass 42,5

– klass 52,5




Tilläggsbeteckningar

MH låg värmeutveckling (moderate heating)

LA Låg alkalihalt (Na2O, K2O)

SR Sulfatresistent (låg aluminathalt)

R Hög korttidshållfasthet (snabbhårdnande)

N Normal korttidshållfasthet

LL Kalksten (kalkfiller)

V Flygaska

D Silikastoff

S Slagg




Cement från Cementa:

Byggcement CEM II/A-LL 42,5 R (fasas ut)

Bascement CEM II/A-V 52,5 N

Anläggningscement CEM I N SR 3 MH/LA

Snabbhårdnande CEM I 52,5 R

Cement från Cemex:

Kompositcement CEM II/A-M (S-LL) 52,5 N

Infracement CEM I 42,5 N-SR 3 MH/LA

Rapid CEM I 52,5 R


Puzzolaner


• Låg kalkhalt (CaO) reagerar inte med vatten (måste aktiveras)

• Reagerar med reaktionsprodukt (Ca(OH)2) från cementets hydratation.

+ Bidrar till hållfasthetstillväxten

+ Ger en tätare betong

+ Bättre kemisk beständighet

+ Fungerar ”smörjande” på den färska betongmassan

- Sänker pH

- Dålig sugbarhet vid vacuumsugning

- Temperaturberoende hållfasthetsutveckling

- Ställer högre krav på härdningsförhållandena

Kapitel 5 – Betongtillverkning

Allmänt


- Betongtillverkning i fabrik

- Tillverkningsklasser

- I/T: C12/15 – C60-75

- II/T: C12/15 – C25/30

- Tillverkningsklass utförandeklass..


Arbetbarhet/konsistens


Arbetbarhet:

”Arbetbarhet är ett mått på den energi som behövs för att betongmassan skall kunna komprimeras, fylla ut formen och omsluta armeringen på ett tillfredsställande sätt”.

Konsistens:

Bestäms med hjälp av olika konsistensmätare, där bestämning av sättmått eller utbredningsmått är de vanligaste metoderna.


Arbetbarhet/konsistens


• För en tät och stark betong krävs att ballastkorn omsluts av och hålrum fylls ut av cementpasta

• Faktorer som påverkar arbetbarhet och konsistens:- Vattenhalt!!

- Finmaterialhalt

- Ballastkornens form

- Tillsatsmaterial

- Tillsatsmedel


Stabilitet, homogenitet, separation


Stabilitet: Betongens förmåga att förbli homogen (inte separera)

Separation:- Bruksseparation

- För hög vattenhalt

- För lite finmaterial

- Hård vibrering

- Hög störthöjd + tät armering

- Vattenseparation- Låg finmaterialhalt (cement, filler)

- Lång öppethållandetid

- Stenseparation- För hög vattenhalt

- För lite finmaterial

- Hård vibrering

- Hög störthöjd + tät armering

- Mycket torr konsistens


Vatten (och luft..)


VATTEN (och luft..) BETYDER ALLT!!


Betongens kretslopp (förenklat…)


KalkstenCaCO3

Bränd kalkCaO

KalciumhydroxidCa(OH)2

Cementtillverkning. Värme tillförs och CO2 avgår

Betongtillverkning. Vatten (H2O) tillförs

Karbonatisering. Luftens CO2 tillförs(H2O bildas)

pH ≈ 12 - 13 Blockerar korrosion

pH ≈ 7 - 8Korrosion kan starta

Tack för idag!

Betong- och armeringsteknik

Documents

Betong- och armeringsteknik - TFE-Moodle 2 · SS-EN 206-1: Specifikation av betong ... Krav på form och ställning finns i utförandestandarden SS-EN 13670:2009. Påverkar färdiga