Effekten av lavvarmebetong på fasthetsutvikling og rissrisiko i anleggskonstruksjoner utsatt for fastholding

Abstract

Bruken av lavvarmebetong i massive konstruksjoner bidrar til å redusere varmeutviklingen, og dermed rissrisikoen. På den andre siden medfører bruken av lavvarmebetong lav tidligfasthet i konstruksjonen. Dette kan gi redusert fremdrift av bygg- og anleggsprosjekter. Rescon Mapei har laget herdingsakseleratoren Mapefast HA, et produkt de mener skal øke tidligfastheten i lavvarmebetong, uten å påvirke maksimumstemperaturen. Gjennom laboratorieforsøk har denne studien som hovedmål å kartlegge effekten av Mapefast HA i lavvarmebetong med ulike mengder flygeaske. Det er spesielt interessant å undersøke Rescon Mapei sitt utsagn, om at tidligfastheten kan økes uten at temperaturen stiger. Noe som vil føre til at risikoen for opprissing minker der betongen er utsatt for fastholdningseffekter. Med tanke på å unngå riss, er det svært positivt at lavvarmebetonger kan øke tidligfastheten uten at temperaturen øker. Det er også undersøkt om kombinasjonen av Mapefast HA og størkningsakseleratoren Mapefast SA, vil kunne gi en ytterligere positiv effekt på betongens styrke- og varmeutvikling. Videre ble data fra forsøkene benyttet i det FEM-baserte beregningsverktøyet CrackTeSt COIN. Dette for å simulere temperaturforløpet og analysere rissrisiko i aktuelle betongtverrsnitt. Resultatene viser at varmeutviklingen i betongene øker ved bruken av herdingsakseleratoren Mapefast HA, noe som ikke var forespeilet. Varmeutviklingens intensitet steg også markant mellom 10 og 20 modenhetstimer. Disse to forhold fører til at maksimumstemperaturen i en herdende betongkonstruksjon vil øke. Det er samtidig få indikasjoner på at tidligfastheten forbedres i betonger med HA når betongtemperaturen holdes konstant. Det faktum at maksimumstemperaturen stiger er særdeles ugunstig med tanke på opprissingstendensen. Høyere temperatur fører til at betongen utvider seg mer, og må dermed trekke seg mer sammen under avkjøling. Når tverrsnitt avkjøles og trekker seg sammen oppstår problemer i form av strekkspenninger, siden den ferske betongen har blitt stivere. Det er ingen indikasjoner på at kombinasjonen HA og SA har noen positive effekter for lavvarmebetong. Det kan virke som at Mapefast HA øker temperaturen i betongen, som indirekte vil føre til en raskere styrkeutvikling. Utsagnet om at tidligfasthet skal økes uten at maksimumstemperaturen i betongen økes, ser ikke ut til å være korrekt. I lavvarmebetong er det ønskelig å holde maksimumstemperaturen lavest mulig, Mapefast HA bidrar ikke til dette. For de aktuelle formål undersøkt i studien, påviser Mapefast HA ingen gunstige effekter for massive betongtverrsnitt. Spenningsanalyser utført i CrackTeSt COIN viser at risikoen for opprissing på grunn av fastholdt termisk og autogen dilatasjon øker ved bruk av Mapefast HA, noe som er det motsatte av det man ønsket å oppnå.