SE460120B - Saett att tillverka betong med varierande densitet - Google Patents

Description

460 20 "2" 10 MPa kan uppnås under speciella omständigheter mén^màrïnalafivärdeà på c:a 40 MPa är det vanligast.

För konstruktioner där inte så höga krav erfordras kan man för- billiga betongpriset framför allt genom att öka viktsförhållandet mellan ingående vatten och cement i betongmassan, det så kallade vatten-cementtalet. Detta brukar betecknas vct. I af Mer och mer har krav rests på att densiteten skall kunna varie- ras bl. a. för att få lättare konstruktioner, då inte bara genom volymminskning i konstrukäionerna. Hela skalan av densiteter från nuvarande c:a 2400 Kg/må vid konventionellt ballastmatrial och ned- åt är intressant och som en mycket intressant densitet verkar 1600 Kg/ma för närvarande vara. Tryckhållfastbeter på minst 12 MPa vid denna densitet bör dock uppnås med god reproducerbarhet.

Denna sänkning av densiteten har visat sig vara svår att åstad- komma, även om några krav på tryckhållfastheter_av minst 12 MPa med acceptabel reproducerbarhet inte uppsatta. Detta gäller framför allt inom densitetsområdet 2000-800 kg/mä.

Att blåsa in luft i den flytande betongmassan för att få in luftblåsor i betongen så att betongen blir mindre frostkänslig bl. a. för broar och utomhusbalkonger förekommer. Även göres inblåsning för att sänka densiteten. Men tryckhållfastheten sjunker så drastiskt och blåsorna fördelas så ojämnt att redan vid en densitet av 2000 Kg/ma är metoden diskutabel. Även inblandning av lättare ballast för att sänka densiteten prövas, men här kommer man inte så mycket längre innan man når en praktisk gräns för tryckhållfastheten.

Det har däremot visat sig att man kan åstadkomma en betong med slutna håligheter, så kallad porbetong med volymvikter under 500 Kg/m3 genom att till vatten sätta en skumbildare av i handeln förekommande a' märken och sedan tillsätta en viss mängd cement. Denna porbetong Uh måste dock tillverkas vid gjutplatsen. Den får visserligen låga vär- m_- _ 5 _ 460 120 meledningstal, vilket kan vara till fördel ibland, men värdet på tryckhållfastheten överstiger sällan 1,5 MPa. För att ytterliggare höja porbetongens densitet över 500 Kg/m3 har en viss mängd ballast tillsatte, men redan vid 700 Kg/mä sedímenterar denna och ej acceptabel betongkvalitet erhålles.

Området på volymvikter mellan 800 och 2000 Kg/m3 har således varit svåra att åstadkomma industriellt. I marknaden finns visserligen cementblandare avsedda för delar av detta område, men dessa har vi- sat sig ha många nackdelar. Tillverkning av betongmassan sker i an- slutning till gjutplatsen. Vanligen tillverkas i maskinen först en blandning av cement, vatten och ballast. Separat blandas sedan vat- ten och en skumbildare. Denna skumblandning föras sedan in i ett utloppsrör från själva blandaren. Dessa två blandningar sammanröres noga och vidarebefordras snarast till gjutformarna. Förfarandet är ínvecklat och ett avbrott, oförutsett eller ej, åstadkommer avsevärt merarbete. Praktiskt har det också visat sig att man knappast kom- mer upp till en tryokhållfasthet av 12 MPa och absolut inte med accep- tabel reproducerbarhet vid exempelvis 1600 Kg/mšzs densitet, den densitet som i dagens läge är mycket eftertraktad. Detta bl. a. be- roende på att vid tillsättande av blandningen av vatten och skumbil~ dare den slutliga blandningens vatten-cementförhållande (vet) höjes.

Att kompensera detta genom lågt vet-tal i den först tillverkade ce- mentblandningen går ej då denna då blir så tjock och trögflytande att processen ej går att genomföra.

Det har nu överraskande visat sig att man kan framställa en betong med mycket goda hållfasthetsegenskaper även inom området 800- 2000 Kg/mö genom att till exempelvis en konventionellt framställd flytande betongmassa, blandad av cement, ballast och vatten, exem- pelvis i en stationär betongstation, tillsätta en porbildare, fram- ställd av vatten, cement och en skumbildare samt låta dessa blandas väl. Efter gjutning och härdníng fås en betong innehållande små po- rer och beroende på blandningsförhållandena varierande densitet. a 460120 -4- Eöga: tryckhâllfasthetsvärden uppnås också, troligen beroende på att porerna som bildas i betongen är mycket små, till övervägande ' delen under 3 mm, och mycket jämnt fördelade, samt att vatten- cementförhållndet (vet) kan hållas lågt såväl i betongmassan som i den tillsatta porbildaren. Reproducerbarheten har också visat sig kunnat hålla mycket hög om man standardiserar rutinerna vid tillver- ningen. Den för gjutning erforderliga betongmassan kan beräknas och färdigställas helt om så önskas vid betongstationen om avståndet till gjutplatsen ej är för stort. I annat fall kan den vid betongstatio- nen framställda standardbetongmassan fraktas till byggarbetsplatsen, blandas med porbildaren och gjutas. Att sammanföra standardbetong- massan med porbildaren är en enkel operation. Försök visar att in- blandningen av porbildaren bör ske snabbt. Framställningen av por- bildaren sker som ovan nämnts separat i en enkel, eventuellt porta- bel blandare.

Uppfinningsn kommer närmare att beskrivas i bifogade krav samt í nedanstående exempel, där olika betonger framställts med varierande densitet och varierande rutiner. Försöksdata och resultat har redo- visats i bifogade tabell. Tryckhållfastheten har i samtliga fall bestämts enligt Svensk standard SS 15 11 11 - 13 där kuber 150 X 150 mm gjutíts samt provats hos av Svensk myndighet godkänd betongstation.

Komprimering enligt SS 13 11 12, 5.1 och 5.2 har dock uteslutits för att ej rubba porfördelningen i matrialet. Även lagring i vatten enligt 5.6 i samma norm har uteslutits av samma skäl. Densitetsbestâmningar- na har gjorts på samma ställe enligt SS 13 72.34 -~ Exemnel 1. Prov nr 1-2.

I en enkel mixer framställdes i laboratorieskala en normal betong- massa, där man siktade på en densitet av c:a 2200 Kg/mä och en tryck- hållfasthet efter 28 dygns härdning på cza 40 MPa. Betongmassan till- verkades med ett vct=0,45. Vid sidan av detta framställdes en mindre mängd porbildare. Detta gjordes också i en mindre mixer och tillgiok f) -fi- v 4so 120 så att först blandades vatten och en skumbildare med handelsnamnet CELLEX samt en mindre mängd kemikalier för skumstabilisation. Där- . efter tillsattes cementpulver under omröring så att ett vct=48 erhölls.

Till 6 liter av betongmassan sattes nu under omröring 0,6 liter por- bildare. Provtuber gjöts av såväl betongmassan som den senare bland- ningen med porbildaren inrörd. Kuberna provades på godkänd betong- station såväl vad avser tryckhållfasthet som densitet (efter 8 och 28 dygn). Resultatet visade att man inom detta eftertraktade densitets- område erhöll en betong med god tryckhâllfasthet redan efter 8 dygns härdning, vilket ytterliggare förbättrades efter 28 dygns härdning.

Brottytorna efter provtryckningen visade att små porer, inga över 3 mmzs utsträckning kunde skönjas, var jämnt spridda över brottytan.

Exempel 2. Prov nr 3-4.

Avsikten här var också att få. fram betong med densiteten 1600 Kg/m3. Den grundläggande betongmassan tillverkades dock i en konven- tionell betongblandare som ofta används på byggarbetsplatserna för att framställa mindre mängder betongmassa. Porbildaren tillsattes direkt i blandaren under rotation av blandningskärlet. vid prov 3 drog man ut på tiden för tillsättandet över 1 minut medan man vid prov 4 tillsatte porbildaren utan fördröjning. Samma goda resultat som i exempel 1 erhölls för prov 4 d. v. s. där porbildaren inblan- dades snabbt men något sämre resultat på prov 3 med fördröjd inbland- ningstid.

Exempel §. Prov nr 5-9.

En serie prov utfördes på i stort sätt samma sätt som prov 4" ovan, men där varierades blandningsförhållandena mellan utgångsbetong- massan och porbildaren. Som synes av resultatet erhölls en färdig betong inom det svårbemästrade området mellan 2000 till B00 Kg/m3:s densitet med mycket goda hållfasthetsvärden som dock av naturliga skäl sjönk med sjunkande densitetsvärden. "460 12.0 s. m .m o _ m ooov oo oo~ oooo ._ oo _. o E. o. _ n ooï oo ooN oooo __ oo ._ o oß o .o oo? oo ooo oooo __ om _. o ~ .o i o oom P om oä om E ._ om __ o QS 23 os! 3 oš ooä ._ o.o ._ o iof å: of? oå oä ooš _. oå __ o wow.. .vom OOww Nr O 23 o. I ïo v ooï _. own ooo oooo _. _. .__ o o.of oš, oo? ooor o ooo oooo flïo o.o oïo P øoš oo :Pâ o owš oo âšo o Soš oo âä o ooš oo mmä o. få .iom .H33 å: ...EM H33 .ïäoooüo owïïfio» oooofl .oflošošo ofimašo» ä; ooooe o? .ä vuvflsmøm 1 mcflcccwflnwaovmm mnæøfionnom >onm Jmmmfi

Claims (1)

1. 460 120 Patentkrav: Sätt att tillverka en betong med varierande densitet som vid fiensiteten 1200 kg/mä har en tryckhållfasthct av minst 5,5 MPa för att sedan rätlinjígt öka till minst 19 MPa vid 2000 Kg/m3 k ä n n a t e c k n a t a v att man samman- blandar en betongmassa huvudsakligen bestående av cement, ballast och vatten och en porbíldare huvudsakligen bestående av cement, vatten och skumbíldare och att den blandade mas- san sedan gjutes på konventionellt sätt.