Udtørring af beton i byggefasen
1 Forsøgsprogram
1.1 Baggrund og formål
Beton er et hygroskopisk materiale, som forsøger at komme i fugtligevægt med de omgivelser det befinder sig i. Omgivelsernes tilstand beskrives af luftens temperatur og relative fugtighed (RF). Ved et givet fugtindhold kan betonens ligevægtstilstand beskrives vha. såkaldte sorptionskurver, som angiver sammenhængen mellem RF og fugtindholdet. Adsorptionskurven beskriver ligevægten under opfugtning og desorptionskurven under affugtning (
Figur 1.1). Detaljerne omkring betons fugtmekanik skal ikke gengives her – der henvises til Betonbogen (1985), afsnit 3.4.
Figur 1.1 Principielt udseende af sorptionskurver. Taget fra Betonbogen (1985), p. 170.
Foruden sorptionskurverne er også transportkoefficienten væsentlig, idet den indikerer hastigheden, hvormed fugt transporteres igennem betonen. Transportkoefficienten beskriver hvor meget fugt der transporteres gennem materialet ved en given potentialeforskel (vandindhold eller damptryk). Ud fra en kendt fastholdt forskel i damptryk eller fugtindhold igennem en betonskive kan transporten måles vha. den såkaldte kopmetode. Det er imidlertid også kendt, at disse koefficienter er behæftet med stor variation og at bestemmelsen kræver mange gentagelser for at kunne give et troværdigt resultat. Derfor er denne bestemmelse ikke foretaget i nærværende forsøgsserie. Transportkoefficienten er målt indirekte gennem de en-dimensionelle udtørringsforsøg.
Det er almindeligt kendt at man i Sverige har fokuseret langt mere på betons fugtmekanik end i Danmark gennem de sidste årtier. Mange af de svenske anstrengelser og erfaringer er samlet under det såkaldte Fuktcentrum[1] på Lunds Tekniske Højskole.
Udtørring af beton til omgivelserne bestemmes altså af potentialeforskellen mellem betonen og omgivelserne (fx udtrykt i trykforskel eller fugtindholdsforskel). Sorptionskurven giver den relative fugtighed i betonens porer ud fra et givet fugtindhold. Den relative fugtighed af den omgivende luft afhænger af dens temperatur og fugtindhold (Figur 1.2). På grænsefladen mellem beton og luft vil man typisk antage at have forhold svarende til luftens relative fugtighed.
Figur 1.3 indeholder data for årstidsvariationen af luftens fugtighed i Danmark, stammende dels fra meteorologiske data indsamlet på to danske lokaliteter og dels fra SBI (1993). Figur 1.3 indeholder desuden variationen i indendørsluftens fugtindhold. Det ses at SBI’s referencedata stemmer meget godt overens med målingerne for en kystlokalitet, mens fugtigheden for indlandslokaliteten ligger betydeligt lavere især i sommerhalvåret.
Figur 1.2 Sammenhæng mellem temperaturen af atmosfærisk luft og dens fugtindhold i g/m³ ved forskellige værdier af RF. Dugpunktstemperaturen findes for en given kombination af temperatur og RF ved at flytte punktet vandret til venstre indtil linien med RF = 100 % nås.
1.1.1 Formål
Formålet med laboratorieundersøgelsen er at kvantificere de vigtigste udtørringsegenskaber for typiske danske betontyper til gulvstøbninger samt letklinkerbeton. Dette gøres i erkendelse af, at tilgængelige fugtmekaniske data er mangelfulde i Danmark og at sådanne data er nødvendige for at kunne forudsige/planlægge/optimere udtørringsforløbet under byggefasen.
Forsøgsprogrammet omfatter:
- Selvudtørringsforsøg udført på 2 sætmålsbetoner og Densit.
- Desorptionsforsøg udført på 4 sætmålsbetoner og 2 letklinkerbetoner.
- En-dimensionel udtørring under kontrollerede klimabetingelser udført på betoner svarende til B.
I Kapitel 2 findes en gennemgang af de betoner, som er udvalgt til forsøgene samt de benyttede prøveemner. Derpå følger en beskrivelse af hvert enkelt forsøg med resultaterne angivet i de efterfølgende kapitler.
Bemærk at forsøgene må betegnes som pilotforsøg, idet forsøgsomfanget langt fra er dækkende for at kunne beskrive materialernes fugtmekaniske egenskaber. Der er for eksempel ikke foretaget gentagelser af hvert forsøg og forsøgsusikkerheden er dermed ikke kortlagt. Dette betyder at forsøgsresultaterne skal benyttes med stor forsigtighed og det er vores håb at der på sigt vil komme flere danske data til.
Figur 1.3 Øverst: Typisk årstidsvariation i Danmark ved kysten (åbne symboler) og indland (fyldte symboler). Data fra Vejr2 A/S er målt for en lokalitet på hhv. Fanø og Tylstrup i Nordjylland.
Nederst: Årsvariation for Danmark i henhold til SBI (1993).
Fodnoter
[1] Kan findes under www.Fuktcentrum.LTH.se, hvor diverse rapporter kan downloades og referencerne på området er samlet. Desuden kan softwareprogrammet TorkaS downloades herfra.
Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.