Självuttorkning och temperatur, dvs. hur man får uttorkning att fungera

Abstract

Självuttorkning i betong bestäms inte endast av betongens vattencementtal (vct). Den är i allra högsta grad beroende av hydratationsförloppet och vid viken temperatur hydratationen sker. Detta medför att variationer i väderlek och årstid, grad av isolering och täckning, konstruktionstjocklek samt gjuttemperatur påverkar självuttorkningen för betong med samma vct. Denna artikel går systematiskt igenom vilka materialtekniska fenomen som ligger bakom temperaturens effekt på självuttorkningen. Vidare studeras effekten i både förenklade fall såväl som i mer realistiska gjutningar. Slutligen undersöks temperaturens inverkan på mätningar och jämförelser av uttorkning i labbmiljö. Det observeras vidare att temperaturberoendet ställer höga krav på utformning, förståelse och hantering av provkroppar och mätmetodens begränsningar för att korrekta slutsatser skall kunna dras av mätresultat. Det kan visare konstateras att mätning av endast RF ger en mycket begränsad bild av modern tät betongs uttorkning och kan inte användas för att med säkerhet skilja mellan självuttorkning och diffusionsuttorkning.

Full text

Självuttorkningochtemperatur,dvs.hurmanfår
uttorkningattfungera
Självuttorkningibetongbestämsinteendastavbetongensvattencementtal(vct).Denäriallra
högstagradberoendeavhydratationsförloppetochvidvikentemperaturhydratationensker.Detta
medförattvariationeriväderlekochårstid,gradavisoleringochtäckning,konstruktionstjocklek
samtgjuttemperaturpåverkarsjälvuttorkningenförbetongmedsammavct.Dennaartikelgår
systematisktigenomvilkamaterialtekniskafenomensomliggerbakomtemperaturenseffektpå
självuttorkningen.Vidarestuderaseffektenibådeförenkladefallsåvälsomimerrealistiska
gjutningar.Slutligenundersökstemperaturensinverkanpåmätningarochjämförelseravuttorkningi
labbmiljö.Detobserverasvidareatttemperaturberoendetställerhögakravpåutformning,förståelse
ochhanteringavprovkropparochmätmetodensbegränsningarförattkorrektaslutsatserskallkunna
drasavmätresultat.DetkanvisarekonstaterasattmätningavendastRFgerenmycketbegränsad
bildavmoderntätbetongsuttorkningochkaninteanvändasförattmedsäkerhetskiljamellan
självuttorkningochdiffusionsuttorkning.
Hydratation,temperaturochkemiskbindningavvatten
Undermångaårhardenallmännauppfattningenvaritatthydratationensberoendeavtemperaturen
endastharattgöramedhastigheten.Resultatet,avseendehållfasthetellergradavsjälvuttorkning,
skullealltsåblidetsammaoberoendeavtemperaturförloppet.Detendasomskulleskiljavarhurfort
mankomtillenvisshållfasthetellergradavsjälvuttorkning.Genomnykunskapbörjardennasyn
saktaluckrasupp,förstgenomattmanupptäckteattsluthållfasthetenförbetongenblirlägreom
denfårhydratiserafort(vidhögtemperatur)ochhögreommanlåterdenhydratiseralångsamt(vid
lågtemperatur).Internationelltkomindikationernapådettafenomenpå1960‐talet,seVerbeck&
Helmuth1968.ISverigekomdeförstalabbresultateninomområdetunder1980‐talet.Därefter
följdeenradundersökningar,somslutligenresulteradeideförstamodellernaförindustrielltbrukca
2007–2008,ochblevimplementeradeiberäkningsverktygenConTeStochBetoPlus2007.Senare
komindikationattdennaprincipävenkangällauttorkning,seJohansson2012.Idagharviendjupare
insiktivadsomskeribetongen,närdenfårhydratiseravidolikatemperaturerochvikanbättre
förstådettafenomen.
Betongenshydratationharettdubbeltberoendeavtemperaturen.Detärnaturligtvismycketriktigt
atthastighetenidekemiskareaktionernaärkopplattilljusttemperatur.Juvarmaredetärdesto
fortaregårdet.Mendetfinnsävenettannatberoendesomrörintebara”hurfortdetgår”utan”hur
bradetblir”.Detandraberoendetärdessutomriktattvärtommottemperaturenjämförtmeddet
första–dettycksblirbättrejukallaredetär,dvs.julångsammaredetgår,seFigur1.




Figur1 Tvåprinciperförtemperaturensinverkanpåhydratation
Blandanledningartilldettaharmaninomforskningenföreslagitskillnaderiporstruktursombildas,
olikasammansättningavslutprodukterförhydratationensamtolikaproportionermellanhurmycket
avslutprodukternasombildas,beroendepåvidvilkentemperaturbetongenhydratiserar.Idenna
artikeltittarvihuvudsakligenpåslutprodukternassammansättning.Dendominerandeslutprodukten
ärdens.k.C‐S‐H‐gelen.Denbildastillsammansmedportlanditsomslutproduktavdedominerande
klinkermaterialens(kalciumsilikaternaalitochbelit)reaktionermedvatten.Ävenpuzzolaner,som
reagerarmedvattenochportlandit,bildarC‐S‐H‐gel,dockinteriktigtlikadan.Mångaämnenharen
väldefinieradkemisksammansättning,somt.ex.portlandit.C‐S‐H‐gelenärintelikaenkelisin
sammansättningellerstruktur.Denbestårhuvudsakligenavkalciumoxid,kiseldioxidochvattenmed
småinslagavävenandraämnen.Dessstrukturkanvarierapåfleraolikasätt.Idennaartikel
fokuserarvipåattdenkaninnehållaolikamycketkemisktbundetvatten,iproportiontilldeandra
huvudbeståndsdelarna.EnnoggrannundersökningavegenskaperhosC‐S‐H‐gelensombildatsvid
olikatemperaturergesiGalluccim.fl.2013.Nedanåtergesenfigururdennaartikel,därförhållandet
mellanmängdvattenochmängdkiseldioxidbestämtssomfunktionavhydratationstemperatur,se
Figur2.

Figur2 FörhållandemellanmängdkemisktbundetvattenochkiseldioxidiC‐S‐H‐gelsomfunktionav
hydratationstemperatur,frånGalluccim.fl.2013.



Dåmängdenkiseldioxidäriprincipproportionerligmotmängdhydratiseradcement,kanslutsatsen
drasattC‐S‐H‐gelenkanbindaupptillca50%mervatteniproportiontillmängdhydratiserad
cement,omdenfårhydratiseravid5°Ciställetför60°C.Ettnormalthydratationsförloppientypisk
plattapåmarkskerintevidkonstanttemperatur,vilketgördetsvårtattdirektöversättadennasiffra
tillenverkligeffekt.Däremotkanmanstuderadesorptionskurvanochbildasigenuppfattningom
hurmycketprocentuellskillnadimängdkemisktbundetvattenkanbetydaiuppnåddprocentRF.

Figur3 Fysikalisktbundetvatten(kg/kgcement)somfunktionavrelativfuktighetförbetongmed
Bascement,vct0,40,underdesorptionochabsorptionvid20°C,inmättinomSBUF13198.
FörattgöraensådanbedömningfårmanutgåfrånmängdfysikalisktbundetvattenförolikaRF,
vilketkanavläsasiFigur3.Däreftertarmanvattencementtaletifrågaochsubtraherardenmängd
vattensomkommerattbindasfysikalisktiporsystemet.Dåfårmandenmängdvattensomman
måstefåbortfrånporsystemet–antingengenomattbindadetkemisktellergenomdiffusion.Låt
ossantaattdiffusionenärsålitenattmankanbortseifrånden,vilketförbetongmedBascement
visatsiStelmarczykm.fl.2019.Dettainnebärattalltvattensomskallbortfrånporsystemetmåste
bindaskemiskt.Tabellennedanvisarenjämförelseförjustsådanaberäkningarförbetongmed
Bascementmedvct0,40.Sistakolumnenantar95%RFsomjämförelsenivåochvisarhurmånga
procentmervattensombehöverbindaskemisktförattsänkaRFtillenlägrenivå.

RF[%] Fysikalisktbundetvatten
viddesorption[kg/kgC]
Vattensombehöver
bindas[kg/kgC]
Ökningjämfört
med95%RF
95 0,1822 0,2178 0,00%
90 0,1751 0,2249 3,27%
85 0,1692 0,2308 5,99%
80 0,1646 0,2354 8,10%
75 0,1563 0,2437 11,90%



Tabell1 Jämförelsemellanmängdkemisktbundetvattenvidsjälvuttorkningtillolikarelativa
fuktighetermedkemisktbundetvattenvidsjälvuttorkningtill95%RFsomreferens,för
betongmedBascement,vct0,40vid6månadersålder.
Skillnadenförsjälvuttorkningtill95%resp.85%RFfördennatypiskabetongärbaraca6%mer
vattensombunditskemiskt.Dettaantyderattdetbordefinnasenrejäluttorkningspotentiali
temperaturberoendethoskemiskbindningavvattenommanlyckasstyraochutnyttjadet.
Underettnormalthydratationsförloppreagerarca70–80%avcementetunderdeförstadygnen
eftergjutningen.Temperaturenunderdennaperiodkommerattbestämmahurmycketvatten
varjekgcementbinder.Dettainnebäratt:
 Juhögretemperaturtoppenblirunderhydratationsförloppetdestosämreutnyttjas
cementetsförmågaattbindavattenkemiskt
 Snabbhydratationgersämresjälvuttorkning–långsamhydratationgerbättre
självuttorkning
 Hydratationsförloppetunderdeförstadagarnaeftergjutningäravhögstabetydelseför
hurbrasjälvuttorkningmanfår
 Detfinnsingetstandardmässigthydratationsförfarandeurfuktsynvinkel
 Vctärinteallenarådandeochbestämmerintesjälvtgradenavslutligsjälvuttorkning
Nyckelntillattutnyttjadettaärnaturligtviseneffektivpredikteringavdettafenomenochdetförsta
stegetärinmätningavdettaberoende.Underinmätningenavbascementets
fundamentalegenskaperfångadestemperaturberoendetinhoskemisktbundetvatten,seFigur4.

Figur4 Kemisktbundetvatten(kg/kgcement)somfunktionavtidförbetongmedBascement,vct0,40
härdatiförseglattillståndvidolikatemperaturer,inmättinomSBUF13198.



Figurenovanvisarklartbäggetyperavtemperaturberoendehoshydratationen:
 Ibörjansermanattdehögstahydratationstemperaturernagerdensnabbastetillväxtenav
kemisktbundetvatten
 Efterentidkommerdockdens.k.cross‐over‐effektendåkurvornafördehögre
temperaturernaplanarutmedankurvorfördelägrefortsätterväxa,förattsåsmåningom
växaförbikurvorfördehögretemperaturernaochresulteraihögreslutvärden.
FörbetongmedBascementblirskillnadenimängdkemisktbundetvattenintelikastorsomindikerat
iFigur2.Härhandlardetomca.12–19%skillnadmellanhydratationvid5resp.60°C,beroendeav
vattencementtalet.
DåProduktionsplaneringBetong(PPB)utförenickeisotermisksimuleringavfukttillstånd
kombineradmedentemperatursimulering,fårmanbäggetemperaturberoendenaautomatisktini
uttorkningsberäkningen.Detendasomanvändarenbehövergöraärattnoggrantspecificera
samtligaförutsättningarförgjutningen:
 Material:
o Betongrecept
o Ev.korrigeringavcementhaltoch28‐dygnshållfasthet
o Gjuttemperatur
 Omgivandematerial:
o Ev.marktypochev.isolering
o Starttemperatur
 Väderlek
o OrtförklimatdatafrånSMHI
o Ev.detaljbeskrivningavstartveckan(temperatur,vindochRF)
 Hanteringavgjutningen
o Ev.forminkl.isoleringochformrivning
o Ev.täckninginkl.tidpunktförborttagning
o Ev.glättning
 Hanteringavuttorkning
o Tätthus
o Ev.torkningsklimat
o Ev.inomhusklimat
FörkännedomkannoterasPPB:snuvarandematerialmodell(v2.0.14)förhydratationskiljerintepå
huruvidahydratationenavtarp.g.a.attcementettarslutellerattdetkapillärkondenseradevattnet
tarslutilämpligaporer.DettakanmedföraattPPBöverskattardenkemiskabindningenavvatteni
betongunder75–80%RF.Föruttorkningssimuleringitätbetongärdettaettestetisktproblemdådet
inträffarefterattmanväluppfylltsittuttorkningskravikonstruktionsdelen.Nyochkorrigerad
versionavmaterialmodellenfinnstillgängligochkommerattfrisläppastillsammansmed
omfördelningsberäkningarihelagolvsystemienkommandeuppdatering.Framtilldessbör
beräknadeuttorkningsnivåerunder75–80%RFtasmedennypasalt.
Självuttorkningenärberoendeavhydratationstemperaturen



Förattfåenförbättradförståelsehurtemperatureffektenpåverkarverkligakonstruktionermedsina
förutsättningarstuderasen140mmtjockplattapåmark,somettillustrativtexempel.Plattangjuts
på100mmisolering.Förattförenklafalletnågotochgöradetmerlämpligfördennastudie
specificerasväderlekenmanuellttill10°C,vindstillaoch70%RF,medentemperaturhöjningtill20°C
efter180dagar.Påytanläggsenpresenningförattgaranteratfåbortfuktutbytemedomgivningen.
Presenningenläggspåbetongytan1veckaeftergjutningenförattintestöravärmeutbytetunder
hydratationstoppen.Denaktuellabetongenharettvct0,40ochgjuttemperaturenär15°C.
Simuleringenomfattar1årochslutvärdenföruppnåddafuktresultatjämförs.

Figur5 Temperaturutvecklingför140mmplattapå100mmisoleringpåmark,vct0,40,lufttemperatur
10°Cinitialtoch20°Cefteretthalvår,vänster‐helaförloppet,höger–deförstadygnen.
Figur5visartemperaturförloppetundersimuleringen.Förstsermanetttypiskthärdningsförlopp
medentemperaturtoppstraxinnanettdygn,förattsedanåtergåtilldenomgivandetemperaturen,
somändrasefteretthalvår.Detekvivalentadjupetuppnårsommaxentemperaturpåca32,7°C.




Figur6 Relativfuktighet(vänster)ochkemisktbundetvatten(höger)för140mmplattapå100mm
isoleringpåmark,vct0,40,lufttemperatur10°Cinitialtoch20°Cefteretthalvår.
Figur6visarbådedenrelativafuktighetenochdetkemisktbundnavattnet.Pådetekvivalentadjupet
blirRFca81,3%ochdetkemisktbundnavattnetstannarpå115,3kg/m³.Vadhändernuomden
omgivandetemperaturenstiger?Låtossgöraennyberäkningmedsammaförutsättningaroch20°C
somlufttemperaturunderhelaberäkningen.

Figur7 Temperaturutvecklingför140mmplattapå100mmisoleringpåmark,vct0,40,lufttemperatur
20°Cunderhelaförloppet,vänster‐helaförloppet,höger–deförstadygnen.



Figur7visardeterhållnatemperaturförloppetikonstruktionen.Maxvärdetförtemperaturenpå
ekvivalentdjuphamnarnupåca44,5°C.Härbörnämnasattdenkemiskabindningenkommeratt
påverkasavtemperaturenunderhelahydratationsförloppetochintebaraavtemperaturtoppen.
Maxvärdetanvändshärendastsomenenkelindikatorpåungefärhurforthydratationengick.

Figur8 Relativfuktighet(vänster)ochkemisktbundetvatten(höger)för140mmplattapå100mm
isoleringpåmark,vct0,40,lufttemperatur20°Cunderhelaförloppet.
Figur8visarvidaredenerhållnarelativafuktighetenochdetkemisktbundnavattnetfördennya
beräkningen.Detekvivalentadjupetsvärdenhamnarpåca83,0%RFoch113,5kg/m³.Hademålet
varitattuppnå85%RFmedensäkerhetsmarginalpå2,5%,vilketärettrelativtvanligtscenario,hade
dennaskillnadilufttemperaturenvaritavgörandeföromuttorkningenlyckas.Mankantyckaattca2
kg/m³skillnadikemisktbundetvattenintelåtersärskiltstort,menmedenflackdesorptionsisoterm
kandenidettafallgeenskillnadpå1,7%iRF.

Tabell2 Jämförelseavmax.temperatur,uppnåddrelativfuktighetsamtkemiskbindningavvatten
efter1årför140mmplattapå100mmisoleringochmark,medvarierandelufttemperatur
förstahalvåretoch20°Cdärefter.
Tabell2visarettantalberäkningarsomtittarpåexaktsammaexempelsomovan(plattapåmark),
därlufttemperaturenunderförstahalvåretvarierats.Skillnadernaärklarttillräckligaförattorsaka
Lufttemperaturunder
förstahalvåret(°C)
Maxtemperaturför
ekvivalentdjup(°C)
Uppnåddrelativ
fuktighetförekvivalent
djup(%)
Uppnåddkemisk
bindningavvattenför
ekvivalentdjup
(kg/m³)
5 25,5 7
8
118,7
1
0
32,7 81, 3 115,3
2
0
44,5 83 113,5
25 49,4 83,8 112,7



huvudbrypåenarbetsplatsommanråkarliggapåfelsidaomdem.Härskallunderstrykasattidessa
jämförelservarieradesendastlufttemperaturen.Iverklighetenkommerskillnaderiblåst,gradav
isoleringochev.täckning,tjocklekenpåkonstruktionensamtvaletavvctattpåverka
värmeutvecklingen,hydratationsförloppet,denkemiskabindningenavvattenochslutligengradenav
erhållensjälvuttorkning.
Årstidsvariationer
Nukandetvaralägeattknytaihopdennyvunnakunskapenomtemperaturensinverkanpå
självuttorkningmedytterligareettparrealistiskasituationer.Låtossfördettaändamålåterigentitta,
fastnunågotnoggrannare,påsammanställningenavuttorkningsresultatpresenteradeidenförra
artikelnidettaforum,Stelmarczykm.fl.2019.Dethandlaralltsåomsammakonstruktion–140mm
plattapå100mmisoleringpåmark–somnugjutsundermerrealistiskaförhållanden.Väderdata
frånSMHIanvändsförStockholmsomort.Marktemperaturochgjuttemperaturanpassasnågottill
årstiden.Iförstajämförelsenutfördesgjutningenibörjanpåoktober,utantäckningavplattan,se
Tabell3.

Tabell3 Uttorkningsresultatför0.14mtjockplattapå0.1mcellplastpåmark,gjuteniStockholmi
börjanpåoktoberutantäckning.Simuleringstid2åreftergjutning.
Denandrajämförelsentittapåsammagjutningsomskeribörjanavaugusti,seTabell4.

Tabell4 Uttorkningsresultatför0.14mtjockplattapå0.1mcellplastpåmark,gjuteniStockholmi
börjanpåaugustiutantäckning.Simuleringstid2åreftergjutning.
Vidjämförelseinomresp.tabellsynsentydligvariationiuttorkningsresultatsomfunktionav
studeratvct.Dettaärvadmanförväntarsigdålägrevctledertillhögregradavsjälvuttorkningpå
grundavdetmerfördelaktigaförhållandetmellanmängdvattenochmängdcement,sombinder
vattnet.Vidjämförelsemellantabellernasynstemperatureffekten.Dåfrämstomgivningen,men
ävendenlevereradebetongenärnormaltvarmareiaugusti,blirmaxtemperaturenikonstruktionen
högreochsjälvuttorkningenintelikaeffektivförsammabetongochresp.vct.
Härärvärtattnoteraatt:
 ävenettmycketlågtvct(0,32)intemedförensjälvuttorkningföraugustigjutningen,som
uppfylleruttorkningskravet
Vct RFeftersjälvuttorkning
påekvivalentdjup
Tidpunktför82,5%RFpå
ekvivalentdjup
Max.
temperatur
0.55 83.4% Ejuppnådd 26°C
0.4
0
80.5% 189d 33°C
0.32 75.7% 135d 33°C
Vct RFeftersjälvuttorkning
påekvivalentdjup
Tidpunktför82,5%RFpå
ekvivalentdjup Max.temperatur
0.55 84.6% Ejuppnådd 35°C
0.4
0
84.1% Ejuppnådd 43°C
0.32 83.2% Ejuppnådd 45°C



 detärinteendastmaxtemperaturensomharbetydelseutanhelatemperaturförloppet–i
ensimuleringtidigarefannsbetongvct0,4medenmaxtemperaturnågothögreäni
augustigjutningenovanmenmednågotlägreresulterandeRF,jämförTabell4medTabell
2.
 vissakonstruktionerärintelämpligaattgjutasommartidmedbetongmedBascementom
tuffareuttorkningskravskalluppfyllas
Kylaninteendastavgodo
Vidjämförelseavsommar‐ochhöstgjutningärdetlättattdraslutsatsenattkylanärlösningenpå
uttorkningsproblem.Tillvissdelkandetvaraså.Låtosstittapåenvintergjutningavsammaplattapå
markförattsevardegodaförutsättningarnatarslut.Stockholmbehållssomort.Gjuttidpunkten
flyttastillbörjanavjanuariochennågottuffareväderlekläggsmanuelltpåförförstaveckanmed‐3
°Cochblåst.Förgjutningenanvändsbetongmedvct0,55.

Figur9 Relativfuktighetochtemperaturfören140mmplattapå100mmisoleringpåmarkiStockholmi
börjanavjanuarimed‐3°Cochblåstförstaveckan,vct0,55.
Figur9visarettdrömscenarioförsjälvuttorkningendåenbetongmedvct0,55nästandykerner
under80%RF.Mycketriktigtkanmanförväntasigeneffektivsjälvuttorkning.Ettsåhögtvctvid
högretemperaturerärinteinärhetenavdenkemiskabindningavvattensomskullekrävasföratt
uppfyllauttorkningskravet.VidsålågtemperaturbildasdockenC‐S‐H‐gelsominnehållermycketmer
vatten.Cementetanvändsmycketmereffektivtochuttorkningenblirdärefter.Detsomdäremotär
ettproblemsermanendastenindikationpåitemperaturdiagrammet.Detfinnsingen
temperaturtopp!FöratttydligareförståvadsomhäntkanmannoteravarningarnafrånPPB,seFigur
10.




Figur10 Varningarförochfärgkartamedomfattningenavtidigfrysningien140mmplattapå
100mmisoleringpåmarkiStockholmibörjanavjanuarimed‐3°Cochblåstförstaveckan,
vct0,55.
Dennagjutningkommerattresulterais.k.tidigfrysning.Konstruktionenkommerattfrysa,vilketi
ochförsigäracceptabeltundervissaförutsättningar.Denfårdockintefrysainnandenuppnått5
MPaitryckhållfasthet,vilkettyvärrskeridettafall.Kravetifrågafinnsförattsäkerställaatt
erforderligtutrymmehunnitutvecklasibetongensporsystemsåattvattnetsomexpanderarvid
frysningfårplatsochinteförstörbetongen.PPButförautomatiskkontrollavdettavillkorföralla
simuleringarochvarnarmedrödamarkeringarblandresultatenomvillkoretinteuppfylls.Mankan
äventittapåenfärgkartaochsevilkadelarikonstruktionensomärdrabbade–idettafallhela
plattan.Förattlösadettaproblemräckerdetijustdettafallattläggapåen20mmtjockisolermatta,
somtäckningunderförstadygnet.Uttorkningenstörsintenämnvärtmycketmen
temperaturutvecklingenfårenlitentoppochvarningarnaförvinner,seFigur11.




Figur11 Relativfuktighetochtemperaturfören140mmplattapå100mmisoleringpåmarki
Stockholmibörjanavjanuarimed‐3°Cochblåstförstaveckan,med20mmisolermattasom
täckningunderförstadygnet,vct0,55.
Sammanfattningsviskansägasattlåghydratationstemperaturärbraförsjälvuttorkningochvi
rekommenderarattläsarenförsökerutnyttjadettafaktumsomverktygförplaneringochstyrningav
uttorkningsförlopp.Diffusionsuttorkningenäriprincipsatturspelavdenlågatransportförmåganhos
betongmedBascement.Skickligtutnyttjandeavtemperatureffektenförsjälvuttorkningblirdetenda
verktygetviharkvarförstyrningavuttorkningsförloppetförbetong.Naturligtvisharävenvalavvct
enstorbetydelse,menskallbetongensmiljöbelastningbegränsaskaninteallakonstruktionermed
uttorkningskravgjutasmedvct0,32.
Detärviktigtattkommaihågatt”detkanbliförmycketavdetgoda”.Manmåsteävenbeakta
andrakravänuttorkningnärgjutningenplanerasochdessabörbalanserasmotvarandra:
 Tidigfrysningfårinteskeikonstruktionen!
 Skallytanglättasfårmanbeaktakravpårimligglättningstidpunkt.Dettapåverkarendast
hållfasthetstillväxteniettväldigttidigtskedeochbörintekrockamedfördelenavlåg
temperaturefteråtföreffektivsjälvuttorkning.
 Finnskravpåformrivningstidpunktfört.ex.bjälklagfårävendettabeaktas.Normaltskall
70%avsluthållfasthetenförettbjälklaguppfyllasochdettarettparveckorinnanmanär
där.Detinnebärattökningavsluthållfastheten(somärenannaneffektavhydratationvid
lågtemperatur,precissomgodsjälvuttorkning)hinnerslåin,vilketmedförattdettakrav
intehellerbörkrockamedsjälvuttorkningen.
Manbörkontrollerauppfyllandeavdessakravsamtidigtmedattmanplanerarsingjutningoch
predikteraruttorkningenavsinkonstruktion.PPBkananvändasförattgörajustdetta.Här
rekommenderasävenattmankontaktardenbetongstation,somskalllevereradenaktuella
betongenmanavserattanvända,ochtarredapådenexaktacementhaltenoch28‐
dygnshållfastheten.Detfinnsennaturligvariationhosdessaparametrarmellanolika
betongstationerförbetongmedsammavctoch/ellerhållfasthetsklass.PPB:sdatabaserbjuder
genomsnittligavärdenpådessaparametrarmenmankanenkeltjusteradessaförvarjeberäkning
ochpådettasätttahänsyntillvadjustdenlokalabetongleverantörenkanerbjuda.
Svårareattmätauttorkningochjämföra
Mätningavrelativfuktighetföruttorkningsförloppifältskerperdefinitioniskarpakonstruktioner.
Närmanflyttardennamätningtilllabbmiljöisambandmedolikaundersökningarochinmätningarär
detavviktattdessamätningarärjämförbaramedverkligheten.Gjutningavfullskaliga
konstruktionerilabbmiljöäriregelintepraktisktgenomförbar.Därförförsökermanskalaner
konstruktionen.Detvåfrekventanvändametodernaär:
 Back–pallmedkrageellermotsvarandemedenytapåca1m
 Hink–somoftast5litersmålarhinkmednästancylindriskform,andravolymerkan
förekomma



Ibäggemetodernaärutmaningenattsäkerställaattförhållandenaunderhärdningenoch
uttorkningenmotsvararenfullskaligkonstruktionelleråtminstoneärjämförbaramellanprovernai
sammaundersökning.Hittillsharmanfokuseratpåfuktförhållanden.Numedökadkunskapomhur
viktigtemperaturenunderhydratationsförloppetärmåsteävenhänsyntastillvärmeförhållanden.En
indikationpåhurkänsligsituationenkanvaragesiJohansson2012därklaratemperaturskillnader
uppmättsihinkarpå60mmdjup,beroendepåhurovansidanavhinkenhanterades(försegling,
vattenhärdningmm).
IPPBförsöktevianvändaisoleradehinkardelsförjusteringavtransportkoefficienterfrånandra
mätningar,seStelmarczykm.fl.2019,ochdelsförvalideringavhelasimuleringen.Hinkarnaskulle
nyttjaspåtvåolikasätt:
 Genomattvägahinkarnaregelbundetochpådettasättfåenkurvamedviktminskningsom
beskrevhurmycketfuktlämnadebetongengenomdiffusion
 GenomattmätaRFpåekvivalentdjupvidtvåolikatidpunkter
RF‐mätningenharnormaltsettmyckethögreosäkerhetänviktmätning,dvsvägningmedenbraoch
kalibreradvåg.Idettafallskeddevägningvarjeveckaunder6månader.Ensådanviktkurvamed
kontinuerligtregistrerademätvärdeninnehållermångdubbeltmerinformationäntvåenskilda
mätvärdenavdenrelativafuktigheten.Därförtillskrevsviktmätningenenmyckethögretillförlitlighet
ochdetvargentemotdessadataBascementetstransportegenskaperskullehavalideratsoch
kalibrerats.Dennamöjlighetblevtyvärrförstördavtillkommandetransportavfuktfrånhinken
genomspaltensombildadesmellanbetongenochhinkensväggp.g.a.betongenskrympning,seFigur
12a.Dettakundekonstaterasgenomattdetillviktkurvoranpassadetransportdatapredikteradei
fullsimuleringförlågtRFjämförtmedvadsommättsuppihinkarnaochiandrareferensobjekt
(fullskaligamätningarsamtbackarenligtovan).DåviktkurvornaintegickattanvändaåterstodRF‐
mätningarfrånhinkarna.Dessavarförlitetinformationförattkalibreradeinmättatransportdata
mot.Medtankepådenomfattandestörningenavviktkurvanisammahinkarantogstillenbörjanatt
ävenRF‐mätningarnakundevarastördaochmanvaldeattinitialtintelitapådem.Iställetanvändes
mätningarfrånett10‐talbackardärborrningskertillräckligtlångtfrånkanterförattmedsäkerhet
intepåverkasaveventuelltkantläckage.IdessamätningargavsintebaratillgångtillRFpåekvivalent
djupvidbådeenochfleratidpunkterutanäventillprofilmätningarfrånminst3djup.Iefterhandhar
deuppmättaRF‐värdenaivalideringshinkarnaiPPB‐projektetkontrolleratsmedhänsyntagentill
avkylningfrånvattenhärdningunderförstaveckan,seFigur12d.Dessavärdenhartydligeninte
påverkatsinämnvärdomfattningavkantläckagetdåallavarinom+/‐mätosäkerhetenfrånPPB:s
predikteradevärden.




Figur12 Störningaravfukt‐och/ellervärmetillståndihinkara)störningifuktflödeuturhink
p.g.a.sidospaltsombildasgenombetongenskrympning,b)störningivärmeutbytemed
omgivningomhinkenäroisoleradjämförtmedisoleradhinkellerfullskaligkonstruktion,c)
inverkanavluftkuddemellanbetongochlockihinkararrangeradeförsjälvuttorkning,d)
nedkylningp.g.a.avdunstningavvattensomanvändsförvattenhärdningavovansidan.
IdenpresenteradejämförelsenmellanBascement,ByggcementochSliteVelox(OPC)iJohansson&
Johansson2018finnsslutsatserintetarhänsyntilltemperatureffektenpåsjälvuttorkningen.Då
hinkarnasomanvändesiförsökenintevarisolerade,motsvarardeuppmättaRF‐nivåernainteen
ensidigtuttorkadkonstruktion,seFigur12b.Betongenihinkenhydratiseradevidenmycketlägre
temperaturdåvärmeutbyteskeddegenomhinkensallaväggar,vilketinteärfalletförenbetongen
bitfrånkantenavenstorplatta.Hinkenkommerattvisapåenmereffektivsjälvuttorkningänien
verkligkonstruktion.
Våramätningaravkemisktbundetvatten,seStelmarczykm.fl.2019,visarattbetongmed
Bascementharenpåtagligtemperatureffekt,vilketpåverkardirektsjälvuttorkning.Dessamätningar
ärutfördapåproverhärdadeitemperaturstyrdavattenbadmedforceradcirkulationoch
mätmetodenbyggerpåvägningmedstorprecision(termogravimetriskanalys).IJohansson&
Johansson2018hävdasattingentemperatureffektkanpåvisasförhinkarmedbetongmed
BascementhärdadeiluftgenomRF‐mätning.Avsaknadenaveffektenkanförklarasavattluftsom
konditioneringharenmycketsämreförmågaattpåverkabetongenstemperaturänvatten.Dettahar
huvudsakligenattgöramedvattnetshögaspecifikavärmeochluftenslågadito.Ävencirkulationen
avluft/vattenruntprovernapåverkar.Deträckerocksåattmanställerhinkarnalitetförnära
varandraförattluftkuddarskalluppståmellanochgeannanomgivandetemperaturänirestenav
rummet.SedanharviskillnadenimätosäkerhetmellanmätningavRF(relativthögosäkerhet)och
vägning(relativtlågosäkerhet).JämförelseniJohansson&Johansson2018bordehahittatenklar
temperatureffekt.
YtterligareettpåståendeiJohansson&Johansson2018ärvärtattgranskanärmare.Detär
jämförelsenmellansjälvuttorkningochenkelsidiguttorkning,därdethävdasattbetongmed
BascementhardiffusionsuttorkningjämförbarmedbetongmedrenOPC.Dennaslutsatsbaserarsig
påattöppenhinkmedBascementvisarungefärsammasänkningavRFjämförtmedförslutenhink,
somförrenOPC.RedaniJohansson2012observeradestemperaturhöjningenibetongensomeffekt
avförseglingavovansidanihinkenmedlockmedförandeisoleringgenomdenluftkuddenpåca2cm



somuppstårmellanbetongenochlocket,seFigur12c.Enapproximationavdennaeffektkan
simulerasförbetongmedBascementiPPBochresulterarienRF‐skillnadisammastorleksordning
somdenpresenteradeskillnadensompåståsberopådiffusion,ca3–5%RF.Dettainnebärattden
påståddadiffusionenibetongenmedBascementlikagärnakanvaraentemperatureffekthos
självuttorkningen–hinkenmedlockharenisolerandevärmekudde.Härgårdetalltsåinteattsäga
vadsomärvadheltenkelt.Utanfundamentaldatasomfångartemperatureffektenhosdeandratvå
betongernakaningagenerellaslutsatserdrasavdennaRF‐jämförelseförBascementetsräkning.
MätningavendastRF,särskiltienintefullttemperaturkontrolleradmätuppställningtillåterinte
dragningavgenerellaslutsatser.Förattkunnageneraliseramåsteolikafenomenseparerasmed
säkerhetfrånvarandra,vilketidagskerendastdåolikafundamentalegenskapermätsinvarförsig
förbetongsomfåtthydratiseraitemperaturkontrolleradevattenbad.Mätdatapresenteradei
Johansson&Johansson2018kanmycketvälbeskrivadenrelativafuktighetsomuppståtti
undersökningenshinkar.Detsomdäremotärproblemetmedundersökningenär:
 attdenintehittatenmedmycketsäkraremätmetodpåvisadtemperatureffekt,vilket
ifrågasätterundersökningenskvalitetavmätningoch/ellerkontrollav
hydratationsförhållanden.
 attgenerellaslutsatserdrasavmätresultatdärandra,heltmotsägandeförklaringarärfullt
möjligaochrimliga.
Attmätaochjämförauttorkningpåettförsvarbartsättärsvårt.Upptäcktenavhurviktig
temperaturenunderhydratationenärförsjälvuttorkningenkanförklaraendelavdetta.Stor
hänsynmåstetastillsäkerställandetavjämförbaraförutsättningarintebarafuktmässigtutanäven
värmemässigtdåuttorkningsfloppjämförs.
Slutsatser
Temperaturenunderhydratationenharstorinverkanpåkemiskbindningavvattenochgenomdet
påsjälvuttorkning.Skillnaderiomgivandeväderochgradavisoleringochtäckningkaninverka
högstkännbartpåsjälvuttorkningen.Ommanbeaktardettaochutnyttjarfenomenettillsinfördel
kanuttorkningavbetongunderlättasavsevärt.
ProduktionsplaneringBetong2.0kansimulerabådetemperaturensinverkanpåsjälvuttorkning
ochhållfasthetstillväxt.Programvarankananvändasföreffektivplaneringavsjälvuttorkning
genomutnyttjandetavtemperatureffektenochsamtidigkontrollavuppfyllandetavandrakravså
somundvikandeavtidigfrysningocheventuellaönskemålomtidpunkterförformrivningoch/eller
glättning.
Vidundersökningarochjämförelseravuttorkningsförloppställskravpåkontrollochstyrningav
förhållandeninverkandepåbådefuktochtemperaturiprovkropparna.Utanmycketnoggrann
kontrollavtemperaturförhållandenkanmanlättblandaihopeffekterpåuttorkningen.Mankan
tolkaenRF‐sänkningpågrundavbättresjälvuttorkningsomeneffektavdiffusion.Säker
separationavolikafenomenfrånvarandrakrävsförattdragenerellaslutsatser.Dettaskeridag
endastdåolikafundamentalegenskapermätsinvarförsigförbetongsomfåtthydratiserai
temperaturkontrolleradevattenbad.RF‐mätningkanibästafallgeenjämförelseavtotal
uttorkningseffektmendugerintesomsäkertunderlagfördjuparejämförelse.



Referenser
Galluccim.fl.2013–E.Gallucci,X.Zhang,K.L.Scrivener,Effectoftemperatureonthemicrostructure
ofcalciumsilicatehydrate(C‐S‐H),CementandConcreteResearch2013
Johansson2012–P.Johansson,Uttorkningavbetong–LaboratoriestudienbakomTorkaS3,rapport
TVBM‐3165,LTH2012
Johansson&Johansson2018–P.Johansson,N.Johansson,Bindemedlensinverkanpåbetongens
uttorkning,presentationvidFuktcentrumsInformationsdagiLund2018‐11‐29,finnsattladdaner
somPDFfrånwww.fuktcentrum.lth.se
Stelmarczykm.fl.2019–M.Stelmarczyk,T.Rapp,H.Hedlund,F.Gränne,Bascementetinmätt–PPB
beräknaruttorkning,2019,www.sbuf.se/ppb
Verbeck&Helmuth1968–G.J.Verbeck,R.A.Helmuth,Structuresandphysicalpropertiesofcement
pastes,Proceedingsofthe5thInternationalSymposiumontheChemistryofCement,Tokyo,1968
Artikelförfattare
Civ.ing.MarcinStelmarczyk,TheGreenDragonMagic
Civ.ing.TedRapp,SverigesByggindustrier,TeknisktsakkunnigRBK
Dr.,Adj.Prof.HansHedlund,SkanskaSverigeAB/SBUF,PPBKoordinator
Dr.FredrikGränne,NCCSverigeAB