Figur 1: Burkar med betong, Täta burkar för kontroll av kemisk torkning och öppna burkar för kontroll av diffusiv uttorkning. Till vänster burkar för kontinuerlig fuktmätning och t.h burkar för vägning.
Fukttransportegenskaper hos betong är viktiga att kvantifiera för att kunna göra vederhäftiga fuktberäkningar, till exempel av fuktomfördelning under mer eller mindre täta ytskikt på underlag av betong som är delvis uttorkad. Sådana beräkningar är vanliga idag [1], men tillförlitligheten hos resultatet beror till stor del på kunskap om betongens fukttransportegenskaper.
Under senare år har helt nya betonger börjat användas och data för dem har länge saknats. Det behövs nya mätningar på de nya betongerna, med olika bindemedel, med tillförlitliga metoder. En sådan metod presenteras här.
Tidigare metoder
De data vi har, och har haft, för betong har länge varit de som Göran Hedenblad bestämde i slutet av 1980-talet [2]. Han använde tjocka provkroppar, 60-150 mm, och lät dem stå i eller över vatten med konstant klimat på ovansidan under tre till fem år för att uppnå stationärt fuktflöde genom dem. Genom att sedan mäta fuktflödet och RF-profilen (RF = Relativ Fuktighet) kunde han utvärdera fukttransportkoefficienter och deras fuktberoende. Mätningarna gjordes på ordinär Portlandcementbetong (OPC) och provkropparna var uppenbarligen välhärdade efter fem år. Hans resultat för låga vattencementtal, vct, visas i figur 2. Hedenblads data visar ett stort fuktberoende för vct 0,5 och högre, medan för vct 0,4 är fukttransportkoefficienten betydligt mindre fuktberoende.
Den traditionella metoden för att bestämma fukttransportegenskaper är annars den så kallade koppmetoden där en skiva av materialet sätts som lock på en glaskopp som innehåller en mättad saltlösning som ger en viss RF. Koppen placeras i ett klimatrum eller en klimatbox med en annan RF. RF-skillnaden över skivan ger upphov till ett fuktflöde. Med konstant RF över och under skivan får man så småningom stationärt flöde genom skivan. Detta flöde bestäms genom att väga koppen regelbundet. Viktändringen ger fuktflödet och när detta är konstant utvärderas fukttransportkoefficienten.
Koppmetoden är standardiserad sedan länge och används för många olika material [6]. Men koppmetoden har inte använts särskilt ofta för betong eftersom det tar så lång tid att uppnå stationärt fuktflöde. Betong med grov ballast kräver en tjock skiva som provkropp. I mätningarna som redovisas nedan användes 30 mm tjocka betongskivor av betong med maximal stenstorlek av 16 mm. Mätningar tog då upp till ett år.
Koppmetoden har använts flitigt för tunnare provkroppar av bruk, också på senare år [3], [4], [5]. Mätningar på bruk har använts för att kvantifiera effekten av olika bindemedel, olika härdning och fukthistorier. Data för bruk kan naturligtvis inte direkt översättas till betong, men storleksordningen är fullt jämförbar. Bruk har visserligen mycket mindre andel ballast än betong och därmed större andel pasta. Eftersom fuktflödet går genom pastan och inte genom ballasten skulle man därför kunna tro att bruk med större pastaandel skulle ha mycket större fukttransport än betong. Men så är det inte.
Det är inte bara pastaandelen som skiljer bruk och betong åt. Pastan i betong innehåller en hel del mikrosprickor som en naturlig del av betong med (grov) ballast. Dessa sprickor ger naturligtvis ett större fuktflöde än i pasta utan sprickor som i bruk. I internationell litteratur hävdas ofta att en stor del av skillnaden i transportegenskaper mellan bruk och betong beror på att det finns en ”ITZ”, ”interfacial transition zone”, en övergångszon nära ballastkornens yta och att denna zon är mer porös än pastan på längre avstånd från ballastkornen.
Vad som är effekten av ITZ respektive mikrosprickor tvistar forskarna om, men effekterna finns och redan Hedenblad [2] visade att det inte är så stor skillnad i fukttransportegenskaper hos bruk respektive betong, trots den stora skillnaden i andel pasta. Men för säkerhets skull bör man bestämma fukttransportegenskaperna på provkroppar av betong och inte bruk, om de ska användas i fuktberäkningar för betongkonstruktioner.
Läs hela artikeln i Bygg & teknik 6/2020.
Artikelförfattare Lars-Olof Nilsson, Moistengist AB Kent Bergström, Polygon | AK Staffan Carlström, Swerock AB Mattias Gunnarsson, PEAB Johan Tannfors, Polygon | AK
