Betongkonstruktioner belägna i kalla och fuktiga miljöer riskerar att skadas av frostsprängning under de kyliga vintermånaderna på grund av vattnets nioprocentiga volymsexpansion då det fryser inuti betongen. För att begränsa denna problematik är det vanligt att till exempel dammar, broar och betongvägar byggs med lufttillsatt betong i både Sverige och andra delar av världen. Trots detta observeras frostskador frekvent i sådana konstruktioner. Det är därför viktigt att kunna uppskatta när i tiden frostskador förväntas uppkomma i en konstruktion samt kunna bedöma omfattningen av en redan uppkommen skada. För att göra detta, utvecklades numeriska modeller i ett pågående doktorandprojekt vid KTH [1], finansierat av Svenskt Vattenkraftscentrum (SVC). Doktorandprojektet har som mål att bidra till en förbättring av dessa typer av bedömningar genom att beskriva de komplexa processer som är förknippade med frysning i lufttillsatt betong.
Konstruktioner belägna i kallt klimat och i långvarig kontakt med fritt vatten, såsom en betongdamm, tenderar att förr eller senare skadas av frostsprängning även om en frostbeständig betong använts. Det bör dock poängteras att observerade skador i verkliga konstruktioner sällan är ett resultat av en en-skild nedbrytningsprocess, utan snarare ett resultat av flera samverkande processer som i synergi bryter ner materialet. För att matematiskt kunna beskriva de destruktiva processer som är förknippade med just frostsprängning är det viktigt att först förstå vilken roll betongens mikrostruktur har, samt hur vatten absorberas i materialet och dess viktiga roll för frostsprängningen.
Artikelförfattare:
Daniel Eriksson och Richard Malm
KHT Betongbyggnad och Sweco Energuide
Läs hela artikeln i Bygg & teknik nr 7/18.
Dela på:
