Utveckling av metod för studier av sprickrisker i betong : Effekter av krympning och temperaturrörelser

Sammanfattning: I industrilokaler består golven i många fall av betong. Det är ett problem när dessa golv spricker på grund av krympning eller temperaturvariationer. Idag finns tekniker som på ett bra sätt förklarar orsaker till dessa sprickor och om dessa tekniker kombineras på ett korrekt sätt skulle sprickbildningen kunna förutses och undvikas. Behovet att utveckla ett pålitligt och användarvänligt system för beräkning av sprickrisken i industrigolv är därav stort. Att ta fram en metod för avgörande av sprickbildning på grund av krympning är syftet med detta arbete. Krympning är definierat som reduktionen i volym av en obelastad betongyta som befinner sig under konstant temperatur och anges som en töjning, ߝ ௌு . Det orsakas främst av den förminskning av vatten i betongen som sker under betongens härdningstid. Krympning kan ske antingen helt autogent genom att försegla betongen eller kombinerad autogen- och uttorkningskrympning då betongprovet tillåts torka fritt utåt i en eller flera riktningar. Det finns programvaror som kan beräkna temperaturförloppet i en torkande betong och även fukthalten och spänningarna. Dessa programvaror kommer att utnyttjas i detta arbete för att utveckla en metod för bedömning av sprickrisken. Utgångspunkten är laboratoriemätningar på krympning för åtta olika betongrecept samt beräkningar för ett typfalls förångningsbara vattenhalt genom hela tvärsnittet. Anpassningar till dessa görs med hjälp av minstakvadratmetoden och problemlösaren i Excel som använder sig av icke-linjär regressionsanalys GRG. Utgångspunkten för att ta fram de nödvändiga krympparametrarna: ultimat referenskrympning, den empiriska konstanten som avgör krökningen av krympningsutvecklingen samt en empirisk parameter som representerar tiden då lutningen på krympningen förändras i tid, är en funktion för att beräkna töjningen i betongprovet som uppstår på grund av krympningen. Viktigt för beräkningar av krympningen är den temperaturekvivalenta tiden som dock inte har någon inverkan på de beräkningsfall där betongen härdar inomhus i 20°C. Krympparametrarna kan införas i olika vertikala punkter i en betonggjutning i programvaran ConTeSt som sedan kan beräkna temperatur- och spänningsutvecklingen i betongen. Dessa jämförs med betongens hållfasthet och ett resultat om utnyttjandegraden uttryckt som spänning/hållfasthetskvot uppnås. Alla analyserade recept och fall i detta arbete får resultatet att de spricker på grund av krympningen. Dock är dessa resultat inte korrekta då fel mekaniska materialegenskaper var tvunget att användas. Om de testade fallen spricker eller inte är dock inte syftet med arbetet. Beräkningarna gick igenom och ett resultat åstadkoms vilket var det som behövde undersökas. Metoden fungerar men är inte användarvänlig. Det är mycket manuell inmatning och det vore av stor betydelse för framtida användning av denna metod att en förbättrad och enklare programvara med de rätta funktionerna finns tillgänglig.