Temperatursprickor i Ung Betong : Uppföljning av Den Svenska Sprickmodellen

Sammanfattning: Då betong gjuts startar en serie av reaktioner mellan cementet och vattnet i betongen. Via dessa reaktioner hårdnar betongen och dess hållfasthet ökar. En produkt av reaktionerna är värme som avges inom konstruktionen. På så vis expanderar betongen samtidigt som hållfastheten ökar. Då betongen avsvalnar kontraherar den, samtidigt hålls konstruktionen fast av omkringliggande konstruktioner som kan vara en platta som aktuell konstruktion gjuts på. Detta mothåll kallas tvång som i sin tur skapar spänningar i det motgjutna elementet till följd av de mothållna rörelserna. Om dessa spänningar överskrider den aktuella draghållfastheten spricker betongen. De sprickor som uppstår till följd av spänningarna försämrar konstruktionens täthet, vilket kan leda till skador och förminskad livslängd och bärförmåga. För att minska risken för dessa sprickor införde Vägverket krav i BRO 94 som reglerade maximala spänningsnivåer till följd av spricksäkerhetsfaktorer och tre metoder att begränsa dessa sprickor. Detta är vad som kallas den svenska sprickmodellen. Det huvudsakliga syftet med arbetet har varit att utvärdera den svenska sprickmodellen, sett främst för metod 3, för vilken datorberäkningar ska genomföras för bedömning av spänningsnivå alternativt töjningsnivå. Som underlag för arbetet har 3 konstruktioner använts. Den nybyggda järnvägstunneln genom Gamla Uppsala, samt två äldre broar/tunnlar i Ulriksdal och Antuna. De gjutförhållanden som rådde och sprickbegränsande åtgärder som användes återskapades i programvaran ConTeSt Pro. Det är en mjukvara som utvecklats speciellt för denna typ av temperatur- och spänningsberäkningar för ung betong. Genom tillhandahållna temperaturmätningar och anteckningar från arbetsplatser har de verkliga förhållandena återskapats för att kunna beräkna rättvisa spänningsnivåer. Under den 2-4 november 2016 genomfördes fältarbete i Stockholm och Uppsala. Målet var att få större förståelse för projektet, men främst att kartera tunneln i Gamla Uppsala efter sprickor. Detta krävdes för att kunna jämföra de töjningskvoter som erhölls från beräkningarna med den verkliga uppsprickningen i konstruktionerna. En stor del av arbetet var att beräkna töjningskvoterna i ConTeSt. Orsaken till detta var att beräkningen simulerade ett tidsspann som vanligen uppgick till två månader. I och med detta förändrades yttre faktorer som lufttemperatur mycket i modellen, vilket tog lång tid att återskapa. Då alla 19 konstruktioner som beräknats var klara sammanställdes de beräknade töjningskvoterna och jämfördes med de karterade sprickorna samt kraven på spricksäkerhetsfaktorn från den svenska sprickmodellen. När resultaten analyserats tydde mycket på att spricksäkerhetsfaktorn var för låg för en av de studerade exponeringsklasserna. Detta beror troligtvis på att toleransen för ändringar i väderlek och fel vid gjutning är för snäv, vilket kan resultera i uppsprickning. Slutligen föreslås en ökning av säkerhetsfaktorn, så att den svenska sprickmodellen motverkar sprickor i ung betong på ett mer effektivt sett.