Förankringskapacitet i cementsnåla småhusgrunder

Sammanfattning: Byggindustrin står inför nya utmaningar i form av skärpta krav när det gäller dess klimatpåverkan. En betydande faktor för byggindustrins klimatpåverkan är den cement som används i betong, eftersom det i samband med tillverkning av cement frigörs stora mängder koldioxid. Platta på mark är en vanlig typ av grundläggning i byggnader i mindre skala, såsom småhus. En typisk småhusplatta av betong har vanligtvis en genomsnittlig tjocklek på 100 mm. Under partier med förhöjda laster ökas plattans tjocklek till cirka 300 mm samt armeras. Betong med karakteristisk tryckhållfasthet på 30/37 MPa, är vanligt förekommande. Ett armeringsnät läggs ofta in för att begränsa eventuella sprickor. I småhusplattor är lasterna relativt små, vilket innebär att betongplattans bärförmåga inte utnyttjas fullt ut. Betong med mindre andel cement skulle därför kunna användas ur bärförmågesynpunkt. Grunden behöver samtidigt uppfylla andra funktionskrav vilka kan påverka valet av betong. Syftet med detta examensarbete är att undersöka möjligheterna att i småhusgrunder, av typen platta på mark, använda betong med lägre cementhalt än vad som vanligen används i dagens byggande. Tre betongtyper undersöks med avseende på tryckhållfast-het, vidhäftningskapacitet hos armering och förankringskapacitet i dragbelastade infäst-ningar av typen betongskruv. Även en klimatkalkyl görs avseende skedena A1-A3. De tre studerade betongsorterna är en traditionell betong av typen C25/30 med 320 kg/m^3 cement, en traditionell betong med en lägre cementhalt, LCB, på 175 kg/m^3 och en betong kallad cementbunden makadam, CBM, med cementinnehåll 120 kg/m^3. Den senare betongen tillverkas genom att grov makadam injekteras med ett lättflytande cementslurry. Examensarbetet resultat visar att, jämfört med den traditionella betongen av typen C25/30, minskar tryckhållfastheten med cirka 40% för LCB och 70% för CBM. Klimatavtrycket i form av koldioxidekvivalenter för betongsorterna LCB och CBM i skedena A1-A3 är cirka 30 respektive 40% lägre jämfört med betong C25/30. Vidhäftningskapaciteten hos armering undersöktes genom provtryckning av balkar, där försöken utformades så att balkarna skulle uppnå sin maximala kapacitet genom plasticering av böjarmeringen. Sprickbildningen och de stora nedböjningarna tyder på att armeringens plasticering var den huvudsakliga begränsningen för balkarnas kapacitet. Inga tecken på förankringsbrott hos armeringen observerades. Förankringskapaciteten kontrollerades genom utdragsförsök av betongskruvar med längderna, 100, 90, 70 mm i plattor av betong C25/30, LCB och CBM. Resultaten visar att förankringskapaciteten ökar med ökande förankringsdjup och ökande betonghållfasthet. Detta tyder på ett linjärt beroende mellan betonghållfasthet och förankringskapacitet. För stabilisering av en tvåplansbyggnad med platta av LCB och CBM krävs cirka 50% respektive 230% fler betongskruvar jämfört med C25/30. För att de två alternativa betongsorterna LCB och CBM ska kunna användas i skarpa projekt, krävs fler studier.