Materialemæssige revnedannelser

Transkript

1 ** --t ;:*! xå.*tsl

2 Materalemæssge revnedannelser Revner betn kan gve anlednng tl æste- Tdspunktet fr en revnes pståen kan hyppgt gve en del nfrmatn m revneårsagen. Derfr behandles revnetyperne det følgende "krnlgsk" rækkefølge fra revnedannelser den frske betn va den hærdnende betn tl den færdghærdnede tske prblemer, hldbarhedsmæssge prblemer g prblemer med at pnå vandtæthed. Revneårsagerne kan deles t hvedgrupper: De knstruktnsmæssge (statske) g de materalemæssge. Denne publkatn gver en gennemgang af de materalemæssge årsager tl revnedannelser. Der renteres m hvedårsagen tl deres pståen, typske revneblle- betn. Kmprmerngsfejl der, eventuelle skadevrknnger g m hvrledes de kan mødegås g mnmeres. Desuden renteres m vurderng af de knstruktve revnedannelser. Endelg behandles begrebet krtsk revnevdde krt. Termnlg. lnden fr emnet revner betn ekssterer en del frskellge betegnelser g en kke helt entydg termnlg: Fgur. Betns trækarbejdslne. Trækbrudtøjnngen er nrmalt af størrelse 0,-0,2/. Begyndelsese/astclfetskeff centen er E 6. E 6. e er ptegnet (punkteret). Overfladerevner er revner, der udelukkende løber betnens verf ladelag (p tl 5-20 mm), g sm kke berører betnens ndre. Gennemgående revner er revner, der går gennem betntværsnttet, eller revner sm når betnens ndre. Mkrrevner er meget fne revner med llle revnevdde, vanskelgt synlge med det bltte øje. Mkrrevner kan være verfladerevner frm af netrevner, gennemgående revner eller lkale revner betnens struktur. Makrrevner er grve revner, let synlge med det bltte øje. Grænsen mellem makrrevner g mkrrevner er nrmalt kke entyds fra verfladen af tlslagskrn g armerng, kan medføre så stre trykspændnger mråder af betnen, at der pstår trykbrud med revnedannelser tl følge. skema fndes en frenklet versgt ver revnetyperne. Står man verfr en revnedannelse, kan skemaet hjælpe med tl bestemmelse af arsagen. ngle tlfælde er det dg kke umddelbart mulgt, det flere revnetyper kan vrke sammen. Eksempelvs vl en "tdlg" revnedannelse gøre betnen mere udsat fr en "sen" revnedannelse, g det samlede revnebllede får da et udse- ende, sm vanskelgt lader sg katalgsere. De knstruktve revnedannelser kan gve Lkale revner er revner lkalseret tl enkelte mråder af betnen (f.eks. revner mkrng frstsprngere eller alkalkselgel). re'rner de bærende knstruktnsdele, det belastnngen vsse snt gver spændnger, der verskrder betnens trækstyrke. slapt Orenterede revner er regelmæssgt frløbende revner, hvs frløb kan frudsges eller frkares (f.eks. revner følgende armerng, revner en betnbjælkes trækzne). armerede knstruktnsdele kmmer hvedarmerngen først tl at vrke, når der er pstået en revnedannelse dele af knstruktnens trækzne. Derfr er revner uundgåelge g tlsgtede her. frspændte knstruktnsdele kan frspændngen skre md, at ngen del af betnen udsættes fr trækpåvrknnger, der verskrder trækstyrken. Derfr behøver belastnngen kke lkke renterede revner er uregelmæssgt frløbende revner, hvs frløb er tlfældgt. Netrevner er et system af revner løbende på kryds g tværs en plan, hvrved planen pdeles små mråder med største tværmål 5-50 mm. Krakelernger er fne netrevner en betnverf lade. De materalemæssge revnedannelser kan have en række årsager. Utlstrækkelg kmprmerng af en fr stv betn kan gve mråder, sm kke udfyldes med betn, de vl nrmalt fremtræde sm uregelmæssge revner betnen. Bevaegelse af tunge partkler nedad g vand pad en frsk betn kan gve såkaldte sætnngsrevner. Svnd g temperaturfrskelle kan sammentrække dele af betnen, sm fasthldes af nabmråder eller af armerng. Derved er der mulghed fr, at betnens trækbrudtøjnng (se fgur ) verskrdes, hvrved revner pstår. Ekspansner fra vand, der fryser, eller at f remkalde revner her. Utlstrækkelg kmprmerng af en fr stv betn gver udver stenreder revnelgnende adskllelser betnen. Utlstrækkelg sammenvbrerng af t betnlag en ldret støbnng kan gve vandrette revner støbeskellene. Den første revnetype mødegås ved enten at ændre betnens knsstens retnng af det mere letbearbejdelge eller ved at skre en mere ntensv kmprmerng. Den anden revnetype mødegås ved såvel en srkrng af, at det underlggende lag kke er begyndt at afbnde nden det verlggende udlægges, sm en tlstrækkelg sammenvbrerng af de t lag. Med stavvbratner kan dette klares ved, at dsse føres mndst 200 mm ned det underlggende lag. -) Sætnng den frske betn den frske, våde betn vl tyngdekraften få de tunge tlslagspartkler tl at synke ned (at sætte sg), mens vandet vl bevæge sg pad md betnverfladen g gve vandudskllelse (bleedng). Denne vandudskllelse stpper, enten når de tunge partkler lgger sm en bunke bunden, eller når cemenens afbndng hndrer yderlgere sætnnger. Ved vurderng af vandudskllelsen må sndres mellem vandudskllelseshastgheden g vandudskllelseskapacteten. Sætnngen hænger sammen med kapacteten g aftager, når ) v/c reduceres sætmalet reduceres sandprcenten ptmeres luftndblandng benyttes puzzlaner (flyveaske, slca) tlsættes. Vandudskllelseskapacteten øges nrmalt, når der anvendes retarderende tlsætnngsstffer eller når vndhastgheden ver verfladen Øges (pga. frøget kapllære kræfter, sm udpresser vandet). Der er eksempler på sætnnger p tl 0 mm/m. Hvs sætnngerne kan fregå frt, vl den hertl svarende reduktn af betnvlumenet kke medføre revner. En række faktrer 'vl nrmalt øve mdstand md sætnngen: Hvedarmerng g bøjler versden af en bjælke. Bøjler en søjle. Frktn mellem betn g frm. Dsse faktrer vl kunne gve revner. Desuden medfører frskellge betnhøjder frskellge sætnnger g dermed sætnngsfrskelle, når de frekmmer nabmråder. )

3

4 svarer tl bøjle _ t plan snt Bjælke-eller vægtp søjle \/Y (/-Nl-./ /Y\ l--(x.-\) \ -, \,, T-bjaelker \læ Paddehatknstruktn \ Fgur 4. Eksempler på revneblleder, nar plastsk l'gur 2.4 eksempler pa sætnngsrevnet svnd er revnearsager. Eksempler på sætnngsrevner er vst pa fgur 2. Sætnngsrevner kmmer altd, før end cementens afbndng hndrer yderlgere sætnng. Hvs man kke gennem de venfr nævnte frhldsregler kan hndre sæt- nngsrevner, er det undertlden mulrgt at løse prblemet ved genvbrerng. Denne skal fretages nar den første sætnng har fundet sted, ra -2 tmer efter betnens 3. Længde.50 mm-3 m. 4. Parallelle, afstand 2OO-2OOO mm. 5. Revnevdde p tl3 mm, hyppgt gennemgående. C - d placernc. Sætnngsrevner er nrmalt kke dybtgående g er skaden sket, kan prblemet fr det meste lses ved en frseglnq af rev- her kmmer den plastske svndrevne nern e. Plastsk svnd Hvs den f r ske betn udsættes fr kraftg udtørrng ptraeder et svnd, det såkaldte plastske svnd. Det skyldes antagelg hvedsagelg kaplære verf ladetrækkraefter, sm pstår betnens prer, når vand frdamper fra verfladen. Sa længe der står bleedngvand Da betnverfladen, kan de kapllaere kræfer kke pbygges, men det øjeblk verf laden blrver tør, vl de vkse tl meget stre værder g søge at trække betnen sammen. Dvs. hje temperaturer g høje vndhastgheder øger rsken fr plastske svndrevner. Omvendt kan rsken reduceres eller fjernes ved hurtg tldaeknng af betnen, så frdampnng hndres. Plastsk svnd er nrmalt af størrelsesrden 0 gange så strt sm det almndelge udtørrngssv nd hs hærdnet betn. Under danske kmafrhld støder man kke så hypgt på det. Mens betnen umddelbart efter udstøbnngen kan tåle en meget str brudtajnng, falder denne tl en relatv lav værd, når afbrn- Rsken f r plastsk svnd øges sm neevnt hø temperatur g høj vndhastghed, men derudver lgeledes ved høt sætmal, lav relatv luftf ugtghed, lav temperatur, retarderende tlsætnngsstffer, absrberende underlag g lang blandetd. Luftrndb andng reducerer rsken. Opdages de plastske svndrevner umddelbart efter deres fremkmst kan de lukkes gen ved genvbrerng, dg kun med frmvbratrer. Plastsk svnd svarer tl det udtørrngssv nd man kender hs ler. Se øvr gt BetnTeknk 3/05/975 "Plastsk sv nd,,. ved (,) td Fgur 3. BrudtØjnng g svnd sm funktan af tden de første tmer efter udstøbnng. Udtørrngssvnd dngen begynder. Derefter vkser den angsmt p, efterhånden sm hærdnngen skrder frem. lmålnger på den fnske betn vrser straks efter ucstøbnngen en svelnng, men derefter starter svndet, se fgur 3. Hvs et betnvlumen er fasthldt md ydre bevægelser, v svrndrevner pstå, nar svndtøjnngen verskrder brudtøjnngen. Fr så vdt der ptraeder plastsk svnd af betydnng vl skærngen kmme mkrng eller lge efter mnmumspurrket på brudtøjnngskurve n. Fr plastske svndrevner på vandrette plader gælder nrmalt et eller flere af de følgende punkter: ra /z 2 tmer', efter at alt synlgt vand er frcjar-npet f ra betnverf laden.. Opstår 2.Danner en vnkel på 45' med støberetnng. Når vandmaettet, haerdnet betn frtlægges, vl der afgå vand fra verfladen. Frdampnngshastgheden afhænger prmeert af luf- tens relatve f ugtghed, temperatur, betnens vandndhld g knstruktnsdelens størrelse. Vandet der frdamper kmmer frem tl betnverfladen gennem de kapllære prer. Derved pstår trækspændngen prerne, hvrved betnen trykkes sammen, den svnder. Udtørrngen g dermed svndet breder sg nd gennem betnen ndtl en lgevægtstlstand med den mgvende lufts relatve luftfugtghed (RF) er ndtrådt. Vkser RF, blver vandbevægesen mdsat, betnen sveller. Hvs betnen vandmættes gen vl den dg kke nå helt tlbage tl st prndelge vlumen. En ndgående beskrvelse af svndpr- cessen fndes ll. Svndet er nrmalt af

5 størrelsesrden 0-0,40l, men der fndes eksempler på svnd p tl0,60/. Brudtøjnngen fr betn er nrmalt af størrelsesrden O,-O,2/. Derfr vl der fr fasthldte betndele fte pstå revnedannelser. En række faktrer har ndflydelse på udtørrngssvndets størrelse: Vandndhld. Cementpastaen er den svndende kmpnent. Dens mængde styres af cementndhldet. Prøsteten styres af v/c. Den fælles vrknng vrser sg at svare tl prduktet, dvs- vandnd- 2x 2 trer, sm reducerer svndet, reducerer samtdg krybnngen g øger stvheden. _.5!Q QQQO 67 mm Fgur 5 gver ca.: 60. O-6 0, ) 60/ Tlsætnngsstffer. Anvendelse af calcumchlrd (sm acceleratr) kan øge svndet 0-50%. Relatv luftfugtghed. J lavere RF j større blver svndet. Dmensn. J større den svndende betndel er, j langsmmere udvkler svndet sg med tden nn nj 8 Efter 30 år gver f gur 5 tlsvarende lndf lydelsen fra relatv luftf ugtghed, dmen- sn g td afspejles på f gur 5, sm med tlnærmelse gælder fr en betn med et prndelgt vandndhld på 8% efter vægt. [] fndes en metde tl beregnng af svn- dets størrelse fr en betndel. På fgur 5 vses en smplfceret metde tl skøn ver udtørrngssvnd en betnknstruktnsdel. Eksempel. Gv et skøn ver samlet udtørrngssvnd en betnbjælke 6 m lang 250x5OO mm et halvt år efter udstøbnngen. RF 567 Betnsammensætnng svarer tl efter a. 6.47s Så lav temperatur sm mulgt. 4. Så langvarg beskyttelse af vefladen md frdampnng sm mulg. J længere td der går, nden svndet sætter 07.. Sm det fremgår af fgur 5, vl der altd ndtræde et vst udtørrngssvnd ved de relatve luftfugtgheder, sm frekmmer prakss. Da frskellge frmer fr fasthldelser (m- gvende knstruktnsdele, armerng m-v.) frhndrer betnen at trække sg frt sammen, vl svndtøjnngen hyppgst verskrde trækbrudtøjnngen, hvrved revnedannelser vl pstå. Styrngen af dsse revnedannelser består af en reduktn af svndet tl et mnmum gennem en ptmal betnsammensætnng, samt ndlægnng af svndar- merng eller ndlægnng ngsstffer. 2. Så str maksmal stenstørrelse sm mulg. 0-60,4l Ved 6% vandndhld fås: at benytte ptmal krnkurve (herunder så lavt fnstfndhld sm mulgt), så lavt sætmål sm mulgt g vandreducerende tlsæt- Ved 6% vandndhld lås: 400 Slutresultatet blver dermed kke en reduktn af revnetendensen. De vgtgste mdler, sm bør tages anvendelse fr at reducere revnetendensen er:. Reduktn af vandbehv ved ved 8% vandndhld. ved B% vandndhld. ndhld ved udstøbnngen. et prndelgt vandndhld på 6% 25O ( hldet. Svndet vkser således strt set prprtnalt med benens vand- vægt. Den effektve tykkelse er: vlumen verfladeareal af kntraktns- fuger. Reduktn af revnetendensen. Revnetendensen af hænger kke blt af svndets størrelse, men gså af graden af fasthldelse, betnens stvhed (elastctetskeffcent), trækbrudtøjnng samt krybnng. Ngle fak- nd, j højere er betnens trækbrudstyrke nået p, g j mndre blver derfr revnetendensen. [4] nævner, at betn kan være stand tl at mdstå 2-3 gange så meget langsmt påført svnd, sm hurtgt påført svnd. Svndarmerng. Krrekt placeret armerng passende mængder vl kke alene reducere revnedannelserne, men vl frdele svndtøjnngerne langs armerngen, således at der dannes et strt antal ganske fne revner stedet fr ngle enkelte stre (skadelge). En undersøgelse [5] vser, at nrmerne en række lande gver anvsnnger på mfanget af svnd- (g temperatur-) armerng baseret på tværsntsareal g stålets flydespæn- dng, uanset hvlken frm fr fasthldelse g vlumenændrnger der frekmmer. Un- dersøgelsen vser, at de prjekterende prakss anvender mere armerng, end anvsnngerne angver tl styrng af revnedannelsen. Endelg freslår [5] en mere ratnel bestemmelse af mængden af svndarmerng, sm dels skrer md flydnng armerngen, dels skrer en bestemt maksmal revnevdde. Fremgangsmåden g et eksempel f ndes skema 2. Fuger. Den største skkerhed md skadelge svndrevner pnås ved ndlæggelse af kntraktnsfuger, se f.eks. Betn-Teknk 6/07/98C "Gulve g sldlag af betn". Omvendt vl der, hvs fuger kke er ndlagt g knstruktnen er uarmeret, kmme gennemgående svnd- (g temperatur-) revner, sm gver den nddelng felter, sm knstruktnen har behv fr. Desværre går revnerne kke altd der, hvr det øvrgt er mest hensgtsmæssgt at dele knstruktnen, g de er desuden nrmalt uregelmæssge. Derfr bør knstruktøren altd selv fretage f ugendelngen eller ndlægge revneanvsere (ndsnævrngen tværsnttet), hvs andre frhldsregler kke er truffet. Fgur 5. Smplfceret vurderng af udtørrngssvnd sm funktn af relatv luftfugtghed, td g effektv tykkelse ( 2 gange vlumen dvderet med verfladearealet). Den fundne værd gælder fr betn med et prndelgt vandndhld på 8/ efter vægt. Da svndet er prprtnalt med vandndhldet, krrgeres let, hvr prcenten er anderledes. Efter [3].

6 Overf ladekrakelernger Armerng tl styrng af svnd- g temperaturrevner Der skal altd ndlægges armerng 2 tn samt reduktn al Armerngen skal lgge så tæt ved tl dæklagstykkelsen kun lge frmlerne: Eksempel Fr en betnvaeg gaelder følgende værder af de ndgående størrelser:.. f" QrK ;-lvk,^^-d {rr*"r) 2.w fcr< 30 MN/m2, ftr fn O (tentrstå, da- ftx Trækstyrken af den hærdnen- de betn. Her kan benyttes 3 r, 20". sm r^ (MN/m'?), hvr f" f lydespændng eller 0,2-spændng. ez Mnmumsarmerngsgrad fr f uldt fasthldt betnknstruk- tnsdel fr pnåelse af en d Armerngsdameter. Frhld mellem trækstyrke fr 'u 0,,. Q- (20+ 5) øvrgt kan henvses tl Betn-Teknk 0/5/977. Ternnrevner 0.r r '0-3 Qp 2. 0,S Under betns hærdnng dannes varme ved 0,3 den kemske reaktn mellem cement g 0,006 vand. Dette frarsager en tøjnng svarende Dvs. der skal benyttes en armerngsgrad på 0,0OG (dvs. armerngsprcent på 0,6%). hærdnende betn g vedhæftnngsstyrke mellem betn g armerng (nrmalt,0 fr glat stål g 0,5 frfrkammet stål). tl betnens varmeudvdelseskeffcent (se nærmere herm nedenfr) multpceret med temperaturstgnngen. Hvs betnen kke er fasthldt, vl tøjnngen kke frarsage spændnger. Nrmalt vl betnen være helt eller delvs fasthldt. Revnedannelsen pstår da, nar betnens varmetøjnng verskrder betnens trækbrudtøjnng. Fasthldelsen af betnen kan henføres tl t kategre', nemlg ydre g ndre fasthldelse. Svndtøjnnq er Temperaturtøjnng udregnet af frmlen er '! r,+ -, z' hvr: slamlag A w Maksmal revnevdde. es '.'",2 ^ 0,003 er K. tyt 55U passende str sandsynlghed fr revnevdde mndre end w. 5. Frhldsregler generelt md verf laden. 6. Frbedrng af lagrngsfrhld. O,7 5/. Stålets karakterstske træk- p verf laden. l3 at /z ke). bearbejdnng, der traekker slam 0-6'C-. Dette gver: er pnået karakterstsk styrfyr. 0 døgnsstyrken (evt. udtrykt 0,25 \tl;k 3. Undgaelse af fr stenrge blandnger. 4. Skrng md vervbrerng g fr kraftg s 0,30/' ng. Rsken fr verfladekrakelernger l w 0,2 mm. K Materalefaktr (nrmalt,2). n Undgaelse af fr fede blandnger. 2. Anvendelse af lavest mulgt v/c. 'tr 0.5. trr nerne. lag. Spec elt hvs cementslam eller mørtel med højt v/c er trukket ud verf laden, vl trækbrudtøjnngen let blve verskredet sm følge af svnd- g temperaturtøjnngen. Dette medfører revnedannelsen. Pa f gur 6 er vst et eksempel på krakelernger. RevneTne vl nrmalt have en dybde fra brøkde e af mm p tl et par mm nd betnen. de fleste tlfælde er det kun et æstetsk prblem. Såfremt revnerne blt er et slamlag pa verfladen, kan de fjernes ved reduceres ved: mm). Mnmumsarmerngsgrad, sm kræves fr at frdele rev- +l V3O de varme g endnu vandmættede slbnng, højtryksspulrng eller sandblees- fy550 MN/m2 meter d +. 0,25,4 MN/m2. g hvr er styrke. verhldes. 3. Armerngsgraden skal vælges sm den størse af <p g <pz bestemt ud f ra lst</t6 den hærdnede betn. fck er krævet karakterstsk tryk- verfladen sm mulgt, således at krav Fakr svarende tl bdrag fra krybnng den hærdnende be- begge retnnger plader g vægge. Overfladekrake ernger frm af netrevnedannelser pstar hyppgt betnverflader, sm pga. udtørrng g/el er afkølng trækker sg sammen f rhld t de underlggen- Betnens varmeudvdelseskeffcent (se sde 8). r, Frskellen mellem maksmal temperatur under afbndngsg hærdnngsfrløbet g mgvelsernes temperatur. r, Frskellen mellem mgvelsernes temperatur på støbetdspunktet g kldeste tdspunkt af året. Skema 2. Beregnng af armerngsgrad fr svnd- g temperaturarmerng. Efter [5]. Ydre fasthndelse pstar, hvs en knstruktnsdel støbes sammen med en haerdnet knstruktrrsdel, f.eks. en væg støbt sammen med st fundament, se fgur 7. På f gur 8 er vst, hvrledes tjnngerne væggen udvkler sg. Hvs betn havde været et rent elastsk materale, vlle temperaturstgnngen have frårsaget trykspændnger. Da der mdlertd den allertdlgste pvarmnngsfase ptræder en betragtelg kke elastsk tøjnng (krybnng), vrl betnen afkølrngsfasen bevæge sg fra en trykpåvrknng tl en trækpåvrknng På dette tdspunkt er krybnngen langt mndre. Derfr er det mulgt, stn vst på f gur 8, at træktøjnngen verskrtder trækbrudtøjnngen med en -evnedannelse tl følge. Denne frm fr revnedannelse vl hyppgt være gennemgående.

7 lndre fasthldelse pstår når et mråde af en knstruktnsdel defrmeres anderledes end et nabmråde, f.eks. pga. tempe- raturfrskelle. Et eksempel er angvet på f gur 9, der vser temperaturfrdelngen en kke fasthldt væg under hærdnngen. tden umddelbart efter udstøbnngen (0'tz) stger temperaturen, da cementen ved sn reaktn med vand udvkler mere varme, end der kan afgves tl mgvelserne. denne fase vkser temperaturfrskellen mellem mdte g verflade. Derved udvkles spændnger, sm vst med skraverng på gur 9, tryk mdten g træk ved verf laden. Selv m krybnngen har en afbødende vrknng, er der rsk r revnedannelse på dette dspunkt. f :'ltl; Fgur 6. Overfladekrakelernger ;!::l.':!!rt på mdten af betnvæ9. Ved affrmnngstdspunktet vkser temperaturfrskellene hastgt (mellem r3 g ra). På dette tdspunkt kan krybnngen kke bdrage nær så meget, derfr har man her den største rsk fr revnedannelser. Revner, sm er synlge umddelbart efter affrmnngen vl nrmalt blve usynlge den.efterfølgende afkølngsperde, men de er der sta- Fgur 7. Termrevner fremkmmet få dage efter støbnng af væggen dg, g kan på et senere tdspunkt åbne sg pga. udtørrngssvlnd. Denne type revner vl aldrg være gennemgående. Skrng md termrevner må ske ved reduktn af temperaturfrskelle, ved reduktn af varmeudvdelseskeffcenten, ved reduktn af fasthldelsen eller ved frøgelse af trækbrudtøjnngen. Med hensyn tl styrng af temperaturfrskellene henvses tl [7], ll l På den skre sde kan det antages, at termrevnedannelser kan undgås, såfremt de af temperaturfrskellene f remkaldte tøjnnger hldes under 0,30/. Fr en væg med samme temperatur på begge sder ndebaerer dette, at frskellen mellem væggens mddeltemperatur g verfladetemperatur højst må udgøre 3'C. Det svarer nrmalt tl en temperaturfrskel mel- lem mdte g verflade på ca. 20'C. Hvs væggen sammenstøbes med et tdlgere udstøbt stft fundament, skal det yderlgere skres, at frskellen mellem væggens g fundamentets mddeltemperatur på ntet tdspunkt verstger 3'C. Temperaturtøjnnger Revnedannelser fra temperaturtøjnnger mfatter gså termrevnerne, men pga. dsses specelle karakter er de behandlet fr sg selv afsnttet venfr. Opvarmnng g afkølng af betn fremkalder tøjnnger betnen. Tøjnnger er sm nævnt tdlgere prduktet af varmeudvdelseskeff centen g temperaturændrngen. Varmeudvdelseskeffcenten fr betn er mkrng 0 0-6'C-, men afhænger dg nget af cementpastaens fugtndhld g af det anvendte tlslag. Fgur 0 angver prncppet fr bestemmelse af en betns varmeudvdelseskeffcent ud fra varmeudvfgur 8. Tøjnnger de første døgn efter udstøbnng af væggen fra fgur 6. Den fuldt ptrukne lne angver tøjnngen, hvs væggen kke var fasthldt. Den punkterede lne angver krybnngens bdrag tl reduktn af tøjnngen den "varme" fase, hvr der et tryk væggen. Brud ndtræder når trækbrddtøjnngen verskrdes. [6]. delseskeffcenterne fr cementpasta (se fgur ) g tlslag. Fr tlslaget vl værden nrmalt lggefra5 l0-6tl "C-. En

8 ubeskyttede mråde. Da den dannede rust fylder mere end det pr ndelge jern, revner betnen efterhånden langs jernet. Krrsnen kan gså kmme gang, hvs kalcumhydrxden udludes af betnen. Ud- ludnng kendetegnes ved kalktapeter g drypsten på undersden eller under knstruktnsdelen. Endelg vl høj kncentratn af chlrdn (f.eks. fra natrumchrd eller calcumchlrd) mkrng armerngen sætte krrsn gang, hyppgt r frm af grubetaerng, der kan gve afsprængnnger. Krrsnsrevnedannelser er nrmalt ledsaget af rustudfældnnger. De vl nrmalt først kmme f lere år efter støbnngen. Armerngskrrsn g de deraf følgende revnedannelser frebygges på følgende måde: l karbanatserng Anvend så tæt betn sm mulgt, dvs. lavt F v/c, evt. anvendelse af flyveasketlsæt- G E. Vedr. n ng. Anvend så strt dæklag sm øknmsk set mulgt. 2. Vedr. udludnng Anvend så tæt betn sm mulgt (se Fgur g. Temperaturfrhld væg fra udstøbnngstdspunktet Frentpasa O Tlsla{ tl efter affarskallngsttdspunktet. 20 [6] 3. Vedr. tlstedeværelse af chlrder Undgå chlrder tlslag g støbevand. Fretag evt. verf ladebehandlng. Anvend så tæt betn sm mulgt. 20 O '\'-- b venfr). Fretag skrng md vandgennemsvnng ved af lednng af vandansamlnger. nrmal -!5 c.q.9 C lu hæmmende. 6! Hvs et knstruktnselement udvser armerngskrrsn, kan man kun gøre sg håb m en heldg gennemført reparatn, autklaveret 8 r p Krrsn kræver tlgang af lt, så gså den sammenhæng er en tæt betn krrsns- efterbehandlng 5 Es 5 l E E 6 0 s Tlslagsandel O Relatvluftlugtghed / Fgur 0. Varmeudvdelseskefltcenten fr betn Fgur sm funktn af tlslagsandelen, g tlslagets varmeudvdelseskeffctent, nar cementpastaens varmeudvdelseskeffctent er sat tl 'C. t8l B0 00 /. Cementpastas varmeudvdelseskeffcent sm funktn af dens relatve fugtghed. Efter tøjnng på O,4/, der langt verskrder nrmal betns traekbrudtøjnng. Dvs. hvs betnen er fasthldt, vl der pstå revnedannelser. Vedrørende reduktn af revnetendenser på grund af temperaturtøjnnger gælder de samme bemærknnger sm venfr under termrevner. l',4ed hensyn tl temperaturrevnearmerng henvses tl af snttet m svndarmerng g tl skema 2, sm ndehlder bdrag fra temperaturtøjnnger. Ved fugeknstruktner kan knstruktnsdelenes fastgørelse reduceres væsentlgt, hvrved gså tøjnn- ltens adgangsmulgheder. Derved frsn- kes den vdere krrsn. Standses helt kan den dg kke. Efter [8]. temperaturfrskel på 40'C vl med varmeudvdelseskeff centen gve en hvs årsagen alene er karbnatserng eller udefra ndtrængende chlrder. dette tlfælde ma al karbnatseret eller chlrdfyldt betn brthugges, armerngen renses g ny betn støbes på. Er årsagen dermd højt chlrdndhld veralt betnen, er der nrmalt kke meget andet at gøre, end evt. at gve en tætnende verfladebehandlng fr derved at reducere Frstskader gerne betnen kan hldes under trækbrudtøjnngen. Fuger gves derfr den største skkerhed md temperaturrevner. Armerngskrrsn sund, taet betn er armerngen beskyttet md krrsn af betnens ndhld af calcumhydrxd. Pga. luftens kuldxd sm større eller mndre mængder (mndre, j tættere betnen er) trænger nd, vl calcumhy,drxden efterhånden karbnatseres tl calcumcarbnat, se []. Når denne karbnatserng er trængt frem tl armerngen, vl denne kke længere være beskyttet md krrsn. Denne sætter nd hele det Revnedannelser pga. frst pstår, når betnens vandmætnngsgrad er nået p ver den krtske vandmætnngsgrad, g betnen derefter udsættes fr f rst. Hvs revnedannelserne pstår, vl det nrmalt ske fra 6t tl mange år efter knstruktnens brugtagnng. Frstrevner kan være vdereudvklng af revner pstået af andre årsager. Frstsprngere er afsprængnnger ver g rnkrng prøse sten, sm er vandmættede g derefter fryser. Afsprængnngerne er nrmalt keglefrmede. D-crackng er betegnelsen fr fne, tætlggende, frstfremkaldte (eller fremkaldte af

9 alkalkselreaktner, se nedenfr) revner hlde den aktuelle vandmætnngsgrad så parallelt med længde- g tværfuger betnbelaegnngen, se fgur 2. Revnedannelser pga. frst frebygges dels ved at gøre betnens krtske vandmætnngsgrad så høj sm mulg, dels ved at lav sm mulgt. Det sdste skres gennem krrekte knstruktve detaljer, der skrer af løb fr tlkmmende vand f ra alle mråder, så rsken fr vandmætnng reduceres. Det første skres gennem:. Anvendelse af f rstfaste tlslagskrn 2. lndblandng al 4-60/lult 3. øvrgt pfyldelse af krvene tl vandtæt betn, se Betn-Teknk 3 / 04 / Udsættes betnen fr tøsalte, gælder yderlgere følgende krav: frd.u^ $PP lndhld af cement ) 400 kg/m3 lndhld af cement + f ller ( 450 kg/m3 fr drr, tl 66 lndhld af cement ) 350 kg/m3 lndhld af cement + f ller < 400 kg/m3 Alkal ksel reaktner Alkalkselreaktner er lkale ekspansner betnens ndre sm følge a kemske reaktner mellem vsse kselhldge sandg stenkrn g den alkalhldge væske, sm nrmalt bef nder sg betnens prer. Ved reaktnen dannes en gel, sm ved Fgur 2. D-crackng langs tvær- g længdef uger på en år gammel vejbelægnng. [9]. vandptagelse fylder mere end det prndelge rumfang. Derved pstår sprængnnger betnen, verfladen.fte frm af sprngere g den farveløse gel trænger ud g blver hvd, se f gur 3. Se øvrgt en mere mfattende beskrvelse [] eller BetnTeknk 3/ Reaktnerne kræver tlstedeværelse af reaktvt ksel, alkal g vand. Rsken fr deres pståen kan derfr reduceres ved:. Anvendelse af tlslag med mndre end 2/ reaktve krn såvel sten- sm sandfraktn. 2. Anvendelse af cement med lavt alkalndhld, evt. suppleret med flyveaske. Flyve- asketlsætnng på 30% eller derver medvrker aktvt tl reduktn af prevæskens alkalndhld. 3. Lavt v/c, der gver en tæt betn med dårlge ndtrængnngsmulgheder fr vand. Revnedannelserne vl hyppgt være mfattende. Det vl nrmalt være umulgt at reparere, det en ttal reparatn vl kræve al betnen tjernet. Ved en verfladebehandlng kan vandets adgang tl reaktnsstederne s n kes. Sulfatangreb Sulfater fndes havvand, msevand g undertden grundvandet. Når sulfatner kmmer kntakt med de alumnathldge dele af cementpastaen, dannes frbndel- Fgur 3. Netrevner 3/02/ frårsaget af alkalreaktnet g frst verfladen af et betnfundament. Betn-Teknk sen ettrngt, der fylder mere end det prndelge materale. Derved pstår expansner cementpastaen, sm får det yderste lag af betnen tl at revne g falde af. Revnedannelserne vl sm regel kmme mange år efter støbnngen. Sulfatangreb kan mødegås dels ved anvendelse af en taet betn (lavt v/c), dels ved anvendelse af sulfatbestandg cement.

10 Knstruktve revnedannelser slapt armerede bærende knstruktnselementer, såsm bælker g plader kræver en rmelg øknmsk udnyttelse af armerngen trækznen, at betnen revner her. Under belastnngen kan de første revner fremkmme allerede nar ar.nerngsspændngen har nået værder mkrng 30 MN/m'?. Såf remt armernen er krrekt udført, vl der fremkmme en lang raekke meget fnt frdelt tætlggende revner, hvs hvedretnng er vnkelret pa hvedtrækspændngernes retnng. På f gur 4 er vst et eksempel på et sådant revnebllede fden af en T-bjælke. de sdste 50 år har der været gennemført en række frsknngsprjekter fr at fnde frem tl et frmelapparatur tl beregnng af revnedannelsernes mfang. Resultaterne har kke været entydge, g der fndes en lang række revnefrmler, sm søger at tage hensyn tl flere eller lærre af de ndgående parametre. skema 3 f ndes frmlen fra DS 4, "Nrm fr betnknstruktner". [ 0] fndes et frmelsæt, der medtager yderlgere en række faktrer. Det svarer tl frmlerne CEB/FP "Mdel Cde fr Cncrete St.uctures 978. Fgur 4. Revnedannelser en 70 cn høj T-bjælke, der udsættes fr bøjnngspavrkntnger. [5]. De fleste revnefrmler bestemmer maksmal revnevdde. Hermed menes nrmalt den revnevdde under hvlken 90% af de fremkmne revner vl befnde sg. Undersøgel- ser vser, at revner dbbelt sa brede sm Cen beregnede maksmale revnevdde undertrden frekmmer, selv m varatns- -\Y-- keffcenten fr revnevdden nrmalt er mkrng 40l. Almndelgvs vl man under udfrmnngen af armerngen tage ds;e revnedannelser regnng g skre sg, at de N begrænses, så de kke gver anlednng tl æstetske eller hdbarhedsmæssge prblemer (se herm neden fr afsnttet,,krtsk revnevdde"). Skadelge knstruktve revnedannelser \\ kan pstå, såfremt der kke er ndlagt tlstrækkelg med armerng de snt af knstruktnse ernentet, hvr der frekmmer træk- g frskydnngsspændnger. Dette kan ske på tegnebrættet sm en dnrensnerngsfell. Det kan gså ske på byggepladsen ved fejlplacerng eller undladt placernq af en f reskrevne armerng. Eksempler på revnedannelser frårsaget af, at der kke er verensster-nmelse mellem Nu den ndlagte armerngsudfrmnng g de N' kraefter, der vrker på knstruktnen, ses på fgur 5. Her ses revnedannelser pga. ngstrækspaendnger, spaltetrækspændnger, frskydnngsspændnger, frbøjn ankrngsbrud, tryk (knusnng pga. fr llle vederlag) g rent træk. De hdtl nalvnte revnedannelser vrl nrmalt remkmme på det tdspunkt knstruktnsdelen tages r brug. Er skaden sket, er det vgtgt fr knstruktnens skkerhed at f < bestemme, hvrledes armerngen rent fak- tsk lgger, g hvlke belastnnger den så kan bære. Denne regstrerng kan gennem- føres ved anvendelse af cvermeter eller evt. gammaradgraf (se []). Skadelge knstruktve revnedannelser 0 kan gså pstå, frd der kke er verensstemmelse mellem de belastnngsfrmer, Fgur 5. Revnedannelser knsl pga manglende verensstemmelse mellem pavrknng g armerng. (a) (c) frskydnngsbrud, (d) frankrngsbrud, (e) knusnngsbrud, (f) bøjnngstrækbrud, (b) spaltetrækbrud, vandrettrækbrud. [5].

11 Maksmal revnevdde w (efter DS 4 ). der ndgår beregnrngsfrudsætnngerne, g de der rent faktsk frekmmer. Sm eksempler kan nævnes at knstruktnen anvendes tl andet frmal end den er beregnet fr, at der sker sætnnger af cele af fundamentet, eller at der ptræder defrmatner, sm gver anlednng tl mfrdelng af lasten. Hldbarhedsrnæssge aspekter. Knklusnen f ra den lange række af eksrsterende undersøgelser af sammenhaeng mellem revnevdde g h dbarhed (sær vedrørende krrsnsprblemer) er kke tl str hjælp fr den prjekterende. Den sger, at rcvrlevdde Fastsættelse af grænser fr tlladelge revnevdder betn må tage hensyn tl såvel æstet ske sm hldbarhedsmæssge aspekter. Æstetske asbekter. Spørgsmålet m hvr lle en revne skal være, fr at den er accep- tabel udf ra et æstetsk synspunkt, af hæn- ger af: De fleste standarder g dmensner ngsanvrsnnger angver værder fr krtske revnevdder. Men henhld t det venfr nævnte, er det vanskelgt a sge, m de er pa den skre eller us kre sde, fr sa vdt angår de rnateralemaessge revnedanne Afslutnngsvs ska anføres 3 eksempler på rekmmendatner fr n-raksmal revnevd- 4'': mm. Hvs en 0,3 mm revne kke er understreget ved farvefrskelle, kan den næppe ses pa meers afstand. l5l ndføres en såkalct prest geskala fr bygværker, gaende fra tl 9, mtrentl gt fastlagt ved følgende. [0]. Nveau N veau N veau Nrveau "4. rm mljklasse B 0,40 mm tør uft eller safremt der anvendes en tæt verfladebe- a / Hldbarheds/ srænsen, LtllL4L -J -,ln 5/^/ / / mende dametre d* træk- znen. Fr et bøjnngspåvrket tværsnt er A"" det sørste betnareal, hvs tyngdepunkt falder sammen med trækarmerngens tyngdepunkt, se hsstående fgur mm fugtg luft 6g jrd gende data: mm frbndelse ng sm d le 0,. [4] Breddeb2B0mm med pø- Ttalhøjdeh500mm '. 0 mm vandbehldere. nærrner sm krnmentar tl dsse ang- derne kke altd er pådelrge ndkatcrer fr den krrsn g nedbrydnng, der-må frventes. trt stcrt dæklag nå vsse mgvel- 6 E 6 ser- frerækkes scm krrsnsbeskyttel- se, selv m det fcrer tl større revnevde c'rcr acen end er l e 0æklag. 0, armerng 6 stk. K2O med 4 nederste lag g 2 øverste. Effektv højde h" 443 mm Spændngstlvakst " 87 MN/m2. ve ser, at det er vgtgt at bemærke, at vær- Eksempel Beregn maksmal revnevdde fr en smpel understøttet bjælke med føl- tørr ng er. /,/,/ 'lll f"k" /,/ Herudfra beregnes: Ac"2b (h-he)2 2BO mm2 d*6 2020mm A.-r mm " ""l: ;;r" w5.0-5."va* V266 0,5 mm Betragtnngsafstand * m Fgur 6. Faslsaetels af krtsk revnevdde er summen af armerngsrevnebestem- stængernes skyttel se. 5 mm havvand; hvr der frekmme- sprjt af havvand; ve gentagne pfugtnnger g ud- llll""( d* armeret 0, E de betntværsnt. Der skelnes melem anvendelse af krrs nsfølsm armerng eller kke krrsnsfølsm atme- n a p A6s er det aktve trækpåvrke- mljklasse A betn 0, 0,2 mm mndre r frspændt nn 0.20 revnen ses. samt prestger veau. F 0.4 hvr SejCet a'merng, der permanet påvrkes t me-e end 400 MN/m'?: 0,2 mm hhv 0.4 mm mådelgt aggress r4 m lø. O,l mm hhv. 0,2 mm meget aggressvt m ø. Herudfra besemmer f gur 6 krtsk revnevdde sm funxtn af den afstand, hvrfra ^l?_w rng. Ved det førstnævnte frstas f lllr mm armenng med enten dameter mndre enc 4 mm eller kldbear-.'q frs krngsclm cler, entlge kntr:rer Mnumentale bygrnge'..l beregnet efter frmlen: betn. sjaeldent 5 Elgb-vgger 8 Banker g f Nveau der 0.3 O.2 bruges Farkenngshuse, garager Fabrkker, kntrbygn nger b ut kker aw er revneparameter der. DS Lage'bygnnger, aw-- revner g emperaturrevner. Den acceptable revnevdde må afhænge af pøsnngsevne, srfl angves at veere mkrrg et buemnut, hvlket pa meters afstand svarer t 0,3 MN/m2. bøj- nngstraekrevner. Frsøgstekn sk er det meget vanskel gt a styre de rnateralemæssge revnedannelser, herunder svnd- det menneskelge øjes Nlveau " er spændngstlvæksten under 0, 5 mm. ser.. Den afstand den betragtes fra 2. Bygværkets prestgenveau 3. Overf ladekarakteren w5.0-5 s Ve; w er maksmal revnevdde mm. det er meget usandsynlgt, at revnedannelser pga. bøjnngstreekspændnger fremkalder krrsn, hv s maksmal revnevdde er Næsten alle frsøg har mhandlet Krsås$q hvr sm funktan af betragtrtngsafstand ag bygværkets prestgenveau. [5]. Skema 3. Maksmal revnevdde w beregnet efter frmlen fra DS 4, 973.

12 Ltteratur [ ] "Betn-Bgen", CtO 979. [2],Opståen af, g frhldsregler md skadelge krakelernger betnelementers verflade", Betnelement- Frenngen, maj 973. [3] Parrt, L. J.: "Smplfed methds f predctng the defrmatn f structural cncrete., C & CA develpment reprt 3, ktber 979. [4] "Cntrl f Crackng n Cncrete Structures", AC Cmmttee 224, Cncrete lnternatnal, ktber 980. [5] Campbell-Allen, D.: "The reductn f crackng n cncrete", Unversty f Sydney and C & CA f Australa, maj 979. [6] Sørensen, E. V.:,Thermal Crackng" fra "Cncrete at Early Ages* under publcerng Materals and Cnstructns. [7] Hansen, P. Freesleben: "Hærdeteknlg -2", Aalbrg Prtland ' 978. [B] Brwne, R. D.: "Thermal mvement f cncrete", Cncrete, nvember 972. [9] Stark, D.:,Characterstcs and Utlzatn f Carse Aggregates Asscated wth D-crackng". PCA, research and develpment bulletn RD 047.0P, 976. [0] Nrdsk Betnkmte: "Rktlner fdr betngbestemmelser., 978. [] "Temperaturdfferencer, verslagsfrmler", Bkf-centralen, A4 ark, 978. [ 2] "6l.s6;nn and defrmatn ", CEB Bulletn d'nfrmatn N. 43, Løssalgsprs kr.28,oo ncl. mms.