Materialer og historisk byggeteknik Arkitektskolen i Aarhus



Relaterede dokumenter
Materialer og historisk byggeteknik Arkitektskolen i Aarhus

Bilag 6.B Petrografisk analyse af 2 borekerner fra brodæk

BioCrete TASK 7 Sammenfatning

Alkalikiselreaktioner i beton. Erik Pram Nielsen

Af Christian Munch-Petersen, Emcon A/S

Proportionering af beton. København 24. februar 2016 v/ Gitte Normann Munch-Petersen

NOVEMBER 2013 BO-VEST AFD. 10 HYLDESPJÆLDET BETONUNDERSØGELSER KLORID-, MAKRO OG MIKROANALYSER AF BOREKERNER OG PULVERPRØVER

Selvkompakterende Beton (SCC)

15. AUGUST 2015 BETONUNDERSØGELSE. EF Wessels Have

Hvad har betydning for luftindblanding i beton? Lasse Frølich Betonteknolog, M.Sc.

3D printmaterialer. 3D printmaterialer: Hvad skal det kunne: Hvad har andre gjort Hvad har vi gjort Jens Henriksen 1

Metoder til identifikation og reduktion af udførelsesfejl på anlægskonstruktioner

Rette valg af beton til anlægskonstruktioner. Erik Pram Nielsen Teknisk Konsulent, M.Sc., Ph.D.

Center for Grøn Beton

Den store spændvidde i brugen af beton og om Danmarks internationale rolle i udviklingen BYG-DTU 150 års jubilæum

5.2 Luftindhold i frisk beton

Betonteknologi. Torben Andersen Center for betonuddannelse. Beton er formbart i frisk tilstand.

Styrke og holdbarhed af beton gennem 24 år i strømmende ferskvand

Beton er miljøvenligt på mange måder

Betonkonstruktioners tilstand. En håndbog i tilstandundersøgelse

VEJLEDNING UDKRAGEDE ALTANER MED UDLIGGERJERN HAR DU ÉN? Vejledning i identifikation, vedligehold og reparation

Tekniske Forundersøgelser Trin 1

DBF Temadag 2018 Betonkonstruktioner i havvand

HVIDOVRE RÅDHUS TILSTANDSRAPPORT VEDRØRENDE FACADER OG FACADEKONSTRUKTIONER.

BRANDSKADET BETON UNDERSØGELSE OG UDBEDRING

Svind i betongulve. Jacob Thrysøe Teknisk konsulent, M.Sc. Portland Open 2019

Betonsygdomme. København 4. november 2015 v/ Gitte Normann Munch-Petersen

VEJLEDNING VEJLEDNING OM EFTERSYN AF ÆLDRE BETONALTANER. Vejledning i identifikation, vedligehold og reparation

Vandtilsætning % af tørpulvervægten (2,9 l pr. 20 kg) v/c < 0,40 Ca. 10 l pr. 25 kg Ca. 2 kg tørprodukt pr.

Absorption i tilslag til beton. Lasse Frølich Betonteknolog, M.Sc.

JANUAR 2014 BO VEST AFDELING HYLDESPJÆLDET BETONUNDERSØGELSE AF FACADER OG TRAPPER

EKSPONERINGSKLASSER OG NYE BETONKRAV DS/EN 206 DK NA

3D printmaterialer. 3D printmaterialer i byggeriet. Hvad skal det kunne! Hvad kan man printe med! Hvad er målet! Jens Henriksen 1

Betons elasticitetsmodul. Lasse Frølich Betonteknolog, M.Sc.

BETONWORKSHOP Betonteknologi Tirsdag d. 24/ Lars Andersen, Kroghs A/S. - Hvad er beton? - Hvad kan beton? - Hvordan produceres beton?

Vurdering af eksisterende betonkonstruktioner Dansk betonforening Tirsdag d. 11. september 2018

PELCON Pelcon Materials & Testing ApS Vandtårnsvej 104 DK-2860 Søborg, Danmark CVR nr.

De første forslag, der også foreslås udført først, er mere detaljeret beskrevet i nedenstående.

Farlige Alkalikiselreaktioner (AKR) og frostskader belyst ved praktiske eksempler

Center for Grøn Beton

BETONTILSÆTNINGSMIDDEL GØR DET MULIGT AT STØBE NED TIL -15 C

Produktion af færdigblandet SCC

Landbrugets Byggeblade

Undersøgelse af puds og mørtel ved tyndslibsanalyse

GRØN BETON GRØN BETON

Håndbog for sammensætning af SCC

Baggrunden for fremtidens betonkrav

NHL2 til kalkvand: Blandes 1:2 volumen til stabilisering af bunden på sten eller fuger påføres to gange med en dags mellemrum.

CRC fiberarmeret højstyrkebeton til bærende konstruktioner

Vand anvendes også i betonproduktion - fx til at vådholde betonen under hærdeprocessen og til afvaskning af udstyr som blandemaskiner og roterbiler.

Materialeundersøgelser

BETONS E-MODUL EN OVERVURDERET STØRRELSE? CLAUS V. NIELSEN, RAMBØLL INDHOLD. Generelt, Eurocode 2, empirisk model. Norske undersøgelser fra 2013

Beton er en kunstig sten, bestående af tilslag limet sammen med cementpasta.

Betonkonstruktioner, 1 (Formgivning af trykpåvirkede betonkonstruktioner) Hvad er beton?, kemiske og mekaniske egenskaber

Introduktion Urevnede tværsnit Revnede tværsnit. Dårligt armerede. Passende armerede. Erik Stoklund Larsen COWI. # Marts 2010

Beton og bæredygtighed. Gitte Normann Munch-Petersen Teknologisk Institut, Beton

Visuel ensartethed. Et katalog til bestemmelse af betonoverfladers ensartethed på flere niveauer. Thomas Juul Andersen, Teknologisk Institut,

Styrkeforholdet for rene kalkmørtler hvad kan tyndslibet sige?

Tilstandsvurdering og analyse af AKR skadede betonkonstruktioner

Kravet om vandtæthed kan opfyldes ved valg af et egnet betonmateriale, ved en gennemtænkt udformning af konstruktionen og ved en styret udførelse.

Holdbarhed af CRC. Belastede bjælker i saltvand

Center for Grøn Beton

Restprodukter i betonproduktion - muligheder og udfordringer

Gennemgang 3 stk. beton kranbaner og en kran på Maglemølle i Næstved Registrering af betonskader og overslag. Initialer JMP PEI SVHE PHA

Fremtidens flyveaske - fra samfyring af kul og biomasse/affald

Postulerede effekter TiO 2. Selvrensende og NOx Opsugende overflader Fup eller Fakta? TiO2 Lotus-effekt

(5 sider incl. denne)

Infanterivej 14-32, Randers bygningssyn

Farvevariationer for nystøbt beton

Cedral Board Alsidig facadeplade i mange farver

Dansk Betonreparationsdag, 18 november Betonskader, forundersøgelser, årsager, strategi, D&V m.m.

Velkommen Christian Munch-Petersen. Måske når vi også noget om:

KULKRANSSPORET TILSTAND OG BÆREEVNE INDHOLD. 1 Indledning. 1 Indledning 1. 2 Konstruktion 2. 3 Undersøgelser 2. 4 Bæreevne 3. 5 Vedligehold.

18 Betonkonstruktioners tilstand

Compact Reinforced Composite

VEJLE KVALITETSANALYSE AF GRUS- PRØVER. Vurdering af grusmaterialer som betontilslag. Til Region Syddanmark. Dokumenttype Laboratorierapport

Beton og bæredygtighed. Gitte Normann Munch-Petersen / Claus V Nielsen Teknologisk Institut, Beton / Rambøll

KOLDING KVALITETSANALYSE AF GRUS- PRØVER. Region Syddanmark. Laboratorierapport. Februar, Vurdering af grusmaterialer som betontilslag.

SDR. OMME KVALITETSANALYSE AF GRUS- PRØVER. Vurdering af grusmaterialer som betontilslag. Til Region Syddanmark. Dokumenttype Laboratorierapport

SKØNSERKLÆRING J.nr.16074

Effektiv reparation af betonkonstruktioner

LÆSKEMØRTEL MURER MIKAEL MARTLEV MURVÆRK

Etablering af vandtætte støbeskel

Få fingrene i en ansvarlig cement... for en klimavenlig produktion for et godt arbejdsmiljø

Bærum Kommune 1 P-hus i Sandvika, Helgerudgården og Kreditkassen Tilstandsundersøgelse Bilag nr. 4 Foto- Visuelregistrering

Ældning af synlige betonoverflader

Forbedret ressourceudnyttelse af danske råstoffer Fase 4 - Pilotprojekt

Konstruktion IIIb, gang 9 (Formgivning af trykpåvirkede betonkonstruktioner)

BYGNINGSSYN AF FACADER xxxx

Genanvendelse af beton til nyt byggeri et demonstrationsprojekt

Anvendelse af værktøj til simulering af kloridindtrængning

Hvor mangler vi viden om reparationer og reparationsprodukter? v. Gitte Normann Munch-Petersen

Smukke betonoverflader - produktion, udførelse og vedligehold

Facadebehandling. flotte resultater, der holder i mange år

SKØNSERKLÆRING J.nr

Ny metode til simulering af kloridindtrængning i beton. Erik Pram Nielsen Teknisk Konsulent, M.Sc., Ph.D.

SEIR materialeanalyse A/S LABORATORIUM OG RÅDGIVNING: BETON MØRTEL - PUDS - NATURSTEN - OVERFLADEBEHANDLING

Miljøpåvirkninger og renere teknologi for beton

Bygningskonstruktør Uddannelsen

Betons natur, autogen healing Temablad 14, Afløbsfraktionen, Dansk Beton Industriforening

Transkript:

Materialer og historisk byggeteknik Arkitektskolen i Aarhus

Beton typer, egenskaber, anvendelse og restaurering Henrik Terkelsen arkitekt maa, partner Erik Møller Arkitekter København, maj 2013

BETON

BETONKOMMUNIST

BETONKOMMUNIST BETONØRKEN

BETONKOMMUNIST BETONØRKEN BETONSLUM

Betonens historie

Beton efter 1867

Betonelementbyggeri

Skive

Materialet beton

Opskrift

Betonens delmaterialer De enkelte delmaterialer i betonen: Cement Flyveaske/Mikrosilica Sand og sten Tilsætningsstoffer Vand Fibre

Flyveaske Et restprodukt fra fremstilling af elektricitet på kulfyrede kraftværker Danske flyveasker er overvejende kugleformede partikler bestående af amorft glas Bidrager til styrken af betonen (1 kg FA giver ca. samme styrke som 0,5 kg cement) Billigt Bearbejdelighed Holdbarhed Luft

Mikrosilika Et restprodukt fra fremstilling af silicium og ferrosilicium De kugleformede partikler (0.1 μm) består af næsten rent amorft SiO 2 (glas). Norske Elkem dominerer verdensmarkedet Bidrager til styrken af betonen (1 kg MS giver ca. samme styrke som 2 kg cement) Agglomerater Dyrt Ingen bleeding Stabil luft Højere styrke Holdbarhed

Tilslag Størrelse: Sand 0/4 mm Sten 4/8 mm Sten 8/16 mm Sten 16/32 mm Miljøklasse: Miljøklasserne P, M, A og E (Alkalikiselreaktivitet, lette korn (porøs flint), frostbestandighed) Type: Bakkematerialer (evt. densitetssorterede) Sømaterialer Knuste materialer (granit m.m.) Andre afgørende faktorer: Kornstørrelses fordeling Kornform

Tilsætningsstoffer Platificerende/Superplastificerende Luftindblanding Accelererende Retarderende

Platificerende/Superplastificerend e Tilsætningsstoffer Vandbesparende Stabiliserer cementpasta-dispersionen og opretholder bearbejdeligheden gennem sterisk frastødning SuperPlast

Tilsætningsstoffer - Luftindblanding Fordele: Øger frostbestandighed Forbedrer betonens bearbejdelighed Forbedrer betonens vandtæthed (luftboblerne bryder kapillarporesystemet i den hærdnede cementpasta) Modvirker betonens tendens til afblanding af sten og udskillelse af vand Nedsætter betonens udtørringstid. Ulempe: Reducerer trykstyrken med 5-6 % for hver 1 % luft Luftindblandingsmiddel: Relativt små molekyler kan være syntetiske såvel som naturlige Hydrofil Luft Hydrofob Fremmer dannelse af og stabiliserer små luftporer Effekt af indblandet luft opdaget ved et tilfælde! I forbindelse med støbning af en dæmning i USA i 1930 erne observerede man, at betonen var særligt holdbar i områder, hvor man havde brugt meget harpiks-holdigt træ til forskalling

Vand Drikkevand, genanvendt vand fra betonproduktion, grundvand, naturligt overfladevand og industrielt spildevand Anvendelse af genbrugsvand er tilladt i alle miljøklasser, men vær opmærksom på: Tørstofindhold: Maks. 1 % af tilslagsmængde dvs. ca. 18 kg/m 3 beton I miljøklasse A og E må blandevandet maksimalt indeholde 2 % tørstof.

Fibre Plastfibre (typisk polypropylen) Bruges primært til reduktion af svindrevner Stålfibre Bruges undertiden til gulvkonstruktioner, hvor fibrene virker revnefordelende og kan erstatte/delvist erstatte konventionel armering

Plastisk beton

Sætmål Plastisk beton Flydemål Sætmålsbeton SCC-beton

Vand/cement (v/c) forhold Det er ikke mængden af cement der styrer styrken det er forholdet mellem v og c Vand/cement (v/c) forholdet har indflydelse på både betonens styrke og tæthed Krav til v/c forholdet stilles derfor både af hensyn til: betonens styrke holdbarhed, dvs. modstand mod nedbrydning. v/c-forhold 0.35 (tæt, mørk pasta) v/c-forhold 0.60 (lys, porøs pasta)

Hvad kan vi skrue på? Mængden og typen af sand/sten Mængden af cement, flyveaske og mikrosilica (finstof) Type af cement Tilsætningsstoffer - type og mængde Varmt/koldt vand

Beton udtryk

Overflader

Overflader

Overflader

Transparent beton

Transparent beton

Vedligeholdelse og restaurering af beton

Vikingeskibsmuseet Roskilde Fjord N

Undersøgte konstruktionsdele (2) (4) (3) (1) (5) Søjler (1) og stern (2) i gavl. Søjler (3) og udhæng (4) i facader. Tværgående bjælker (5) i udhæng.

Typiske skader: Stern i gavle og facader Lodrette revner fra overkant og nedefter. Revner er dybe og er opstået i den hærdnede beton. Skadesårsag: Bevægelser i konstruktionen.

Typiske skader: Revner i udhæng Revner med hvide udfældninger i underside af udhæng. Lodrette revner med hvide udfældninger i underside af udhæng. Skadesårsag: Formentlig bevægelser i konstruktionen.

Typiske skader: Tværbjælker i udhæng Lyse netrevner i tværbjælke i udhæng. Netrevner i overside af tværbjælke i udhæng. Skadesårsag: Alkalikiselreaktioner.

Typiske skader revner i søjler i gavle Vandrette revner ud for bøjlearmering samt revne i vandret støbeskel. Diagonalrevner i søjle top. Skadesårsag: Bevægelser i konstruktionen.

Typiske skader søjler i facader Skadesårsag: Alkali-kisel reaktioner. Netrevner med hvide udfældninger, skruk overflade (nederste ca. 3 m af søjle).

Typiske skader søjler i facader Skadesårsag: Chloridindtrængning. Lodrette revner langs hjørner / hjørneafskalninger på de nederste ca. 3 m af søjle. Omfattende armeringskorrosion

Vikingeskibsmuseets beton. Forholdsvis ensartet beton med lavt indhold af stentilslag Det iblandede sand indeholder en del porøs flint Potentiel alkalikiselreaktiv Luftindhold varierer mellem 2-6 vol. % Vand/cementforhold er ca. 0,50-0,55 Beton er generelt hård og fast Tegn på nedbrydning af beton Alkali-kiselreaktioner er eneste alvorlige nedbrydning. Beton er nogle steder helt delamineret. Ses som hvide netrevner på overfladen stedvist ikke synlig

Vikingeskibsmuseets malede betonoverflade. Grå maling Pudslag (mørtel) Grunder (stedvis) Beton Malet overflade : Intakt Malet overflade : Maling og mørtellag er nedbrudt

Vikingeskibsmuseets ikke malede betonoverflade. Afrenset betonoverflade på stern Nærbillede af betonoverflade. Overfladen er krakeleret. Den yderste betonhud er ikke bevaret.

Dæklag og karbonatisering Konstruk-tionsdel Dæklag [mm] Karbonatisering Korrosion Søjler, gavl 24-51, 0-7 mm Lidt i revner Søjler, N-facade 10-52, typisk 20-40 0-1 mm Meget i revner, ikke i intakt beton Stern, gavle 14-42 0-20 mm Lidt i afskalninger Stern i udhæng 15-45 0-5 mm Lidt i afskalninger Bjælker i udhæng 23-95, typisk 30-40 0-5 mm Ikke observeret

Chloridmålinger: Søjle i fjordvendt facade 0-20 mm: 0,094 % 20-40 mm: 0,075 % 40-60 mm: 0,062 % 0-20 mm: 0,094 % 20-40 mm: 0,075 % 40-60 mm: 0,062 % 0-20 mm: 0,094 % 20-40 mm: 0,075 % 40-60 mm: 0,062 %

Konklusion Undersøgelsen har vist, at betonkonstruktionerne efter en restaurering vil kunne bibringes en lang levetid dvs.. Armeringskorrosion og alkalikiselreaktioner bringes til ophør i de nederste dele af søjlerne i den nordvendte facade. Korrosion af armering i alle afskalninger, under løs beton og i revner på søjler og stern i øst- og vestgavl bringes til ophør. Der skal eventuelt udarbejdes en konstruktionsmæssig løsning for at hindre dannelsen af statiske og bevægelsesbetingede revner i søjler og stern. Yderligere karbonatisering af den afrensede betonoverflade minimeres. Alkalikiselreaktioner i udhæng og i bjælker bringes til ophør. Fugtindtrængning gennem statiske og bevægelsesbetingede revner bør tages i betragtning. Gennemsivninger i udhæng bringes til ophør. Generelt vil der skulle ske en fjernelse af skadet beton, udsætning af ny beton, beskyttelse af såvel ny som eksisterende beton mod luftens kuldioxid og klorider (mod fjorden)

Restaureringsmetoder Valgt ud fra: Tilstandsundersøgelsen og en vurdering af det visuelle skadesbillede af ikke undersøgte konstruktionsdele Litteratursøgning og -granskning af nye metoder og produkter Analyse af eksisterende muligheder, Opstilling af fordele og ulemper samt valg af mulige metoder. Tilstræbe en restaurering som fører bygningen tilbage til det oprindelige udseende.

Valgte restaureringsmetoder Metoder til en skånsom/effektiv rensning af beton og fjernelse af maling/overfladebehandling samt svage overflader Højtryksspuling/hedtvandsspuling Tøris (larmer meget og vil ikke kunne bruges i museets åbningstid). Kemisk afrensning i kombination med hedtvandspuling

Valgte restaureringsmetoder Metoder til en skånsom/effektiv fjernelse af skadet/nedbrudt beton Håndholdt vandjet til mindre og partielle skader Stationær vandjet (vandskæring) til større skader.

Valgte restaureringsmetoder Metoder til genetablering af fjernet og/eller afskallet beton Specialmørtel sammensat med delmaterialer tilsvarende den oprindelige beton. Mørtelen sammensættes som flydemørtel (SCCbeton), som pumpes og/eller hældes i specielform. Forme kan efterlignes det oprindelige indtryk ved foto til robotfremstillede forme eller ved rulle/pudsebræt.

Valgte restaureringsmetoder Metoder til beskyttelse af oprindelige overflader efter fjernelse af maling En opløsningsmiddelfri silanimprægnering, der trænger så langt ind i overfladen, at det ikke efterlader facaden med en perlende overflade. Har en god bremse overfor klorider, men ikke overfor karbonatisering, hvilket heller ikke er et problem på den aktuelle konstruktion. Det vil være kloriderne som er dimensionsgivende. Katodisk beskyttelse af konstruktioner på fjordsiden (armering) Karbonatiseringsbremsende maling (evt. skjulte konstruktioner i tag) Betonfils (på murværk)

Valgte restaureringsmetoder Metoder til genetablering af fjernet og/eller afskallet beton Specialmørtel sammensat med delmaterialer tilsvarende den oprindelige beton. Mørtelen sammensættes som flydemørtel (SCCbeton), som pumpes og/eller hældes i specielform. Forme kan efterlignes det oprindelige indtryk ved foto til robotfremstillede forme eller ved rulle/pudsebræt.

Øresundsbroen

Restaureringseksempler

Tegners Museum

Tegners Museum

Schlegels Villa

Åboulevarden 82-84, Aarhus

Beton og Bæredygtighed

Beton Bæredygtighed

Beton Bæredygtighed

Beton Bæredygtighed

Beton Bæredygtighed

Referencer Pier Luigi Nervi

Referencer Finland

Henrik Terkelsen arkitekt maa, partner Erik Møller Arkitekter København, maj 2013