Betong Nr 3 2007_Härdningsteknologi i praktiken
VINJETT TEKNIK AV JENS OLE FREDERIKSEN CHEFKONSULENT, DANSK TEKNOLOGISK INSTITUT, BETONGCENTRET AV THOMAS SVENSSON KONSULENT, DANSK TEKNOLOGISK INSTITUT, BETONGCENTRET BILD 1. Tunnelschaktet i Holma, Malmö Citytunnel. Härdningsteknologi i praktiken MÄTNING AV BETONGS KRYMP- OCH KRYPEGENSKAPER I MOBILT LABORATORIUM bygget av Citytunneln i Malmö har det varit nödvändigt för entreprenören för delprojekt E201, Malmö Citytunnel Group (MCG), att genomföra en detaljerad planläggning och styrning av härdningsförloppet för flera av de konstruktionsdelar som ingår i projektet. Som ett viktigt led i planläggningen av gjutprocessen utförs simuleringar av temperatur- och spänningsutvecklingen i betongen under härdningen. MCG använder Dansk Teknologisk Instituts program »4CTemp&Stress« till dessa simuleringar. I programmet beräknas bland annat förhållandet mellan dragspänning och draghållfasthet. Detta förhållande kalllas sprickrisk. Kravet för sprickrisken är 0,7 för konstruktionsdelar som skall vara I SAMBAND MED 48 BETONG 3/07 vattentäta och 1,0 för övriga konstruktionsdelar. Förutsättningen för att kunna genomföra en noggrann simulering av temperatur- och spänningsutvecklingen är att en lång rad av betongens egenskaper under härdningen är kända som funktion av betongens mognadsgrad, bl.a. E-modulutveckling, hållfasthetsutveckling, termisk expansionskoefficient samt krymp- och krypegenskaper. MOBILT LABORATORIUM MÄTNING AV BETONGENS krymp- och krypegenskaper är en mycket komplicerad procedur, som normalt utförs i kontrollerade laboratorieförhållande, t.ex. på Dansk Teknologisk Institut som har utvecklat den använda metoden. I projektet är det föreskrivet att det skall utföras krymp- och krypmätningar en gång per år och aktuell betongtyp. I citytunnelprojektet används betong med mycket kort bindetid, vilket gör det omöjligt att transportera betongen till ett laboratorium. Det är därför nödvändigt att mäta krymp- och krypegenskaperna på arbetsplatsen. För att klara detta har Dansk Teknologisk Institut utvecklat ett mobilt laboratorium för mätning hos MCG. Den största utmaningen under uppbyggnaden av laboratoriet var att säkerställa en konstant temperatur på 20°C i det rum där mätningarna utförs, oberoende av om yttertemperaturen är plus 30°C eller minus 20°C, och oberoende av hur mycket värme som utvecklas av den hydraulik- och klimatutrustning som finns inne i laboratoriet. En noggrann tempera- turstyrning är av största vikt eftersom de deformationer som mäts är i storleksordningen tusendels millimeter, en dålig styrning och kontroll av temperaturen kan då påverka mätningen av deformationerna. MÄTUTRUSTNING i en isolerad container, uppdelad i två rum. I det ena rummet är själva mätutrustningen placerad, och i det andra rummet finns den hydraulik- och klimatutrustning som krävs för att styra försöken. Med hjälp av klimatanläggningen, som består av en kylanläggning och varmluftsaggregat kopplade med en datalogger, kan en mycket exakt temperaturstyrning uppnås. Vid bestämning av krymp- och krypegenskaper mäts det krympning på tre provkroppar, samtidigt som det mäts krypning på tre andra provkroppar. Under mätning av krypegenskaper påförs last på två provkroppar efter ca 12 mognadstimmar. Efter ca ett dygn avlastas ett av dessa prov, och därefter belastas den tredje provkroppen. Samtidigt mäts återkrypningen på den obelastade provkroppen. Den tredje provkroppen är belastad under hela försöket som varar i ca 5 veckor. Last påförs och tas bort regelbundet under försökets gång. Bild 4 visar deformationerna i de tre provkropparna under de första fem provdygnen. UTRUSTNINGEN ÄR INSTALLERAD ANVÄNDNING AV MÄTRESULTAT KRYMP- OCH KRYPMÄTNINGAR har nu genomförts på nio betongprover, såväl sommar som vinter. Under våren 2007 genomförs den tionde mätningen för projektet. BILD: PERRY NORDENG Byggandet av Citytunneln i Malmö innebär många intressanta utmaningar bland annat för betongtekniken. I många fall används grova konstruktioner där temperaturutvecklingen och dess konsekvenser för spänningar och rörelser under härdningsförloppet har avgörande betydelse. Det krävs här avancerade analysmetoder och i artikeln redovisas mätningar som har skett i ett särskilt organiserat mobilt laboratorium för ett av delprojekten. BETONG 3/07 49 TEKNIK BILD 3. Försöksuppställningen i laboratoriet. BILD 2. Mobilt laboratorium, byggt i en 20 fots container som lätt kan placeras på arbetsplatsen. OMFORMARSTATION, MJÖLBY. BYGGHERRE: BANVERKET ÖSTRA BANREGIONEN. Med hjälp av resultaten från mätningarna, utarbetas modeller för betongens krymp- och krypegenskaper. Resultaten användes sedan som input till simuleringsprogrammet. När nödvändiga data är framtagna, genomför MCG simuleringar av gjutprocessen, så att det inte uppstår så stora temperaturskillnader att sprickriskkriteriet överskrids. Under simuleringen kontrolleras behovet av temperaturstyrning under gjutningen och man kan simulera effekter av kylrör, betongtemperatur samt isolering m.m. När en simulering har givit acceptabla resultat och gjutprocessen är planerad utifrån denna simulering, skall MCG mäta temperaturutvecklingen i konstruktionen och dokumentera att de reella temperaturskillnaderna under gjutningen stämmer överens med den genomförda simuleringen. När konstruktionens temperatur har fallit till omgivningens nivå, genomförs en inspektion och en registrering av eventuella sprickor och gjutfel. De platsgjutna konstruktionerna i cutand-cover-tunneln samt i den underjordiska stationen vid Triangeln är mycket kraftiga, detta betyder att betongen blir mycket varm under härdningen med följande risk för temperatursprickor om temperaturut- Totalentreprenad med KC Betong KC Betong svarar för såväl projektering och produktion som leverans och montering av kompletta stommar. Nästan 100 års branscherfarenhet ger oss möjlighet att hitta de absolut bästa lösningarna, både vad gäller ekonomi och utförande. Vi arbetar med byggnader som exempelvis bostäder, skolor, förvaltningsbyggnader, industrier, ställverk. Vi tillverkar också egna produkter för miljövård och markprodukter till tele- och IT-branschen. Betong På Väg AB först i Europa med certifiering enligt SS.EN 206-1 för platsblandad fabriksbetong. BILD 4. Mätresultat från krypmätning på tre provkroppar under de första fem provdygnen. vecklingen inte kan styras. Som en viktig del i planeringen och den efterföljande styrningen av härdningen använder MCG därför i stor utsträckning vattenkylning av betongen med hjälp av ingjutna stålrör. Kylning har bland annat använts i den 1,5 meter tjocka bottenplattan i Triangeln och i cut-and-cover-tunnelns 0,75 – 0,90 meter tjocka väggar och tak. Med hjälp av de genomförda simuleringarna av härdningsprocessen har kylsystemet i de kraftiga konstruktionsdelarna blivit dimensionerat så att maxtemperatur, temperaturskillnad, dragspänningar och sprickrisk hålls under de kritiska nivåerna. Simuleringarna har också visat vilka konstruktionsdelar som kan gjutas utan användning av kylrör. Som ett resultat av de genomförda simuleringarna och härdningsåtgärder har MCG inte haft några problem med temperatursprickor i betongkonstruktionerna. . KC BETONG, BOX 139, 641 22 KATRINEHOLM. TEL 0150-34 99 00 E-POST: [email protected] WEBB: WWW.KC-BETONG.SE En komplett mobilfabrik av betong innebär mindre transportbehov, kortare produktionscykel, färsk betong och att det alltid finns möjlighet för snabba justeringar för optimalt resultat. Betong På Väg är först i Europa att bli certifierade enligt SS.EN-206-1. Betong På Väg – Den bästa grunden för tillväxt! 50 BETONG 3/07 www.betongpavag.se
© Copyright 2024