Dehydration of concrete : Simulations in the software PPB are compared with moisture measurements in concrete samples with Portland fly ash cement

Cementproduktion står idag för totalt 5 % av koldioxidutsläppen globalt, vilket t.ex. är mer än dubbelt så mycket som den globala flygindustrin. Nya cement- och betongrecept, med nya egenskaper, utvecklas med målet att minska klimatbelastningen. I produkten Bascement ersätts delar av klimatbelastande cementklinker med mineraltillsatsen flygaska, en restprodukt från andra industrier. Detta ska alltså leda till en minskad klimatbelastning. Betong med Bascement har dock orsakat förseningar och extra kostnader i produktion på grund av långa torktider som inte stämt överens med simuleringar i TorkaS 3.2, en programvara baserad på betong med Byggcement. TorkaS ska ersättas av programvaran Produktionsplanering Betong (PPB) som kan simulera uttorkning i betong med Bascement. Målet med studien är att undersöka hur fuktsimuleringar i PPB skiljer sig jämfört med genomförda fuktmätningar i fyra betongprover med två olika vattencementtal, vct. Genom att förvara proverna i olika miljö är målet att experimentellt mäta hur omgivningen påverkar uttorkningen. Målet är vidare att visa skillnader mellan fuktsimuleringar med inbyggd klimatdata i PPB och med egna uppmätta klimatdata. Resultaten från de experimentella undersökningarna visar att uttorkningen blev större i betongprover med vct 0,40 än för motsvarande prover med vct 0,55 efter 70 dagar. Prover som hade förvarats i en stabil inomhusmiljö hade torkat mer än prover som hade förvarats i en varierande utomhusmiljö, vilket i denna studie inte stämde överens med simuleringar i PPB. Resultatet i denna studie visar att simuleringar i PPB tenderar att visa något större uttorkning jämfört med genomförda fuktmätningar. Denna överskattning blir större vid simuleringar med en varierande utomhusmiljö än med en stabil inomhusmiljö. Överskattningen blir större vid simuleringar med inbyggd klimatdata i PPB än med egna uppmätta klimatdata. Vid justering av betongens maxtemperatur i PPB till verkligt uppmätt maxtemperatur påverkas fuktsimuleringarna positivt så att de närmar sig de experimentellt erhållna resultaten. Betong med låga vct påverkas mer av en sådan justering än höga vct. Slutsatsen i denna studie är baserad på simuleringar och fuktmätningar i ett fåtal betongprover, vilka kan ha utsatts för störningar. Fler studier behövs för att validera reliabiliteten hos programvaran PPB. Val av härdningsmetod samt maxtemperatur under härdning kan påverka uttorkningen och simuleringar i PPB. Experimenten indikerar att simuleringar med PPB tenderar att avvika om betong med höga vct utsätts för vattentillskott kort efter gjutning. Korrekt maxtemperatur i PPB är viktigt för en mer verklig simulering av uttorkning i betong, särskilt vid låga vct. Simuleringar i PPB tenderar att bli mer korrekta med egna klimatdata än med inbyggd klimatdata.Cement production currently accounts for a total of 5 % of carbon dioxide emissions globally, which for example is more than twice as much as the global aviation industry. New cement and concrete recipes, with new properties, are being developed with the aim of reducing the climate load. In the Portland fly ash cement, parts of climate-stressing cement clinkers are replaced with the mineral-added fly ash, a residual product from other industries. This should lead to a reduced climate impact. Concrete with Portland fly ash cement, however, has caused delays and extra costs in production due to long drying times that did not match with simulations in the software TorkaS 3.2, which is based on concrete with Portland-limestone cement. TorkaS will be replaced by the software Production Planning Concrete, PPB, which can simulate dehydration in concrete with Portland fly ash cement. The aim of the study is to investigate how moisture simulations in PPB differ from executed moisture measurements in four concrete samples with two different w/c ratio. By storing the samples in different environments, the goal is to experimentally measure how the environment affects the dehydration. The goal is also to show differences between moisture simulations with the built-in climate data in PPB and with the own measured climate data. The results from the experimental studies show that the dehydration became larger in concrete samples with w/c ratio 0.40 than for samples with w/c ratio 0.55 after 70 days. Samples that had been stored in a stable indoor environment had dried more than samples that had been stored in a varying outdoor environment, which in this study did not correspond to simulations in PPB. The result of this study shows that simulations in PPB tend to show slightly greater dehydration than executed moisture measurements. This overestimation is greater in simulations with a varying outdoor environment than with a stable indoor environment. The overestimation is greater in simulations with the built-in climate data in PPB than with the own measured climate data. When adjusting the maximum temperature of the concrete in PPB to the actual measured maximum temperature, the moisture simulations is positively affected so that they approach the experimentally obtained results. Concrete with low w/c ratio is more affected by such an adjustment than concrete with high w/c ratio. The conclusion in this study is based on simulations and moisture measurements in a few concrete samples, which may have been exposed to disturbances. More studies are needed to validate the reliability of the PPB software. Choice of curing method and maximum temperature during curing can affect the drying and simulations in PPB. The experiments indicate that simulations with the PPB software tend to deviate if concrete with a high w/c ratio is exposed to water shortly after casting. Correct maximum temperature in PPB is important for a more real simulation of dehydration in concrete, especially at high w/c ratio. Simulations in PPB tend to be more accurate when using own climate data than using the built-in climate data