Effekten av riss på betongens bestandighet

Master's thesis in Structural EngineeringDenne oppgaven omhandler hvilken effekt riss i betongkonstruksjoner har på bestandigheten. Riss kan redusere betongens bestandighet, og dermed redusere konstruksjonens levetid. Det er valgt å fokusere på effekten riss har på vannpermeabilitet og kloridinntrengning, da betongens bestandighet i stor grad bestemmes av disse to mekanismene. Permeabilitet beskriver hvor gjennomtrengelig et materiale er, og brukes ofte som et mål på betongens bestandighet. Kloridinitiert armeringskorrosjon er en av de viktigste nedbrytningsmekanismene som virker på armert betong i dag, og bidrar dermed til kraftig reduksjon av bestandigheten. Oppgaven beskriver ulike typer riss og årsaker til at de utvikles. Bestandighet, permeabilitet og kloridinntrengning er også nøye gjennomgått, og riss i sammenheng med disse begrepene står sentralt. I tillegg er det sett på kravene norsk standard (og eurokode) stiller i forbindelse med riss og bestandighet. Det er utført tester i laboratoriet for å undersøke vannpermeabilitet og kloridinntrengning i opprisset betong. Forsøkene er utført på prøvestykker med ulike rissvidder for å se i hvilken grad rissets størrelse påvirker betongens bestandighet. Rissviddene (0,2 mm, 0,4 mm, 0,6 mm og 1,0 mm) er valgt på grunnlag av krav i norsk standard, for å se om rissviddene innenfor og utenfor kravet utgjør store forskjeller på bestandigheten. Den største rissvidden er valgt med tanke på plastiske svinnriss. På grunn av ønsket om å måle effekten av riss, og ikke betongen i seg selv, er alle tester utført på betong som normalt, uten riss, har god bestandighet. Valget falt da på høyfast betong, tilsatt silikastøv og SP-stoff. Høyfast betong har som regel lav permeabilitet og god bestandighet. Silikastøv gir lavere permeabilitet og redusert kloriddiffusjon. SP-stoff bedrer støpeligheten i betong med lavt v/c-tall. Resultatet fra prøvene viser at både vannpermeabilitet og kloridinntrengning øker dersom det er riss i betongen. Dette gjelder også de rissviddene som tilfredsstiller kravene i standarden. Vannpermeabilitet ble testet ved å sette vanntrykk på prøvestykkene, men allerede ved 0,2 mm rissvidde ved overflaten ble det betydelig vannlekkasje, og ingen trykkoppbygging. Kloridinntrengningen økte betydelig med riss i betongen, og det gjorde store utslag allerede ved minste rissvidde på 0,2 mm. Uavhengig av rissvidde viste alle de rissede prøvene høyere diffusjon enn de urissede prøvene, men det ble ikke funnet noen sammenheng mellom rissvidde og diffusjon. Kloridkonsentrasjonen ved overflaten var mindre i rissede prøver enn urissede prøver. Likevel var tendensen at kloridkonsentrasjonen ved overflaten økte med rissvidden