Ritrýnd grein

Frostþol ungrar steypu

Nýlöguð steypa inniheldur mikið óbundið vatn sem byrjar strax að hvarfast og bindast við sementið í steypublöndunni. Ef vatnið frýs snemma í hörðnunarferli steypunnar getur það valdið skemmdum á henni.

Flokkar

  • Mannvirki

Efnisorð

  • Steinsteypa
  • Frostþol
  • Þrýstistyrkur
  • Yfirborðsflögnun

Höfundar

Kristján Andrésson

Verkís, Ofanleiti 2, 103 Reykjavík.Umhverfis- og byggingarverkfræðideild, Háskóla Íslands, Hjarðarhaga 2-6, 107 Reykjavík.

Björn Marteinsson

Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands, Hjarðarhaga 2-6, 107 Reykjavík. Nýsköpunarmiðstöð Íslands, Árleyni 2-8, 112 Reykjavík.

Bjarni Bessason

Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands, Hjarðarhaga 2-6, 107 Reykjavík

Haukur J. Andrésson

Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands, Hjarðarhaga 2-6, 107 Reykjavík

Ágrip

Á Íslandi eru mannvirki oft steypt að vetralagi við erfiðar aðstæður þar sem lofthiti sveiflast frá plúsgráðum yfir í frost með litlum fyrirvara. Nýlöguð steypa inniheldur mikið óbundið vatn sem byrjar strax að hvarfast og bindast við sementið í steypublöndunni. Ef vatnið frýs snemma í hörðnunarferli steypunnar getur það valdið skemmdum á henni.

Í þessari grein er fjallað um rannsókn þar sem áhrif frosts á nýlagaða steypu var kannað. Út frá hitastigsgögnum frá Veðurstofu Íslands fyrir mánuðina desember, janúar og febrúar á þriggja ára tímabili var stillt upp tíu mismunandi tilraunum þar sem umhverfishitastig var breytilegt. Hver tilraun samanstóð af mislöngum tímabilum af +5°C og -5°C hitastigsköflum í allt að þrjá daga eftir að steypa var framleidd en síðan tóku við staðalastæður við +20°C og 100% raka þar til steypa náði 90 daga aldri.

Í hverri tilraun voru gerðar mælingar á þrýstiþoli steypunnar við mismunandi aldur hennar sem og mælingar á yfirborðsflögnun í frost-þíðu prófunum. Auk þess var innra hitastig hennar mælt með sírita á meðan hitabreytingar áttu sér stað. Steyptir voru 210 hefðbundnir sívalningar (100x200mm), 11 teningar (150x150x150mm) og eitt plötusýni til að nota við rannsóknirnar. Dæmigerð húsbyggingasteypa var notuð í öll sýni.

Meginniðurstaðan var að frostakafli sem ung steypa lendir í lækkar töluvert þrýstistyrk samanborið við sýni sem fá kjöraðstæður. Eftir 90 daga er munurinn þó minni en við 28 daga. Í öllum tilfellum þar sem steypa fékk að harðna fyrst við +5°C í 12 klukkustundir eða lengur náði hún við 90 daga aldur 95% styrk eða hærri af 28 daga styrk viðmiðunarsteypu sem harðnaði við kjöraðstæður allan tímann. Verulega dregur úr yfirborðsflögnun ef steypa fær að harðna í sólarhring eða lengur við +5°C áður en hún lendir í frosti. Í öllum tilraunum stóðust þó steypusýnin viðmiðunargildi fyrir yfirborðsflögnun.