Betong är betong – eller?
Betong är inte samma sak idag som för tio – femton år sedan. Cementen har blivit mer miljövänlig och betongen tätare för att hårdna snabbare och bli starkare – samtidigt som arbetsplatserna ropar efter mer lättarbetad betong.
Alla dessa förändringar påverkar materialets slutliga egenskaper, vilket konstruktören ibland försummar då han dimensionerar konstruktionen och beräknar hur mycket armering som skall läggas in.
– Konstruktörerna sitter inte sällan kvar i den gamla föreställningen att betong är betong, säger Tomas Kutti.
Traditionellt portlandcement är gjort av klinker från bränning av kalksten – en process som är energikrävande och ger stora koldioxidutsläpp. Klinkern är mycket reaktiv och bildar tillsammans med vatten ett lim som är starkt och beständigt i de flesta miljöer. Som ett led i strävan att hushålla med naturresurserna har cement- och betongindustrin allt mer börjat använda andra cement än traditionellt portlandcement.
Det finns nämligen andra reaktiva material, som flygaska och masugnsslagg, som inte behöver brännas, men tillsammans med klinker och vatten ger ett lim som i många avseenden är likvärdigt med ett rent klinkerbaserat lim. Limmet hårdnar dock långsammare, vilket ibland uppfattas som en nackdel men som ofta kan vara bra, med minskad risk för temperatur- och krympsprickor.
– Det gäller för konstruktören att bestämma sig för vilka egenskaper han skall prioritera och därefter göra lämpligt val av cement till sin konstruktionsdel, säger Tomas Kutti.
Bättre arbetsmiljö
Till husbyggen vill man nu ofta ha en betong som torkar ut snabbt. Sådan betong blir starkare än en vanlig betong, vilket man både måste ta hänsyn till och även bör utnyttja vid dimensioneringen. Man måste lägga in mer krymparmering, men samtidigt kan betongens högre tryck- och hållfasthet användas för att göra konstruktionen slankare.
– Morgondagens konstruktör måste tillvarata den senaste teknikutvecklingen på materialsidan på ett mer optimalt sätt, säger Tomas Kutti.
De äldre, styvare konsistenserna gav betongarbetarna axelskador, hörselskador och vita fingrar till följd av det tunga vibreringsarbetet. Med dagens lättflytande konsistenser har vibreringsbehovet reducerats och arbetsskadorna minskat. Hemligheten med lättflytande betong är att den innehåller mer cement och vatten än motsvarande styva betong.
Krymper mer
Ökad mängd cement och vatten gör att betongen krymper mer, vilket kan ge upphov till grova sprickor om inte konstruktionen kan röra sig fritt. Men det går att klara med hjälp av mer krymparmering, genomtänkt fogindelning och mindre inspända konstruktionsdelar. Två andra sätt att klara krympsprickor är krympreducerande tillsatsmedel och inblandning av stålfibrer. På många platser pågår forskning med att ta fram beräkningsmodeller för att dimensionera betongkonstruktionerna för annat än krympkrafter.
– Stålfiberarmerad betong är högintressant. Att även kunna ersätta delar av primärarmeringen med stålfibrer vore ett stort steg framåt för den moderna betongen och det platsgjutna byggandet, säger Tomas Kutti.
Tomas Kutti bidrar med kunskaper om de nya betongmaterialens möjligheter och begränsningar. Inom ett år hoppas han att ett eller två doktorandprojekt är igång, varav ett inom stålfiberarmerad betong. Mycket av arbetet kommer att handla om att bestämma relevanta materialparametrar och använda dessa i befintliga eller nyutvecklade beräkningsmodeller.
Intervjun gjordes 2004 av MALIN WAHLSTEDT för skriften Ny kunskap.
Gummi har låg E-modul: Den får stora deformationer vid ganska låg spänning men töjbarheten är stor. Betong har hög E-modul: Den får relativt små deformationer vid hög spänning men töjbarheten är liten vilket gör materialet sprött. Risken för sprickor ökar med minskad töjbarhet.