Utfordringer i massive betongkomponenter: Hvorfor temperaturovervåking er avgjørende

Betong er et ekstremt allsidig byggemateriale som brukes i en rekke byggeprosjekter, fra små fundamenter til massive konstruksjoner som broer, tunneler og demninger. Når det gjelder produksjon av massive betongkomponenter, er det imidlertid spesielle utfordringer som må vurderes. En av de viktigste er temperaturovervåking under støping. Dette blogginnlegget fremhever de spesielle egenskapene til massive betongkomponenter og forklarer hvorfor temperaturovervåking er så viktig.

Hva er massive komponenter?

Massive komponenter er betongkonstruksjoner eller -elementer, vanligvis komponenter med en minste dimensjon på > 0,80 m, som på grunn av størrelse og volum krever spesiell termisk håndtering. Eksempler inkluderer store fundamentplater, tykke vegger, støttemurer eller demninger. Den betydelige tykkelsen fører til langsom varmespredning, og kan igjen fremme termiske spenninger og sprekker under hydrering og herding.

Varmeutvikling under støping – utfordringen

Betong frigjør varme under hydrering, den kjemiske reaksjonen mellom sement og vann. Denne varmeutviklingen er spesielt relevant for massive komponenter, ettersom den store mengden betong lagrer den genererte varmen og bare frigjør den sakte til omgivelsene . Dette fører til en betydelig temperaturøkning inne i betongen, mens de ytre lagene kan kjøles ned raskere. Den resulterende temperaturforskjellen kan føre til indre spenninger som i verste fall kan forårsake sprekker som svekker komponentens bæreevne og holdbarhet.

Hvorfor er temperaturovervåking viktig?

Temperaturovervåking er avgjørende for å sikre at temperaturforskjeller i komponenten kan håndteres effektivt og forblir innenfor akseptable grenser . Temperaturen må være i riktig område for at hydratiseringsreaksjonen skal kunne skje, mens temperaturforskjellene forblir minimale. Gjennom nøye temperaturovervåking kan informerte beslutninger og mottiltak tas tidlig, for eksempel justering av betongblandingen, kontroll av støpehastigheten eller bruk av kjølemetoder.

Metoder for temperaturovervåking

Det finnes ulike metoder for å overvåke temperaturen i massive betongkomponenter:

• Temperaturmåling av fersk betong før støping: Dette kan gjøres med et digitalt termometer eller spesielle betongtermometre som senkes direkte ned i betongblandingen.
• Temperaturmåling i betongkomponenten under herding med termometer og datalogger: Termoelementer, som TEMO-sensorer , plasseres på forskjellige punkter i betongen for kontinuerlig å måle temperaturen under hydratisering. Måleinstrumenter/dataloggere registrerer temperaturen over en lengre tidsperiode, noe som muliggjør en nøyaktig analyse av temperaturprofilen. Temperaturforskjeller fra kjernen til de ytre lagene kan dokumenteres og analyseres.
• Temperaturmåling på komponentoverflaten under herding med infrarød termografi: Med denne metoden kan overflatetemperaturen til betongen registreres berøringsfritt, noe som er nyttig for å identifisere lokale varmepunkter.
• Kjerneboring etter herding og påfølgende analyse: I noen tilfeller tas det prøver for å analysere de indre temperaturene i ettertid.
  
  

Temperaturmåling under herding av betong

Ved produksjon av massive betongkomponenter er overvåking av temperaturen under herding en viktig faktor for å sikre konstruksjonens kvalitet og holdbarhet. Betongeksperter anbefaler uttrykkelig å utføre temperaturmålinger for å overvåke temperaturforskjellene mellom komponentkjernen og overflaten. Etablerte standarder og retningslinjer, som ACI, EC, DAFSTB, ZTV-Ing eller DIN 1045 del 2 osv., anbefaler eller foreskriver også temperaturmålinger.

Gjennom målrettet temperaturmåling kan utviklingen av oppvarming og avkjøling i betongen kontrolleres og reguleres. Dette gjør det mulig å iverksette tiltak i tide for å unngå skadelige temperaturforskjeller. En vanlig målemetode er termoelementer, som gjør det mulig å iverksette tiltak i tide for å unngå skadelige temperaturforskjeller. TEMO- systemet som tilbys av Vemaventuri leverer kontinuerlig overvåking som gir et detaljert bilde av temperaturprofilen i komponenten.

Dette gir et detaljert bilde av temperaturprofilen i komponenten. Temperaturmåleren bør installeres på flere punkter i komponenten for å fange opp både maksimal temperatur i kjernen og temperaturene på overflaten. Dette gjør det mulig å overvåke forskjellene mellom disse punktene og reagere deretter. Målet er å holde temperaturforskjellene så små som mulig, ideelt sett under 20 °C, for å minimere risikoen for sprekkdannelser.

Tiltak for temperaturkontroll

For å minimere termiske belastninger og risikoen for sprekkdannelser, kan ulike tiltak iverksettes før og etter at betongen er støpt:

• Avkjøling av betongen: Spesielt ved høye omgivelsestemperaturer eller med svært massive komponenter kan tilsetning av isvann eller flytende nitrogen bidra til å senke temperaturen på den ferske betongen.
• Langsom støping: Ved å kontrollere betonghastigheten for bedre å håndtere varmeutviklingen.
• Optimalisering av betongblandingen: Bruk av sement med lavere hydratiseringsvarme eller tilsetning av tilsetningsstoffer kan redusere varmeutviklingen.
• Etterbehandling av betongen: Dekke betongen med isolerende materialer for å redusere den ytre avkjølingen, eller sprøyte med vann for å øke varmespredningen og dermed minimere temperaturforskjeller .
• Aktiv oppvarming eller kjøling: Bruk av oppvarmet forskaling eller inkludering av interne vannkjølesystemer er også tenkelig for ekstreme eller utfordrende prosjektkrav.
  
  

Konklusjon

Massive betongkomponenter stiller spesielle krav til byggepraksis, spesielt med tanke på temperaturstyring under støping. Gjennom nøye planlegging og overvåking kan risikoen for sprekker og termiske spenninger minimeres, noe som til slutt bidrar til konstruksjonenes holdbarhet og sikkerhet. Temperaturmåling under herding spiller en nøkkelrolle og bør utføres samvittighetsfullt i henhold til anbefalinger fra eksperter. Temperaturovervåking spiller en nøkkelrolle i betongplassering, herding og modning, og bør vurderes nøye for å effektivt levere betongeledere av høy kvalitet.