Svømmeanlegg i betong
Svømmeanlegg i betong
Svømmeanlegg i betong
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Bassenget<br />
Gulvene rundt<br />
<strong>Svømmeanlegg</strong> i <strong>betong</strong><br />
Hans Stemland<br />
SINTEF Byggforsk<br />
Materialer og konstruksjon<br />
Betong<br />
Betong<br />
1
Bassenget<br />
Betongkvalitet<br />
NS 3473 / NS-EN 206-1<br />
Eksponeringsklasse XD2 / XD3 eller XS2 / XS3<br />
Bestandighetsklasse M40 eller MF40<br />
Lavalkali-sement (Na 2O ekv. 200 mm<br />
Normale krav til tetthet<br />
Hvis trykksonen er mindre enn 0,2 h eller 50 mm, skal rissvidden<br />
begrenses til 0,2 mm<br />
σ n = f tn<br />
Betong<br />
2
Basseng forts.<br />
Armering<br />
Vanligvis slakkarmerte konstruksjoner<br />
Krav til overdekning (mot vannsiden)<br />
Levetid 50 år: 40 mm<br />
Levetid 100 år: 50 mm<br />
Krav til rissvidder<br />
Bestandighet; 0,3 mm<br />
Tetthet; 0,2 mm<br />
Betong<br />
3
Rissvidde beregnes som enkeltriss<br />
w k = 2l t(1-β)(σ s2/E sk-ε cs)<br />
l t = 0,25(σ s2 - σ s1 )Ø/τ bk<br />
β = 0,6<br />
σ s2 = spenning i armeringen i risset<br />
σ s1 = spenning i armeringen når det risser<br />
Ø – stangens diameter<br />
τ bk = f tk /0,75 = heftspenningen<br />
f tk = <strong>betong</strong>ens strekkfasthet<br />
w k = 0,15(σ t/ρ) 2 (1+ηρ)Ø/(f tkE s)<br />
σ t – strekk i konstruksjonen etter at den har risset<br />
ρ = A s /A c<br />
η = E s /E c<br />
Betong<br />
4
Rissvidde avhengig av armeringsmengde<br />
Betong<br />
5
Selvuttørkingssvinn<br />
Øker med økende fasthet<br />
Uttørkingssvinn<br />
Avtar med økende fasthet<br />
Svinnformer<br />
Går ofte i bare en retning (tørker oppover)<br />
Gir svinngradient over tykkelsen<br />
Betong<br />
6
Basseng – andre forhold<br />
Bassenget må være løst fra under- og side-liggende konstruksjoner<br />
og kunne gli mest mulig fritt<br />
Bunnplaten bør være understøttet slik at den helst kan ta lasten i<br />
Stadium I<br />
Bunnplate og vegger bør helst støpes i ett<br />
Hvis ikke må det legges inn både ”waterstop”, svellebånd og<br />
injeksjonsslanger i støpeskjøten (bunnplate-vegg)<br />
Støpingen må foregå kontinuerlig<br />
Betongen må tildekkes snarest mulig, helst med plast men på varme<br />
dager kan det også være aktuelt med membranherder<br />
Videre arbeid med flislegging etc. kan starte etter ca 1 mnd (det meste<br />
av selvuttørkingssvinnet må være unnagjort)<br />
Betong<br />
7
Betonggulv<br />
Mange løsninger<br />
Forutsettes at det skal legges flis på toppen<br />
Hovedutfordringen for påstøper er svinnet<br />
Egenspenninger<br />
Bom<br />
Kantreising<br />
Andre viktige forhold<br />
Behov for armering<br />
Fuger<br />
Betong<br />
8
Gulv på grunnen<br />
Frittbærende gulv<br />
plass-støpt<br />
Gulvtyper<br />
<strong>betong</strong>elementer / hulldekker<br />
Begge gulvtypene kan være:<br />
uten påstøp<br />
eller ha påstøp med og uten heft til konstruksjons<strong>betong</strong>en<br />
Betong<br />
9
Betongkvaliteter<br />
Fliser direkte på konstruksjons<strong>betong</strong>en<br />
Betongkvalitet ut fra krav til konstruksjonen<br />
Bærende funksjon<br />
Armeringsmengde og plassering ut fra dimensjoneringskrav<br />
Fliser på påstøp<br />
Spesielle gulv<strong>betong</strong>er (flytende), B30 med 25 % red. tilslag<br />
Avrettingsmasser<br />
Jordfuktig mørtel<br />
Tynn påstøp kan limes vått i vått<br />
Armering velges ganske fritt<br />
Svinnpotensialet helt avgjørende for resultatet<br />
Betong<br />
10
Generelle krav til <strong>betong</strong>en<br />
Vanlig <strong>betong</strong>:<br />
Minst mulig sementpasta (sement + vann)<br />
Lavt v/c - selvuttørking<br />
Grovmalt sement<br />
Mest mulig stein<br />
Unngå separasjon<br />
Jordfuktig mørtel:<br />
Relativt lite sementpasta – mindre svinn<br />
Relativt porøs gir mindre fuktgradient og dermed<br />
mindre kantreising<br />
Lavere strekkfasthet kan bidra til tettere riss og<br />
mindre rissvidder (armert)<br />
Betong<br />
11
Størrelsesorden på svinn<br />
Konstruksjons<strong>betong</strong> (B30)<br />
0,3 – 0,5 o/oo (0,3 – 0,5 mm pr meter)<br />
Gulv på grunnen og påstøp<br />
0,5 – 1,0 o/oo (0,5 – 1,0 mm pr meter)<br />
Jordfuktig mørtel<br />
0,2 – 0,3 o/oo<br />
Mørtler/<strong>betong</strong>er med åpen struktur har lavt svinn<br />
Betong<br />
12
Størrelse på svinn<br />
avhengig av v/c-tall og volumandel tilslag<br />
Betong<br />
13
Svinnutvikling med tiden<br />
Betong<br />
14
Dekketykkelse<br />
200 mm<br />
Estimering av tørketider<br />
(Gulv på grunn, 18°C, 70% RF)<br />
3x<br />
Etterbehandling<br />
(4 uker)<br />
Vanning/regn<br />
Plast<br />
100 mm Plast<br />
2x<br />
RF-krav<br />
85%<br />
v/c = 0,60 v/c = 0,40<br />
RF-krav<br />
90%<br />
2x<br />
550 265<br />
300 145<br />
110 50<br />
Betong<br />
5-6x<br />
RF-krav<br />
90%<br />
10x<br />
50<br />
25<br />
10<br />
15
Jevnt fordelt svinn:<br />
h<br />
Svinngradient:<br />
Virkning av svinn<br />
ε cs x l<br />
h/2 a<br />
ε cs x l<br />
Ved fastholding:<br />
F s = ε cs x h x E c<br />
Ved fastholding:<br />
F s = ε cs x h/2 x 1/2 x E c<br />
M s = F s x a<br />
E c = E c - lang tid<br />
Betong<br />
16
Relativ dybde<br />
0,0<br />
0,2<br />
0,4<br />
0,6<br />
0,8<br />
1,0<br />
Egenspenninger fra svinn<br />
Relativ fuktighet, Relativt svinn<br />
0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %<br />
Betong<br />
RF<br />
Rel svinn<br />
Middel<br />
Gradient<br />
17
Oppbøyning fra konstant krumning:<br />
Nedbøyning fra egenvekt:<br />
M max = q x l 2 / 2<br />
Setter: θ svinn = θ egenvekt<br />
Endelig tilstand:<br />
Kantreising<br />
θ = M max / EI<br />
Grunn<br />
Δ = θ x l 2 / 8<br />
θ<br />
Fast innspent<br />
l<br />
Betong<br />
Δ = q x l 2 / 8 EI<br />
Kantreising<br />
Δ = θ x l 2 / 4<br />
Δ<br />
18
Utkragerlengde (m)<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
Utkragerlengde<br />
0 200 400 600 800<br />
Tørketid (døgn)<br />
Betong<br />
t=50<br />
t=100<br />
t=150<br />
19
Kantreising (mm)<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Kantreising forts.<br />
0 200 400 600 800<br />
Tørketid (døgn)<br />
Betong<br />
t = 50<br />
t = 100<br />
t = 150<br />
20
Påstøp med heft til under<strong>betong</strong>en<br />
Påstøp<br />
Under<strong>betong</strong><br />
(antatt uendelig stiv)<br />
t<br />
V =<br />
τ<br />
τ x a<br />
-<br />
M<br />
a t<br />
ε s x l<br />
+<br />
Betong<br />
e<br />
N = ε x E x A<br />
s c<br />
N = V<br />
M = V x e<br />
Fuge eller kant<br />
21
Armering av påstøp<br />
Armeringen bør legges i øverste halvdel<br />
Reduserer svinntøyningen<br />
Reduserer krumningen ved ensidig uttørking<br />
Armeringsmengde<br />
For kontroll av momentriss ca 2 x A s, min<br />
For kontroll av membranstrekk ca 4 x A s, min<br />
Reduserer rissvidden<br />
Større sjanse for at flisen henger på<br />
Fiberarmering lite aktuelt hvis rissene skal kontrolleres<br />
(vanlig dosering)<br />
Betong<br />
22
Samvirke flis - <strong>betong</strong><br />
Svinnet gjør at <strong>betong</strong>en trekker seg sammen<br />
Relativ bevegelse → tøyninger og spenninger i limsjiktet mellom flis og <strong>betong</strong><br />
Elastiske fuger rundt hver flis:<br />
Krefter må inn og ut av hver flis<br />
Sementbaserte fuger:<br />
Krefter må inn og ut av flisen ved frie kanter eller ved evt. elastiske fuger<br />
Nødvendige spenninger for å gi kompatibilitet mellom flis og <strong>betong</strong> vil normalt bygge seg opp<br />
over flere fliser<br />
Noe av kraften i flisen må inn og ut av flisen over fugene (forskjellig stivhet)<br />
Tynn under<strong>betong</strong> (50 – 100 mm)<br />
Flisen ”styrer” under<strong>betong</strong>en<br />
Under<strong>betong</strong>en kan risse uten at flisen løsner (hvis svinnet er stort nok)<br />
Trenger ikke å risse igjennom hele under<strong>betong</strong>en (trykk i u.k.)<br />
Gulvet vil kunne krumme seg oppover<br />
Tykkere under<strong>betong</strong> (> 100 mm)<br />
Flisen har problemer med å holde igjen under<strong>betong</strong>en<br />
Skjær og normal – spenningene kan bli så store at flisen kan løsne<br />
Forskyvningsevne avhengig av limtype og tykkelse<br />
Betong<br />
23
Elastiske fuger:<br />
Samvirke – elastiske fuger<br />
V f<br />
σ f<br />
σ sb<br />
l<br />
V f<br />
δ l = ε cs x l<br />
δ l /2 δ l /2<br />
Tøyningskompatibilitet mellom flis og <strong>betong</strong> ved limsjiktet<br />
V f<br />
+<br />
F<br />
Betong<br />
a<br />
l b<br />
F<br />
M f = V f x t/2<br />
-<br />
V f<br />
t/2<br />
M f = F x a<br />
M f<br />
24
Samvirke - sementbaserte fuger<br />
t f = 10 mm<br />
t b varierer<br />
Sementbasert fugemasse<br />
Samvirke<br />
Beregning:<br />
Holder fast enden : F s = ε cs x E c x t b<br />
nøytralakse<br />
samvirketverrsnitt<br />
Setter F s med motsatt fortegn på samvirketverrsnittet<br />
F s = - F s<br />
M s = -F s x e<br />
Forutsetter: E flis (flis + fugemørtel) = 30 000 MPa<br />
E c - lang (<strong>betong</strong>) = 10 000 MPa<br />
l b<br />
e<br />
Betong<br />
F s<br />
ε cs x l b/2<br />
25
”Glidning” av flislag på <strong>betong</strong> med svinn<br />
INFLUENSLENGDE<br />
Forskyvning av flislag<br />
Δfx<br />
So<br />
Forskyvning av <strong>betong</strong><br />
Δcx<br />
GLIDNING<br />
Sx<br />
x<br />
Betong<br />
Δfο<br />
Δcο<br />
Δcο<br />
So<br />
26
Spenningsgivende tøyningsfordeling<br />
ved samvirke<br />
Betongtykkelse 50 mm<br />
Høyde (mm)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100<br />
Relativ tøyning (% av svinntøyning)<br />
Betong<br />
Flis<br />
Betong<br />
27
Bevegelse fra svinn og temperaturendring<br />
Fritt dekke:<br />
Fastholdt ved<br />
en kant:<br />
Ro-pkt.<br />
Fastholdt av søyler eller sluker:<br />
Fastholdt<br />
Riss<br />
Fast pkt.<br />
Betong<br />
Riss<br />
Fast pkt.<br />
28
Bevegelsesfuger<br />
Evt. fuge<br />
Geometriske forhold<br />
Tillatt bevegelse fra<br />
svinn og temperatur<br />
Friksjon mot underlaget<br />
Fuge<br />
Fuge<br />
Evt. fuge<br />
egenvekt av golvet alene vanligvis ikke noe problem (> 100 m)<br />
stor nyttelast kan være begrensende<br />
Betong<br />
Søyle<br />
29
Hva er så den beste løsningen?<br />
Betong med minst mulig svinnpotensiale (
Change language