Ny forskning på nanoskala skal styrke betons holdbarhed i havvand

Ulla Hjorth Jakobsen

Jeg er din kontaktperson

Skriv til mig

Indtast venligst et validt navn
Eller dit telefonnummer
Sender besked
Tak for din besked
Vi beklager

På grund af en teknisk fejl kan din henvendelse desværre ikke modtages i øjeblikket. Du er velkommen til at skrive en mail til Send e-mail eller ringe til +45 72202198

Ny forskning på nanoskala skal styrke betons holdbarhed i havvand

Betoncentret på Teknologisk Institut undersøger bindersammensætningens indflydelse på sulfat- og chloridindtrængning i beton

Billigere og endnu mere miljøvenlige betonkonstruktioner i havvand. Det er et af perspektiverne i et forskningsprojekt, som udføres af Betoncentret på Teknologisk Institut.

Projektet undersøger, hvordan sulfat fra havvand påvirker betoner, som ud over cement indeholder f.eks. flyveaske, mikrosilica og slagge.

Det er velkendt, at sulfat fx i rensningsanlæg og afløbsrør kan ødelægge beton. Det er ligeledes velkendt, at havvand kan påvirke og omdanne beton - men der mangler viden om, hvad der egentlig sker, når havvandssulfat trænger ind i beton.

”Det skyldes, at vi i Danmark pr. tradition sikrer holdbarheden ved at bruge sulfatbestandig cement til betonkonstruktioner i aggressive miljøer. Det virker, ingen tvivl om det. Men derfor er det ikke sikkert, at det er hverken den bedste, billigste eller mest miljørigtige løsning”, siger seniorkonsulent Ulla Hjorth Jakobsen fra Betoncentret på Teknologisk Institut.

Ulla Hjorth Jakobsen ved CEM-apparaturet

Ulla Hjorth Jakobsen ved Teknologisk Instituts SEM (Scanning Electron Microscope), som blandt andet bruges til faseanalyse af betonprøver.

Projektet er bl.a. blevet muligt på grund af Betoncentrets status som eksternt betonlaboratorium for Femern A/S. Samarbejdet omfatter blandt andet et anlæg til felteksponering af beton i Rødby Havn. Her skal Betoncentret løbende følge og undersøge havvands påvirkning af store betonblokke af forskellige typer beton.

”Vi har desuden fået mulighed for at udvide forsøget med tre betontyper, der er relevante for vores ønske om at afdække forskellige bindersammensætningers indflydelse på sulfat- og chloridindtrængning i havvandseksponeret beton”, siger Ulla Hjorth Jakobsen.

De tre ekstra betontyper er baseret på mere miljøvenlige cementtyper end lavalkali, sulfatbestandig cement: To med rapidcement, henholdsvis med og uden flyveaske, og et med basiscement.

Betoncentret har på forhånd dokumenteret betonens mikrostruktur med SEM (Scanning Electron Microscopy) og mikroskopi af tyndslib. Herefter vil betonerne jævnligt blive undersøgt på både makro-, mikro- og nanoskala i en årrække.

SEM-EDX analyse gør det både muligt at se pastastrukturen i meget stor forstørrelse og at dokumentere, hvor i pastastrukturen sulfat og chlorider sidder, og hvor langt de generelt er trængt ind i betonen. Mikroskopisk analyse af tyndslib giver oplysninger om pastahomogenitet, porøsitet, vand/cement-tal, fordeling af luftporer, karbonatisering, udludning, udfældning og omdannelser.

Et af vores konkrete mål er at kortlægge hvordan sulfat og chlorider forefindes i beton med forskellige bindertyper, hvilket også kan være et vigtigt input i relation til tærskelværdier!

I projektet kan Betoncentret også udnytte sit store bibliotek med tyndslib af danske betoner.

”Vi vil sammenligne vores nye observationer med mikrostrukturen i gamle, havvands­eksponerede konstruktioner, så vi på den måde kan opdatere gammel til ny viden til gavn for f.eks. levetidsmodellering”, tilføjer Ulla Hjorth Jakobsen.

Forskningsprojektet indgår som Betoncentrets såkaldte partnerprojekt i Nanocem, der er et europæisk netværk rettet mod cement og beton på nanoskala.

Yderligere oplysninger om forskningsprojektet og Betoncentret på Teknologisk Institut kan fås hos seniorkonsulent Ulla Hjorth Jakobsen.

X-ray mapping af cementpasta

X-ray mapping af cementpasta bruges til at kortlægge, hvor i pastaen de forskellige faser er koncentreret.

SEM-EDX Fase Analyse viser betonens pastasammensætning meget detaljeret.SEM-EDX Fase Analyse viser betonens pastasammensætning meget detaljeret.