Viden om SCC - Flydeegenskaber

Lars Nyholm Thrane

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 72 20 22 15.

Viden om SCC - Flydeegenskaber

FlydeegenskaberBetons bearbejdelighed kan beskrives i kvalitative termer (god, dårlig, for blød, for stiv, klistret, sej etc.), afhængigt af om den er passende til et bestemt formål., Den slags beskrivelser er imidlertid meget subjektive og umulige at sammenligne fra støbning til støbning. Til specifikation af SCC er der behov for kvantitative mål for bearbejdeligheden og for målemetoder til at bestemme de relevante parametre.

Betonstandarden EN 206-1 indeholder 5 konsistensklasser (S1-S5) til at specificere sætmålet for en given beton.

For SCC har sætmålet ingen mening og der opereres i stedet med 3 flydemålsklasser (SF1-SF3), som dækker området 580 - 850 mm. Erfaringerne viser imidlertid, at flydemålet ikke kan stå alene, når flydeegenskaberne for SCC skal beskrives. Foruden flydemålet er der også behov for viskositeten.

De nedenstående er en beskrivelse af, hvordan SCCs flydeegenskaber adskiller sig fra traditionel beton og hvordan SCCs flydeegenskaber måles.

Rheologi

Læren om materialers deformations- og flydeegenskaber kaldes reologi.

For beton gælder, at flydeegenskaberne kan beskrives vha. to parametre nemlig flydespændingen og den plastiske viskositet. Vand beskrives typisk med flydespænding lig nul, hvilket er karakteristisk for selvnivellerende materialer.

  • Flydespændingen indikerer, hvor stor påvirkning, der skal til for at få betonen til at flyde. Flydespændingen er direkte relateret til flydemålet og beskriver, hvor langt betonen kan flyde ved egen kraft.
  • Den plastiske viskositet indikerer, hvor hurtigt betonen flyder, når den først er i bevægelse, dvs. hvor sej betonen er.

Man får en intuitiv fornemmelse af flydespænding og viskositet ved at forestille sig en klat beton på et bræt. Den ene ende af brættet løftes, indtil betonen begynder at flyde ned ad brættet ved tyngdekraftens hjælp. Højden på den løftede ende siger noget om flydespændingen, idet tyngdekraftens påvirkning af betonen vokser med brættets hældning. Viskositeten bestemmer, hvor hurtigt betonen flyder ned ad brættet.

I forhold til traditionel beton har SCC en væsentlig lavere flydespænding, hvilket igen udmønter sig i et højt flydemål. I forhold til eksemplerne nedenfor ligger SCC typisk med en plastisk viskositet spændende fra omkring ketchup og opad.

MaterialeViskositet [Pa.s]
Vand, 20 °C0,001002
Motorolie SAE300,2
Sirup, 20 °C2,5
Ketchup, 20 °C50
Vindueskit100.000

Eksempler på forskellige materialers viskositet.

Det særlige ved SCC's Flydeegenskaber

SCC flyder ved betonens egen tyngde uden ydre påvirkning. For at dette kan lade sig gøre, er det nødvendigt at reducere flydespændingen, hvilket opnås ved at tilsætte superplastificerende tilsætningsstoffer, der ændrer pastaens flydeegenskaber.

I modsætning hertil er traditionel beton kendetegnet ved en relativ høj flydespænding. Vibrering af traditionel beton har netop til formål at overvinde flydespændingen vha. mekanisk påvirkning, så betonen kan udstøbes korrekt i formen.

Typiske værdier for flydespænding og plastisk viskositet for hhhv. traditionel beton og SCC

 

 

Figuren viser typiske værdier for flydespænding og plastisk viskositet for henholdsvis traditionel beton og SCC.

 

 

 

 

 

Lav flydespænding (højt flydemål) giver risiko for separation, dvs. at stenene falder til bunds i den udstøbte beton. Som regel er stenenes densitet større end mørtlens densitet. Det betyder, at tyngdekraften på den enkelte sten er større end opdriften. I traditionel beton modvirkes separationen af, at den enkelte sten ikke kan overvinde flydespændingen i den omgivende beton, og på den måde bliver stenen holdt oppe.

Denne mekanisme virker imidlertid ikke i samme grad i SCC, hvor flydespændingen er meget lavere. Det er derfor nødvendigt at sikre, at SCC har tilstrækkelig høj viskositet, således at stenen synker så langsomt, at det i praksis er uden betydning. SCC må dog ikke blive så tyktflydende, at den fhar svært ved at flyde ud i formen.

Når man sammensætter sin SCC recept, skal man således indgå et kompromis mellem to modsatrettede hensyn, nemlig hensynet til risiko for separation og hensynet til at opnå gode flydeegenskaber. Dette er én af forklaringerne på, at produktion af SCC stiller større krav til produktionen end traditionel beton. Forskellen mellem vellykket og kassabel SCC er mindre, og derfor er de tilladelige variationer i produktionen også mindre end ved produktion af traditionel beton.

Kombinationen af flydespænding (langs den lodrette akse) og plastisk viskositet (langs den vandrette akse) ses i diagrammet nedenfor med angivelser af de udførelsesmæssige konsekvenser det har at kombinere flydeegenskaberne på forskellig vis. Viskositetsaksen er inddelt i 3 klasser og flydespændingens indflydelse på flydemålet er indikeret på den højre lodrette akse.

Erfaringer med danske SCC-betoner. Sammenhæng mellem flydeegenskaber og udførelsesmæssige aspekter. Indikeret tilhørende flydemål i mm på den højre lodrette akse.