Revner i beton kan give anledning til æste-tiske problemer, holdbarhedsmæssigeproblemer og problemer med at oPnåvandtæthed. Revneårsagerne kan deles i

to hovedgrupper: De konstruktionsmæs-sige (statiske) og de materialemæssige.Denne publikation giver en gennemgangaf de materialemæssige årsager til revne-dannelser. Der orienteres om hovedårsa-gen til deres opståen, typiske revnebille-der, eventuelle skadevirkninger og omhvorledes de kan imødegås og minimeres.Desuden orienteres om vurdering af dekonstruktive revnedannelser. Endelig be-handles begrebet kritisk revnevidde kort.

Terminologi. lnden for emnet revner i betoneksisterer en del forskellige betegnelser ogen ikke helt entydig terminologi:

Overfladerevner er revner, der udelukkendeløber i betonens overfladelag (op til 15-20mm), og som ikke berører betonens indre.

Gennemgàende revner er revner, der gårgennem betontværsnittet, eller revner somnår betonens indre.

Mikrorevner er meget fine revner med lillerevnevidde, vanskeligt synlige med detblotte øje. Mikrorevner kan være overflade-revner i form af netrevner, gennemgåenderevner eller lokale revner i betonens struk-tur.

Makrorevner er grove revner, let synligemed det blotte øje. Grænsen mellem makro-revner og mikrorevner er normalt ikke enty-dis.

Lokale revner er revner lokaliseret til en-kelte områder af betonen (f.eks. revner om-kring f rostspringere eller alkalikiselgel)'

Orienterede revner et regelmæssigt forlø-bende revner, hvis forløb kan forudsigeseller forkares (f.eks. revner følgende arme-ring, revner i en betonbjælkes trækzone).

Ikke orienterede revner er uregelmæssigtforløbende revner, hvis forløb er tilfældigt.

Netrevner er et system af revner løbende på

kryds og tværs i en plan, hvorved planen

opdeles i små områder med største tvær-mål 5-50 mm.

Krakeleringer er fine netrevner i en beton-overf lade.De materialemæssige revnedannelser kan

have en række årsager. Utilstrækkeligkomprimering af en for stiv beton kan give

områder, som ikke udfyldes med beton, devil normalt fremtræde som uregelmæssigerevner i betonen. Bevægelse af tunge par-tikler nedad og vand opad i en frisk betonkan give såkaldte sætningsrevner. Svind ogtemperaturforskelle kan sammentrækkedele af betonen, som fastholdes af nabo-områder eiler af armering. Derved er dermulighed for, at betonens trækbrudtøjning(se figur 1 ) overskrides, hvorved revner op-står. Ekspansioner fra vand, der fryser, eller

Figur 1. Betons trækarbeidslinie. Trækbrudtøin¡n-gen er normalt af størrelse 0,1-o,2o/oo. Begyndel-sese/asficltefskoefficienten er Eo . o = E o' e er op-tegnet (punkteret).

fra overfladen af tilslagskorn og armering,kan medføre så store trykspændinger i om-råder af betonen, at der opstår trykbrudmed revnedannelser til følge.I skema 1 findes en forenklet oversigt overrevnetyperne. Står man overfor en revne-dannelse, kan skemaet hjælpe med til be-stemmelse af årsagen. I nogle tilfælde erdet dog ikke umiddelbart muligt, idet flererevnetyper kan virke sammen. Eksempelvisvil en "tidlig" revnedannelse gøre betonenmere udsat for en ,sen" revnedannelse, ogdet samlede revnebillede får da et udse-ende, som vanskeligt lader sig katalogi-sere.De konstruktive revnedannelser kan giverevner i de bærende konstruktionsdele, idetbelastningen i visse snit giver spændinger,der overskrider betonens trækstyrke. I slaptarmerede konstruktionsdele kommer ho-vedarmeringen først til at virke, når der eropstået en revnedannelse i dele af kon-struktionens trækzone. Derfor er revneruundgåelige og tilsigtede her. lforspændtekonstruktionsdele kan forspændingen sik-re mod, at nogen del af betonen udsættesfor trækpåvirkninger, der overskrider træk-styrken. Dérfor behøver belastningen ikkeat fremkalde revner her.

Materialemæssigerevnedannelser

Tidspunktet for en revnes opståen kan hyp-pigt give en del information om revneår-sagen. Derfor behandles revnetyperne i detfølgende i "kronologisk" rækkefølge frarevnedannelser i den friske beton via denhærdnende beton til den færdighærdnedebeton.

KomprimeringsfejlUtilstrækkelig komprimering af en for stivbeton giver udover stenreder revnelignen-de adskillelser i betonen. Utilstrækkeligsammenvibrering af to betonlag i en lodretstøbning kan give vandrette revner i støbe-skellene.Den første revnetype imødegås ved entenat ændre betonens konsistens i retning afdet mere letbearbejdelige eller ved at sikreen mere intensiv komprimering.Den anden revnetype imødegås ved såvelen sikring af, at det underliggende lag ikkeer begyndt at afbinde inden det overliggen-de udlægges, som en tilstrækkelig sam-menvibrering af de to lag. Med stavvibra-tioner kan dette klares ved, at disse føresmindst 200 mm ned idet underliggende lag.

Sætning iden friske betonI den friske, väde beton vil tyngdekraften fåde tunge tilslagspartikler til at synke ned (atsætte sig), mens vandet vil bevæge sigopad mod betonoverfladen og give vandud-skillelse (bleeding). Denne vandudskillelsestopper, enten når de tunge partikler liggersom en bunke i bunden, eller når cemen-tens afbinding hindrer yderligere sætnin-ger. Ved vurdering af vandudskillelsen må

sondres mellem vandudskillelseshastighe-den og vandudskillelseskapaciteten. Sæt-ningen hænger sammen med kapacitetenog aftager, når

v/c reduceressætmålet reduceressandprocenten oPtimeresluftindblanding benYttespuzzolaner (flyveaske, silica) tilsæt-tes.

Vandudskillelseskapaciteten øges normalt,når der anvendes retarderende tilsæt-ningsstoffer eller når vindhastigheden overoverfladen øges (pga. |oøgeI kapillærekræfter, som udpresser vandet). Der ereksempler på sætninger op til 10 mm/m.Hvis sætningerne kan foregå frit, vil denhertil svarende reduktion af betonvolume-net ikke medÍwe revner. En række faktorervil normalt øve modstand mod sætningen:

Hovedarmering og bøjler i oversidenaf en bjælke.Bøjler i en søjle.Friktion mellem beton og form.

Disse faktorer vil kunne give revner. Des-uden medfører forskellige betonhøider for-skellige sætninger og dermed sætningsfor-skelle, når de forekommer i naboområder'

^

o

O

O

)

j

at

F¡gur 2. 4 eksempler på sætningsrevner

Eksempler på sætningsrevner er vist på fi-gur 2. Sætningsrevner kommer altid, fØr endcementens afbinding hindrer yderligereseetning. Hvis man ikke gennem de ovenfornævnte forholdsregler kan hindre sæt-ningsrevner, er det undertiden muligt atløse problemet ved genvibrering. Denne

skal foretages når den første saetning harfundet sted, lra 1-2 timer efter betonensplacering.Sætningsrevner er normalt ikke dybtgå-ende óg er skaden eKet, kan problemet fordet meste løses ved en forsegling af rev-nerne.

Plastisk sv¡nd

Hvis den friske beton udsættes for kraftigudtørring optræder et svind, det såkaldteplastiske svind. Det skyldes antagelig ho-vedsagelig kapillære overf ladetrækkræfter,som opstår i betonens porer, når vand for-damper fra overfladen. Så længe der stårbleedingvand på betonoverfladen, kan dekapillære kræfter ikke opbygges, men i detøjeblik overfladen bliver tør, vil de vokse tilmeget store værdier og sØge at trække be-tonen sammen. Dvs. høje temperaturer oghøje vindhastigheder øger risikoen for pla-

stiske svindrevner. Omvendt kan risikoenreduceres eller fjernes ved hurtig tildæk-ning af betonen, så fordampning hindres.Plastisk svind er normalt af størrelsesorden10 gange så stort som det almindelige ud-tørringssvind hos hærdnet beton. Underdanske klimaforhold stØder man ikke såhyppigt på det.Mens betonen umiddelbart efter udstøbnin-gen kan tåle en meget stor brudtøjning, fal-der denne til en relativ lav værdi, når afbin-

o t¡d

Figur 3. Brudtøining og svind som funktion af t¡den ide første timer efter udstøbning'

dingen begynder. Derefter vokser den lang-somt op, efterhånden som hærdningenskrider frem. Målinger på den friske betonviser straks efter udstøbningen en svelning,men derefter starter svindet, se f igur 3. Hviset betonvolumen er fastholdt mod ydre be-vægelser, vil svindrevner opstå, når svind-tøjningen overskrider brudtøjningen. For såvidt der optræder plastisk svind af betyd-ning vil skæringen komme omkring eller ligeefter minimumspunktet på brudtøjningskur-ven.For plastiske svindrevner på vandrette pla-der gælder normalt et eller flere af de føl-gende punkter:

1. Opstår fra 1/z-2 timer, efter at alt synligtvand er fordampet fra betonoverfladen.

2. Danner en vinkel på 45" med støberet-ning.

o).=c

0

svind

brudtøjning

her kommer denplastiske svindrevne

Figur 4. Eksenpler pâ revnebilleder, når plastisksvind er revneàrsager.

3. Længde: 50 mm-3 m.4. Parallelle, afstand 200-2000 mm.

5. Revnevidde op til 3 mm, hyppigt gennem-gående.

Risikoen for plastisk svind øges som nævntved høj temperatur og høj vindhastighed,men derudover ligeledes ved højt sætmå|,lav relativ luftfugtighed, lav temperatur, re-tarderende tilsætningsstoffer, absorberen-de underlag og lang blandetid. Luftindblan-ding reducerer risikoen. Opdages de plasti-ske svindrevner umiddelbart efter deresfremkomst kan de lukkes igen ved gen-vibrering, dog kun med formvibratorer.Plastisk svind svarer til det udtørringssvindman kender hos ler. Se i øvrigt Beton-Teknik 3/05/1 975 "Plastisk svind".

Udtørringssv¡ndNår vandmættet, hærdnet beton fritlægges,vil der afgå vand fra overfladen. Fordamp-ningshastigheden afhænger primært af luf-tens relative fugtighed, temperatur, beto-nens vandindhold og konstruktionsdelensstørrelse. Vandet der fordamper kommerfrem til betonoverfladen gennem de kapil-lære porer. Derved opstår trækspændingeni porerne, hvorved betonen trykkes sam-men, den svinder.Udtørringen og dermed svindet breder sigind gennem betonen indtil en ligevægtstil-stand med den omgivende lufts relative luft-fugtighed (RF) er indtrådt. Vokser RF, blivervandbevægelsen modsat, betonen sveller.Hvis betonen vandmættes igen vil den dogikke nå helt tilbage til sit oprindelige volu-men. En indgående beskrivelse af svindpro-cessen findes i [1]. Svindet er normalt af

a

i"l

Qr

U

r,

ro

0

v

størrelsesorden 0-0,40loo, men der findeseksempler på svind op tilO,60/oo. Brudtøjnin-gen for beton er normalt af størrelsesordenO,14,2o/oo. Derfor vil der for fastholdte be-tondele ofte opstå revnedannelser.En række faktorer har indflydelse på udtør-ringssvindets størrelsei

Vandindhold. Cementpastaen er densvindende komponent. Dens mængdestyres af cementindholdet. Porøsitetenstyres af v/c. Den fælles virkning visersig at svare til produktet, dvs. vandind-holdet. Svindet vokser således stortset proportionalt med betonens vand-indhold ved udstøbningen.T¡lsætningsstoffer. Anvendelse af cal-ciumchlorid (som accelerator) kan øgesvindet 10-50%.Relativ luftfugtighed. Jo lavere RF jostørre bliver svindet.Dimension. Jo større den svindende be-tondel er, jo langsommere udviklersvindet sig med tiden.

lndflydelsen fra relativ luftfugtighed, dimen-sion og tid afspejles på figur 5, som med til-nærmelse gælder for en beton med et oprin-deligt vandindhold på Bolo efter vægt.I [1] findes en metode til beregning af svin-dets størrelse for en betondel. Pér figur 5vises en simplificeret metode til skøn overudtørringssvind i en betonkonstruktionsdel.

Eksempel. Giv et skøn over samlet udtør-ringssvind i en betonbjælke 6 m lang250x500 mm et halvt år efter udstøbningen.RF = 56o7o. Betonsammensætning svarer tilet oprindefigt vandindhold på 6% eftervægt. Den effektive tykkelse er:

2 x volumenoverfladeareal

2.250 .500 . 6000= 167 mm

6000.(2.500+2 250)

Figur 5 giver ca.:1 60 ' 1 0-6 = 0,1 60/oo

ved 8% vandindhold.

Ved 6% vandindhold fås:

t.o,t6=o,tzolooEfter 30 år giver f igur 5 tilsvarende

400.10-6=0,4oloo

ved Bolo vandindhold.

Ved 60lo vandindhold fås:

: ' O,4oloo = 0,3 o/oo

Som det fremgår af figur 5, vil der altid ind-træde et vist udtørringssvind ved de relativeluftfugtigheder, som forekommer i praksis.Da forskellige former for fastholdelser (om-givende konstruktionsdele, armering m.v.)forhindrer betonen i at trække sig frit sam-men, vil svindtøjningen hyppigst overskridetrækbrudtøjningen, hvorved revnedannel-ser vil opstå. Styringen af disse revnedan-nelser består af en reduktion af svindet til etminimum gennem en optimal betonsam-mensætning, samt indlægning af svindar-mering eller indlægning af kontraktions-fuger.

Reduktion af revnetendensen. Revneten-densen afhænger ikke blot af svindets stør-relse, men også af graden af fastholdelse,betonens stivhed (elasticitetskoefficient),trækbrudtøjning samt krybning. Nogle fak-

torer, som reducerer svindet, reducerersamtidig krybningen og øger stivheden.Slutresultatet bliver dermed ikke en reduk-tion af revnetendensen. De vigtigste midler,som bør tages i anvendelse for at reducererevnetendensen er:

1. Reduktion af vandbehov ved at benytteoptimal kornkurve (herunder så lavt fin-stofindhold som muligt), så lavt sætmålsom muligt og vandreducerende tilsæt-ningsstoffer.

2. Så stor maksimal stenstørrelse som mu-lis.

3. Så lav temperatur som muligt.4. Så langvarig beskyttelse af ovefladen

mod fordampning som mulig. .

Jo længere tid der går, inden svindet sætterind, jo højere er betonens trækbrudstyrkenået op, og jo mindre bliver derfor revneten-densen. [4] nævner, at beton kan være i

stand til at modstå 2-3 gange så megetlangsomt påført svind, som hurtigt påførtsvind.

Svindarmering. Korrekt placeret armering i

passende mængder vil ikke alene reducererevnedannelserne, men vil fordele svindtøj-ningerne langs armeringen, således at derdannes et stort antal ganske fine revner i

stedet for nogle enkelte store (skadelige).En undersøgelse [5] viser, at normerne i enrække lande giver anvisninger på omfangetaf svind- (og temperatur-) armering baseretpå tværsnitsareal og stålets flydespæn-ding, uanset hvilken form for fastholdelseog volumenændringer der forekommer. Un-dersøgelsen viser, at de projekterende i

praksis anvender mere armerinþ, end an-visningerne angiver til styring af revnedan-nelsen. Endelig foreslår [5] en mere rationelbestemmelse af mængden af svindarme-ring, som dels sikrer mod flydning i armerin-gen, dels sikrer en bestemt maksimal rev-nevidde. Fremgangsmåden og et eksempelf indes iskema 2.

Fuger. Den største sikkerhed mod skade-lige svindrevner opnås ved indlæggelse afkontraktionsfuger, se f.eks. Beton-Teknik6/07/1980 "Gulve og slidlag af beton".Omvendt vil der, hvis fuger ikke er indlagtog konstruktionen er uarmeret, kommegennemgående svind- (og temperatur-)revner, som giver den inddeling i felter, somkonstruktionen har behov for. Desværre gårrevnerne ikke altid der, hvor det i øvrigt ermest hensigtsmæssigt at dele konstruk-tionen, og de er desuden normalt uregel-mæssige. Derlor bør konstruktøren altidselv foretage fugeindelingen eller indlæggerevneanvisere (indsnævringen i tværsnit-tet), hvis andre forholdsregler ikke er truf-fet.

5

Figur 5. Simplificeret vurdering af udtørringssvind som funktion af relat¡v tuftfugtighed, tid og effektiv tyk-kelse (- 2 gange volumen divideret med overfladearealet). Den fundne værdi gætder for beton med et opr¡n-deligt vandindhold pâ 8o/o efter vægt. Da svindet er proportionalt med vandindhotdet, korr¡geres tet, hvor pro-centen er anderledes. Efter [3].

Overf ladekrakeleringerOverfladekrakeleringer i form af netrevne-dannelser opstår hyppigt i betonoverflader,som pga. udtørring og/eller afkøling træk-ker sig sammen i forhold til de underliggen-de varme og endnu vandmættede lag.

Specielt hvis cementslam eller mørtel medhøjt v/c er trukket ud i overfladen, vil træk-brudtøjningen let blive overskredet som føl-ge af svind- og temperaturtøjningen. Dettemedfører revnedannelsen. På figur 6 er vistet eksempel på krakeleringer.Revnerne vil normalt have en dybde frabrøkdele af mm op til et par mm ind i beto-nen. I de fleste tilfælde er det kun et æste-tisk problem. Såfremt revnerne blot er i etslamlag på overfladen, kan de fjernes vedslibning, højtryksspuling eller sandblæs-ning. Risikoen for overfladekrakeleringerreduceres ved:

1 . Undgåelse af for fede blandinger.2. Anvendelse af lavest muligt v/c.3. Undgåelse af for stenrige blandinger.4. Sikring mod overvibrering og for kraftig

bearbejdn¡ng, der trækker slam op i

overf laden.5. Forholdsregler generelt mod slamlag i

overfladen.6. Forbedring af lagringsforhold.

I øvrigt kan henvises til Beton-Teknik10/o5/1577.

TermorevnerUnder bbtons hærdning dannes varme vedden kemiske reaktion mellem cement ogvand. Dette forårsager en tøjning svarendetil betonens varmeudvidelseskoefficient(se nærmere herom nedenfor) multipliceretmed temperaturst¡gningen. Hvis betonenikke.er fastholdt, vil tøjningen ikke forår-sage spændinger. Normalt vil betonen værehelt eller delvis fastholdt. Revnedannelsenopstår da, når betonens varmetøjning over-skrider betonens trækbrudtøjning. Fasthol-delsen af betonen kan henføres til to kate-gorier, nemlig ydre og indre fastholdelse.

Ydre fastholdelse opstår, hvis en konstruk-tionsdel støbes sammen med en hærdnetkonstruktionsdel, f.eks. en væg støbt sam-men med sit fundament, se figur 7. På figur8 er vist, hvorledes tøjningerne i væggenudvikler sig.Hvis beton havde været et rent elastiskmateriale, ville temperaturstigningen haveforårsaget trykspændinger. Da der imidler-tid i den allertidligste opvarmningsfase op-træder en betragtelig ikke elastisk tøjning(krybning), vil betonen i afkølingsfasen be-væge sig fra en trykpåvirkning til en træk-påvirkning. På dette tidspunkt er krybnin-gen langt mindre. Derfor er det muligt, sornvist på figur B, at træktøjningen.overskridertrækbrudtøjningen med en revnedannelsetil følge. Denne form for revnedannelse vilhyppigt være gennemgående.

J

o

Õ

o

'(J

Figur 6. Overthdekrakeleringer pà n¡dten al betonvæ9.

Figur 7. Termorevner fremkommet få dage efter støbning af væggen.

Figur 8. Tøininger i de første døgn efter udstøbning af væggen fra fígur 6. Den fuldt optrukne lin¡e ang¡ver tøj-ningen, hvis væggen ikke var fastholdt. Den punkterede linie angiver krybningens bidrag til reduktion af tøj-ningen i den "varme" fase, hvor der er tryk i væggen. Brud indtræder nâr trækbrudtøjningen overskrides. [6].

lndre fastholdelse opstår når et område afen konstruktionsdel deformeres anderle-des end et naboområde, f.eks. pga. tempe-raturforskelle. Et eksempel er angivet påfigur 9, der viser temperaturfordelingen i enikke fastholdt væg under hærdningen. I ti-den umiddelbart efter udstøbningen (0-r2)stiger temperaturen, da cementen ved sinreaktion med vand udvikler mere varme,end der kan afgives til omgivelserne. I

denne fase vokser temperaturforskellenmellem midte og overflade. Derved udviklesspændinger, som vist med skravering påfigur 9, tryk i midten og træk ved overfladen.Selv om krybningen har en afbødende virk-ning, er der risiko for revnedannelse pådette tidspunkt.Ved afformningstidspunktet vokser tempe-raturforskellene hastigt (mellem rs og ra).På dette tidspunkt kan krybningen ikke bi-drage nær så meget, derfor har man her denstørste risiko for revnedannelser. Revner,som er synlige umiddelbart efter afformnin-gen vil normalt blive usynlige i den efterføl-gende afkølingsperiode, men de er der sta-dig, og kan pà et senere tidspunkt åbne sigpga. udtørringssyrnd. Denne type revner vilaldrig være gennemgående.Sikring mod termorevner mâ ske ved reduk-tion af temperaturforskelle, ved reduktion afvarmeudvidelseskoefficienten, ved reduk-tion af fastholdelsen eller ved forøgelse aftrækbrudtøjningen. Med hensyn til styringaf temperaturforskellene henvises til [7],[1 1].På den sikre side kan det antages, at ter-morevnedannelser kan undgås, såfremt deaf temperaturforskellene f remkaldte tøjnin-ger holdes under 0,130/oo.For en væg med samme temperatur på beg-ge sider indebærer dette, at forskellen mel-lem væggens middeltemperatur og overfla-detemperatur højst må udgøre 13"C. Detsvarer normalt til en temperaturforskel mel-lem midte og overflade på ca. 20'C. Hvisvæggen sammenstøbes med et tidligereudstøbt stift fundament, skal det yderligeresikres, at foi'skellen mellem væggens ogfundamentets middeltemperatur på intettidspunkt overstiger 1 3'C.

TemperaturtrøjningerRevnedannelser fra temperaturtøjningeromfatter også termorevnerne, men pga.disses specielle karakter er de behandletfor sig selv iafsnittet ovenfor.Opvarmning og afkøling af beton fremkal-der tøjninger i betonen. Tøjninger er somnævnt tidligere produktet af varmeudvidel-seskoeff icienten og temperaturændringen.Varmeudvidelseskoefficienten for beton eromkring 10 . 10-6"C-1, men afhænger dognoget af cementpastaens fugtindhold og afdet anvendte tilslag. Figur 10 angiver prin-cippet for bestemmelse af en betons var-meudvidelseskoefficient ud fra varmeudvi-delseskoeff icienterne for cementpasta (sefigur 1 1) og tilslag. For tilslaget vil værdiennormalt ligge fra 5 . 10-6 til 1 2 . 10-o'C-1. En 7

Figur 9. TemperaUrtorhold i væg fra udstøbn¡ngstidspunktettil efter afforskallingstidspunktet. 16l.

Figur 10. Varmeudvidelseskoeff¡c¡enten for betonsom funkt¡on af tilslagsandelen, og tilslagets var-meudvidelseskoeÍficient, når cementpastaens var-meudvidelseskoeÍfic¡ent er sat tit 20 10-6 "C-1.

Efter [8].

F¡gur 11. Cementpastas varmeudvidelseskoeffic¡-ent som lunktion af dens relative fugtighed. Efter

t8l.

temperaturforskel på 40"C vil med varme-udvidelseskoefficienten 10 . 10-6 give entøjning på 0,4oloo, der langt overskrider nor-mal betons trækbrudtøjning. Dvs. hvis beto-nen er fastholdt, vil der opstå revnedannel-ser.Vedrørende redukt¡on af revnetendenser pågrund af temperaturtøjninger gælder desamme bemærkninger som ovenfor undertermorevner.Med hensyn til temperaturrevnearmeringhenvises til afsnittet om svindarmering ogtil skema 2, som indeholder bidrag fra tem-peraturtøjninger. Ved fugekonstruktionerkan konstruktionsdelenes fastgørelse re-duceres væsentligt, hvorved også tøjnin-

gerne i betonen kan holdes under træk-brudtøjninge¡1. Fuger gives derfor den stør-ste sikkerhed mod temperaturrevner.

ArmeringskorrosionI sund, taet beton er armeringen beskyttetmod korrosion af betonens indhold af cal-ciumhydroxid. Pga. luftens kuldioxid som i

større eller mindre mængder (mindre, jo

tættere betonen er) trænger ind, vil cal-ciumhydroxiden efterhånden karbonatise-res til calciumcarbonat, se [1]. Når dennekarbonatisering er trængt frem til armerin-gen, vil denne ikke længere være beskyttetmod korrosion. Denne sætter ind i hele det

nl

ubeskyttede område. Da den dannede rustfylder mere end det oprindelige jern, revnerbetonen efterhånden langs jernet.Korrosionen kan også komme i gang, hviskalciumhydroxiden udludes af betonen. Ud-ludning kendetegnes ved kalktapeter ogdrypsten på undersiden eller under kon-struktionsdelen. Endelig vil høj koncentra-tion af chloridion (f.eks. fra natriumchlorideller calciumchlorid) omkring armeringensætte korrosion igang, hyppigt i form afgrubetæring, der kan give afsprængninger.Korrosionsrevnedannelser er normalt led-saget af rustudfældninger. De vil normaltførst komme flere år efter støbningen.Armeringskorros¡on og de deraf følgenderevnedannelser forebygges på følgendemåde:

1 . Vedr. k arbon ati seringAnvend så tæt beton som muligt, dvs. lavtv/c, evt. anvendelse af flyveasketilsæt-ning.Anvend så stort dæklag som økonomiskset muligt.

2. Vedr. udludningAnvend så tæt beton som muligt (seovenfor).Foretag sikring mod vandgennemsivningved afledning af vandansamlinger.

3. Vedr. tilstecleværelse af chloriderUndgå chlorider itilslag og støbevand.Foretag evt. overf ladebehandl ing.Anvend så tæt beton som muligt.

Korrosion krævertilgang af ilt, så også idensammenhæng er en tæt beton korrosions-hæmmende.Hvis et konstruktionselement udviser ar-meringskorrosion, kan man kun gøre sighérb om en heldig gennemført reparation,hvis årsagen alene er karbonatisering ellerudefra indtrængende chlorider. I dette til-fælde må al karbonatiseret eller chloridfyldtbeton borthugges, armeringen renses og nybeton støbes på.Er årsagen derimod højt chloridindholdoveralt i betonen, er der normalt ikke megetandet at gøre, end evt. at give en tætnendeoverfladebehandling for derved at reducereiltens adgangsmuligheder. Derved forsin-kes den videre korrosion. Standses heltkan den dog ikke.

FrostskaderRevnedannelser pga. frost opstår, når beto-nens vandmætningsgrad er nået op overden kritiske vandmætningsgrad, og beto-nen derefter udsættes for frost.Hvis revnedannelserne opstår, vil det nor-malt ske fra ét til mange år efter konstruk-tinens ibrugtagning.Frostrevner kan være videreudvikling afrevner opstået af andre årsager.Frostspringere er afsprængninger over ogomkring porøse sten, som er vandmættedeog derefter fryser. Afsprængningerne ernormalt kegleformede.D-cracking er betegnelsen for fine, tætlig-gende, frostfremkaldte (eller fremkaldte af

rl)

ll

J

r\

ì

alkalikiselreaktioner, se nedenfor) revnerparallelt med længde- og tværfuger i beton-belægningen, se figur 12.Revnedannelser pga. frost forebygges delsved at gøre betonens kritiske vandmæt-ningsgrad så høj som mulig, dels ved at

holde den aktuelle vandmætningsgrad sålav som muligt.Det sidste sikres gennem korrekte kon-struktive detaljer, der sikrer af løb for tilkom-mende vand fra alle områder, så risikoen forvandmætn ing reduceres.

F¡gur 12. D-crack¡ng langs tvær- og længdefuger på en 9 àr gammel vejbelægning. [9].

Figur 1 3. Netrevner - foràrsaget af alkalireaktioner og frost i overfladen af et betonfundament. Beton-Tekn¡k3/02/ I 973. Õ

Det første sikres gennem:

1 . Anvendelse af frostfaste tilslagskorn

2. lndblanding af 4-6% luft

3. I øvrigt opfyldelse af kravene til vandtætbeton, se Beton-Teknik 3 /O4/ 1 97 4

4. Udsættes betonen for tøsalte, gælderyderligere følgende krav:ford.r"-16mm

lndhold af cement ) 4OOkg/m3lndhold af cement+filler ( 450 kg/m3

for dr"^ = 32 ¡¡¡lndhold af cement ) 350 kg/m3lndhold af cement+filler ( 400 kg/m3

AlkalikiselreaktionerAlkalikiselreaktioner er lokale ekspansion-er i betonens indre som |ølge af kemiskereaktioner mellem visse kiselholdige sand-og stenkorn og den alkaliholdige væske,som normalt befinder sig ¡ betonens porer.Ved reaktionen dannes en gel, som vedvandoptagelse fylder mere end det oprinde-lige rumfang. Derved opstàr sprængninger i

betonen, i overfladen.ofte i form af sprin-gere og den farveløse gel trænger ud og bli-ver hvid, se figur 13. Se i øvrigt en mere om-fattende beskrivelse i [1] eller i Beton-Teknik 3/021 1 973.Reaktionerne kræver tilstedeværelse afreaktivt kisel, alkali og vand. Risikoen forderes opståen kan derfor reduceres ved:

1 . Anvendelse af tilslag med mindre end 2o/o

reaktive korn i såvel sten- som sandfrak-tion.

2. Anvendelse af cement med lavt alkaliind-hold, evt. suppleret med f lyveaske. Flyve-asketils¿etning på 30% eller derovermedvirker aktivt til reduktion af pore-væskens alkaliindhold.

3. Lavt v/c, der giver en tæt beton med dår-lige indtraengningsmuligheder for vand.

Revnedannelserne vil hyppigt være omfat-tende. Det vil normalt være umuligt at repa-rere, idet en total reparation vil kræve al be-tonen fjernet. Ved en overfladebehandlingkan vandets adgang t¡l reaktionsstedernesinkes.

SulfatangrebSulfater findes i havvand, mosevand ogundertiden i grundvandet. Når sulfationerkommer i kontakt med de aluminatholdigedele af cementpastaen, dannes forbindel-sen ettringit, der fylder mere end det oprin-delige materiale. Derved opstår expansion-er i cementpastaen, som får det yderste lagaf betonen til at revne og falde af. Revne-dannelserne vil som regel komme mange årefter støbningen.Sulfatangreb kan imødegås dels ved an-vendelse af en tæt beton (lavt v/c), dels vedanvendelse af sulfatbestandig cement.

Konstruktiverevnedannelser

I slapt armerede bærende konstruktions-elementer, såsom bjælker og plader kræveren rimelig økonomisk udnyttelse af arme-ringen i trækzonen, at betonen revner her.Under belastningen kan de første revnerfremkomme allerede når armeringsspæn-dingen har nået værdier omkring 30 MN/m2.Såfremt armeringen er korrekt udført, vil derfremkomme en lang række meget fint for-delt tætliggende revner, hvis hovedretninger vinkelret på hovedtrækspændingernesretning. På figur 14 er vist et eksempel på etsådant revnebillede i foden af en T-bjælke.I de sidste 50 år har der været gennemførten række forskningsprojekter for at findefrem til et formelapparatur til beregning afrevnedannelsernes omfang. Resultaternehar ikke været entydige, og der findes enlang række revneformler, som søger at tagehensyn til flere eller færre af de indgåendeparametre. I skema 3 findes formlen fra DS41 1, "Norm for betonkonstruktioner". I [10]findes et formelsæt, der medtager yderli-gere en række faktorer. Det svarer til form-lerne i CEB/FlP "Model Code for ConcreteStructures" 1978.De fleste revneformler bestemmer maksl-mal revnevidde. Hermed menes normalt denrevnevidde under hvilken 90% af de frem-komne revner vil befinde sig. Undersøgel-ser viser, at revner dobbelt så brede somden beregnede maksimale revnevidde un-dertiden forekommer, selv om variations-koefficienten for revnevidden normalt eromkring 40olo. Almindeligvis vil man underudformningen af armeringen tage disserevnedannelser i regning og sikre sig, at debegrænses, så de ikke giver anledning tilæstetiske eller holdbarhedsmæssige pro-blemer (se herom neden for i afsnittet "Kri-tisk revnevidde.).Skadelige konstruktive revnedannelserkan opstå, såfremt der ikke er indlagt til-strækkelig med armering i de snit af kon-struktionselementet, hvor der forekommertræk- og forskydningsspændinger. Dettekan ske på tegnebrættet som en dimen-sioneringsfejl. Det kan også ske på bygge-pladsen ved fejlplacering eller undladt pla-cering af den foreskrevne armering.Eksempler på revnedannelser forårsagetaf, at der ikke er overensstemmelse mellemden indlagte armeringsudformning og dekræfter, der virker på konstruktionen, sespå figur '1 5. Her ses revnedannelser pga.bøjningstrækspændinger, spaltetræk-spændinger, forskydningsspændinger, for-ankringsbrud, tryk (knusning pga. for lillevederlag) og rent træk.De hidtil nævnte revnedannelser vil normaltfremkomme på det tidspunkt konstruk-tionsdelen tages i brug. Er skaden sket, erdet vigtigt for konstruktionens sikkerhed atbestemme, hvorledes armeringen rent fak-tisk ligger, og hvilke belastninger den såkan bære. Denne registrering kan gennem-føres ved anvendelse af covermeter ellerevt. gammaradiografi (se [1]).Skadelige konstruktive revnedannelserkan også opstå, fordi der ikke er overens-stemmelse mellem de belastningsformer,

Figur 1 4. Revnedannelser i en 7O cm høj T-bjælke, der udsættes for bø¡ningspåvirkn¡nger. [5].

Figur 15. Revnedannelser i konsol pga. manglende overensstemmelse mellem pàvirkning og armering. (a)

bøjningstrækbrud, (b) spaltetrækbrud, (c) forskydn¡ngsbrud, (d) Íorankringsbrud, (e) knusningsbrud, (f)vandrettrækbrud. [5].

_),

der indgár i beregningsforudsætningerne,og de der rent faktisk forekommer. Someksempler kan nævnes

at konstruktionen anvendes til andet for-mál end den er beregnet for,

at der sker s¿elninger af dele af funda-mentet, eller

at der optræder deformationer, som giveranledning til omfordeling af lasten.

Kritisk revnev¡ddeFastsættelse af grænser for tilladelige rev-nevidder i beton må tage hensyn til sàvelæstetiske som holdbarhedsmæssigeaspekter,

Æstetiske aspekter. Spørgsmálet om hvorlille en revne skal være, for at den er accep-tabel udfra et a-^stetisk synspunkt, afhæn-ger af:

1 . Den afstand den betraqtes fra2. Bygværkets prestigeniveau3. Overf ladekarakteren

Den acceptable revnevidde mà afhænge afdet menneskelige øjes opløsnìngsevne,som angives at være omkring et bueminut,hvilket på 1 meters afstand svarer til 0,3mm. Hvis en 0,3 mm revne ikke er under-streget ved farveforskelle, kan den næppeses pà 1 meters af stand.I [5] indføres en säkaldt prestigeskala forbygværker, gàende fra 1 til 9, omtrentligtfastlagt ved følgende:

Niveau 1 Lagerbygninger, der s1ældentbruges

Niveau 2 Parkeringshuse, garagerNiveau 3 Fabrikker, kontorbygninger og

butikkerNiveau 5 BoligbygqeriNiveau B Banker og forsikringsdomiciler,

offentlige kontorerNiveau 9 Monumentale bygninger.

Herudfra bestemmer figur '1 6 kritisk revne-vrdde som funktion af den afstand, hvorfrarevnen ses. samt prestigeniveau.

EE

I

oÞpocoõEaõ

o,2

0,1

0012345678910

Betragtningsafstand - m

F¡gur 16. Fas¿sætte/se af kr¡tísk revnevidde somfunktion aí betragtningsafstand og bygværkets pre-st¡gen¡veau. [5].

Holdbarheds-

Holdbarhedsmæssige aspekter. Konklu-sionen f ra den lange ræl<ke af eksisterendeundersøgelser af sammenhæng mellemrevnevidde og holdbarhed (især vedrøren-de korrosionsproblemer) er ikke til storhjælp for den projekterende. Den siger, atdet er meget usandsynligt, at revnedannel-ser pga. bøjningstrækspændinger fremkal-der korrosion, hvis maksimal revnevidde erunder0,15 mm.

Naesten alle forsøg har omhandlet bøj-ningstrækrevner. Forsøgsteknisk er detmeget vanskeligt at styre de materìale-mæssige revnedannelser, herunder svind-revner oq temperaturrevner.De fleste standarder og dimensionerings-anvisninger angiver værdier for kritiske rev-nevidder, Men i henhold til det ovenfornævnte, er det vanskeligt at sige, om de erpá den sikre eller usikre side, for sá vidtangàr de rnaterialemæssige revnedannel-ser.Af slutningsvis skal anføres 3 eksempler på

rekommendationer for maksimal revnevid-der.

DS411 armeret0,3 mm i miljøklasse B

0,2 mm i miljøklasse A beton0,1-0,2 mm mindre i forspændtbeton.

[10]: Der skelnes mellem anvendelseaf korrosionsfølsom armering el-ler ikke korrosionsfølsom arme-ring. Ved det førstnævnte forståsarmering med enten diametermindre end 4 mm eller koldbear-bejdet armering, der permanet pa-virkes til mere end 400 MN/m'?:0,2 mm hhv. 0,4 mm i mådeligtaggressirrt miljø.0,1 mm hhv. 0,2 mm i meget ag-gressivt miljø.

l4l. 0,40 mm itør luft eller safremt deranvendes en tæt overf ladebe-skyttelse.

0,30 mm if ugtig luft og i jord.

0,20 mm i forbindelse med optø-ningsmidler.

0,1 5 mm i havvand; hvor der fore-kommer sprøjt af havvand;ved gentagne opfugtninger og ud-tørringer.

0,1 0 mm i vandbeholdere.

[4] nævner som kommentar til disse angi-velser, at det er vigtigt at bemærke, at vær-dierne ikke altid er pàlidelige indikatorer forden korrosion og nedbrydning, der má for-ventes. Et stort dæklag må i visse omgivel-ser foretrækkes som korrosionsbeskyttel-se, selv om det fører til større revnevidde i

overfladen end el lille dæklag.

Maksimal revnevidde w(efter DS 41 1).

hvor

w=5. 10-s.os.Va*

w er maksimal revnevidde i

mm.

o" er spændingstilvæksten i

MN/m2.

aw er revneparameter i mmberegnet efter formlen:

^ - Aceto* -:d*

Acet er det aktive treekpåvirke-de betontværsnit.

Id, er summen af armerings-stængernes revnebestem-mende diametre d* i træk-zonen.

For et bøjningspåvirket tvaer-snit er Acer det største beton-areal, hvis tyngdepunkt faldersammen med trækarmerin-gens tyngdepunkt, se hosstä-ende figur.

hvor

h

&el =2b (h-h,,.)

EksempelBeregn maksimal revnevidde for ensimpel understøttet bjælke med føl-gende data:

Breddeb=28Omm

Totalhøjdeh=500mm

armering 6 stk. K20 med 4 i nederstelag og 2 ioverste.

Effektiv højde h" = 443 mm

Spændingstilvækst os - 187 MN/m2.

Herudfra beregnes:Acer=2b (h-he) = 2. 2BO 57 =31 920 mm2

Idry=6.20=120mm2. -Acer -31920 =260mmo*-:d, - 120

w=5. 10-5.o"Vã*=

s . jo-s . 187 . !126-6=0,1smm

Skema 3. Maksimal revnevidde w be-regnet efter formlen fra DS 41 1 , 1973.

11

[-iltiter¿aturH

l1 I "Beton-Bogen,,, CtO 1979

[2] ,,Opstaen af, og forholdsregler modsl<adelige kral<eleringer i betonele-menters overflade,,, Betonelement-f-oreningen, maj 1973.

[3] Parrot, L J.: "Simplìfied methods ofpredicting the deformation of struc-tural concrete", C & CA developmentreport 3, ol<tober 1979.

[4] ,,Control of Cracl<ing in OoncreteStructures", ACI Committee 2-24,

Concrete International, ol<tober 1 980.

fSl Campbell-Allen, D.. ,1he reduction ofcracl<ing in concrete,,, University ofSydney and C & CA of Australia, maj1 979.

[6] Sorensen, E. V.. "Thermal Cracl<ing"fra "Concrete at Early Ages" underpublicering i Materials and Construc-tìon s.

[7] Hansen, P. Freiesleben: "Hærdetel<-nologi 1 2", Aalborg Portland 1978.

[B] Browne, R. D.: "Thermal movement ofconcrete", Concrete, november 1 972.

19l Stark, D.: "Characteristics and Utiliza-tion of Coarse Aggregates Associatedwith D-cracking". PCA, research anddevelopment bulletin RD 047.01P,1 976.

[10] Nordisk Belonkomite: "Riktlinier forbetongbestemmelser", 1 978.

[11] "Temperaturdifferencer, overslags-formler", Bkf-centralen, A4 ark, 1978.

[12] "Cracking and deformation", CEB Bul-letin d'information No. 143, 1981 .

rr tøssalgspris kr,45.O0 incl. moms.

CtO cu.n"ntf abrrkkernesteknrske OplysnrngskontorRordalsvel 44Postfroks 1659100 Aaltrorgrerf (0Bl 1677 77

AATAORGPORTI.AN)