Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2008, Page 326

Efnisprófanir
Efnisprófanir eru tæki til að átta sig á ólíkum eiginleikum steypunnar og einstakra hlut-
efna og til að meta hvemig efnið reynist við ólíkar aðstæður.
Eðli prófananna er tvíþætt, annars vegar eru það prófanir sem snúa að blönduninni
sjálfri, hlutefnum og eiginleikum við útlögn og hörðnun. Hins vegar eru það eiginleikar
sem snúa að endingunni og því hvernig megi ætln að steinsteypan hegði sér í umhverfi
með ýmiss konar ytra áreiti eftir tiltekinn tíma. Þetta ytra áreiti er m.a. raki, frost-
þíðusveiflur og selta og getur valdið ótímabærri hrörnun, t.d. sprungumyndun, alkalí-
þenslu, grotnun og tæringu á bendistáli. Við hönnun steypunnar er mikilvægt að gera
sér grein fyrir því hvers konar ytra áreiti má búast við og átta sig á því hvernig steypan
bregst við því.
Frostþol steinsteypu/Frostþolsprófanir
Ótímabærar frostskemmdir í steinsteypu hafa valdið eigendum miklu tjóni og jafnvel
takmarkað nýtingartíma heilla bygginga eða hluta þeirra. Þegar endingarhönnun er beitt
má tilgreina frostþol steinsteypu með vísan til mælistærða úr frostþolsprófunum, t.a.m.
flögnun eða svokallaður endingarstuðull. Slík krafa leggur þá skyldu á steypusala eða
verktaka að sýna fram á með viðeigandi efnisvali og forprófunum að steinsteypan sem
fyrirhugað er að nota í byggingu sé líkleg til að standast kröfur um frostþol.
Margir þættir hafa áhrif á hvernig steinsteypa stenst sífelld frostþíðuskipti í náttúrunni.
Má þar nefna eiginleika hráefna og hlutföll þeirra í steypublöndunni, framleiðslu,
niðurlögn og aðhlynningu steypunnar á hörðnunarskeiðinu.
Frostþol steinsteypu má prófa með a.m.k. tveimur mismunandi aðferðum, annars vegar
samkvæmt sænska staðlinum SS 13 72 44 sem er flögnunarpróf og hins vegar samkvæmt
bandaríska staðlinum ASTM C666, svokallað strendingapróf. Greiningu á dreifingu
blendilofts í steinsteypu má einnig nota sem óbeina aðferð til að meta frostþol.
Aðferð sænska staðalsins felst í að frysta og þíða steypusýni með saltvatnslausn á yfir-
borði á víxl eftir stöðluðum tíma-hitastigsferli, alls 56 frostþíðuskipti. Fylgst er með
almennu ástandi og yfirborðsflögnun mæld með reglubundnu millibili meðan á prófun
stendur. Niðurstaða er gefin upp sem flögnun steinsteypu af flatareiningu.
Aðferð bandaríska staðalsins er einnig að frysta og þiða steypusýni (strendinga) á víxl
eftir stöðlunum tíma-hitastigsferli, en nú eru sýnin á kafi í vatni og frostþíðusveiflurnar
mun styttri og fleiri en í sænska prófinu eða alls 300. Fylgst er með almennu ástandi
sýnanna meðan á prófun stendur og hljóðbylgjumælingar notaðar til að meta breytingar
og hugsanlegt innra niðurbrot, s.s. sprungumyndun. Arangurinn er gefinn upp sem
svokallaður endingarstuðull sem er fall af breytingu á eigintíðni steypusýnis.
Klór
I þessum kafla er sýnt fram á hvernig mögulegt er að hanna steinsteypu fyrir klórríkt
umhverfi (sjávarumhverfi og notkun á vegsöltum).
Ef styrkur klórs við bendistál eða spennivíra fer yfir ákveðið gildi er hætta á að tæring
eigi sér stað, þ.e. þegar krítískum styrk er náð, sjá myndir 4 og 5. Þegar klóríðjónir ganga
inn í steinsteypu, byggist klór upp í steypunni þannig að styrkur klóríðs er mestur við
yfirborð og styrkurinn minnkar inn í steypuna. Höfuðástæða fyrir leiðni á efni eins og
klór inn í steypu er efnastigull. Dæmi um styrk klórs í steinsteypu er sýnt á mynd 5.
Einna algengast er að lýsa leiðni á klór inn í steinsteypu með öðru lögmáli Ficks [3].
Jafnan er leyst fyrir leiðnistuðul klórs í steinsteypu.
3 2 4
Arbók VFl/TFl 2008