Gulve med selvudtørrende beton - til gavn for byggeriet - Dansk Beton

Gulve med
selvudtørrende beton
- til gavn for byggeriet
FABRIkSBETONGRUPPEN
1

Et byggemateriale med store perspektiver
Selvudtørrende beton giver byggeriet en række fordele, der
i sidste ende udmønter sig i bedre kvalitet, tidsbesparelser,
lavere omkostninger og miljøfordele.
Trods det anvendes selvudtørrende beton kun i begrænset omfang.
Derved går såvel byggeriets virksomheder som bygherrer
og samfund glip af fordelene. Det er baggrunden for denne
publikation, som giver et grundlag for at anvende selvudtørrende
beton til de opgaver, hvor det er fordelagtigt.
Indholdet omhandler primært selvudtørrende beton til betongulve,
der efterfølgende skal forsynes med en fugtfølsom
Selvudtørrende beton
Selvudtørrende beton indeholder kun netop den mængde
blandevand, der er nødvendig for betonens hærdning. Den
selvudtørrende beton har derfor et vand-cement-forhold på
0,40 eller mindre.
En traditionel beton indeholder derimod mere vand, end cementen
kan optage. Selv efter mange ugers hærdning vil der
fortsat være ret store mængder overskudsvand tilbage i betonen.
Hvis ikke overskudsfugten fjernes, kan der opstå problemer som
dampbuler, mangelfuld vedhæftning eller skimmelsvamp, når betonen
danner underlag for gulve af træ, vinyl, linoleum eller andre
fugtfølsomme materialer eller når betonen males eller tapetseres.
Der er tale om betydelige fugtmængder. Faktisk skal der fjernes
2
belægning som fx vinyl eller træ. Men selvudtørrende beton
kan anvendes til alle betonkonstruktioner, hvor der hurtigt er
brug for et lavt fugtindhold i betonen – fx for at kunne overholde
Bygningsreglementets krav til fugtsikring af nybyggeri.
Publikationen indeholder korte, handlingsorienterede afsnit,
der henvender sig til alle, som specificerer selvudtørrende
beton og udfører betonkonstruktioner. Hertil kommer et dokumentationsafsnit
med mere dybtgående faglig viden for den
særligt interesserede. Mere information kan findes i litteraturreferencerne
bagerst.
cirka tre liter vand pr. kvadratmeter af et almindeligt betongulv
med en tykkelse på 10 cm for at nå ned på en "sikker"
fugtighed. En sådan udtørring vil ofte tage adskillige måneder
og være forbundet med betydelige udgifter til energi og udstyr.
Selvudtørrende beton kan derfor med fordel erstatte konventionel
gulvbeton, hvor der skal anvendes fugtfølsomme gulvbelægninger.
Derved opnås en mindre risiko for efterfølgende
fugtrelaterede byggeskader og en større mulighed for at forkorte
byggeperioden, især i vintersæsonen.
Anvendelse af selvudtørrende beton til gulve vil ikke medføre
at behovet for opvarmning og ventilation af råhuset helt forsvinder.
Det giver dog gode muligheder for energibesparelser
ved optimering af udtørringsbehovet.

Fordele ved selvudtørrende beton
Selvudtørrende beton har en række fordele, som gør byggeprojektet
nemmere, og som tydeligt kan ses på bundlinjen:
2 Kortere byggeperiode på grund af sparet tid til udtørring.
2 Mindre pres på tidsplanen.
2 Effektivt redskab til forebyggelse af fugtskader.
2 Mindre risiko for problemer med skimmelsvamp.
2 Lavere omkostninger på grund af sparet energiforbrug til
udtørring.
2 Ingen udgifter til leje af affugtere, ventilation mv.
Figur 1
Merprisen for udførelse af et gulv
med selvudtørrende beton er
ganske lille. Prissammenligningen
bygger på erfaringstal
for danske byggerier og gælder
for udførelse af et 100 m² betongulv
opbygget med kapillarbrydende
lag, trædefast
isolering, 100 mm beton med et
lag netarmering samt efterbehandling
og glitning. De
samlede omkostninger
indeholder både arbejdsløn,
materiale og materieludgifter.
120
100
80
60
40
20
0
Konventionel
gulvbeton
Udførelse af konstruktioner med selvudtørrende beton
Selvudtørrende beton adskiller sig i udførelsesfasen stort set
ikke fra traditionel beton. Kun på enkelte områder kræver
selvudtørrende beton særlig opmærksomhed:
2 Afdækning for at imødegå plastisk udtørringssvind.
2 Øget risiko for selvudtørringssvind.
Spar 3 kWh pr. kvadratmeter gulv
2
2
2
Enklere dokumentation af fugtniveauet i henhold til
Bygningsreglementet.
Øget slidstyrke af gulvoverfladen på grund af større styrke
og tæthed.
Betonen påvirkes stort set ikke af nedbør i byggeperioden,
idet den lave porøsitet gør den vanskelig at opfugte.
Disse fordele overskygger langt den beskedne merpris på selvudtørrende
beton, der kun forøger totalprisen for en sædvanlig
gulvkonstruktion med 3-4 %
Selvudtørrende
beton
Efterbehandling
Vibrering
Kantform, radonspærre
Armering
Beton m. pumpe
Isolering
Fiberdug
Singels
Grusfyld
Fjernelse af en liter vand ved fordampning fra et byggemateriale kræver tilførsel af ca. 0,7 kWh i fordampningsenergi.
Hvis der skal udtørres ca. 30 liter vand pr. kubikmeter beton svarer det til et energibehov på 21 kWh pr. kubikmeter. For
betonbyggeri anvendes der ca. 0,15 kubikmeter beton pr. kvadratmeter etageareal, hvilket betyder en direkte energibesparelse
på 3 kWh pr. kvadratmeter ved brug af selvudtørrende beton.
2
Betonen kan virke mere sej at arbejde med.
Selvudtørringen kan om sommeren ske på 5-8 uger. Resten
af året foregår processen oftest på 10-15 uger under normale
temperaturforhold på danske byggepladser.
3

Sådan specificeres selvudtørrende beton
Selvudtørrende beton er som regel et standardprodukt. Der vil
oftest blot være behov for at specificere en P-beton med maksimalt
v/c = 0,40, idet gulvbeton til indendørs brug altid er i passiv
miljøklasse. Dertil kommer krav til fx styrke og konsistens.
Tilslagsmaterialerne skal normalt blot opfylde krav til P-materiale
i den færdige konstruktion. Hvis der vurderes at være
risiko for frostpåvirkning af gulvet i udførelsesperioden, anbe-
4
Så enkelt er det
fales det at specificere grove tilslag af højere kvalitet.
Selvudtørrende beton bør baseres på hurtighærdende cementtyper.
Lavalkalicement er ikke så velegnet.
Hvis v/c-forholdet sænkes yderligere, kan fugtindholdet også
sænkes yderligere, hvilket kan være en fordel ved reparationer
o.l. med meget stramme tidsplaner.
Selvudtørrende beton til gulve specificeres ved krav om maks. v/c=0,40.
Øvrige krav til fx styrkeklasse og miljøklasse afhænger af de almindelige krav i det aktuelle projekt.
Dokumentation: Selvudtørringens mekanismer
Betons hærdning begynder, når vand og cement blandes. Cementen
reagerer kemisk med vandet og danner en fast struktur,
som binder sand og sten sammen. Flyveaske og mikrosilica
indgår også i hærdeprocessen, men forbruger ikke vand
direkte. Derimod bidrager disse mineralske tilsætninger til, at
betonen opnår en tættere struktur (lavere porøsitet), som igen
betyder en lavere relativ fugtighed i betonens porer [1] .
For at undgå skader på fugtfølsomme belægninger skal betons
vandindhold normalt være så lavt, at den relative luftfugtighed
i betonens porer, RF c, er 85 % eller lavere [3] .
Selvudtørringsforsøg på 100 mm cylindre:
1 dag i form derefter forseglet i plastrør indtil prøvning
Relativ fugtighed - %
100
95
90
85
80
0 4 8 12 16
Ved at benytte beton med et tilpas lavt vand-cement-forhold
(i praksis under 0,40) er det muligt at opnå selvudtørring. Med
den rette sammensætning af betonen og med v/c-forhold
under 0,40 falder RF c til under 85 % på ca. 8 uger [6] (se figur
2). Den samme effekt er tidligere dokumenteret i tilsvarende
svenske forsøg. Dette betyder, at overskudsfugten kan nedbringes
til nul selv under forseglede forhold.
Konventionel, v/c=0,67
Selvudtørrende, v/c=0,39
Grænseværdi
85 %
Alder - uger
Figur 2
Forseglet udvikling af
relativ fugtighed i
selvudtørrende beton
med v/c = 0,39 og i
konventionel gulvbeton
med v/c = 0,67.
Data baseret på dansk
RAPID cement og udført
ved 20°C [6] .

Selvudtørringen foregår overalt i betontværsnittet og ikke kun
fra overfladen. Dette er en stor fordel, idet udtørringsforløbet
derved er delvist uafhængigt af klimaet på byggepladsen. Dog
med undtagelse af temperaturen, der har en væsentlig indflydelse
på udtørringen (se figur 3).
Nødvendig hærdetid i uger
28
24
20
16
12
8
4
0
Vinter
[6]
Forår/efterår
Sommer
5 10 15 20 25 30
Betonens temperatur under hærdning Celsius grader
Temperaturens betydning
Hærdningens tidsmæssige udvikling er som for mange andre
kemiske reaktioner stærkt afhængig af den temperatur, hvorunder
den foregår [4] . Man benytter typisk 20°C som reference.
I forhold til denne temperatur vil hærdningen ved 10°C kun
foregå halvt så hurtigt og ved 35°C dobbelt så hurtigt. Ved
temperaturer under frysepunktet går hærdeprocessen næsten i
stå (se figur 3).
Figur 3
Selvudtørrende beton med
v/c = 0,40.
Kurven viser temperaturens
betydning på den
nødvendige hærdetid for
at opnå RFc= 85 %.
Ved perioder med forskellig
middeltemperatur kan
de enkelte perioder blot
summeres. Bemærk at det
er betonens temperatur
der skal benyttes.
5

V/c-forholdets betydning
Ved traditionel beton reducerer hærdeprocessen vandindholdet
i en kubikmeter beton fra ca. 150 liter lige efter blanding
til et niveau på godt 100 liter efter hærdning. For selvudtørrende
beton med v/c = 0,40 vil hærdeprocessen alene bringe
det fysiske vandindhold ned under 90 liter pr. kubikmeter.
For at opnå RF c = 85 % må betonen højst indeholde 80-90
liter vand pr. kubikmeter [1,2] , hvilket svarer til situationen i
selvudtørrende beton efter nogle ugers hærdning uden yderligere
udtørring. For konventionel gulvbeton svarer lidt over
100 liter vand derimod til RF c > 90 %, og der skal udtørres
yderligere 20-30 liter vand pr. kubikmeter inden kravet om
RF c = 85 % er opnået og fugtfølsom gulvbelægning kan påføres.
(Se figur 4).
Vurdering af udtørringstid
Der findes håndregler til vurdering af udtørringstiden baseret
på svenske erfaringer [1,2] .
Reglerne kan dog højst anvendes til overslagsberegninger,
da alle indgående parametre forudsættes konstante i udtørringsperioden,
hvilket langt fra er tilfældet i praksis. Sådanne
håndberegninger er generelt ganske konservative og kan derfor
sjældent erstatte egentlige fugtmålinger, men højst benyttes
som et groft overslag i planlægningsøjemed.
For eksempel vil en konventionel gulvbeton kræve en udtørringstid
på ca. ½ år [1] , når udtørringsklimaet er konstant svarende
til en relativ luftfugtighed på 60 % og en lufttemperatur
på 20°C. Normalt er en periode på mindst 2-3 måneder nødvendig,
hvor tørreklimaet er under kontrol, dvs. lukket hus og
styret varme/ventilation. Dette kan i sagens natur være svært
at opnå på en byggeplads i vintersæsonen.
6
kg/m³
150
100
50
0
Selvudtørrende
beton
lige efter
blanding
RF c ~ 85%
RF c ~ 0%
Selvudtørrende
beton
efter 5-8
ugers hærdning
Konventionel
gulvbeton
lige efter
blanding
RF c > 90%
RF c ~ 85%
RF c ~ 0%
Konventionel
gulvbeton
efter 5-8
ugers hærdning
Fugttransport
Ud over hærdeprocessen sker der også en udtørring til omgivelserne,
hvor fugten drives dels fra de våde områder i betonen
imod de tørrere omgivelser, dels fra varme områder imod
kolde. Denne fugttransport foregår typisk ganske langsomt i
beton, og derfor er udtørringens hastighed stærkt afhængig af
afstanden til en fri overflade.
Udtørringshastigheden afhænger desuden af betonens porøsitet,
som afhænger af betonens v/c-forhold. En porøs beton
med højt v/c-forhold vil udtørre hurtigere end en beton med
lav porøsitet (lavt v/c-forhold), men den vil også nemmere
blive opfugtet i tilfælde af vandtilførsel udefra.
Regnpåvirkning
Svenske forsøg viser, at regnpåvirkning i betonens tidlige levetid
kan forøge udtørringstiden for en konventionel gulvbeton
markant på grund af den opfugtning, der sker, mens betonen
stadig er ung og endnu ikke har opnået den færdige tæthed
[7] . En kubikmeter konventionel gulvbeton kan således suge op
imod 10 liter vand i denne tidlige fase, som altså skal lægges
oven i overskudsfugten på 20-30 liter.
Forsøgene viser, at en uges vandpåvirkning lige efter støbning
kun påvirker udtørringsforløbet ganske lidt ved beton med
v/c-forhold under 0,40, mens der for beton med v/c = 0,70 fås
en forlænget udtørringsperiode på op til et par måneder for at
nå ned på RF c=85 % [7] .
Derved kan selvudtørrende beton gøre projekttidsplanen mere
robust overfor nedbørsperioder. Det skal dog bemærkes, at utilsigtet
vandpåvirkning fra fx utætte installationer efter betonens
hærdning kan være sværere at udtørre i en beton med lavt v/cforhold
end i en konventionel gulvbeton pga. den lave porøsitet.
overskudsfugt
Fysisk bundet kapillar-vand
der er frit tilgængeligt
Fysisk bundet gel-vand der
kun er tilgængeligt i ekstreme
tilfælde, fx ved temperaturer
nær 100˚C
Kemisk bundet vand
Figur 4
Illustration af
vandindhold i beton
lige efter blanding
og efter 5-8
ugers hærdning ved
20°C.
Selvudtørrende
beton til venstre
og konventionel
gulvbeton til højre
i diagrammet. Det
vandindhold, som
overstiger kravet til
RFc = 85% kaldes
overskudsfugten.

Referencer:
1 Herholdt, A., Justesen, C.F.P., Nepper-Christensen, P. & Nielsen, A., Beton-Bogen, CtO, Aalborg Portland, 1985.
2 Nilsson, L.O., Fuktproblem vid betonggolv, Lunds Tekniske Højskole, TVBM-3002, 1977.
3 Gulvbranchen, Gulvfakta, www.Gulvbranchen.dk.
4 Hansen, P.F., & Pedersen, E.J., Vinterstøbning af beton, Teknologisk Institut, 1999.
5 Grasley, Z.C. et al., “Relative humidity in concrete", Concrete International, ACI, Oct. 2006, 51-57.
6 Nielsen, C.V., & Olsen, L. Udtørring af beton i byggefasen, Arbejdsrapport nr. 37, Miljøstyrelsen, 2006.
7 Abrahamsson, A. & Tammo, K. Inverkan av regn och avjamningsmasse på uttorkning af betong, TVBM-5053,
Lunds Universitet, 2003.
7

Publikationen er udarbejdet med støtte fra
Miljøstyrelsen i 2008.
Teksten er udarbejdet af Betoncentret på
Teknologisk Institut, i samarbejde med
Dansk Beton Fabriksbetongruppen.
Udgivelse: september 2008
Oplag: 5.000
Redaktion: Teknologisk Institut/Claus V. Nielsen,
Dansk Byggeri/Anette Berrig
layout: Dansk Byggeri/Ditte Brøndum
Foto: Simon Ladefoged, arkivfotos
Tryk: Elbo
Papir: 150 gram offset, svanemærket
8
Dansk Beton
Fabriksbetongruppen
Postbox 2125
1015 København K
Tlf.: 7216 0000
www.danskbeton.dk