Projekt 12645 – Avslutat Utvärdering av formtrycksmodeller vid gjutning med SKB

Självkompakterande betong, SKB, har revolutionerat och effektiviserat gjutning av betongkonstruktioner i allmänhet, men tillverkning av prefabricerade betongelement i synnerhet. Användningen av SKB varierar dock stort bland betongbranschens olika aktörer. Inom den prefabricerade industritillverkningen av olika betongelement ligger användningsnivån av SKB omkring 50 – 100% medans användningen av SKB vid platsgjutning har en lägre nivå omkring 10% som ett riksgenomsnitt. En av anledningarna till den stora skillnaden mellan användningen av SKB beror bland annat på att det råder en allmän osäkerhet angående trycket på formarna under gjutning, det vill säga vilket formtryck skall formen dimensioneras för.

I detta projekt har i princip all världens expertis inom formtryck vid gjutning med SKB samlats i Stockholm under en vecka i slutet av maj 2012. Den medverkande expertisen är även upphovsmän till de olika formtrycksmodeller som utvärderats i projektet. Vid projektets genomförande gjöts två väggar per dag under fyra dagar, det vill säga totalt åtta väggar. Fyra av dem var 6,6 m höga och de övriga 4,2 m höga. Av praktiska skäl anpassades väggarnas bredd och tjocklek till den tillgängliga provytan och erforderlig betongvolym för en betongleverans. Samtliga väggar var 2,4 m breda och alla väggar hade tjockleken 0,2 m förutom en som var 0,4 m tjock. Två typrecept av SKB användes och de präglas av olika grad av tixotropi. Formtrycken uppmättes med tryckceller på fyra nivåer i varje vägg. Totalt tio olika modeller baserade på olika nyckelparametrar såsom strukturuppbyggnad, konsistensförlust, tillstyvnadstid och tryckminskning efter färdig gjutning, teoretiska såväl som mer empiriska, utvärderades.

Försöken visade att samtliga modeller var tillämpbara och kunde förutse formtrycken som uppmättes. I projektet användes olika gjuthastigheter, som varierade mellan 2,7 - 6,4 m/tim. Dessa gjuthastigheter och betongens konsistensegenskaper resulterade i olika formtryck. Det uppmätta formtrycken relativt ett hydrostatiskt formtryck varierade för de olika väggjutningarna mellan 50 % och 90 %. Vid linjär regression tvingad genom origo på samtliga resultat som respektive modell förutsåg relativt uppmätta tryck och för samtliga åtta väggar, erhöll modellerna lutningskoefficienter mellan 1,09 och 1,42 och korrelationskoefficienter, R2, mellan 0,69 och 0,86. Detta innebär att alla modeller är konservativa i det att de överskattar trycken en aning (lutningskoefficient > 1) och med någorlunda god precision. Ingen av dem kan rekommenderas som bäst men ingen av dem kan heller uteslutas på grund av bristande kapacitet. Detta innebär att grund för val av modell för bedömning av formtryck handlar mer om med vilken enkelhet och tillförlitlighet nyckelparametern kan bestämmas. Gamla erfarenheter baserade på enbart konsistensmått och gjuthastighet har visats inte vara tillräckliga parametrar för att tillförlitligt beräkna formtrycket vid gjutning med SKB. Projektets resultat bekräftar att även beteendet i vila måste beaktas. I samtliga utvärderade metoder ingår en parameter som relaterar till detta på ett eller annat sätt.

Denna rapport skall under inga omständigheter användas såsom någon officiellt accepterad ersättning till gällande formbyggnadshandbok. Orsaken är självklar i det att detta projekt har karaktären av att utvärdera befintliga hypoteser och beräkningsmodeller baserat på ett fåtal försök. Åtta försök kan räcka för en utvärdering men däremot inte för att säkerställa modellernas statistiska tillförlitlighet eller vilka konfidensintervall och partialkoefficienter som bör användas. För detta skulle långt fler försök behövas.

Slutredovisningen utgörs av rapporten "Utvärdering av formtrycksmodeller vid gjutning med SKB", Peter Billberg, CBI Betonginstitutet (46 sidor med bilagor).