Projekt 14129 – Avslutat Samverkande bropelare av kvarsittande 3D-utskriven betongform & igjuten SKB

Under de senare årtiondena har det också utvecklats nya tekniker för att producera betong. En sådan teknik är självkombinerande betong (SKB) och en annan är 3D-utskriven betong. I båda fallen utgår vibrering som är ett arbetsintensivt moment.
I föreliggande forskningsprojekt har de båda teknikerna kombinerats. Traditionellt produceras betongpelare genom att man gjuter betong i en pelarform som antingen består av trä eller stål. Stålformen kan användas många gånger medan träformen i bästa fall kan användas kanske två eller tre gånger. Att bygga och sedan riva formen tar tid och kostar pengar. Det leder även till ökad materialanvändning och ökade transporter.

Ett alternativ är pelare med kvarsittande form. Stålrörspelare som fylls med betong är en beprövad teknik men den används sällan. Stålet måste rostskyddas och i byggnader även brandskyddas.

Ett nytt alternativ, som studeras här, är kvarsittande 3D-utskriven betongform i vilken man gjuter en kärna av SKB.
I projektet ingick belastningsförsök av fyra samverkanspelare och två homogena betongpelare. Samverkanspelarna uppnådde lika höga brottlaster som motsvarande homogena pelare. Däremot fanns en skillnad mellan pelare vars hela tvärsnitt belastades (grupp A) och pelare där enbart en inre del (motsvarande storleken på SKB-kärnan) av tvärsnittet belastades (grupp B). Brottlasten för grupp B var enbart 60 % av brottlasten för grupp A. En möjlig orsak till skillnaden är att excentriciteten var större i de fall då enbart en mindre del av tvärsnittet belastades.

Försök med betongfyllda stålrörspelare (utan vidhäftning mellan stål och betong) visar att enbart det belastade stålröret tar last i fallet där inte hela tvärsnittet belastas (Grauers, 1993). I föreliggande projekts försök fanns ingen skillnad mellan homogena pelare och samverkanspelare om enbart en inre kärna belastades. Resultatet är en indikation på god vidhäftning mellan samverkanspelarnas båda betongdelar.

Betong till 3D-utskrift har idag en liten maximal stenstorlek vilket leder till mer cementpasta. Normalt är dessutom vattencementtalet (vct) lågt. Det ger höga cementhalter men å andra sidan möjlighet till en tät betong. Tät betong ger generellt god beständighet. I projektet undersöktes förutsättningarna för att utnyttja den 3D-utskrivna betongformen som täckande betongskikt. Det gjordes genom frostprovning och provning av motstånd mot karbonatisering och kloridmigration. Den generella slutsatsen är att tekniken med pelare med kvarsittande 3D-utskriven betongform fylld med SKB är lovande.