Förberedelse av betongyta Del 1: Betongskador

Problemet med betong är att man aldrig vet vad den kommer att göra när man börjar blästra den.

Fina partiklar och cementpasta avlägsnas ganska enkelt och det hårdare aggregatet exponeras. Till skillnad från stål är tryckhållfastheten för betong inte enhetlig, så blästring skapar inte en konsekvent ytprofil eller ytsträvhet. En blästrad betongyta består av kratrar, stora porer och kapillärer.

För att korrekt bindning ska uppnå, måste reparationsmurbruk, betongöverlägg och beläggningar tränga in i och bindas till underlagets kapillärer. När detta nätverk av kapillärer är blockerat öppnas det upp vid blästring, aggregatet exponeras och ytan blir ojämn.

Men utan toppar och fördjupningar att mäta i mikrometer, hur vet blästraren när den specificerade ytprofilen har uppnåtts? Hur är det överhuvudtaget möjligt att specificera en profil för betong?

Det finns även andra problem. En ordentligt förberedd betongyta måste inte bara ha tillräcklig strävhet, den måste också vara oskadad och fri från föroreningar. Men på grund av att betong till naturen är relativt porös, tränger föroreningar ofta djupt ner i ytan och försvagar materialet till ett djup som blästringen inte kan nå. För andra tillämpningar, som dekorativ finish, ska endast det yttersta spröda lagret av härdad cementpasta avlägsnas. Vad gör man när blästring antingen är för mycket eller inte tillräckligt?

I denna guide om behandling av betongytor får du lösningar på dessa problem och mycket mer. Men först måste vi förstå hur och varför betong kan skadas och hur den kan repareras.
 

När beläggning, överlägg eller murbruk appliceras på skadad betong, kan bindningen mellan de två materialen hålla. Men under press kan skadad betong lossna från plattan. Sprickor, mikrosprickor, blåsor, ytsplittring, avflagning eller delaminering är tecken på skadad betong som måste avlägsnas innan förbehandlingen av ytan kan fortsätta.

Synliga sprickor är det mest uppenbara tecknet på skadad betong, och kan bero på olika saker. Ytliga sprickor orsakas av snabb vattenförlust under härdningsprocessen. När undergrunden härdas kan betongplattan spricka i två delar. Stor belastning eller stötar kan orsaka synliga sprickor direkt, eller orsaka mikrosprickor som sedan utbreder sig till synliga sprickor.

Mikrosprickor är osynliga för blotta ögat, och mäts i mikroner. Mikrosprickor orsakas av överbelastning, stötar från tappade laster och slagverktyg som pneumatiska hammare, frysning och upptining, samt temperaturskillnader som uppstår under cementhydrering. Skador uppstår när mikrosprickor bildar ett nätverk nära ytan. Den skadade betongen smulas sönder och stenaggregatet exponeras.

Blåsor bildas när luftbubblor fångas under ytan om ytan torkar för snabbt på grund av vind, en alltför klibbig blandning som förseglar ytan för snabbt eller om finish appliceras på betongen för snabbt, till exempel med en murslev.

Avflagning orsakas när vatten fryser i porerna och kapillärerna i betong. När det hydrauliska trycket från den utvidgande isen överstiger betongens draghållfasthet lossnar flisor av murbruk från ytan och stenaggregatet exponeras.

Ytsplittring påminner om avflagning, skillnaden är att utvidgningen sker djupare in i betongen och gör att ytan bryts sönder i större delar. Vanliga orsaker är korrosion av armeringsjärn på grund av karbonatisering, intensiv hetta som gör att vattenånga utvidgas kraftigt, felaktigt konstruerade fogar och sprickor.

En delaminering är ett ihåligt, horisontellt lager under ytan som bildas när finish appliceras innan vatten och luft har tid att läcka ut ur betongen. Om den delaminerade delen krossas av trafik eller av en tung belastning lossnar den från plattan och aggregatet exponeras.

Karbonatisering

Karbonatisering sker när koldioxid tränger in i ytan genom porer och mikrosprickor, reagerar med fuktighet och kalciumhydroxid i cementen och bildar kalciumkarbonat. Detta gör till en början betongen hårdare, men pH-halten minskar från 13 till 8. Denna minskning i alkalinitet lgör att inbäddade armeringsjärn av stål blir sårbara för korrosion.
 

Korrosion av armeringsjärn

Rost är hydratiserat stål och har större massa än stålet det ersätter. Den växande rostmassan ger upphov till dragspänning, vilket leder till att betong spricker och splittras.
 

Kemisk attack

Sulfater läcker in i betongen genom grundvattnet, reagerar med hydratiserade föreningar och utvidgas, vilket leder till mekanisk skada. Kemikalier kan också mjuka upp, urholka och upplösa cementpasta.
 

Brandskada

Betong brinner inte, men stark hetta gör att betongen förlorar huvuddelen av sin kompressionsstyrka, böjhållfasthet och elasticitet. Utvidgande vattenånga som försöker tränga ut kan orsaka ytsplittring.
 

Överbelastning/Stötar

Om betong placeras under stor belastning, speciellt vid stötar, orsakas mikrosprickor och sprickbildning. Slagverktyg kan orsaka omfattande mikrosprickbildning.
 

Betong som innehåller för mycket vatten

För mycket vatten i cementblandningen får cement att läcka upp till ytan. Ytan torkar innan härdningen sker, vilket orsakar krympning, sprickor, minskad kompressiv styrka och separationsskikt.
 

Visuell inspektion av ytan identifierar den värsta skadan: sprickor, ytsplittring, avflagning och krossade delamineringar, men hela omfattningen av den skadade betongen är inte alltid uppenbar.

Den kanske lättaste saken att göra är att knacka runt synbart svaga områden med en hammare. Om hammaren studsar är betongens tryckhållfasthet bra. Om hammaren gör fördjupningar och pulveriserar ytan är betongen skadad och måste bytas ut.

Att dra en skruvmejsel över ytan kan också exponera skadad betong. Om den bildar en klar vit strimma är betongen oskadad. Om pulver uppstår är betongen skadad.

Fall där fickor av luft, vatten eller icke-vätat material har bildats under ytan är inte så lätta att upptäcka: ytan kanske klarar testet med hammare eller skruvmejsel, men betongen är strukturellt skadad. Om du lyssnar på ljudet som hörs när du knackar på betongen kan du identifiera områden med olika densitet. På stora ytor kan dessa håligheter upptäckas genom att dra en kedja över ytan, eller genom att använda utrustning som piskar ytan med olika kedjor.

När omfattningen av skadad betong har identifierats kan den börja tas bort.

Om huvuddelen av betongytan är skadad är det bäst att avlägsna det berörda lagret mekaniskt, vilket diskuteras nedan. När man behöver avlägsna mindre partier av skadad betong är en vanlig metod att knacka loss den skadade betongen med en hammare, slaghammare, betongbrytare eller annat slagverktyg.

Bästa praxis är att börja i mitten av det berörda området och arbeta sig ut mot kanten.Avsmalnande kanter ska dock undvikas, även om du lagar hålet med en självutjämnande förening eller epoxi som kan spridas tunt: förr eller senare kommer beläggningen att vara för tunn för att täcka den profilerade ytan tillräckligt. Djupa, skarpa kanter ger bättre draghållfasthet, men en vinkelrät eller underskuren kant är bäst.

När man fyller ett hål med betong eller en annan tjock förening är det bästa praxis att såga kanter i räta vinklar runt det berörda området. Medan man knackar utåt mot kanten lossar ytmaterialet innanför utskärningen och en vinkelrät kant bildas.

När den skadade betongen har avlägsnats kan hålen fyllas med betong, murbruk, puts, spackel, kitt, epoxi eller liknande. Betong har dessutom naturligt förekommande hål som bör fyllas i för att förbättra den strukturella integriteten.

Pinnhål är hål som bildas bredvid en formad yta. De orsakas av att luft- och vattenbubblor migrerar till formerna för att komma undan värmen som genereras av hydratiserat cement.

Parallellstagshål är hål som går igenom betongen, orsakade av borttagning av de parallellstag som håller ihop formerna när betongen härdas. Dessa hål och pinnhål ska fyllas i innan arbetet fortsätter.

En s.k. ”bikaka” är en ansamling ojämnt aggregat där murbruket inte har trängt in. Aggregatet är tätt packat men obundet, med dålig dragfasthållhet och försumbar draghållfasthet. Aggregatet måste avlägsnas med elverktyg så att bara betongen finns kvar, och sedan fyllas i.

Hål är inte den enda ytdefekten som måste åtgärdas. Utstickande delar som sticker igenom torr beläggning kan leda till att beläggningen inte håller, speciellt runt skarpa kanter. När överlägget är en självutjämnande förening kan det behövas en stor mängd material för att täcka över utstickande delar ordentligt. Murbruksstänk, kammar och andra utstickande delar som är större än 1,6 mm ska slipas ner eller hackas bort.

Innan man fyller i med en cementbaserad produkt ska ytan vara vattenmättad/yttorr (SSD, saturated surface dry). Detta kan göras genom att spraya ytan med en slang och sedan torka av den så att porerna blir vattenmättade men inget vatten blir kvar på ytan.

Om ytan är våt ökar vatten/cement-förhållandet längs bindningen, vilket orsakar krympning, mikrosprickor och försvagning av bindningen. Om ytan inte är vattenmättad drar den in vatten från reparationsmaterialet, vilket kan leda till otillräcklig cementhydrering och minskad styrka längs bindningen.

När betongytan har reparerats är nästa steg att avlägsna föroreningar från betongen. I del två av vår serie om förbehandling av betongytor tittar vi på olika typer av betongföroreningar, deras orsaker och hur de kan avlägsnas (ledtråd: blästring är inte alltid svaret).