Kantresning

Kantresning hos ett flytande golv på grund av interna krafter

Interna krafter är “ej synliga” krafter, olikt normal punktbelastning eller fördelad belastning, vilka naturligtvis också kan få en platta att böjas.

De flesta sprickor och brott i flytande golv uppstår på grund av dessa ej synbara interna krafter.

Kantresning hos plattor förekommer om överdelen i en platta har krympt i förhållande till plattans underdel.

Denna expansion eller krympning kan kallas töjning, e. (Expansion kallas ofta förlängning och krympning stukning). Låt oss definiera:

– töjning av den övre delen i en platta som eu

och

– töjning av den nedre delen i ett platta som eb.

Töjningen är relaativ och mäts enligt längdförändringen dividerat med ursprungslängden. För de små rörelser vi talar om, använder vi normalt enheten “mm per meter” eller promille., ‰.
Skillnaden mellan töjningen är De = | eu – eb |

Tänk först på plattan direkt efter pumpning (eller gjutande av en betongplatta).

Låt oss anta, att den övre ytan krymper med 0,3‰ i jämförelse med botten, De = 0,3 ‰.

Om vi inte hade gravitation, skulle plattan forma en skål, dvs. kanterna skulle kurva sig fritt uppåt, utan någon belastning på plattan. Inga sprickor skulle förekomma.

Så snart vi har någon skillnad i krympningen skulle gravitationen börja trycka ner kanterna igen, på grund av den ständiga lasten av plattan (egenvikten). Ju större plattan är, ju mer påverkan [a] måste krafterna ha för att böja plattan och för att skapa en spricka i mitten av plattan eller vid någon svagare punkt, så som externa hörn.

Förutsatt att De = 0.2 ‰, (övre ytan är kortare) kommer gravitationen att maximalt försöka böja ner plattan till en utvidgning tills det ligger platt och får stöd från underlaget. I detta fall, ett konstant moment M orsakar böjningen och en spänning i den övre ytan uppvisas.

Givet att plattans material är elastiskt nog att motstå en sammandragning på 0,2 ‰, kommer inga sprickor att förekomma.

Elasticiteten s mäts med elasticitetsmodulen, E. Webers avjämningsmassa Floor 4310 har till exempel ett E på 12,000 MPa, medan betong normalt har 25-30,000 MPa.

Vid utdragning av materialet e = 0,2 ‰ skapar det belastningen:

s = E x e, dvs. 12,000 MPa x 0,2 ‰ = 2,4 MPa spänning i fallet med Floor 4310.

Eftersom hållfasthetsbelastningskapaciteten av produkten är 5 MPa, är vi inte ens nära att få sprickor.

De motsvarande värdena för ett typiskt betonggolv är e = 0,5 … 0,8 ‰, vilket orsakar en belastning på:

s = 25…30,000 MPa x 0,5…0,8 ‰ = 12,5… 24 MPa spänning i betongen.

Eftersom betong normalt kan motstå ca. 2,5 – 3 MPa spänning, är det faktiskt ganska sällsynt att ett flytande betonggolv inte har spruckit.

Dock, om spänningsstyrkans kapacitet överstigs, kommer ytbjälklaget att börja spricka vid något tillfälle (vilket normalt kan ses som flera (3-5) spricklinjer som möter varandra i en punkt någonstans på golvet).

Sedan kommer alla “äggskal” att fortsätta spricka i mindre bitar. Denna processen kommer att fortsätta tills bitarna är tillräckligt små för att inte orsaka ett moment M, stora nog för att överstiga böjningskapaciteten hos själva plattan.

 

---

 

Orsaker för förlängningsskillnader

Separation av materialet vid pumpning eller gjutning.

Detta är väldigt typiskt för betong, eftersom stenarna har en tendens att sjunka till botten och cementpastan att flyta till ytan. Eftersom stenarna inte krymper, men cementpastan gör det, kommer detta att orsaka en permanent spänning i ytan, vanligtvis tillräckligt för att spräcka spröd betong.

Även för pumpbara avjämningsmassor, finns det stora skillnader i materialets förmåga att förbli oseparerat även om själva produkten flyter väl genom pumpslangen. Weber lägger mycket stor vikt vid detta fenomen under utveckling av de avjämningsmassor vi rekommenderar på flytande golv.

Ett typiskt exempel är vid applicering av en traditionell avjämning/golvmassa på arbetsplats där entreprenören är frestad att öka vattenförhållandet under pumpningen för att erhålla bättre utflödesegenskaper. Samtidigt, i de flesta fall ovetandes, kan golvet totalt förstötas. Vi på Weber anser att en pumpbar golvprodukt också i praktiken skall vara pumpbar på byggplatsen med det givna vatteninnehållet vid olika omgivningstemperaturer. Vi utvecklar inte produkter som endast är blandbara vid perfekta laboratorieförhållanden.

Ojämn krympning vid uttorkning.

Traditionella bruk och betong har normalt problem med utdragna uttorkningstider. I försök att snabba på torkningen och därigenom byggprocessen, försöker platsledningen normalt att sörja för goda härdningsförhållanden på byggplatsen.

Ytan torkar emellertid fortare än botten, vilket förorsakar att ytan krymper före botten. Särskilt under vintertid, när luften är torr, har traditionella flytande golv en tendens att kantresa och spricka rejält.

Weber bemästrar uttorkningsprocessen tack vare låg helhetskrympning, kontrollerad kemisk- och fyskiskt uttorkning av massan och, som en alltid fungerande metod, rekommenderar vi användning av Weber Floor 4716 Primer för att sakta ner ytans avdunstning. Skyddsprimer säkerställer också att de cementbaserade produkterna får tillräckligt med vatten för sättningen, hydratiseringsprocessen, vilket ger de slutliga starka egenskaperna hos Weber cementbaserade golvprodukter

Ojämn värmeexpansion

I uppvärmda golv värms materialet runt kablar och rör till (nästan) samma temperatur som kablarna/rören själva. Om golvplattan ligger på en isolering kommer knappt någon värme att ledas neråt, vilket också orsakar att plattans botten blir lika varm. Dock kommer ytan att vara svalare, närmare den omgivande lufttemperaturen, lite beroende på hur mycket “värmeisolering” (parkettgolv, mattor, möbler etc.) vi har ovanpå plattan.

Tänk på att vattenburen värme kan rinna med ganska varmt vatten, t.ex. 55 ºC. Yttemperaturen kan då vara 25 ºC. Vi kommer att ha en värmeexpansion i plattans botten med 30 ºC x a, där a värmeexpansionskoefficienten för materialet. En sådan värmeskillnad orsakar vanligtvis att plattan spricker totalt.

Om denna uppvärmning utförs vid ett tidigt stadie efter pumpning eller gjutning, är det troligt att materialet inte har hårdnat ens till nära av dess slutliga hållfasthetsegenskaper. Värmen kommer också att avfukta materialet, vilket stoppar vidare hållfasthetsutveckling. Med svår kantresning kombinerat med avsaknad av hållfasthetskapacitet, är skälet för sprickblidning av traditionelt uppvärmda golv uppenbart.

Vi rekommenderar att uppvärmda golv först härdar normalt och sedan värms upp med normala, måttliga temperaturer under normal användning.