Hur lång tid pågår härdningsprocessen i betongen? Jag har hört upp till 40 år efter gjutning. Är själv byggare och har jobbat mycket med betong.
/Roy
Hur länge och med vilken hastighet härdningsprocessen pågår i betongen beror på en mängd faktorer, såsom klimat (fukt och temperatur), vattencementtal (vct), cement typ, alternativa bindemedel, konstruktionstjocklek, osv.
När man pratar om att betongen härdar eller hårdnar brukar man referera till den kemiska processen mellan vattnet och cementens klinkermineraler (alit, belit, aluminat och ferrit). Denna process sker snabbt i början och avtar relativt logaritmiskt med tiden. Den snabba processen i början kan observeras genom den värme betongen genererar tidig skede.
Inom dimensionering och provning av betong är som regel 28 dygn referensålder (vid 20 grader), men givetvis fortsätter hårdnandet/hållfasthetstillväxten efter detta men då ganska långsamt. Hur långt den kemiska processen mellan vatten och cement (hydratation) har hunnit definieras med hydratationsgraden och skrivs med symbolen ”alfa”.
Hydratationsgraden går från noll till att vara 1,0 när fullt hydratiserat, och kan bestämmas experimentellt genom att mäta hur mycket av cementet som har hydratiserat eller genom att mäta mängden kemiskt bundet vatten. Vid 28 dygn kan hydratationgraden vid 20 grader vara runt 0,7 och betongens hållfasthet är ca 70 % sin sluthållfasthet. Men detta tar som sagt mycket lång tid, och hur länge och med vilken hastighet beror på en mängd faktorer.
”Karbonatiseringen gör inte betongen sämre, men gör att pH sjunker i betongen”
Vid låga vct (under ca 0,35) kan det vara ett underskott på vatten som gör att hydratationen mer eller mindre avstannar tills mer vatten blir tillgängligt för den kemiska processen. På samma sätt som om fuktigheten i betongen sjunker under ca 80 % RF, i exempelvis inomhuskonstruktioner. Och om temperaturen i betongen ligger under ca 10 minusgrader avstannar processen eller går mycket långsamt, för att sedan vid högre temperatur fortsätta.
Härdningsprocessen (hydratationen) fortsätter med största sannolikhet långt efter 40 år om vatten finns tillgängligt, om än mycket långsamt. Exakt hur länge kan jag inte svara på, men jag skulle tro i närmare 100 år under normala förutsättningar och har man exempelvis en slaggbetong kan det fortgå ännu längre.
Att hydratationen tar slut innebär inte att betongen efter detta kommer att bli sämre, utan snarare tvärt om. Det finns en mängd oarmerade betongkonstruktioner som är riktigt gamla, exempelvis från romartiden som är över 2 000 år gamla. Det finns även utgrävningar i Israel/Serbien med golv av betongliknande material som är 7 000 år gamla. Problemet med begränsad livslängd uppstår som regel med armerade betongkonstruktioner. Med tiden karbonatiserar betongen (kalciumfasen i cementpastan reagerar med koldioxiden) och övergår till att bli kalksten (kalciumkarbonat).
Karbonatiseringen gör inte betongen sämre, men gör att pH sjunker i betongen och därigenom också korrosionsskyddet för armeringen. Och om armeringen börjar rosta (korrodera) spricker och spjälkas betongen. Även klorider som tränger in till betongen kan få armeringen att rosta på samma sätt. Rätt dimensionerande armerade utomhuskonstruktioner kan bli långt äldre än 100 år, även om de exponeras för frost samt klorider från havsvatten eller tösalter.
Givetvis finns ju mekanisk nötning av betongen, såsom av väder och vind (och frost) samt slitage. Men det finns också ämnen som kan bryta ner betongen, och då är det ofta de som är sura (syror, mm). Det finns även några andra kemikalier som verkar nedbrytande. Har man vattentryck eller flödande vatten kan man få urlakning av betongen (kalkurlakning), vilket försämrar betongen. Så, betong blir alltså bara bättre med tiden, och den börjar inte av sig själv vittra eller brytas ner efter en viss tid.
/Oskar Esping