Steypa getur verið viðkvæm fyrir sprungumyndun á fyrstu klukkustundunum eftir niðurlögn ef að aðstæður eru þannig að hún þornar of hratt. Veðuraðstæður á verkstað geta valdið því að uppgufun verður of mikil af yfirborði steypunnar sem leiðir til togspennu í yfirborði og aukinni hættu á sprungumyndun. Til að koma í veg fyrir sprungumyndun er mælt með því að steypa eftir veðri og notast m.a. við yfirbreiðslur eða rýrnunarvara  þegar þörf krefur.

Hvað eru þurrksprungur í steypu?

Þegar steypa er hrærð í steypustöð , myndar vatn og sement samfeldan fasa af sementsefju sem byrjar fljótlega að hvarfast, storkna og síðar harðna.

Þessi hvörfun er mjög háð því að rétt hlutfall sé á milli vatns og sements í steypuhrærunni og þess vegna er steypa mjög viðkvæm fyrir því að þorna óeðlilega hratt, þá sérstaklega snemma eftir niðurlögn.

Þurrksprungur í steypu eru þ.a.l. sprungur sem myndast þegar vatnsbúskapur steypu er ekki í jafnvægi eftir niðurlögn.

Almennt eru þessi áhrif flokkuð í plastíska-rýrnun og þurrkrýrnun. En plastísk rýrnun verður þegar steypan er enn í sínu ferska ástandi á meðan þurrkrýrnun verður þegar steypan hefur fengið tíma til að harðna. Í grunnin er sama ferli þó að valda sprungumynduninni í báðum tilvikum. Í þessari grein ætlum við að leggja áhersu á plastíska rýrnun.

Mynd 1: Ófullnægjandi aðhlúun á steyptri plötu eftir niðurlögn á heitum sólríkum degi.

Af hverju myndast sprungur í yfirborði steypu þegar þurrt er í veðri?

Plastísk rýrnun

– Eftir niðurlög leitar vatn nálægt yfirborðinu upp og byrjar að blæða út úr steypunni, þessi blæðing er eðlileg upp að vissu marki en ef uppgufun af yfirborði steypunnar verður meiri en sem nemur eðlilegri blæðingu hennar, veldur það ójafnvægi og hættan eykst verulega á því að sprungur myndist.
– Þegar steypa þornar óeðlilega hratt í kjölfar niðurlagnar verður hún þannig fyrir rýrnun, þ.e. rúmmál hennar minnkar og hún dregst saman. Við þessa rúmmáls minnkun myndast togspenna í yfirborði steypunnar og hún á í hættu á að springa.
– Ef Þetta gerist strax eftir niðurlögn þegar hún er enn fersk kallast það plastísk rýrnun á steypunni, þetta myndar oft stórar stakar sprungur á yfirborði steypunnar. Þessar sprungur líta oft illa út en hafa sjaldan mikil áhrif á burðarþol steypunnar í heild. Hins vegar opna þær steypuna fyrir ytri áraun ef ekki er gengið frá þeim eftirá og þeim lokað.
– Plastísk rýrnun á sér stað á fyrstu klukkutímunum eftir niðurlögn og hægt er að koma í veg fyrir hana með aðhlúun í kjölfar niðurlagnar.
– Þar sem hlutfall yfirborðs á móti rúmmáli steypu er hátt þarf að gæta sérstakrar varúðar, eins og t.a.m. þegar steypa á lárétta fleti undir berum himni, þarf að huga að veðuraðstæðum og passa að uppgufun verði ekki of mikil í steypunni eftir niðurlögn. Gott dæmi um þetta eru stórar plötur á þurrum vindasömum vor/sumardögum.

Mynd 2: Plastísk rýrnun í steypu

Ýmsir efnisþættir hafa áhrif á plastíska rýrnun í hönnun steypunnar:

Magn sements: Rýrnun virkar á sementsefju hluta steypunnar sem þýðir að magn sements og annara bindiefna hefur mikil áhrif . Þannig að, meira sement þýðir aukin hætta á rýrnun. Þ.a. sterkar steyputegundir þar sem áhersla hefur verið lögð á mikið sementsmagn krefjast oft meiri varkárni í meðhöndlun.

V/S tala: Hlutfall vatns/sements hefur mikil áhrif á þurrkrýrnun steypu. Á einfaldan hátt má segja, að því meira vatn sem er í uppskriftinni því meiri verður uppgufunin og þannig verður hætta á aukinni rýrnun í steypunni.
Þetta þarf sérstaklega að hafa í huga þegar óskað er eftir því að vatni sé bætt í steypubíl á verkstað til þess að bæta vinnanleika steypunnar. Það veldur því að steypan verður ekki með þá eiginleika (v/s) tölu sem hún var hönnuð fyrir og aukin hætta verður á rýrnun, og þ.a.l. sprungumyndun.
Þessi aðferð er í raun stranglega bönnuð til þess að bæta vinnanleika steypu samkvæmt ÍST EN 206:2013 (vegna einmitt þessa þáttar og ýmissa annara skaðlegra fylgikvilla sem geta komið upp við bætingu vatns á verkstað).

Hitastig steypu: Ef hitastigsmunur á steypu og lofthita verður mikill eykst uppgufun, þ.a.l. getur hár steypuhiti valdið aukinni rýrnun. Hár steypuhiti getur verið örsök ýmissa þátta í hönnun steypunnar.
– Þykk þversnið: í þykkum þversniðum verður meiri hitamyndun, þá sérstaklega í kjarna steypunnar.
– Háhraða sement: hraðari hvörfun sements í upphafi veldur aukinni hitamyndun og þ.a.l. aukinni hættu á rýrnun.
– Háhraða sement: hraðari hvörfun sements styttir þó tíman þar sem steypan er viðkvæm fyrir rýrnun.
– Flugöskusement: Flugöskusement hvarfast hægar en hefðbundið Portland sement og hitamyndun verður því jafnari. Þetta veldur því að minni líkur eru á rýrnun.
– Flugöskusement: Hægari hvörfun sements lengir þó tímann þar sem steypan er viðkvæm fyrir rýrnun og því þarf að huga að umvherfisaðstæðum ef nota á flugöskusement sem lausn til þess að minnka líkur á sprungumyndun.

Fylliefni: Almennt er talað um að lár fjaðurstuðull þýði meiri rýrnun, en reynsla okkar er sú að það eigi ekki endilega við þegar að kemur að íslenskum steinefnum. Þetta getur verið misjafnt á milli steinefna og uppruna þeirra. Þessi þáttur á frekar heima í þurrkrýrnunar umfjöllun þar sem steypan er orðin hörð.

Hvörfunargráða: Því lengra sem steypan er komin í hvörfunarfelinu minnkar hættan á rýrnun. Steypan getur þó haldið áfram að rýrna eftir að hún hefur harðnað og flokkast það þá sem þurrkrýrnun. Í grunnin má segja að því eldri sem steypan er þeim mun minni hætta er á rýrnun.

• Utanaðkomandi þættir sem hafa áhrif á plastíska rýrnun:

• ---

• Umhverfisraki: Ef að þurrt er í veðri þá er hætta á aukinni uppgufun úr steypunni, sem eykur líkurnar á rýrnun.
• Umhverfishiti: Hár umvherfishiti veldur aukinni uppgufun og þ.a.l. meiri hættu á rýrnun.
  • Umhverfishiti: Ef umhverfishiti er lár og steypuhiti er hár, veldur sá hitastigsmunur aukinni uppgufun og líkur á rýrnun aukast. Þetta atriði gleymist oft á vorin (sunnanlands) þegar norðlægar áttir eru oft ríkjandi með köldu/þurru og björtu veðri í lengri tíma.
  • Vindhraði: Aukinn vindhraði veldur því að raki flyst hraðar frá steypunni og nýtt þurrara loft kemur í staðin, þetta veldur því að aukin hætta verður á rýrnun. Þessi þáttur á sérstaklega við ef umhverfisraki er lár og er oft vanmetinn þáttur þegar utanaðkomandi aðstæður eru metnar fyrir steypuframkvæmdir.

• Hvernig má fyrirbyggja að steypa springi við þessar aðstæður?

   

  Hér á landi er hitastig oft hentugt m.t.t. þessarar áhættu. En loftraki og vindhraði geta verið mjög breytileg og haft mikil áhrif á hættumat þegar kemur að steypuframkvæmdum. Hafa skal þessa áhættu í huga þegar kemur að sólríkum dögum og enn frekar ef vindur blæs nokkuð stíft. Sérstaklega þegar kemur að því að steypa stórar plötur undir berum himni í þeim aðstæðum.

  Við hjá steypustöðinni höfum sérstaklega tekið eftir áhættunni sem fylgir köldum björtum vordögum þar sem menn vanmeta áhrif þess þegar hitastigsmunur á milli lofts og steypu verður mikill. En ekki síður þegar líða tekur á sumarið og við taka heitari sólríkir dagar sem valda þá aukinni uppgufun vegna þess eiginleika heita loftsins að flytja raka frá steypunni.

  Nokkrar aðferðir hafa reynst vel við að minnka hættuna á plastískri rýrnun og fyrirbyggja sprungumyndun í  steypu fyrstu klukkustundirnar eftir niðurlögn, en hér höfum við tekið saman okkar helstu ráð.

• 

  • Ákvarðanataka

  • • ---

    • – Steypa eftir veðri og fylgjast með veðurspám.
    • – Ekki velja sólríkan/heitan og vindasaman dag fyrir plötusteypun án þess að vera tilbúinn með aðhlúunaraðgerðir.
    • – Finna má rauntímaupplýsingar um hitastig, vindhraða og loftraka frá ýmsum veðurmælinga stöðvum hjá veður.is en hafa skal í huga að staðbundnar veðuraðstæður geta verið frábrugðin gildum sem þær stöðvar gefa upp, sérstaklega ef fjarlægðir eru miklar.

• Aðhlúun sem fyrirbyggir rýrnun (sprungumyndun):

Mynd 3: Notkun rakaþéttrar yfirbreiðslu hindrar útgufun vatns og minnkar líkur á sprungumyndun.

• Nota yfirbreiðslur eftir niðurlögn: Rakaþéttar yfirbreiðslur henta vel til þess að hindra útgufun vatns úr steypunni og minnka talsvert líkur á sprungumyndun.
• Vökva steypuna eftir niðurlögn: Oft er ráðlagt að úða vatni reglulega á steypuna eftir að hún hefur tekið sig og þannig passa að yfirborð hennar sé ávalt rakt. Þetta er t.d. hægt að gera með venjulegum garðúðara fyrir bílaplön. Þetta kemur í veg fyrir að vatn gufi uppúr steypunni sjálfri og minnkar þannig líkur á sprungumyndun. Þetta á að sjálfsögðu við um þurrkrýrnun og á ekki að gera áður en að steypan hefur tekið sig.
• Nota steypuþekju/rýrnunarvara: Hægt er að úða eða pensla sérstökum þekjum á steypuna strax eftir niðurlögn sem hjálpar steypunni að halda í raka sem annars gæti gufað upp. Í múrverslun Steypustöðvarinnar er hægt að fá tvær gerðir af Mapecure rýrnunarvörum, Mapecure 1 og Mapecure AF.
  • Mapecure 1 er vatnsleysanlegt efni sem myndar þunna filmu á yfirborði steypunnar. Filman minnkar vatnstap úr ferskri steypu og minnkar þannig líkur á sprungumyndun. Þessi vara hentar vel í almenn steypuverkefni bæði innan og utanhúss og er auðvelt að bera hana á með sprautubrúsa eða með rúllu.
  • Mapecure AF er olíubaserað efni sem myndar sterka filmu á yfirborði steypunnar. Hún myndar mjög góða vernd gegn uppgufun vatns, sérstaklega í krefjandi aðstæðum. Mapecure AF er sérstaklega hönnuð til að verja steypu í kaldara veðri og því hentar þessi vara vel í íslenskum aðstæðum þegar verja á stóra steypufleti utandyra, eins og t.d. plötur og bílaplön. Auðvelt er að bera efnið á með sprautubrúsa eða rúllu.

Mynd 4: Notkun rýrnunarvara (curing agent) hindrar útgufun vatns og minnkar líkur á sprungumyndun.