Begreper om betong

Betong

Betong er en betegnelse på et byggemateriale fremstilt av sement, vann og tilslag. Sement blandet med vann danner et sementlim som fyller ut hulrommene mellom tilslaget, som gjerne er av sand og stein. Sementen reagerer kjemisk med vann og herder til en hard masse. Sementlimet blir så sterkt etter herding at brudd og sprekker ofte går tvers igjennom steinmaterialer i tilslaget.

Tilslag

Hovedbestanddelen i betong er sand og steinmaterialer som også kalles tilslaget. Vanligvis utgjør tilslaget så mye som 60-75% av den ferdige betongmassen. Tilslaget kan deles opp etter graderinger eller i fraksjoner. I betongsammenheng kalles tilslag med kornstørrelse lik eller mindre enn 4mm fint tilslag. Fint tilslag kan komme fra naturlig erodert masse eller fra mekanisk knusing av stein og grus. Grovt tilslag er materiale med kornstørrelse lik eller større enn 4 mm. Tilslag har vært gradert på ulike måter. Tidligere ble alt som var mindre enn 9,5 mm kalt sand, mens alt som var større kalt stein.

Ettersom tilslaget utgjør en såpass stor del av den ferdige betongen er kvaliteten på sand- og grusmaterialene svært viktig. Godt tilslagsmaterialet er granitt og gabbro, men tilslag kan også lages kunstig som lettklinker. Kornsammensettingen i tilslaget bør være varierte slik at mindre partikler fyller ut rommet mellom større partiklene.

Hydraulisk bindemiddel

Hydraulisk er en karakteristikk på et bindemiddel som herder gjennom en kjemisk reaksjon når det blandes med vann. De fleste bindemidlene som anvendes i dag er hydrauliske, slik som portlandsement, hydraulisk kalk og gips. Luftherdene kalk eller hydratkalk, herder derimot ved at vannet fordamper og luftens karbondioksid tas opp av mørtelen.

Portlandsement

Det som i dagligtale omtales som sement er gjerne portlandsement. Portlandsementen ble først produsert av den engelske mureren Joseph Aspdin i 1824. Han brente kalkstein sammen med leire til en sement som fikk sitt navn fordi den etter herding lignet den engelske portlandsteinen. Den fremstilles ved brenning av kalk og leire, eventuelt leire blandet med kritt til sintring. Sintring er en prosess hvor materialene ved oppvarming begynner å vokse sammen. Etter brenningen males klumpene fra sintringen til et fint pulver. I teknisk forstand var produktet Aspdin fremstilte en hydraulisk kalk. Det var først med utviklingen av nye sintringsmetoder etter 1850, at den egentlige portlandsementen kom på markedet.  

Naturlig sement

Naturlig sement fremstilles fra en enkelt råvare som er blandet naturlig. Eksempler på naturlig sement er leirholdig kalkstein eller pozzolan, som er en vulkansk aske. Produktet brennes på lave temperaturer, mellom 800 og 1100 grader. Eldre fasadeornamenter og dekorasjoner er ofte laget av naturlig sement. Den naturlige sementen stivner fort, oftest på mellom 7-20 minutter. Andelen sand er liten og fargen varierer fra varmere gråbrun til rødlig. Romansement er en type naturlig sement som ble patentert av engelskmannen James Parker i 1796. Den fremstilles av leirholdig kalkstein. Romerne lagde sin sement av pozzolan.

Fasader og utsmykninger i naturlig sement kan oftest ikke repareres med portlandsement. Kvalitetene og sammensetningen i den naturlige sementen varierer på grunn av råstoffets skiftende innhold. Det innebærer at man i dag må gjøre grundige undersøkelser av den naturlige sementen i eldre bygg når skader skal utbedres. Naturlige sementer ble i hovedsak brukt i perioden 1850 til 1914.

Mørtel

Mørtel er en fellesbetegnelse på den plastiske massen som brukes til overflatebehandling (puss) og til å binde murstein eller blokker sammen. Mørtelen herder etter hvert til en fast form, f.eks. betong. Mørtelen består av vann, tilslag og et bindemiddel. Tidligere var kalk og leire vanlige bindemidler, i dag brukes i hovedsak sement som bindemiddel. Sement kan imidlertid ikke brukes som erstatning i tilfeller hvor kalk og leire er brukt som bindemiddel.

Tørrmørtel er en blanding av sement og tilslag som tilsettes vann av brukeren. Tørrmørtel kan kjøpes i sekker med ulike styrkegraderinger, eksempelvis B20, B25, B30, B35 og B45 hvor B20 er den svakeste. Tallet sier noe om betongens trykkfasthet, for eksempel har en B20 betong en trykkfasthet på ca. 28 kg per kvadratmillimeter.

Sammensatte mørtler

Skepsisen til portlandsement og homogene betongkonstruksjoner var langvarig i Norge. Frem til begynnelsen av 1900-tallet var det derfor vanlig å tilsette en liten mengde portlandsement i kalkmørtelen for å gjøre den sterkere. Etter hvert ble den vanligere med en større mengde sement tilsatt en mindre mengde kalk, såkalt KC mørtel eller bastardmørtel. Utover 1900-tallet gikk man over til rene sementmørtler.

Armert betong 

Omkring 1850 bygde den franske gartneren Monier en konstruksjon med jern støpt inn i betongen. Betong i seg selv har liten strekkstyrke, men med armert jern får den en høy styrke i strekk- og bøypåkjente konstruksjoner. Det tok tid før armert betong eller jernbeton som det ble kalt fikk innpass i byggeriet i Norge. De første jernarmerte byggene finner vi hos forsvaret, blant annet ved bygging av ammunisjonslagre, som ved Oscarsborg ca 1890. Noe senere finner vi eksempler som Historisk museum (1902) med dekker av monierbetong, Oslo Havnelager (1913-1916) og Såheim kraftstasjon (1914). Armerte betongdekker og tak fikk først større utbredelse i 1930-årene.   

Slakkarmering: Armeringsstål som støpes inn i betongkonstruksjoner uten å bli påført ytre krefter. 

Spennarmering: Armeringsstenger eller vaier som strekkes og spennes opp før de festes til betongen. 

Kamstål: Armeringsstang med kammer på overflaten stilt skrått eller vinkelrett på lengden, som gir ekstra god forankring til betongen. 

Fiberarmering: Tråd- eller stangformede armeringsfibre som blandes inn i betongen. Lengden på hvert fiber er 5-10 cm, og bidrar til god heft i betongen. 

Tilsetningsmaterialer/stoffer

Flygeaske er små partikler av aske som følger med røykgassene fra kullfyrte brennkamre. I Norge brukes flygeaske som tilsetning i flere sementprodukter og andelen flygeaske kan være så høyt som 20%. Flygeasken gjør betongen tettere, den bidrar dessuten til å redusere energibruken ved produksjon av sement og reduserer dermed utslippene av CO₂.

En rekke tilsetningsstoffer kan blandes med mørtel for å endre egenskapene til både fersk og herdet betong. Herdeprosessen kan eksempelvis både akselereres eller forsinkes. Tilsetningsmiddel kan dessuten gjøre det mulig å arbeide under frysepunkter, man kan tilsette farger m.m.  

Karbonatisering

Karbonatisering oppstår når betong er i kontakt med luft som sakte diffunderer inn i betongen. Betongen reagerer da kjemisk på karbondioksidet i luften og det dannes kalsiumkarbonat. Prosessen fører til at betongens pH-verdi reduseres. Betong har vanligvis en høy pH-verdi som beskytter armeringen vi en oksidfilm. Når pH-verdien synker ødelegges den beskyttende filmen, noe som kan føre til korrosjon på armeringsstålet. Når jernet ruster utvider det seg og da sprekker betongen.  

Kalk eller sement - hva har jeg?

En lys mørtel og fug er sannsynligvis en kalkmørtel. Hva som er benyttet kan fastslås ved en kjemisk test, men her har Camilla Sandem Dhelie fra Weber Norge sine tips til hvordan å finne ut på stedet hva som er benyttet.

Tidstesten

Før 1850: Leire og kalk. Gammel kalk var gjerne lokalprodusert, av ulik kvalitet og med ulike tilsettinger for eksempel hestehår og kuhår (en håndfull til 25 kg)

1850-1905: Ulike tilslag av Portlandsement i kalk

1905- til i dag: Moderne sement

Fargetesten

Lys grå: Kalk - kan også være fargesatt med jernoksidpigmenter i rødt, gult eller sort

Lys grå med hvite og sorte prikker: Kalk med mørk sand som tilslag. De hvite prikkene er kalk som ikke er oppløst.

Mørk grå: Sement.

Konsistenstesten

Kalk: Smuldrer når du pirker ut en bit og klemmer den mellom fingrene.

Sement: Vanskelig å plukke ut biter, knekker du av en bit, er den hard!

Smakstesten

Kalk vil smake veldig tørt på tungen.