De 13 betonsygdomme

..også ofte forkortet AKR

• Alkalikiselreaktioner opstår, når sand og sten ikke er stabile i det basiske miljø i betonen. Disse reaktioner sker under ekspansion og kan skabe en kraftig og ødelæggende revnedannelse i betonen. Alkalikiselreaktioner har kostet bygværksejere store summer i reparationsomkostninger og har derfor i dagspressen haft øgenavne som ”betonpest” og ”bomben i beton”. Reaktionerne kan forebygges gennem valg af egnede sand- og stenmaterialer og en betonsammensætning, hvor især cementen skal vælges rigtigt.
• Udbedring af alkalikiselskadede betonbygværker I praksis kan igangværende alkalikiselreaktioner kun stoppes ved at ændre reaktionsmiljøet sådan, at der ikke længere tilføres fugt og/eller alkalier til betonen. Det kunne typisk ske gennem en passende udtørring og efterfølgende beskyttelse af betonen. Desværre sker det tit, at reaktionerne og de tilhørende revneskader har bredt sig så meget og/eller svækket konstruktionen i væsentlig grad, at større eller mindre dele af det revneskadede bygværk må fjernes og retableres med ny beton

• Beton med utilstrækkelig tæthed overfor luftens kuldioxid (CO₂) kan ikke beskytte armeringen imod rustdannelse på lang sigt. Da rust fylder op til syv gange så meget som jern, vil der ske dæklagsafskalninger. Ofte er konstruktionens bæreevne ikke påvirket kritisk, men risikoen for nedfald af afskallede betonstykker påvirker sikkerheden for færdsel nær konstruktionen. Sikkerheden vil ofte være afgørende for behovet for afhjælpende og udbedrende vedligehold. Karbonatisering er benævnelsen for den kemiske proces imellem kuldioxid (CO₂) i atmosfærisk luft og calciumhydroxid (Ca(OH)2) i betons porevæske. Reaktionsprodukterne fra den kemiske proces er kalk, det vil sige calcium carbonat (CaCO3) og vand (H₂O).

• Chlorid fra almindeligt salt kan trænge ind i beton og få armeringen til at ruste, så denne svækkes alvorligt – og det kan ske helt uden synlige tegn på betonens overflade. Sikring mod indtrængning af chlorid fra salt fra havvand er meget afgørende for at sikre broer, tunneler og andre marine konstruktioners holdbarhed. Også chlorid fra tøsalt kan angribe fx altanplader, parkeringshuse og motorvejsbroer. Endvidere er svømmebadsvand chloridholdigt, hvorfor også holdbarheden af selve bassinet og de nærliggende konstruktioner kan påvirkes af chlorid.

• I Danmark bliver mange konstruktioner udsat for både frost og tøsalt om vinteren. Hvis beton ikke er frostbestandig, kan et frostangreb føre til forskellige typer af skader:
• indre skader, hvor betonvolumenet revner
• ydre skader, hvor overfladen skaller af.
• Nogle gange fremkalder frost begge typer af skader samtidigt. Andre gange vil den ene skadestype være dominerende. I alle tilfælde er vand en forudsætning for frostangreb, og jo højere grad af vandmætning af betons porer, jo større risiko for frostskader. Erfaringen viser også, at saltvand medfører større risiko for frostskader end ferskvand

• Hærdestyring består i at sikre, at hærdeprocessen forløber optimalt. Det betyder, at der skal være vand til stede til hydratiseringen og temperaturforløbet må ikke skade betonen. Normalt er producenten dog interesseret i en hurtig struktur- og styrkeudvikling, hvilket kræver høje hærdetemperaturer. Hærdestyring består således at følgende punkter:
• At undgå at en for stor fordampning udtørrer betonen.
• At undgå at betonen fryser, inden hærdeprocessen er godt i gang.
• At undgå at betonen opnår en for høj temperatur under hærdeprocessen.
• At undgå at betonen bliver udsat for temperaturforskelle, der kan give revner.
• At sikre en passende hurtig egenskabsudvikling – herunder en hurtig styrkeudvikling.

• Manglende stabilitet i frisk beton viser sig på mange måder de vigtigeste er:
• sten separation
• vand separation (bleeding)
• stenseparation er en omfordeling af tilslaget i betonen i visse dele af betonen.
• ved vandseparation udskilles vand fra cementpastaen. Vandet ophobes dels på overfladen og dels under armeringen.
• De typiske årsager er enten undervibrering med stenreder til følge eller overvibrering med vand separation til følge.

• Når et materiale påføres en konstant spænding i en længere periode, medfører det, at deformationen vokser med tiden. Dette skyldes, at materialet kryber. Krybning afhænger af lastens størrelse og varighed, idet krybningen stiger, ved stigende størrelse og stigende varighed af belastningen. Et velkendt eksempel på krybning ses i en bogreol, hvor hylderne med det store leksikon tit vil have en tydelig nedbøjning. En stor del af denne nedbøjning er kommet med tiden, og ikke da bøgerne blev sat ind. Det skyldes krybning i hyldematerialet (træet). En tilsvarende effekt af krybning kan ses i belastede betonkonstruktioner, som fx bjælker og plader. Krybning i beton er mindre end i træ, men princippet er det samme.
• Den relative luftfugtighed, RH, og vandmætningsgraden er de eksterne faktorer, der har størst indflydelse på krybning. Forklaringen er, at et højt fugtindhold i porerne formindsker friktionen, idet vandmolekylerne holder partiklerne i porerne fra hinanden. Fordampningens størrelse afhænger af det specifikke overfladeareal (overfladen i forhold til volumen) af konstruktionen eller prøveemnet, hvilket betyder at slanke konstruktioner vil krybe mere end massive, hvis der sker en udtørring i den periode konstruktionen er belastet. Da temperaturen også har indflydelse på, hvor meget betonen udtørres, vil øgede temperaturer også medføre øget krybning. Krybningen bliver mindre med stigende styrke. Da betonens styrke stiger som en funktion af tiden, vil beton der belastes i en tidlig alder, krybe mere end beton der belastes på et senere tidspunkt. Lave v/c-forhold giver høj styrke og mindre krybning end højt v/c-forhold. Det er primært cementpastaen der kryber, hvilke betyder at et højt cementpastaindhold vil give større krybning. De nævnte parametre har følgende principielle indflydelse på deformationer forårsaget af krybning i betonen:
• Lastens varighed: Deformationen øges med lastens varighed
• Laststørrelse: Deformationen øges proportionalt med lasten
• Relativ luftfugtighed: Deformationen øges med faldende luftfugtighed
• Konstruktionens geometri: Deformationen øges, jo slankere konstruktion
• Temperaturen: Deformationen øges, ved stigende temperaturer
• Vandcementtal: Deformationen øges med stigende vandcementtal
• Tidspunkt for belastning: Deformationen øges, jo tidligere der belastes
• Cementpastaindhold: Deformationen øges med stigende cementpastaindhold

• Der er kun små koncentrationer af nitrat i betonens omgivelser, medmindre det tilføres udefra feks. I form af kunstgødning eller spildevand, og kun få nitrat typer er nedbrydende for betonen. Den vigtigste undtagelse er ammoniumnitrat der nedbryder calciumhydroxiden.

• Nedbrydning af beton kan forårsages af levende organismer. Selve nedbrydningen er dog enten af kemisk eller fysisk da organismerne er nødvendige forudsætning for nedbrydningens start og forløb taler man om organisk angreb Feks.
• Due ekskrementer indeholder fosfor og urinsyre
• Svovlbakterier i kloakrør og havnebassiner
• Boremuslinger der angriber kalksten

• Indstøbt armering ,der er ucarbonatiseret og chloridfri, er beskyttet mod korrosion af den alkaliske porevæske (PH 12,5-13,5) gør at der dannes et meget lille lag jernoxid på stålets overflade som forhindrer korrosion og passiverer stålet – det er derfor vigtigt at hele armeringen er omstøbt.

• Beton fremstillet efter gældende standarder er bestandig i vand. Hvis vandet indeholder sulfater, vil disse kunne reagere på forskellig måde med betonen, og starte en nedbrydningsmekanisme. Tilsvarende kan sulfater iblandet betonen give anledning til nedbrydning. Det skal i denne forbindelse fremhæves, at cement indeholder sulfater for at styre den tidlige hærdeproces. Sulfatangreb kan dels medføre ekspansive reaktioner i beton, dels omdannelse af beton til en blød masse. I begge tilfælde mister betonen sin styrke og sammenhængskraft. Dette kan fremme andre nedbrydningsprocesser, idet andre ioner lettere kan trænge ind i betonen. Sulfatangreb er dog sjældent den primære nedbrydningsmekanisme i beton i Danmark.
• forbindelse med cementproduktionen tilsættes cementen calciumsulfat (gips) for at forsinke (retardere) afbinding af betonen.

• Volumenreduktion i beton kaldes svind. Svind kan medføre revnedannelse, hvis volumenformindskelsen ikke kan foregå uhindret. Flere fænomener og forhold kan medføre svind. Svind kan opdeles i to grupper, henholdsvis 1) svind, hvor der udveksles fugt eller andre stoffer med omgivelserne, og 2) svind, hvor der ikke udveksles fugt eller andre stoffer til omgivelserne. For at undgå revnedannelser i betonen, er det vigtigt at erkende, hvilke faktorer der har indflydelse på svind, således svind og dets skadelige virkninger kan reduceres mest muligt. Derfor skal særlige forholdsregler tages ved projektering, ved valg af betonrecept, og ikke mindst under støbningen. Begrebet svind er ikke veldefineret i danske lærebøger eller standarder, hvilket medfører, at begrebet ofte bliver brugt i flæng. Et antal specifikke svindtyper anvendes på dansk, som fx:
• Carbonatiseringssvind
• Plastisk svind
• Udtørringssvind
• Autogent svind
• Termisk svind
• Selvudtørringssvind
• Kemisk svind

• Hydratiseret cementpasta er stærk basisk (PH 12-14) De fleste syrer danner derfor salte med cementens hydratiseringsindhold om omdanner således cementpastaen syreangreb er derfor stærkt nedbrydende for betonen
• Der findes mange syretyper og de fleste af dem er skadelige for betonen.