ASR i gamla betongkonstruktioner
Björn Lagerblad
CBI Betonginstitutet
Vad är ASR?
Alkalisilikareaktionen beror på att i den alkalina
miljön som finns inne i en betong så kan silika
(kvarts) lösas upp och bilda en gel. Det är i princip
vattenglas.
Denna gel kan hydroskopiskt ta upp vatten vilket ger
en expansion som spräcker betongen
Sprickbildningen i sin tur kan ge andra problem med
exempelvis frost vilket kommer att visas.
Typiska ASR på äldre konstruktioner
Foto Jan Trägårdh
Vad är reaktiva bergarter
Amorfa och mycket finkorniga kiselmineral är lösliga
och reaktiva
• Opal
• Flinta,
• Ryolit/porfyr
• Finkornig kvarts som deformerade bergarter, mylonit
Dessa kan lösas upp hastigt i fuktiga alkaliska miljöer.
Kvarts • mineral med stora kristaller löses upp mycket
långsamt och ger därför inte problem.
Expansion mm/m, NT Build
3
2,5
Snabbt reaktiv
2
1,5
Långsamt
reaktiv
1
0,5
Ofarlig
0
0
Jan
Trägårdh
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Potentiellt reaktiv bergart (%)
Förutsättningar för alkali kiselreaktionen
För att reaktionen skall ske fodras alla ingredienser
Alkalisilikagelen (koncentrerat vattenglas) absorberar vatten (fordrar
fukt) och ger en svällning som spräcker betongen
Reaktionshastighet och tidsaspekter
•pH som är relaterat till typ av cement (puzzolaner
minskar hastigheten). Alkalier ger inte högt pH I sig
när man får högt pH beror det på att det bildas
alkalihydroxid och att denna är lättlöslig (I motsats
till kalciumhydroxid).
•Temperatur
•Fuktighet
•Typ av reaktiv ballast.
•Naturgrus innehåller en blandning. Grus från
Stockholmregionen innehåller lite porfyr, myloning,
gnjs och sandsten
Expansion i vatten hos betong med olika typer av ballast
Problem för gamla konstruktioner
Det som alltmer kan observeras är kombinationen ASR och frost där ASR
har öppnat upp för frost. En sprickvidd över 0,3 mm är kritisk
Detta blir speciellt känsligt för horisontella överytor med liggande vatten/snö.
Det farligaste ur statisk
Skador;
synpunkt är inte pelarna
de på pelarna lagda
Pelare som håller upp balkar. utan
balkarna.
ASR med pålagd inre
frostattack
ASR-Frost urlakning i
stora sprickor
Skador
Vad skadorna på
Skadorna är orsakade av en sekvens av skadeorsaker
I tidsordning
1. Alkalisilikareaktion
2. Frost
3. Armeringskorrosion
Polerprov
med UV-ljus
Tunnslip med UV-ljus
Järnvägsbrostråg. Hög fukthalt I tråget har givit
ASR. När sprickorna bilivit för stora har vatten
runnit ner i sprickorna som ligger parallellt med
spännarmering. Det har givit frostsprängning.
Bilder Jonatan Paulsson-Tralla
Bilder Jonatan Paulsson-Tralla
Bilder Jonatan Paulsson-Tralla
Fukt I fogar har givit ASR
och frost.
Viktiga områden med
reaktiva bergarter.
A = Snabbt reaktiv.
(flinta, metasediment)
B
C
B= Medelreaktiv.
(metasediment)
C
C
C
C= Långsamt reaktiv.
(metavulkaniter, myloniter)
C
A
Jan Trägårdh
Diskussion
Naturgrus innehåller en mångfald olika typer av bergarter varav en
del är alkalireaktiva
Under 1970 talet byggdes en del broar och andra konstruktioner med
Slite Std cement (1,2 %) som innehöll ganska mycket alkalier.
Tidigare göts med andra typer av cement som St Vika (0,8 %)etc som
även dessa innehöll ganska mycket alkalier
I en del fall och i vissa regioner som exempelvis dalarna med porfyr i
ballasten gav det på ca 15 år upphov till distikt sprickbildning
I äldre konstruktioner kan man se svag uppsprickning som i sig inte
ger allvarliga skador.
I kombination med fuktutsatt miljö i fogar och på horisontella ytor
kan de små sprickorna hjälpa till att vattenmätta betongen så att det
uppstår frostskador som förstör betongen.
