2012-12-18
ASR problematik i Sverige
Jan Trägårdh
CBI Betonginstitutet AB
Rebetdagen 2012
Innehåll
1)
2)
3)
4)
Vanliga exempel på ASR i Sverige
Förutsättningar för ASR
Reaktiva bergarter i Sverige
Undersökning och bedömning av ASR
1
2012-12-18
ASR: vanliga exempel i Sverige
ASR: vanliga exempel i Sverige
2
2012-12-18
ASR på
brokonstruktioner
Vanligt förekommande
•Kantbalkar
•Pelare
•Stödmurar/fundament
Förekommande
•Brobaneplatta. Mer
sällsynt pga
skyddsbetong och
tätskikt.
ASR: exempel dammkonstruktioner (1954)
- fall med sämre materialkombinationer
3
2012-12-18
ASR: exempel simhallar
reaktivt kisel i kakelplattor och
alkaliskt sättbruk
4
2012-12-18
ASR: exempel golv
snabbt reaktiv ballast ger pop-out - fukttransport
bakom tätskikt
Förutsättningar för ASR
Högt pH > 12,5
När alkalihalten (kg/m3
i betongen är tillräckligt
hög !!
Från Lagerblad, Trägårdh (1992)
5
2012-12-18
Förutsättningar - Löslighet av reaktivt
kisel i betong
Förutsättningar…
•
•
•
Tillräcklig alkalihalt i betong (Na,K):
Alkalihalt i cement: > 0,5% i Na2O-ekvivalent.
Alkalihalt per m3 betong: > 3,0 kg/m3.
Tösalter medför NaCl tillskott, tex kantbalk.
Tillräcklig mängd reaktiv ballast.
Tillräcklig fuktnivå: RF i betong > ca 78 %.
6
2012-12-18
Förutsättningar för ASR i Sverige –
anläggningskonstruktioner
• Svenskt anläggningscementet har < 0,6% Na2Oekv.
• Anläggningscement började användas 1980 för
brokonstruktioner.
• För att nå en alkalihalt > 3,0 kg/m3 i betongen
fordras en cementhalt på 500 kg/m3.
Förutsättningar för ASR i Sverige –
anläggningskonstruktioner
• Innan 1980 fanns ett flertal cement för
anläggningskonstruktioner med olika
alkalihalter. Ofta moderata alkalihalter <
0,85 % Na2O.
• Vattenfall har traditionellt använt
lågalkaliskt cement och cementhalter om
max. 350 kg/m3.
7
2012-12-18
Rätt materialval med avseende på
exponering viktigt!
Exempel: Veritas hus, Oslo
• Byggår 1975
• 500 kg/m3 betong. Alkalihalt i cement ca 1,2 %
Na2O-ekv. Medför 6 kg alkali /m3 betong ( gräns
≤ 3 kg/m3 betong).
• Fuktexponerade delar kraftigt uppspruckna efter
ca 20 år med långsam- medelreaktiva bergarter.
• Dåvarande svenskt husbyggnadscement 5,5 kg
• Nuvarande svenskt husbyggnadscement hade
medfört 4,25-5,0 kg alkali/ kg/m3 betong.
8
2012-12-18
Klassificering av ASR-reaktiva bergarter i
Sverige från provning
Expansion mm/m, NT Build
3
2,5
Mylonit/Finkorn
vulkanit
2
Snabbt
reaktiv
1,5
1
Medel reaktiv
Långsamt reaktiv
Porfyr (röd)
Gnejs 0,5
Ofarlig
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Potentiellt reaktiv bergart (%)
3 typfall av expansionsförlopp –
ASR provning
långsam
snabb
medel
Expansionsförlopp
expansion (mm/m)
5
•Snabbreaktiva bergarter
En viss fraktion och halt är
mest reaktiv
(sandfraktion 2-4 mm, 5-10%)
Rest potential
•Medelreaktiva bergarter
En fraktion mest reaktiv
(1-2 mm fraktion).
4
3
2
1
0
0
20
40
60
Tid (dygn)
80
100
•Långsamt reaktiva bergarter
Mest reaktion vid 100%.
9
2012-12-18
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
Långsamt reaktiv ballast är vanligast i
Sverige
•Initieringstiden är ca 10 år.
•Sprickbildning (0,1-0,3 mm) uppträder
efter ca 20 år.
•Kalibrering mellan försök och
verkligheten :
150 dygn i lab.försök motsvarade ca 20
år i verkligheten.
10
2012-12-18
Kvalitetssäkring för användning av
ballast avseende ASR
• RILEM I: Petrografisk analys. Mängden
potentiellt reaktiv ballast (< 15% enligt EN
12062.
• RILEM II: Accelererad provning, 4 veckor.
Expansion med bruksprismor.
• RILEM III: Accelererad provning, 1 år.
Expansion med betongprismor.
Flera orsaker kan finnas till ASR-liknande
uppsprickning – Analys viktigt!
Vanlig förväxling:
• Självuttorkning
• Uttorkning på ytan
Förekommande
förväxling:
• Inre frostexpansion
11
2012-12-18
Phantom ASR
Vad betyder ASR? Är det ett
beständighetsproblem eller estetik? Analys och tillståndbedömning viktigt!
ASR undersökning
12
2012-12-18
Planslip för övergripande sprickmönster
Tunnslip för bestämning reaktiv potential mängd och typ av reaktiv ballast
Uppsprickning i kornen och
alkali-silikagel i sprickor och
luftporer
13
2012-12-18
Tillståndsbedömning av betong (ASR)
• Petrografisk analys: Mängd och typ av
potentiellt reaktiv ballast (långsam-, medel- eller
snabbreaktiv). Ger expansionspotential.
• Kemisk analys och bedömning av recept:
Mängden alkalier i betongen. Val av cementtyp
och cementhalt.
• Ålder och om möjligt spricksummering.
• Bedömning av exponeringsmiljö: Finns tösalter
och vilken fuktbelastning?
• Värdering av betongens hållfasthetsegenskaper från expansion och sprickor.
14
