Millab Consult a.s. Nybyggerveien 15 N-1084 Oslo, Norway Tel Fax

Transkript

1 Oppdragsgiver: Hjellnes Consult AS Byggherre: Oslo Havn KF Prosjekt: Søndre Akershus kai - Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og et installert anlegg for katodisk beskyttelse. Rapportdato: 1. desember 2013 Rapport nummer: Forfattere og prosjektansvarlige: Sivilingeniør Iain H. B. Miller Sivilingeniør Piotr Piaskowski Millab Consult a.s. Nybyggerveien 15 N-1084 Oslo, Norway Tel Fax millcon@online.no Oppsummering Millab Consult a.s. har på oppdrag av Hjellnes Consult AS utført undersøkelser av undersiden av deler av kaidekket og dragere på Søndre Akershus kai i Oslo. I tillegg er det utført en undersøkelse av et 12 år gammel installasjon for katodisk beskyttelse av armeringen i konstruksjonene. Betongundersøkelser: På utvendige betongkonstruksjoner er det utført målinger av overdekninger, kloridinnhold, og karbonatisering. Betongen i underkanten av kaidekket og i dragerne er ubetydelig karbonatisert, og det vil ta svært lang tid før karbonatiseringsfronten når inn til armeringen. Se tabell 5. I undersiden av kaidekket er betongens gjennomsnittlige kloridinnhold i armeringsnivået 0,48 % av antatt sementvekt, med registrert maksimalkonsentrasjon på 0,9 %. To av tre dype kloridprofiler viser at det pågår kloridinfisering fra kaidekkets overside. Det er ikke registrert korrosjonskritiske konsentrasjoner, men det er viktig å være klar over muligheten for at kloridkonsentrasjonene stedvis kan overstige den korrosjonskritiske grenseverdien på 0,4% av sementvekten. Kloridinfiseringen er sannsynligvis forårsaket av veisalt, og manglende eller defekt membran under asfaltdekket. I dragerne er betongens gjennomsnittlige kloridinnhold i armeringsnivået 1,13% av antatt sementvekt, med registrert maksimalverdi på 1,5% av sementvekten. Kaiskjørtet: Tiden det vil ta til hele overdekningen er kloridinfisert til konsentrasjonskritisk grenseverdi estimeres derfor til å være omlag 34 år fra idag. Det understrekes at dette er kun er et estimat basert på antagelser, ettersom presise beregningsmodeller ikke eksisterer. Det er mulig at betongen i de ytterste 25 mm ble kloridinfisert til korrosjonskritisk grenseverdi allerede etter 3 år, hvilket i så fall vil gi en halvering av den gjenværende tiden til overdekningen blir kritisk infisert. Tilstanden er generelt god ettersom skademengden er liten, og ettersom det ikke er registrert alvorlige forhold eller tegn til svikt i konstruksjonene. Kloridkonsentrasjonene i betongen i dragerne og i undersiden av kaidekket er høye. Dersom skadeutvikling skal forhindres er det nødvendig å videreføre den katodiske bekyttelsen for å hindre armeringskorrosjon, eller å iverksette tilsvarende tiltak for å passivere armeringen. Estimeringen av den gjenværende tiden til overdekningen i kaiskjørtet får et korrosjonskritisk kloridinnhold indikerer at det bør utføres tiltak for å bremse diffusjonshastigheten av kloridioner. Det bør vurderes tiltak som hydrofobering, eller påføring av polyureabelegg. Undersøkelser av instalasjonen for katodisk beskyttelse: Installasjonen fungerer, men de rapporterte svakhetene i årsrapporten fra 2011 viser at funksjonskvaliteten varierer mellom sonene, og innbyrdes i sonene. Dersom installasjonen skal videreføres, er det behov for fornyelse av styringsenheten, og sannsynligvis også kraftforsyningene. For å oppnå tilfredstillende deplariseringsmålinger bør det foretas utskifting av anoder og anodemasse i alle soner som har utilfredstillende depolarisasjonsmålinger, skadeutvikling på konstruksjoner, og åpenbar nedbrytning av anodemasse. Nedbrytning av anodemasse og fortæringen av betongen rundt anodemassen vil fortsette å forringe installasjonens effektivitet. Dersom utbedringer ikke foretas antar vi at installasjonen vil fungere i ytterligere 5 til 7år, men iløpet av den tidsperioden vil beskyttelseseffekten gradvis forringes. Kostnaden for utbedring av den eksisterende installasjonen til et kvalitetsmessig nivå som tilsvarer en ny installasjon estimeres til omlag kr. 5 milloner eksklusive mva. forutsatt av at anoder og sekundæreledere gjenbrukes. Kostnaden for riving av den eksisterende installasjonen, og installasjon av en ny, estimeres til kr. 8 millioner eksklusive mva. Kostnaden for riving av den eksisterende installsjonen, og utførelse av elektrokjemisk passivering av armeringen ved kloriduttrekk, estimeres til kr. 5 millioner, eksklusive merverdiavgift.

2 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Innholdsfortegnelse Side Oppsummering Innledning Korrosjon i karbonatisert og/eller kloridinfisert betong Katodisk beskyttelse av innstøpt stål - prinsippet og virkemåten Undersøkelser Karbonatiseringsmålinger Overdekningsmålinger5 4.3 Bestemmelse av kloridinnhold i betongen Visuelle indersøkelser og skaderegistrering Behandling av prøvedata Evaluering av tilstanden til betongkonstruksjonene Karbonatisering Kloridinfisering Skademengder og skadetyper Konklusjon om tilstanden til betongkonstruksjonene Evaluering av installasjonen for katodisk beskyttelse av armeringen Innledning Kontroll av strømleveranse Undersøkelse av anoder, anodemasse og betong rundt anodene Konklusjon om tilstanden til installasjonen Tiltak og kostnadsnivå 18 Vedlegg 1 Fotografier 19 Vedlegg 2 Soneinndelingkart og årsrapport av Side 2 av 27

3 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse 1.0 Innledning Millab Consult a.s. har på oppdrag av Hjellnes Consult AS utført undersøkelser av undersiden av kaidekket og dragere i aksene 40 til 55 på Søndre Akershus kai i Oslo. Akseinndelingen er vist i figur 1. På konstruksjonene i de samme aksene er det utført undersøkelser av en 12 år gammel installasjon for katodisk beskyttelse av armeringen. Formålet med undersøkelsene er å evaluere tilstanden til både konstruksjonene og KB-anlegget. Resultatene skal benyttes til å bedømme vedlikeholdsbehovet til konstruksjonene og funksjonsdyktigheten til KB-anlegget. En skisse over KB-installsjonen og soneinndelingen av anlegget for katodisk beskyttelse av armeringen er gitt i vedlegg 2. Figur 1: Utsnitt av av Søndre Akershus kai - aksene 40 til 55 i søndre del. 2.0 Armeringskorrosjon i karbonatisert og/eller kloridinfisert (saltinfisert) betong I frisk, ukarbonatisert betong beskyttes stålet mot korrosjon i kraft av sementens alkalinitet. Sement inneholder oksider og hydroksider av alkalie- og alkaliejordmetaller som gir fersk betong en ph på mellom 12 og 14. I dette alkaliske miljøet passiveres stålet ved overflatedannelsen av en oksidfilm som beskytter mot korrosjon. Oksidfilmen er stabil ved ph-verdier høyere enn 9.5 i kloridfattige miljøer. I kloridrikt miljø vil passiverende oksidfilmen brytes ned. Korrosjon oppstår når den passiverende filmen brytes. Steder hvor filmen går i stykker blir anodiske, mens steder hvor filmen er intakt er katodiske. Sammen gir disse anodiske og katodiske steder opphav til korrosjon. Umettet betong er et porøst og gassåpent materiale. Betongens porer fylles med luft som fra naturens side inneholder små mengder med sure gasser. Fra vårt ståsted, er den viktigste av disse kullsyregass, (karbondioksid, CO 2 ). Betongen absorberer CO 2 som reagerer med sementens alkaliske stoffer. Reaksjonen er kjent som karbonatisering, og fører til et fall i ph. Når ph-verdien kommer ned til ca. 9.5, er ikke passivfilmen lenger stabil, og den går i stykker og eksponerer stålet for korrosjon. Kloridioner trenger inn i betongens poresystem ved kappilæroppsug og migrering. Kappilæroppsug skjer hurtig, men innsugningsdybden er sjelden stor. Migrering skjer ved diffusjon, og hastigheten avhenger av betongens tetthet. Side 3 av 27

4 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Volumet til rustproduktene som dannes når stål korroderer kan være 2 til 10 ganger det medgåtte stålvolumet. Volumøkningen kan gi et svelletrykk opp til 80 Mpa, som er langt større enn betongens strekkstyrke, og som resulterer i oppsprekking og avskalling. Ved kloridinfisering foregår det lokale korrosjonsangrep som resulterer i groptæringer på stålet. Groptæring er sjelden synlig på betongoverflatene, og kan pågå inntil stålet gjennomhulles eller kappes. Slik sett er armeringskorrosjon i kloridinfisert betong adkillig mer lumsk enn i karbonatisert, kloridfri betong. 3.0 Katodisk beskyttelse av innstøpt stål - prinsippet og virkemåten Til installasjon av katodisk beskyttelse benyttes elektroder som monteres på betongoverflater, eller som innsettes i betongen i borhull eller slisser. Ved hjelp av en likeretter påtrykkes elektrisk spenning mellom anodene og armeringen, hvor armeringen fungerer som katode. Spenningen og strømmengden som leveres justeres av en egen styringsenhet. Korrosjonsaktiviteten på ståloverflaten opphører fordi stålpotensialet forskyves under potensialgrenseverdien for korrosjon, som er -0,62V, målt i forhold til hydrogenelektroden. Katodisk beskyttelse benytter vanligvis driftspenninger på mellom 2 og 10 Volt, som gir strømtettheter på ståloverflatene mellom 2 og 20 ma/m 2. I praksis benyttes ikke potensialgrenseverdien på -0,62 Volt som kriterium, ettersom det ikke eksisterer praktisk anvendbare måleteknikker. I steden benyttes Instant off og depolarisasjonsmålinger som standardiserte kriterer. Disse kriteriene fungerer stort sett godt, men det forekommer diskusjoner om når depolarisasjons-kriteriet på 24-timer bør gjelde, og ikke. Deplorariseringsmålinger utføres automatisk av styringsenheten, som benytter verdiene til å optimalisere spenningene og strømleveransene til de forskjellige sonene. Depolariseringsmåling kan sees på som en metode til å vurdere installasjonens evne til å forskyve overflatepotensialet under potensialgrenseverdien. Det standardsiserte depolarisasjonskriteriet krever et potensialfall på minimum 100 mv innen 24 timer fra det øyeblikket strømmen kuttes, som i praksis tar mellom 0,3 og 0,8 sekunder etter at spenningen mellom anodene og armeringen er avslått. Figur 2 viser en typisk depolariseringskurve. IR-Drop er potensialfallet som skyldes den elektriske motstanden i systemet, og verdien skal fratrekkes det totale potensialfallet. Figur 2. Depolarisasjonforløp på atmosfærisk eksponert betong. Kuven er hentet fra U.S. Army, Bullertin for Public Works, , 2. desember Langtidsvirkningen av katodisk beskyttelse er fraskyvning av kloridioner fra ståloverflatene, oppkonsentrering av lut omkring armeringen, og oppkonsentrering av syre omkring anodene. Strømmen som passerer mellom anodene og armeringen forårsaker elektrolyse av porevannet i betongen. Under elektrolyse, spaltes vannet på katoden (armeringen) til hydroxylioner (OH - ) og på anodene til oxoniumioner (H 3 O + ) ioner. Hydroxylionene vil forbindes med positive motioner som natrium (Na+) til å danne lut (NaOH). Side 4 av 27

5 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Alkaliniteten, ph-verdien, omkring stålet blir forhøyet etterhvert som strømleveransen øker. Forhøyelsen av alkaliniteten øker stålets toleranse ovenfor klorid, og har således en gunstig effekt på stålets korrosjonsmotstand. På overflatene til anodene vil oxoniumionene gi fra seg ett hydrogenion til et negativt ladet motion, som i vårt tilfelle hovedsakelig er klorid (Cl-). Sammenslåingen danner saltsyre (HCl). Syren vil først oppkonsentreres i anodemassen som omslutter anodene, og deretter komme i kontakt med betongen som omslutter anodene. Syren vil med tiden bryte ned bestanddeler i den strømledende anodemassen mellom anodene og betongen, og selve sementlimet i betongen. Det er som regel denne nedbrytningsmekanismen som begrenser levetiden til katodiske beskyttelsesanlegg, ettersom anodene gradvis mister elektrisk kontakt med betongen, slik at evnen til å levere strøm til armeringen tapes. 4.0 Undersøkelser av betongkonstruksjonene 4.1 Karbonatiseringsmålinger Målingene ble utført i borhull, eller i oppmeislet betong. Hullveggene og meislingssårene ble vasket med vann og børste forut for påsprøyting av en fenolftaleinholdig ph-indikatorvæske. Ved påføring av phindikatoren kjennetegnes betong med høy ph, det vil si ukarbonatisert betong, ved en dyp rødfiolett farge. Fullstendig karbonatisert betong skifter ikke farge. Karbonatiseringsdybden kan således måles som avstanden fra betongoverflaten til overgangen mellom normal- og rødfarget betong. Målingene er gitt i tabell Overdekningsmålinger Overdekningsmålingene ble utført ved hjelp av en elektronisk overdekningsmåler av typene Kolectric Mikrocovermeter og av typen Profometer. Målingene er gitt i tabell 1 sammen med karbonatiseringsdata. 4.3 Bestemmelse av kloridinnhold i betongen Utboret betongsstøv ble ekstrahert i organisk syre for å løse opp sementen og derved saltionene. Konsentrasjonen av klorid ble bestemt ved hjelp av en ioneselektiv elektrode kalibrert mot sertifisert kloridholdig betongstøv. Målingene er gitt i tabell 1 sammen med karbonatiserings- og overdekningsdata. Resultatene fra uttak av dype kloridprofiler i kaidekket er gitt i tabell Visuelle undersøkelser og skaderegistrering Det ble utført visuell inspeksjon og akustisk sondering for å lokalisere skader på alle overflater Akustisk sondering ble utført ved forsiktig hammerbanking på betongoverflatene. Resultatene er gitt i tabell Behandling av prøvedata Karbonatiserings- og overdekningsmålingene er benyttet til å estimere gjenværende tid til tykkelsen av den karbonatiserte delen av betongen blir lik overdekningen. Karbonatiseringshastigheten kan uttrykkes ved: x = x 0 + k t, hvor (1) x er målt karbonatiseringsdybde i millimeter x 0 er den umiddelbare karbonatiseringen som kan skje under spesielle forhold, slik som f. eks. brann. I dette tilfellet antas denne å være neglisjerbar, d.v.s. 0. k er karbonatiseringskonstanten t er tiden i år Fordi bygningenes alder er kjent, kan k fra (1), beregnes utifra de målte karbonatiseringsdybdene. Imidlertid varierer k fra sted til sted på grunn av variasjoner i betongkvalitet og fukteksponering. For å estimere betydningen variasjonene har for den gjenværende karbonatiseringstiden, er det formålstjenlig å beregne standardavviket av k, og legge denne verdien til gjennomsnittsverdien av k i stigende retning. Denne får da betegnelsen s k. Ved å legge ett standard avvik til gjennomsnittsverdien fåes et mål for karbonatiseringskonstanten, k s, som kan brukes til å estimere, de fremtidige karbonatiseringsdybdene. Ved å sammenholde disse dybdene med de målte overdekningene, kan gjenværende tid til armeringsstål kommer i kontakt med karbonatisert betong estimeres innenfor gitte tidsintervaller. Resultatene fra behandlingen av prøvedataene er gitt i tabell 5. Side 5 av 27

6 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Tabell 1: Resultater fra målinger av overdekninger, karbonatiseringsdybder og kloridinnhold Konstruksjonsdel Akse Betongoverdekning Kloridinnhold Dybde (mm) i % av (mm) Minst Mest Middel sementvekt* ,295 Kaiskjørt , , ,728 Kaiskjørt , , ,100 Kaiskjørt , ,161 Kaiskjørt 56-mot , syd , ,008 Drager , , ,532 Drager , , ,476 Underkant dekke , , ,150 Drager , , ,616 Drager , , ,308 Underkant dekke , , ,022 Drager , , ,252 Underkant dekke , , ,854 Drager E , , ,375 Underkant dekke D-E , , ,938 Drager F , ,756 KD (mm) 0 15 Ved nytt kaiskjørt. Ved drager. 8 Midtlinje. 4 Midtlinje. 13 Midtlinje Kommentarer Frontsiden. Noe korrosjon 0 Frontsiden 0 Frontsiden 0 Frontsiden 12 Midtlinje. 19 Midtlinje. 23 Midtlinje Mot gammel kai. Korrosjon Ved nytt kaiskjørt Midtlinje. Ved skade. Midtlinje. Over skade. KD = Karbonatiseringsdybde. Kritiske kloridkonsentrasjoner med korresponderende betongoverdekninger er i røde typer. (*) - Det er antatt et v/c-forhold på 0,58, som gir et forhold mellom sement og aggregater på 1 til 7. Kloridkonsentrasjonsgrensen for armeringskorrosjon i frisk, ukarbonatisert betong er ca. 0,4 % av sementvekten. Side 6 av 27

7 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Tabell 2: Dype kloridprofiler, med målinger av overdekninger, karbonatiseringsdybder og kloridinnhold Konstruksjonsdel Akse Underkant dekke Underkant dekke Underkant dekke F-G Dybde (mm) Betongoverdekning i mm. Minst Mest Middel Kloridinnhold i % av sementvekt* , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,007 KD (mm) Kommentarer Midtlinje. Ved drager. Midtlinje mellom dragere. Midtlinje mellom dragere. KD = Karbonatiseringsdybde. Kritiske kloridkonsentrasjoner med korresponderende betongoverdekninger er i røde typer. (*) - Det er antatt et v/c-forhold på 0,58, som gir et forhold mellom sement og aggregater på 1 til 7. Kloridkonsentrasjonsgrensen for armeringskorrosjon i frisk, ukarbonatisert betong er ca. 0,4 % av sementvekten. KD = Karbonatiseringsdybde Side 7 av 27

8 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Tabell 3: Skademengder Akse Konstruksjonsdel Skadetype Mengde Enhet Kommentarer UK Dekke Flate 0,5 m² Mot gammel kai. 46 Drager Hjørne 1 m Mot gammel kai. 46 Drager Flate 1,5 m² Mot gammel kai. 47 Drager Hjørne 2 m Mot gammel kai. 48 Drager Hjørne 4 m Mot gammel kai. 49 Drager Hjørne 5 m Mot gammel kai. 49 Drager Flate 1 m² Mot gammel kai. 50 Drager Hjørne 4 m Mot gammel kai. 50 Drager Flate 1 m² Mot gammel kai UK Dekke Flate 0,5 m² 51 Drager Hjørne 0,5 m Mot gammel kai UK Dekke Flate 0,5 m² UK Dekke Flate < 0,3 m² 1 stk Drager Flate 0,5 m² Mot nytt kaiskjørt. 56 UK Dekke Punkt < 0,09 m² 1 stk Mot nytt kaiskjørt. D - E UK Dekke Langsgående armering 4 m D Drager Hjørne 1 m Midtlinje. E Drager Hjørne 5 m Langs drager F Drager Hjørne 1 m Midtlinje. F Drager Flate 0,5 m² Mot gammel kai. Tabell 4: Visuelle observasjoner Akse Konstruksjonsdel Kommentarer UK Dekke Misfarging av betong rundt duranoder 46 Drager Korrosjon på armering, løs ledning UK Dekke Misfarging av betong rundt Duranoder, enkelte rustflekker 47 Drager Delaminert og avskallende betong, væske lekker fra duranoder 48 Drager Delaminert og avskallende betong, væske lekker fra duranoder 49 Drager Delaminert og avskallende betong, væske lekker fra duranoder UK Dekke Avskallinger og armeringskorrosjon, fare for kabelbrudd i en sone i KB-anlegget UK Dekke Avskalling og korrosjon ved gammelt kaiskjørt UK Dekke Kabelbrudd i hjørnet E Drager Hjørneskade, korrosjon Side 8 av 27

9 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Tabell 5: Statistisk fordeling av karbonatiseringsdybder med betongoverdekninger og prognoser KD i mm k snitt av k 1 std ks 1 stdv + snitt av k Dragere KD idag i mm KD om 10 år i mm KD om 250 år i mm Snitt av OD i mm 12 1,9 2,26 0,7 3, ,0 20 3,2 Det vil ta ytterligere 200 år før mesteparten av armeringen kommer i kontakt med karbonatisert betong 18 2,8 8 1,3 13 2,1 10 1,6 KD i mm Underkant kaidekke k snitt av k 1 std ks 1 stdv + snitt av k KD idag i mm KD om 10 år i mm KD om 250 år i mm 5 1,9 2,26 0,7 3, ,0 5 3,2 23 2,8 15 1,3 4 2,1 15 1,6 Det vil ta ytterligere 240 år før mesteparten av armeringen kommer i kontakt med karbonatisert betong Snitt av OD i mm 5.0 Evaluering av tilstanden til betongkonstruksjonene 5.1 Karbonatisering Betongen i underkanten av kaidekket og i dragerne er ubetydelig karbonatisert, og det vil ta svært lang tid før karbonatiseringsfronten når inn til armeringen. Se tabell Kloridinfisiering I undersiden av kaidekket er betongens gjennomsnittlige kloridinnhold i armeringsnivået 0,48 % av antatt sementvekt, med registrert maksimalkonsentrasjon på 0,9 %. To av tre dype kloridprofiler viser at det pågår kloridinfisering fra kaidekkets overside. Det er ikke registrert korrosjonskritiske konsentrasjoner, men det er viktig å være klar over muligheten for at kloridkonsentrasjonene stedvis kan overstige den korrosjonskritiske grenseverdien på 0,4% av sementvekten. Kloridinfiseringen er sannsynligvis forårsaket av veisalt, og manglende eller defekt membran under asfaltdekket. I dragerne er betongens gjennomsnittlige kloridinnhold i armeringsnivået 1,13% av antatt sementvekt, med registrert maksimalverdi på 1,5% av sementvekten. I kaiskjørtet er er betongens gjennomsnittlige kloridinnhold i de ytterste 25 mm av overdekningen 1,2 % av antatt sementvekt. Den gjennomsnittlige overdekningstykkelsen på 66 mm er gjennomsnittet av middelverdiene av overdekningsmålingene. Hvis vi antar at de ytterste 25 mm av overdekningen ble infisert til korrosjonskritisk kloridkonsentrasjon iløpet av de første 5 årene etter at kaiskjørtet ble utstøpt, kan vi ved hjelp av Ficks første lov estimere gjenværende tid til hele overdekningen kloridinfiseres til kritisk kloridkonsentrasjon: (1)... d = k t, hvor k = Diffusjonskonstanten t 1 = diffusjonstid til kritisk kloridnivå (antatt = 5 år) t 2 = diffusjonstid til kritisk kloridnivå (66 mm) d 1 = antatt kritisk kloridinfiseringsdybde på 25 mm etter 5 år d 1 = antatt kritisk kloridinfiseringsdybde på 25 mm etter 5 år d 2 = kloridinfiseringsdybde på 66 mm etter t 2 år Side 9 av 27

10 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse k = d 1 / t 1 k = 25 mm / 5 k = 11,2 Fra likning 1 er t = ( d / k ) 2 t 2 = (d 2 / k ) 2 t 2 = ( 66 mm / 11,2 ) 2 t 2 = 34 år Tiden det vil ta til hele overdekningen er kloridinfisert til konsentrasjonskritisk grenseverdi estimeres derfor til å være omlag 34 år fra idag. Det understrekes at dette er kun er et estimat basert på antagelser, ettersom presise beregningsmodeller ikke eksisterer. Det er mulig at betongen i de ytterste 25 mm ble kloridinfisert til korrosjonskritisk grenseverdi allerede etter 3 år, hvilket i så fall vil gi en halvering av den gjenværende tiden til overdekningen blir kritisk infisert. Estimatet gir dog en betraktning av den gjenværende tiden til betongen blir kritisk kloridinfisert til middelverdien av den gjennomsnittlige overdekningen. Innen det skjer vil initieringstiden for armeringskorrosjon for være passert. Estimatet er basert på prøvedata fra hele kaiskjørtets lengde. 5.3 Skademengder og skadetyper De registrerte skademengdene er kvantifisert i tabell 3, og visuelle observasjoner er rapportert i tabell 4. Skademengden er liten sammenlignet med kaidelens totale areal. Skademengden er størst fra midtlinjen til gammel kai. Vi antar at skadene er oppstått iløpet av de siste 12 årene etter at kaidelen ble rehabilitert. Det er uvist som skadeutviklingen er akselerende, men bør kan ikke se bort fra muligheten for at effekten av den katodiske beskyttelsen er avtagende, og at skadeutviklingen er akselererende. Undersiden av de fleste av dragerne og deler av underkant kaidekker er dekket med sprøytemørtel. I akse 55, mot kaiskjørtet, er det en skade som skyldes manglende bevegelsefrihet mot den gamle kaien. Skaden skyldes derfor stukning og/eller løsrivelse fra bakenforliggende konstruksjon. Kaiskjørtet mellom akse 55, og det langgående kaiskjørtet i akse F, er oppsprukket på to steder. Det er mulig at dette skyldes at den nye kaien er forankret i gammel kai. Det bør vurderes å etablere dilatasjonsfuge mellom konstruksjonene, og/eller i kaiskjørtet. 5.4 Konklusjon om tilstanden til betongkonstruksjonene Tilstanden er generelt god ettersom skademengden er liten, og ettersom det ikke er registrert alvorlige forhold eller tegn til svikt i konstruksjonene. Kloridkonsentrasjonene i betongen i dragerne og i undersiden av kaidekket er høye. Dersom skadeutvikling skal forhindres er det nødvendig å videreføre den katodiske bekyttelsen for å hindre armeringskorrosjon, eller å iverksette tilsvarende tiltak for å passivere armeringen. Estimeringen av den gjenværende tiden til overdekningen i kaiskjørtet får et korrosjonskritisk kloridinnhold indikerer at det bør utføres tiltak for å bremse diffusjonshastigheten av kloridioner. Det bør vurderes tiltak som hydrofobering, eller påføring av polyureabelegg. Side 10 av 27

11 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse 6.0 Evaluering av installasjonen for katodisk beskyttelse av armeringen 6.1 Innledning Installasjonsarbeidet ble utført i 2001 av entreprenørfirmaet Strøm Gundersen AS. Materiellet er levert av det danske firmaet Karnov & Grønvold AS. Karnov & Grønvold AS er idag fusjonert med det danskeeide firmaet Force AS, hvor Fritz Grønvold fortsatt er aktiv. Idag er den norske leverandøren av tilsvarende beskyttelsesanlegg Corroteam AS. Installasjonen består av titananoder (duranoder) innmontert i borhull i betongen. duranoder består av titantråder med 3 mm diameter. I trådenes ender er det en elektrisk kontakt for tilkobling av tynnere titantråder for tilførelsel av strøm. Titanoverflatene til anodene er belagt med platinaoksid for å hindre dannelse av elektrisk isolerende titanoksid. I kaidekket er det innmontert 35 cm lange anoder. I dragerne er det innmontert 25 cm lange anoder langs begge sidekanter. Anodene er omsluttet av en anodemasse, også kalt elektrolytt. Elektrolytten sørger for elektrsik kontakt mellom anoden og betongen. Anodemassen (Karnov & Grønvold Backfill) består av karbonpulver i etylenglykol. Konsistensen antas å ha vært en høyviskøs og seig væske. Anodene er sammenkoblet med titantråder ført inn i en gjenget splittkobling av titan, og festet med muttere av titan. I undersiden av kaidekket er titantrådene festet til betongen med plastplugger. Anodene tilføres strøm fra syv, to-kanalers likerettere, som leverer strøm til totalt 14 soner. Se soneinnledingskart i vedlegget. Likeretterene er montert i et værforseglet stålskap som er veggmontert utendørs på oversiden av kaiplaten. Det er innmontert 20 ERE 20 referanseelektroder forskjellige steder i konstruksjonene. referanseelektrodene er elektrokjemiske halvceller som måler korrosjonspotensialet på ståloverflatene. Installasjonen styres av en elektronisk styringsenhet som er montert i et værforseglet stålskap ved siden av skapet til likeretterene. Styringsenheten foretar kontinuerlig depolarisasjonsmålinger ved hjelp av referanseelektrodene for å kalkulere nødvendig strøm- og spenningsleveranse til anodene. Styringsenheten ble av for oss uvisse årsaker, ødelagt i Siden den gang er likeretterene innstillt for å levere en konstant strømmengde, som vi antar er basert på innstillingene som ble bestemt av styringsenheten før den ble ødelagt. Da vi påtok oss oppdraget var det ukjent for oss at styringsenheten er defekt. Vi hadde sett for oss å kontrollere installasjonens funksjonsdyktighet ved hjelp av styringsenhetens depolarisasjonsverdier. Depolarisasjonsmålinger ble ikke utført, ettersom det ikke lar seg gjøre uten å kutte strømmen til likeretterene, eller ved å klippe anodekablene for å muliggjøre installasjon av radiobrytere. Vi fant det ikke forsvarlig å foreta så omfattende inngrep i anlegget. I steden har vi foretatt undersøkelser av strømleveranse, strømtetthet, strømtype, og beskaffenheten til anodemasse og betong rundt anodene. 6.2 Kontroll av strømleveranse Det ble utført målinger av strømmengdene som går i hovedkablene til anodene. Dette ble gjort med et amperetangmeter av typen ISO-TECH ICM 30R. Det ble utført målinger av likestrøm (DCA) med kontrollmåling av mulig vekselstrømsandel (ACA). Målingene ble utført på hovedkablene til anodene i skapet over kaien, og på hovedkablene til anodene under kaien. Se tabell 6 og 7. Målingene viste at omtrent halvparten av strømmengden som leveres kunne avleses som vekselsstrøm. Som kjent skal likeretter kun avgi likestrøm. dette ga opphav til mistanke om at glatterenhetene som skal konvertere vekselsstrømmen i strømnettet til likestrøm, er defekt, eller at strømmen er pulset. Ifølge Fritz Grønvold (nå ansatt i Force) er det ikke innmontert en pulsenhet i dette systemet. For å undersøket fenomenet nærmere ble det foretatt målinger av strømfrekvensene med et oscilloscop av typen Velleman HPS140i. Se foto 1. Side 11 av 27

12 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Tabell 6: Måling av motstand i armering, samt strøm og spenning målt på anoder. Målingene er utført på selve anodene, for å finne hvor mye strøm anodene avleverer. Sone Akse Konstruksjonsdel Motstand i armering Likestrøm DC Vekselstrøm AC Kommentarer Ω [V] [ma] [V] ma] 1 E - G UK Dekke 2,10 2,14 1,55 1,56 1,53 2,42 1,03 1,77 1,44 Mange løse anoder 2 F Drager 0,4 2,36 1,32 1,48 1,96 0,72 1,40 Mange løse anoder 3 E Drager 0,0 2,52 1,72 1,86 1,89 Mange løse anoder 1,1 1,44 0,77 1,24 1,11 1,47 0,75 1,35 1,14 Mange løse anoder 4 1,88 0,28 1,26 0,89 Ved skade brudd i kabel A-E Dekke 0,30 0,89 Ved skade brudd i kabel ,72 1,07 Ved skade brudd i kabel 0,74 1,21 Ved brudd i kabel 2,30 2,51 Etter sammenkobling 5 55 Drager 0,1 2,25 2,30 1,38 1,69 2,25 1,35 Mange løse anoder Dekke 44 2,14 1,58 1,67 1,47 2,01 1,24 1,58 1,35 Mange løse anoder 7 54 Drager 2,22 1,07 2,09 2,03 Anoder sitter fast 2,22 1,48 2,11 2,19 Mange løse anoder 8 52 Drager 0,1 1,80 1,85 1,56 2,30 Mange løse anoder 1,75 1,86 1,41 1,77 Mange løse anoder Dekke ,88 1,34 1,63 1,91 Litt løse anoder 2,13 0,86 1,9 1,51 Mange løse anoder Drager 2,07 1,36 1,71 1,58 Litt løse anoder Dekke 0,8 1,89 1,55 1,46 1,48 Anode sitter godt 1,85 1,12 1,29 1,11 Anode helt løs Drager 0,1 2,05 1,04 1,24 1,19 Anode løs Drager 1,96 1,90 Mange løse anoder Drager 0,75 0,84 Anode helt løs Dekke ,60 1,08 Anode helt løs Dekke 0,98 1,62 Anode helt løs Dekke 0,83 1,63 Anode sitter godt Tabell 7: Strømleveranse notert fra display i skap på kaien og målt på anodekabler i skapet. Sone Konstruksjonsdel Notert fra display ( ) Strøm (A) Notert fra display ( ) Side 12 av 27 Likestrøm DC [ma] Målt i strømskap ( ) Vekselstrøm AC [ma] Målt i strømskap ( ) 1 UK Dekke 0,44 0,27 0,19 0,43 2 Drager 0,41 0,32 0,30 0,57 3 Drager 0,43 0,33 0,27 0,37 4 UK Dekke 0,41 0,31 0,29 0,48 5 Drager 0,32 0,30 0,26 0,46 6 UK Dekke 0,38 0,33 0,30 0,49 7 Drager 0,31 0,28 0,15 0,26 8 Drager 0,32 0,30 0,25 0,36 9 UK Dekke 0,65 0,55 0,36 0,70 10 Drager 0,39 0,31 0,28 0,50 11 UK Dekke 0,46 0,43 0,30 0,61 12 Drager 0,43 0,36 0,35 0,53 13 Drager 0,22 0,24 0,16 0,31 14 UK Dekke 0,50 0,27 0,25 0,39 Summer 5,67 4,60 3,71 6,46

13 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 1: Undersøkelse av vekselsstrømandel med oscilloskop. Målingene ble foretatt på utgangene til to likerettere, og begge målinger viste samme resultat. Begge likerettere sender ut likestrøm, med betydelig større andel uregelmessig vekselstrøm. Oscilloscopmålingene bekrefter at målingene utført med amperetang er korrekte. Det er bemerkningsverdig at vekselsstrømsandelen ikke har en regelmessig frekvens, samtidig som denne strømandelen er nokså kontinuerlig. Hva kan være årsaken til dette? Uregelmessigheten er ikke indusert strømstøy, da det er definitvt er kortene i kraftforsyningene som leverer uregelmessig strøm. Signalene minner svært mye om det som skjer ved begynnende svikt i glattingskondensatorer. Når glattingen begynner å svikte, sendes både likestrøm og en forstyrret vekselsstrøm. Tilslutt vil glattingskondensatorene bli helt ødelagt, slik at kun vekselsstrøm sendes ut. Når det skjer vil elektronikken i likeretterene sannynligvis havarere. Man skulle tro at kortene i likeretterene er galvanisk adskilte, men ettersom to likerettere viser akkurat samme oppførsel, er det en sterk indikasjon på at likeretterene mates fra en sentral hovedkraftforsyning, og at det er glattingen i denne som begynner å svikte. Dette er underlig, fordi vi ikke forstår hvordan galvanisk adskillelse da kan være ivaretatt. Galvanisk adskilllelse av likerettere krever vanligvis egne trafo-viklinger på sekundærsiden, selv om invertere uten transformatorer er mulig. Slike er elektronisk kompliserte, og har et iboende og betydelig risikoaspekt for støt. Det er mulig vi er vitne til en uregelmessig pulsing av strømmen, og det er mulig vi er vitne til begynnende svikt i elektronikken til kraftforsyningene. Vi heller mest til det sistnevnte. Målingene av strømleveranse utført på anodekablene, og strømleveransen notert fra displayene på likeretterene spriker. Se tabell 7. Det er vanskelig å vite hvilken omtrentlige, globale, strømverdi som bør legges til grunn for beregningen av den globale strømtettheten på armeringen. Vi har antatt at det totalt leveres omlag 5 A til armeringen. Basert på opplysningene i rapportene for overvåking og justering av installasjonen, se vedlegget, er det totale overflatearealet til armeringen 1472 m 2. basert på dette er den gjennomsnittlige strømtettheten på armeringen 3,4 ma7m 2. Dette er globalt sett innenfor normalområdet. Den siste årsrapporten for installasjonen ble foretatt 1. juni Se vedlegg. Av totalt 39 depolarisasjonsmålinger, tilfredstillte 26 målinger kravet på minimum 100 mv potensialfall (decay) over 24 timer. Det vil si at potensialfallet i 13 målepunkter ikke var tilfredstillende på det tidpunktet. Årsrapporten rapporterer følgende: I sone 4 og 7 er virkningsgraden av den katodiske beskyttelsen noe ujevn. I sone 4 viser 2 av 3 referanselektroder svak respons under depolarisering. I sone 7 er det kun 2 av 3 referanseelektroder som fungerer. Av de 2 fungerende referanseelektrodene er det kun den ene som viser tilfredstillende beskyttelse. Side 13 av 27

14 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse I noen av de andre sonene er det også referanseelektroder som ikke når 100mV depolarisering i løpet av 24 timer. Men armeringspotensialene i disse punktene polariserer like godt etter 24 timer som etter 4 timer. Kontrollen av strømleveransen viser at anlegget leverer en strømmengde til armeringen som globalt sett er normal. Det er registrert kabelbrudd, men fordelingen og parallellkoblingen av sekundærlederene sørger likevel for strømleveranse de fleste steder. Det forekommer dog unntak for enkelte anoder som befinner seg i endene av sekundærelederne, der disse er brutt. Tabell 6 inneholder målinger av strømleveranser fra enkeltanoder. Basert på likestrømsverdiene, varierer strømavgangen med mellom 30% og 50% for anoder med innbydres samme lengde. Foto 2: Fotografi av displayene på likeretterene tatt den 4. november Det er totalt syv to-kanalers likerettere, som leverer strøm til 14 soner på undersiden av kaien. Den totale strømmengden som leveres er 4,6 A. Foto 3: Fotografi av displayene på likeretterene tatt den 26. august Den totale strømmengden som leveres er 4,6 A. Side 14 av 27

15 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse 6.3 Undersøkelse av anoder, anodemasse og betong rundt anodene Kommentarkolonnen i tabell 6 inneholder opplysninger om hvordan anodene sitter i betongen. I de fleste tilfeller er anodene løse i både dragere og i undersiden av kaidekket. Dersom sekundærlederene ikke hadde vært festet til undersiden av kaidekket, ville de fleste anoder sklidd ut av hullene. Visuelle observasjoner påviste misfarging av betongen omkring borhullene anodene der anodene er montert. Se fotoserie i fotovedlegget. Under måling av strøm og spenning på anodene var det nødvending å koble sekundærlederen fra anodene. Det ble da registrert nokså sterkt eddiktlukt fra anodemassen. Vi mistenker at syredannelsen omkring anodene bryter ned etylenglykolen i anodemassen til eddiksyre (acetatsyre). For å undersøke beskaffenheten til anodemassen og til betongen omkring anodemassen, ble de forettatt utboring av tre anoder, henholdsvis to anoder fra dragere, og én anode fra undersiden av kaidekket. Se foto 4, 5, 6, 7 og 8. Foto 4: Oversiktbilde av utborede betongkjerner med anoder Side 15 av 27

16 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 5: Kjerne fra kaidekket. Betongen omkring anodemassen er kraftig fortæret av syre. Foto 5: Kjerne fra kaidekket. Betongen omkring anodemassen noe fortæret av syre. Anodemassen er omdannet til pulver. Side 16 av 27

17 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 6: Kjerne fra kaidekket. Betongen omkring anodemassen er delvis fortæret av syre. For at anodene skal levere strøm til armeringen må anodemassen kunne lede strømmen fra anoden til betongen. Etterhvert etyleglykolen i anodemassen er blitt omdannet, har den mistet dens viskøse egenskap, og rent ut av hullene. Det forklarer de mørke misfargningene av betongen omkring borhullene, hvor misfargingen sannsynligvis er karbon. Årsaken til at anodene fortsatt klarer å levere strøm til armeringen skyldes sannsynligvis at det fuktige miljøet under kaien medfører at karbonpulveret har tilstrekkelig ledningsevne. Etterhvert som installasjonen eldes, og syreproduksjonen fortsetter, vil betongveggene omkring anodemassen bli fortæret slik at elektrisk diskontinuitet mellom anoden og betongen oppstår. Dette er en gradvis prosess, og på grunn av forskjeller i strømleveransene mellom anodene, vil funksjonsdyktigheten variere. 6.4 Konklusjon om tilstanden til installasjonen Installasjonen fungerer, men de rapporterte svakhetene i årsrapporten fra 2011 viser at funksjonskvaliteten varierer mellom sonene, og innbyrdes i sonene. Dersom installasjonen skal videreføres, er det behov for fornyelse av styringsenheten, og sannsynligvis også kraftforsyningene. For å oppnå tilfredstillende deplariseringsmålinger bør det foretas utskifting av anoder og anodemasse i alle soner som har utilfredstillende depolarisasjonsmålinger, skadeutvikling på konstruksjoner, og åpenbar nedbrytning av anodemasse. Nedbrytning av anodemasse og fortæringen av betongen rundt anodemassen vil fortsette å forringe installasjonens effektivitet. Dersom utbedringer ikke foretas antar vi at installasjonen vil fungere i ytterligere 5 til 7år, men iløpet av den tidsperioden vil beskyttelseseffekten gradvis forringes. Side 17 av 27

18 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse 6.5 Tiltak og kostnadsnivå Kostnaden for utbedring av den eksisterende installasjonen til et kvalitetsmessig nivå som tilsvarer en ny installasjon estimeres til omlag kr. 5 milloner eksklusive mva. forutsatt av at anoder og sekundæreledere gjenbrukes. Kostnaden for riving av den eksisterende installasjonen, og installasjon av en ny, estimeres til kr. 8 millioner eksklusive mva. Kostnaden for riving av den eksisterende installsjonen, og utførelse av elektrokjemisk passivering av armeringen ved kloriduttrekk, estimeres til kr. 5 millioner, eksklusive merverdiavgift. Side 18 av 27

19 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Vedlegg 1 Fotografier av forhold, skader og symptomer Foto 7 til 18 Side 19 av 27

20 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 7: Koblingboks mellom hovedkabler og sekundæreledere montert til drager. Foto 8: Koblingsboksen er i god stand. Side 20 av 27

21 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 9: Typisk misfarging av betongen rundt anoder. Misfargingen skyldes utlekking av omdannet etyleglykol fra anodemassen. Foto 10: Typisk misfarging av betongen rundt anoder. Misfargingen skyldes utlekking av omdannet etyleglykol fra anodemassen. Side 21 av 27

22 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 11: Nærbilde av misfarget betong rundt anode i undersiden av kaidekket. Foto 12: Delaminert betong i underside kaidekke forårsaket av armeringskorrosjon. Side 22 av 27

23 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 12: Delaminert betong i underside drager forårsaket av armeringskorrosjon. Foto 13: Delaminert betong og sprøytemørtel i underkant kaidekke mot gammel kai. Side 23 av 27

24 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 14: Påvist armeringskorrosjon i borhull Foto 15: Påvist armeringskorrosjon i borhull Side 24 av 27

25 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 16: Armeringskorrosjon og mulig stukning av drager mot gammel kai i felt E. Foto 17: Sprekkdannelser i kaiskjørt i kaiens sydende Side 25 av 27

26 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Foto 18: Gjennomgående sprekk i kaiskjøret i kaiens sydende. Side 26 av 27

27 Akershus Søndre kai Tilstandsundersøkelse av betongkonstruksjoner og installasjon for katodisk beskyttelse Vedlegg 2 Kart over installasjonens soneinndeling Årsrapport fra 2011 for installasjonen Side 27 av 27

28 STRØM GUNDERSENas KABELPLAN SØNDRE AKERSHUS KAI, SONE 1-3 På konstruksjonen Kabelbeskrivelse Koblingspunkt Funksjon Koblet til Sted Type Merket Farge Dim / lengde Koblet til Term i skap Sone 1 +H1-1 4mm 2 l= 166 m 1 Titantråd Enleder +H1-2 4mm 2 l= 160 m 1 Matepluss / Sone 2 XLPE +H2-1 rød 4mm 2 l= 166 m 2 duranoder / +H2-2 4mm 2 l= 163 m Understasjon 1 2 Epoxyskjøt Sone 3 PVC +H3-1 4mm 2 l= 160 m 3 +H3-2 4mm 2 l= 155 m 3 Armeringsjern Sone 1 Enleder -H1-1 10mm 2 l= 166 m 17 Mateminus Sone 2 XLPE / -H2-1 svart 10mm 2 l= 163 m 18 Sone 3 PVC -H3-1 10mm 2 l= 160 m 19 Titantråd Sone 1 Enleder +M1-2 1mm 2 l= m 1 1 +M1-2 Målepluss / Sone 2 belagt +M2-2 hvit 1mm 2 l= m 2 K 2 M +M2-2 duranoder Sone 3 titantråd +M3-2 1mm 2 l= m 3 O 3 U +M3-2 B MMO elektrode MR1-1 gul 1mm 2 l= m 4 4 L 101 L ERE 20 elektrode Sone 1 Enleder ER1-2 gul 2,5mm 2 l= m 5 T I MMO elektrode Teflon MR1-3 gul 1mm 2 l= m 6 I N Referanse- MMO elektrode for MMO MR2-1 gul 1mm 2 l= m 7 G 7 L 104 celler ERE 20 elektrode Sone 2 ER2-2 gul 2,5mm 2 l= m 8 S 8 E 105 MMO elektrode XLPE/ MR2-3 gul 1mm 2 l= m 9 B 9 D 106 MMO elektrode PVC MR3-1 gul 1mm 2 l= m 10 O 10 E 107 ERE 20 elektrode Sone 3 for ER3-2 gul 2,5mm 2 l= m 11 K 11 R 108 ERE 20 S MMO -elektrode MR3-3 gul 1mm 2 l= m Måleminus Armeringsjern Sone 3 Enleder pvc -M3-1 svart 1mm 2 l= m 13 FL B 13 -M jord NB! Matepluss +H3-1 er skjøtet mellom drager 31 og 32 Side 1 av 5

29 STRØM GUNDERSENas KABELPLAN SØNDRE AKERSHUS KAI, SONE 4-6 (7) På konstruksjonen Kabelbeskrivelse Koblingspunkt Funksjon Koblet til Sted Type Merket Farge Dim / lengde Koblet til Term i skap Sone 4 +H4-1 4mm 2 l= 160 m 4 Titantråd Enleder +H4-2 4mm 2 l= 150 m 4 Matepluss / Sone 5 XLPE +H5-1 rød 4mm 2 l= 160 m 5 duranoder / +H5-2 4mm 2 l= 155 m Understasjon 1 5 Epoxyskjøt Sone 6 PVC +H6-1 4mm 2 l= 150 m 6 +H6-2 4mm 2 l= 136 m 6 Armeringsjern Sone 4 Enleder -H4-1 10mm 2 l= 155 m 20 Mateminus Sone 5 XLPE / -H5-1 svart 10mm 2 l= 160 m 21 Sone 6 PVC -H6-1 10mm 2 l= 141 m 22 Titantråd Sone 4 Enleder +M4-2 1mm 2 l= m 1 1 +M4-2 Målepluss / Sone 5 belagt +M5-2 hvit 1mm 2 l= m 2 K 2 M +M5-2 duranoder Sone 6 titantråd +M6-1 1mm 2 l= m 3 O 3 U +M6-1 B MMO elektrode MR4-1 gul 1mm 2 l= m 4 4 L 110 L MMO elektrode Sone 4 Enleder MR4-2 gul 1mm 2 l= m 5 T I MMO elektrode Teflon MR4-3 gul 1mm 2 l= m 6 I N Referanse- ERE 20 elektrode for MMO ER5-1 gul 2,5mm 2 l= m 7 G 7 L 113 celler MMO elektrode Sone 5 MR5-2 gul 1mm 2 l= m 8 S 8 E 114 MMO elektrode XLPE/ MR5-3 gul 1mm 2 l= m 9 B 9 D 115 MMO elektrode Sone 6 PVC MR6-1 gul 1mm 2 l= m 10 O 10 E 116 ERE 20 elektrode for ER6-2 gul 2,5mm 2 l= m 11 K 11 R 117 ERE 20 S MMO -elektrode Sone 7 MR7-1 gul 1mm 2 l= m Måleminus Armeringsjern Sone 7 Enleder pvc -M7-1 svart 1mm 2 l= m 13 FL B 13 -M jord Side 2 av 5

30 STRØM GUNDERSENas KABELPLAN SØNDRE AKERSHUS KAI, SONE 7-9 (6) På konstruksjonen Kabelbeskrivelse Koblingspunkt Funksjon Koblet til Sted Type Merket Farge Dim / lengde Koblet til Term i skap Sone 7 +H7-1 4mm 2 l= 150 m 7 Titantråd Enleder +H7-2 4mm 2 l= 140 m 7 Matepluss / Sone 8 XLPE +H8-1 rød 4mm 2 l= 135 m 8 duranoder / +H8-2 4mm 2 l= 131 m Understasjon 1 8 Epoxyskjøt Sone 9 PVC +H9-1 4mm 2 l= 132 m 9 +H9-2 4mm 2 l= 122 m 9 Armeringsjern Sone 7 Enleder -H7-1 10mm 2 l= 150 m 23 Mateminus Sone 8 XLPE / -H8-1 svart 10mm 2 l= 135 m 24 Sone 9 PVC -H9-1 10mm 2 l= 131 m 25 Titantråd Sone 7 Enleder +M7-2 1mm 2 l= m 1 1 +M7-2 Målepluss / Sone 8 belagt +M8-2 hvit 1mm 2 l= m 2 K 2 M +M8-2 duranoder Sone 9 titantråd +M9-1 1mm 2 l= m 3 O 3 U +M9-1 B MMO elektrode Sone 6 MR6-3 gul 1mm 2 l= m 4 4 L 118 L ERE 20 elektrode Sone 7 Enleder ER7-2 gul 2,5mm 2 l= m 5 T I MMO elektrode Teflon MR7-3 gul 1mm 2 l= m 6 I N Referanse- MMO elektrode for MMO MR8-1 gul 1mm 2 l= m 7 G 7 L 122 celler MMO elektrode Sone 8 MR8-2 gul 1mm 2 l= m 8 S 8 E 123 ERE 20 elektrode XLPE/ ER8-3 gul 2,5mm 2 l= m 9 B 9 D 124 MMO elektrode PVC MR9-1 gul 1mm 2 l= m 10 O 10 E 201 ERE 20 elektrode Sone 9 for ER9-2 gul 2,5mm 2 l= m 11 K 11 R 202 ERE 20 S MMO -elektrode MR9-3 gul 1mm 2 l= m Måleminus Armeringsjern Sone 8 Enleder pvc -M8-1 svart 1mm 2 l= m 13 FL B 13 -M jord NB! Mateminus H8-1 er skjøtet mellom drager 29 og 30 Side 3 av 5

31 STRØM GUNDERSENas KABELPLAN SØNDRE AKERSHUS KAI, SONE På konstruksjonen Kabelbeskrivelse Koblingspunkt Funksjon Koblet til Sted Type Merket Farge Dim / lengde Koblet til Term i skap Sone 10 +H10-1 4mm 2 l= 127 m 10 Titantråd Enleder +H10-2 4mm 2 l= 122 m 10 Matepluss / Sone 11 XLPE +H11-1 rød 4mm 2 l= 118 m 11 duranoder / +H11-2 4mm 2 l= 109 m Understasjon 1 11 Epoxyskjøt Sone 12 PVC +H12-1 4mm 2 l= 118 m 12 +H12-2 4mm 2 l= 113 m 12 Armeringsjern Sone 10 Enleder -H mm 2 l= 126 m 26 Mateminus Sone 11 XLPE / -H11-1 svart 10mm 2 l= 121 m 27 Sone 12 PVC -H mm 2 l= 112 m 28 Titantråd Sone 10 Enleder +M10-2 1mm 2 l= m 1 K 1 M +M10-2 Målepluss / Sone 11 belagt +M11-2 hvit 1mm 2 l= m 2 O 2 U +M11-2 duranoder Sone 12 titantråd +M12-2 1mm 2 l= m 3 B 3 L +M12-2 L 4 jord T I MMO elektrode Sone 10 Enleder MR10-2 gul 1mm 2 l= m 5 I N MMO elektrode Teflon MR10-3 gul 1mm 2 l= m 6 L G Referanse- MMO elektrode for MMO MR11-1 gul 1mm 2 l= m 7 S 7 E 207 celler ERE 20 elektrode Sone 11 ER11-2 gul 2,5mm 2 l= m 8 B 8 D 208 MMO elektrode XLPE/ MR11-3 gul 1mm 2 l= m 9 O 9 E 209 MMO elektrode PVC MR12-1 gul 1mm 2 l= m 10 K 10 R 210 ERE 20 elektrode Sone 12 for ER12-2 gul 2,5mm 2 l= m 11 S MMO -elektrode ERE 20 MR12-3 gul 1mm 2 l= m FL 212 B Måleminus Armeringsjern Sone 12 Enleder pvc -M12-1 svart 1mm 2 l= m M Referanse ERE 20 elektrode Sone 10 XLPE/PVC ER 10-1 gul 2,5mm 2 l= m Side 4 av 5

32 STRØM GUNDERSENas KABELPLAN SØNDRE AKERSHUS KAI, SONE På konstruksjonen Kabelbeskrivelse Koblingspunkt Funksjon Koblet til Sted Type Merket Farge Dim / lengde Koblet til Term i skap Sone 13 +H13-1 4mm 2 l= 109 m 13 Titantråd Enleder +H13-2 4mm 2 l= 104 m 13 Matepluss / Sone 14 XLPE +H14-1 rød 4mm 2 l= 104 m 14 duranoder / PVC +H14-2 4mm 2 l= 103 m Understasjon 1 14 Epoxyskjøt Armeringsjern Sone 13 Enleder -H mm 2 l= 104 m 29 Mateminus Sone 14 XLPE / PVC -H14-1 svart 10mm 2 l= 108 m 30 Titantråd Sone 13 Enleder +M13-2 1mm 2 l= m 1 K 1 M +M13-2 Målepluss / Sone 14 belagt +M14-1 hvit 1mm 2 l= m 2 O 2 U +M14-1 duranoder titantråd 1mm 2 l= m 3 B 3 L L MMO elektrode MR13-1 gul 1mm 2 l= m 4 4 T 213 I MMO elektrode Sone 13 Enleder MR13-2 gul 1mm 2 l= m 5 I N ERE 20 elektrode Teflon ER13-3 gul 2,5mm 2 l= m 6 L G Referanse- MMO elektrode for MMO MR14-1 gul 1mm 2 l= m 7 S 7 E 216 celler ERE 20 elektrode Sone 14 ER14-2 gul 2,5mm 2 l= m 8 B 8 D 217 MMO elektrode XLPE/ MR14-3 gul 1mm 2 l= m 9 O 9 E 218 PVC 10 K 10 R for 11 S 11 ERE FL B Måleminus Armeringsjern Sone 13 Enleder pvc -M13-1 svart 1mm 2 l= m M jord Side 5 av 5

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44 Consolvo AS v/ Fredrik Røtter 23. november 2011 Vedr.: Katodisk beskyttelse Søndre Akershus kai. Driftsrapport for Consolvo AS ( tidl. VS) utførte betongrehabilitering på Søndre Akershus kai i Det ble montert katodisk beskyttelse på nesten 1500m 2. Anlegget er delt inn i 6 dekkesoner og 8 dragersoner. Driftspenningen ut fra likeretterne ligger i området 9 10 volt, men spenningen er pulset slik at reel spenning mellom anode og katode ligger i området 4 volt. Strømtettheten varierer fra 1 6 ma/m 2, det er variasjon mellom de forskjellige sonene, men størst er variasjonen med årstider og høy / lavvann I sommer fikk vi feil på styrecomputeren som ikke lar seg reparere. Anlegget driftes derfor manuelt inntill videre. Strøm og spenning er stilt likt med når anlegget ble fjerstyrt. Den katodisk beskyttelsen fungerer dermed på samme måte som tidligere, men man har ikke kontinuerlig kontroll med systemet. I sone 4 og 7 er virkningsgraden av den katodiske beskyttelsen noe ujevn. I sone 4 viser 2 av 3 referanselektroder svak respons under depolarisering. I sone 7 er det kun 2 av 3 referanseelektroder som fungerer. Av de 2 fungerende referanseelektrodene er det kun den ene som viser tilfredstillende beskyttelse. I noen av de andre sonene er det også referanseelektroder som ikke når 100mV depolarisering i løpet av 24 timer. Men armeringspotensialene i disse punktene polariserer like godt etter 24 timer som etter 4 timer. Det tyder på nedfukting av betongen og at den katodiske beskyttelsen i disse punktene er god. Ved inspeksjon av kaien den 11. november ble følgende merkander notert. Helt i sør er det 4 hoveddragere som ligger 90 grader på de andre dragerne. Den innerste av disse har en skade i ende mot nord. Dette kommer av bevegelse i kaien. I drager i akse 49 er en duranode og betongen rundt kommet ut på grunn av gasstrykk. I drager i akse 47 er det en løs kabelende mot baksiden av kaien. I drager i akse 46 i enden mot baksiden av kaien er titantråden slitt av. I drager i akse 45 er en duranode og betongen rundt kommet ut på grunn av gasstrykk. Området nord for akse 45 er ikke katodisk beskyttet. Det er en del skader på betongen i dette området. Generelt ser området som er katodisk beskyttet ut til å være i god stand etter 10 år med katodisk beskyttelse. Med hilsen CORROTEAM AS Øyvind Johnsen Papyrusveien Mjøndalen Tlf: Fax Mob e-post: oj@corroteam.no Mva