Tetting av dam med ny betongplate en sikker løsning?

Transkript

1 Tetting av dam med ny betongplate en sikker løsning? Jan Lindgård SINTEF

2 Bakgrunn samarbeid med Narvik Energi AS Jernvassdammen ved Narvik Massivdam med stedvis omfattende skader av frostnedbrytning Ingen konsekvenser for sikkerheten 2

3 Store arealer med forvitringskader nedstrøms (luftsiden) 3

4 Generelt mye bedre tilstand oppstrøms (vannsiden) 4

5 Lokalt omfattende forvitringskader på vannsiden 5

6 Byggherrens planer Tetting på vannsiden betongplate ( ) Utbedring av lokale forvitringsskader på vannsiden Forhindre vanngjennomgang til luftsiden stoppe frostnedbrytning Forskjønning Forsterkning (økt vekt) Bakgrunn for valg av platestøp Betraktet som et godt og sikkert tiltak i dambransjen Sprøytebetong på luftsiden Etter tørking Bedre det visuelle inntrykket Konsulent var engasjert for detaljering og anbudsinnhenting 6

7 Seriøs byggherre Narvik Energi AS ønsket å sikre at planlagte tiltak fungerte som tiltenkt Tok kontakt for å få diskutert/vurdert den valgte løsningen Hovedutfordring: Hvordan få plata tett? 7

8 SkatteFUNN-prosjekt ( ) Fullskala prøveprosjekt SINTEF skulle følge rehabiliteringsarbeidet fra sidelinjen I praksis fikk vi en mer sentral rolle enn forutsatt Hovedmål Dokumentere om skadeutviklingen på luftsiden reduseres Delmål Evaluere og evt. forbedre metoden (betongplaten) Vurdere alternative metoder for tetting Dokumentere nedbrytningsmekanismer og miljøparametere (fukt) Etablere et program for langsiktig oppfølging av skadeutviklingen på luftsiden 8

9 Platestøp - dambransjens erfaringer Masteroppgave ved NTNU (Amund Geicke, 2004) Hvorfor velges platestøp som tiltak? Tetting - stoppe lekkasjer Murte steindammer: I forvitrede fuger Massive betongdammer: I horisontale støpeskjøter og forvitrede fuger Fyllingsdammer: Gjennom dårlig fungerende frontal tetting Stabiliserende bidrag til massivdammer ved at vekten økes Utbedre frostskader og forhindre videre nedbrytning av massive betongdammer 9

10 Noen erfaringer fra utførte platestøper Dammene gir generelt et godt visuelt inntrykk Forholdsvis lite opprissing; lite frostnedbrytning på nyere plater (< 25 år) Lekkasjene gjennom dammene reduseres betraktelig Ingen etterkontroll av fuktinnhold i de eksisterende dammene Redusert? 10

11 Hovedutfordringer for å oppnå en tett plate Hva menes med tett plate? Klarlegge formålet med tettingen (betongdammer) Skal primært større lekkasjer reduseres? Gjennom fuger, støpeskjøter og riss Kan bety tapte strøminntekter Er det et mål å stoppe vanninntrenging i eksisterende betong? Forhindre videre frostnedbrytning bak ny plate? Er det et mål å forhindre evt. vanngjennomgang til luftsiden? Redusere omfang av frostnedbrytning? Redusere omfang av kalkutfelling i riss? 11

12 Viktig beslutningsgrunnlag Det må utføres tilstrekkelige forundersøkelser før tiltak velges! Er skadeårsak og omfang tilstrekkelig kartlagt? Vet man nok om fuktforholdene i dammen? Er det virkelig behov for å gjøre noe tiltak? 12

13 Hvordan oppnå en tettest mulig plate? Komplisert Svinn- og temperaturpåkjenninger under herdeprosessen er hovedbelastningen Autogent svinn (pga selvuttørking) Uttørkingssvinn Temperaturtøyning Må få mye større fokus enn tilfellet er i dag! 13

14 Hvilket konsept skal velges? Plata vil oppføre seg tilsvarende et gulv Glidesjikt mellom ny plate og gammel dam Vil minimere rissfaren Ved utettheter vil det spre seg vann bak hele den nye plata Er det mulig å unngå lokale utettheter? Heft mellom ny plate og gammel dam Mindre konsekvenser av lokale utettheter Vil øke sjansene for å få en tettere dam Vil øke risikoen for riss i plata 14

15 Heft-konsept Glidesjikt-konsept Rehabilitering av slusevegger med store frostskader 15

16 Heft-konseptet valgt på Jernvassdammen Størst sjanse for å lykkes Viktige spørsmål Hvordan sikre heft mellom ny plate og underbetongen? Hvordan kontrollere opprissingen? SINTEF gav tidlig i prosjekteringsfasen råd om utforming og dimensjonering Seksjonsinndeling, armeringsføring Hva kan gjøres med betongsammensetningen? Lavt svinnpotensial! Lav varmeutvikling 16

17 Hva kan gjøres dimensjoneringsmessig? Unngå kantreisning og rakning langs platerendene Lås fast plata Legg inn mye armering (bolter, bøyler og langsgående armering) Viktig å kontrollere opprissingen for å unngå rakning i tilknytning til riss Legg inn nok armering (to-sidig) 17

18 Fokus på viktige detaljer! Tetting mot fjell og i fuger God utstøping (unngå steinreir) Fjern tilstrekkelig av frostskadet betong Sikre god nok forankringslengde for dybler langs platerendene Vær spesielt oppmerksom på evt. frostskader ved fugene Gode herdetiltak 18

19 Fuktforhold Erfaringer fra Jernvassdammen Vannside Nesten helt vannmettet betong i nedre deler Betydelig tørrere de ytre 10 cm av øvre deler Dammen tappes raskt ned på ettervinteren Mindre regn mer sol Årsak til lite frostskader? Trolig høyt fuktnivå gjennom hele dammen Luftside Tilnærmet like fuktig som nede på vannsiden Regn og snø antas å være hovedfuktkilden Luftsiden vender mot vest Kun ettermiddagssol Skrå overflate samler opp mye nedbør 19

20 Luftsiden vil forbli meget fuktig selv om det støpes ny plate på vannsiden Frostnedbrytningen vil fortsette 20

21 Tiltak nedstrøms Byggherrens plan: Sprøytebetong for å få en penere dam (etter uttørking) Vurdert til å få svært kort levetid anbefalt kuttet Skrinlagt! 21

22 Utførelse av arbeidene Oppstartsproblemer Mangelfull fjerning av frostskadet betong Mangelfull utførelse av armeringsdetaljer Basert på våre innspill ble dette rettet opp Svinnpotensiale Beskrevet bruk av mye stein (dvs. lavt svinnpotensiale) Entreprenøren valgte betong med for høyt svinnpotensiale For sent å endre 2004-støpene Basert på våre innspill ble resepten endret til 2005-støpene Laboratorieforsøk pågår ved NTNU/SINTEF Våren 2006 vil evt. forskjell i rissomfang i felt undersøkes 22

23 Juli

24 Svellebånd Waterstop 24

25 Er tetting av dam med ny betongplate en sikker løsning? Tja.. Det avhenger av mange faktorer Formålet med tettingen? Skadebildet og fuktforholdene? Må ta hensyn til lokale forhold Valgt tettekonsept? sammensetning? Utforming og dimensjonering av plata? God utførelse? Detaljer viktige TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN! 25