UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I HEDMARK

Transkript

1 1 UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I HEDMARK Hedmark Konstr. Observerte nettriss Kjerner Sement/alkalier Reaktive bergarter Konstr. Maks riss i kjerner Riss i Riss i Deform./ type Hvor Areal Maks merket VMG Sement Alkalier Sand Stein Tot. alder Rissvidde Dybde stein ut i pasta Dok. av ekspansj. % mm % kg/m3 kg/m3 % % % rb. (år) (mm) (mm) pasta (%) (x100) reaktivitet bru S >50? 0.15 S IR (svinn?) bru L ca 10? 0.1 S r/r Litt bru L ca 100? <1? S R+ Mye bru L? 0.1 S R+ Noe bru L? 0.1 S bru L Ingen 0 S bru L >25? 0.15 S dam Støtteribbe? 0.2 S ? 2.8? ? 7 ( r ) dam Støtteribbe? 0.15 S

2 2 S31 Bru, søyle med krakeleringsriss Byggeår: 1966 Feltregistrering Feltregistreringen som er foretatt på begge landkarene og de fleste søylene er i hovedsak utført tilfredsstillende i henhold til brukerveiledning utarbeidet i FoU-prosjektet. Det er imidlertid ikke angitt hvor stort areal nettrissene dekker. I følge registreringsskjemaet er det observert nettriss i varierende omfang på søylene. Det er observert størst omfang på vestsiden av søylene i akse 10-13, med maksimal observert rissvidde fra 0,05-0,10 mm. Ut fra vedlagte foto kan rissene minne om svinnriss. På landkarene ble det påvist nettriss enkelte steder, mest i front der det er rennende vann på grunn av fugelekkasje. Også for landkarene var maksimal observert rissvidde 0,10 mm. Laboratorieresultater Det ble tatt ut 3 kjerner fra en søyle i akse 10-13, mot vest i område med krakeleringsriss. Rissviddene i kjerneoverflaten var 0,15 mm for èn av kjernene, og rissene gikk her 40 mm inn i betongen. For de to øvrige kjernene var rissvidden i kjerneoverflaten 0,05 mm, men rissene gikk ikke innover i betongen. I planslipet ble rissvidden i overflata målt til 0,15 mm. Risset kunne følges inn til armeringen (overdekning 57 mm), og videre gjennom hele kjernen (360 mm). I planslipet ble det videre observert noen steiner med riss ut i pasta og enkelte riss i selve pastaen. Forøvrig ble det ikke påvist forhold som tyder på alkalireaksjoner, dvs. ingen hvit utfelling i luftporer, ingen påvist alkaligel og ingen reagerte tilslagskorn. Undersøkelsene viste videre følgende betongsammensetning: - 39 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i sand - 0 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i stein - alkali-innhold ca 6,2 kg/m 3 betong Samlet vurdering På deler av den 35 år gamle konstruksjonen ble det observert nettriss. Selv om det ikke ble påvist alkaligel eller reagerte tilslagskorn i tynnslipet, kan det ikke utelukkes at noen av de observerte nettrissene på deler av søylene og på deler av landkarene har sammenheng med begynnende alkalireaksjoner. Det relativt fine krakeleringsmønsteret på søylene kan også ha sammenheng med svinnkrefter. Resultatene viser videre at benyttet betongsammensetning i den undersøkte søylen ligger akkurat på dagens grenseverdi for å betraktes som reaktiv i henhold til dagens regelverk (nedfelt i Norsk Betongforenings publikasjon nr 21) samlet innhold av risikobergarter ligger akkurat på dagens kritiske grenseverdi, mens alkali-innholdet er mye høyere enn dagens kritiske grenseverdi på 3,0 kg/m 3.

3 3 Bilde av uttakssted for prøver (S 31) Bilde av fluorescensimpregnert planslip fotografert i UV-lys (kjerne nr S31-2)

4 4 S33 Bru, landkar Byggeår 1962 Feltregistrering Feltregistreringen som er foretatt på begge landkarene og deler av dragerne er i hovedsak utført tilfredsstillende i henhold til brukerveiledning utarbeidet i FoU-prosjektet. Det er imidlertid ikke angitt hvor stort areal nettrissene dekker. I følge registreringsskjemaet er det observert nettriss i varierende omfang på dragerne, med maksimale observert rissvidder fra 0,10-0,20 mm. På landkarene ble det påvist nettriss spesielt på sidekantene mot sør, hvor maksimale observerte rissvidder var 0,10 mm. Ut fra foto ser det ut til at deler av (evt. hele) brua er overflatebehandlet med en slemmemasse, og at de observerte rissene går igjennom denne slemmemassen. Ut fra foto kan det også virke som om fugene er tilnærmet tette pga ekspansjon av bruplata. Laboratorieresultater SINTEF anviste at det skulle tas ut kjerner fra opprisset del av landkar mot sør. På de mottatte kjernene kunne det dog ikke påvises nettriss i kjerneoverflatene. Det kunne heller ikke observeres riss innover i betongen (langs sideflatene av kjernene). I planslipet ble det imidlertid målt 0,10 mm rissvidde i overflata, og risset kunne følges 13 mm inn i betongen. I planslipet ble det videre påvist forhold som indikerer alkalireaksjoner i et moderat-stort omfang, dvs. ca 20 % av steinene hadde riss ut i pasta og det var også en betydelig andel riss i selve pastaen, i tillegg til hvit utfelling i enkelte luftporer. I tynnslip ble det påvist at sandstein hadde reagert i stort omfang. Undersøkelsene viste videre følgende betongsammensetning: - 56 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i sand - 26 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i stein - alkali-innhold ca 3,9 kg/m 3 betong. Samlet vurdering Observasjonene gjort i felt og resultater fra laboratorieundersøkelsene av innsendte betongkjerner indikerer begge at observerte nettriss på dragere og landkar har sammenheng med påviste alkalireaksjoner på den ca 40 år gamle konstruksjonen. Resultatene viser videre at benyttet betongsammensetning er reaktiv i henhold til dagens regelverk nedfelt i Norsk Betongforenings publikasjon nr 21 (høyt innhold av alkalireaktive bergarter, og alkali-innhold over dagens kritiske grenseverdi på 3,0 kg alkalier per m 3 betong).

5 5 Bilde av uttakssted for prøver (S 33) Bilde av fluorescensimpregnert planslip fotografert i UV-lys (kjerne nr S33-1)

6 6 S35 Bru, landkar Byggeår 1972 Feltregistrering Feltregistreringen som er foretatt på landkarene og bruplater er i hovedsak utført tilfredsstillende i henhold til brukerveiledning utarbeidet i FoU-prosjektet. Det er imidlertid ikke angitt hvor stort areal nettrissene dekker. I følge registreringsskjemaet er det observert nettriss i varierende omfang på sidekant av platene, med maksimale observerte rissvidder fra 0,05-0,10 mm. På landkarene ble det påvist lokale områder med nettriss (spesielt mot vest), og også her varierte maksimale observerte rissvidder fra 0,05-0,10 mm. På registreringsskjemaet er det også angitt at det er påvist litt deformasjoner. Laboratorieresultater Det ble tatt ut 3 kjerner fra vestsiden av et landkar i område med krakeleringsriss. Rissviddene i kjerneoverflaten var 0,075 mm for èn av kjernene, og rissene gikk her 25 mm inn i betongen. For de to øvrige kjernene var rissviddene i kjerneoverflaten henholdsvis 0 og 0,05 mm, men rissene gikk ikke innover i betongen. I planslipet ble rissvidden i overflata målt til 0,075 mm, og risset kunne følges 28 mm inn i betongen. I planslipet var det videre indikasjoner på begynnende alkalireaksjoner i et lite-moderat omfang, dvs. ca 10 % av steinene hadde riss ut i pasta og enkelte riss i selve pastaen, i tillegg til at det ble observert hvit utfelling i luftporer. I tynnslip ble det påvist at sandstein hadde reagert. Undersøkelsene viste videre følgende betongsammensetning: - 54 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i sand - 93 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i stein - alkali-innhold ca 3,0 kg/m 3 betong Samlet vurdering Observasjonene gjort i felt og resultater fra laboratorieundersøkelsene av innsendte betongkjerner indikerer begge at observerte nettriss på bruplate og landkar har sammenheng med påviste alkalireaksjoner i et relativt lite omfang på den ca 30 år gamle konstruksjonen. Resultatene viser videre at benyttet betongsammensetning ligger på grensen mellom reaktiv og ikke-reaktiv i henhold til dagens regelverk nedfelt i Norsk Betongforenings publikasjon nr 21 (meget høyt innhold av alkalireaktive bergarter, men et alkali-innhold som er omtrent likt med dagens kritiske grenseverdi på 3,0 kg alkalier per m 3 betong).

7 7 Bilde fra uttakssted for prøver (S 35) Bilde av fluorescensimpregnert planslip fotografert i UV-lys (kjerne nr S35-1)

8 8 S37 Bru, landkar Byggeår: 1964 Feltregistrering Feltregistreringen som er foretatt på landkarene og bruplater er i hovedsak utført tilfredsstillende i henhold til brukerveiledning utarbeidet i FoU-prosjektet. Det er imidlertid ikke angitt hvor stort areal nettrissene dekker. I følge registreringsskjemaet er det observert omfattende krakelering på brua, mest på vestre del, og spesielt på vestre kantbjelke og landkarvanger. Ut fra foto ser det også ut til at brua har ekspandert så mye, sannsynligvis på grunn av alkalireaksjoner, at dette har gitt tvangskrefter og store riss på et landkar. Det er også kommentert at brua er sterkt angrepet av alkalireaksjoner. På platekant mot vest ble det registrert maksimale rissvidder for nettrissene på ca 0,10 mm. På vestre landkarvange var maksimale påviste rissvidde 12 mm, men målingen er sannsynligvis foretatt i det vertikale risset som ser ut til å være forårsaket av tvangskrefter (dvs rissvidden er ikke målt i et krakeleringsriss, jfr vedlagte foto). Laboratorieresultater Det ble tatt ut kjerner fra opprisset landkar mot vest. Rissviddene i kjerneoverflatene varierte fra 0,20-0,55 mm, og de gikk fra ca 50 til ca 75 mm inn i betongen. I planslipet ble det påvist forhold som tyder på alkalireaksjoner i et moderat til stort omfang, dvs. ca 25 % av steinene hadde riss ut i pasta og det var også en betydelig andel riss i selve pastaen, i tillegg til hvit utfelling i enkelte luftporer. I tynnslip ble det påvist at sandstein hadde reagert i stort omfang. Undersøkelsene viste videre følgende betongsammensetning: - 57 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i sand - 87 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i stein - alkali-innhold ca 6,1 kg/m 3 betong. Samlet vurdering Observasjonene gjort i felt og resultater fra laboratorieundersøkelsene av innsendte betongkjerner indikerer begge at observerte krakeleringsriss på den knapt 40 år gamle brua og et større riss på et landkar (sannsynligvis på grunn av tvangskrefter), har sammenheng med påviste relativt omfattende alkalireaksjoner. Resultatene viser videre at benyttet betongsammensetning i søylene er reaktiv (høyt innhold av alkalireaktive bergarter og høyt alkali-innhold).

9 9 Bilde fra uttakssted for prøver (S 37) Bilde av fluorescensimpregnert planslip fotografert i UV-lys (kjerne nr S37-2)

10 10 S80 Dam, pilarer Byggeår 1984 Feltregistrering I 2001 ble det utført tilsyn av dammen. I utdraget som vi har mottatt fra rapporten basert på dette tilsynet, er det sagt at dammen generelt gir et solid inntrykk etter 18 års funksjonstid (noe vi er enige i). Det ble imidlertid påvist riss på deler av konstruksjonen, og da primært i form av krakeleringsriss på pilarsidene som kan gi assosiasjoner til alkalireaksjoner. Det ble derfor anbefalt at disse rissene ble viet nærmere oppmerksomhet. Som angitt i registreringsskjemae utfylt under befaringen, og som vist på foto er det varierende omfang av krakeleringsriss (nettriss) på pilarene (i snitt dekker rissen ca % av arealet nedstrøms?). Rissviddene varierer fra ikke målbare (dvs <0,05 mm) til 0,15-0,20 mm. Enkelte krakeleringsriss er finmaskede, noe som minner om svinnriss. Andre er mer grovmaskede, slik som man finner ved alkalireaksjoner. Det kunne imidlertid ikke observeres utfelling i tilknytning til rissene, noe man normalt finner på konstruksjoner med alkalireaksjoner. Laboratorieresultater Det ble boret ut 3+2 kjerner fra sidene av to pilarer i opprissede områder. Rissviddene i kjerneoverflatene varierte fra 0,05-0,15 mm for de fem kjernene. For tre av kjernene kunne rissene følges fra ca mm inn i betongen. For de to øvrige kjernene gikk ikke rissene innover i betongen. I planslipet som ble laget av kjernen med rissvidde 15 mm i overflaten (merket S80 III, dvs tatt ut fra pilaren lengst mot vest) kunne risset følges helt inn til armeringen, som hadde overdekning 82 mm. Kjernen er imidlertid boret ut i et horisontalt riss. I planslipet var det indikasjoner på begynnende alkalireaksjoner i et lite omfang, dvs. flere av steinene hadde riss ut i pasta og enkelte riss i selve pastaen, i tillegg til at det ble observert hvit utfelling i luftporer. I tynnslip ble det påvist at flere bergarter hadde reagert. Undersøkelsene viste videre følgende betongsammensetning: - 71 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i sand - 75 % risikobergarter (reaktive bergarter + tvilstilfeller) i stein - alkali-innhold ca 2,8 kg/m 3 betong (usikker verdi) Samlet vurdering Observasjonene gjort i felt viser varierende omfang av krakeleringsriss på de ca 18 år gamle pilarene. Rissene har imidlertid et utseende som mer minner om, og sannsynligvis heller skyldes, andre årsaker enn alkalireaksjoner (svinn og evt. også temperaturriss?). Resultater fra laboratorieundersøkelsene av innsendte betongkjerner indikerer imidlertid at det også foregår alkalireaksjoner i pilarene, men da i et svært lite omfang. Resultatene viser videre at benyttet betongsammensetning ligger på grensen mellom reaktiv og ikke-reaktiv i henhold til dagens regelverk nedfelt i Norsk Betongforenings publikasjon nr 21 (meget høyt innhold av alkalireaktive bergarter (fra et lokalt grustak), men et alkali-innhold som er omtrent likt med dagens kritiske grenseverdi på 3,0 kg alkalier per m 3 betong. Bestemmelsen av alkali-innholdet er imidlertid usikker på grunn av antatt innblanding av noe flyveaske i sementen en tidlig variant av MPsementen?).

11 11 Bilde fra uttakssted for prøver (S80) Bilde av fluorescensimpregnert planslip fotografert i UV-lys (kjerne nr S80-1)