PIANC NORGE NORSK HAVNEINGENIØRFORENING Tilknyttet TEKNA, Postboks 2312 Solli, 0201 Oslo, Telefon: , Telefax:

Transkript

1 PIANC NORGE NORSK HAVNEINGENIØRFORENING Tilknyttet TEKNA, Postboks 2312 Solli, 0201 Oslo, Telefon: , Telefax: BESTANDIGE BETONGKAIER DEL 1: Anbefalte kravspesifikasjoner for nye havnekonstruksjoner i betong 3. Utgave 2009

2 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 2 av 26 FORORD TIL FØRSTE UTGAVE I april 2002 ble det arrangert et seminar ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet - NTNU i Trondheim om Bestandighet, drift og vedlikehold av betongkaier. Arrangør var Norsk Havneingeniørforening sammen med Institutt for bygningsmateriallære ved NTNU. Bakgrunnen for dette seminaret var de store drifts- og vedlikeholdsproblemer på betongkaier som havnebransjen har strevd med gjennom mange år. Selv på relativt nye betongkaier langs norskekysten foregår det en relativt hurtig og ukontrollert saltinntrengning fra sjøvann som trenger inn i betongen og forårsaker armeringskorrosjon. Etter noen år blir konstruksjonenes tilstand pga armeringskorrosjon et vanskelig kontrollerbart problem både økonomisk og sikkerhetsmessig. Kostbare reparasjoner av slike betongkaier representerer en stor økonomisk belastning på begrensede drifts- og vedlikeholdsbudsjetter. Seminaret i Trondheim ble arrangert for å diskutere hva som kan gjøres for å oppnå en økt og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon i nye havnekonstruksjoner i betong. Som innledere til diskusjon på seminaret var det invitert representanter både fra myndigheter, byggherrer, rådgivende ingeniører, entreprenører og diverse spesialfirmaer innen bransjen. Seminaret ble avsluttet ved at det i regi av Norsk Havneingeniørforening ble nedsatt et teknisk utvalg. Dette utvalget fikk i oppdrag å utarbeide et forslag til nye kravspesifikasjoner og praktiske retningslinjer for å kunne oppnå en økt og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon i nye havnekonstruksjoner i betong. Som et ledd i arbeidet til Teknisk Utvalg ble det i samarbeid med Norsk Betongforening arrangert et kurs i Levetidsprosjektering av betongkonstruksjoner på Kursdagene ved NTNU i januar I løpet av de senere år har det både nasjonalt og internasjonalt vært gjennomført et omfattende forsknings- og utviklingsarbeid både på levetids- og bestandighetsprosjektering av betongkonstruksjoner, og mye av dette arbeidet har spesielt vært gjennomført for å oppnå en bedre kontroll på saltinntrengning og armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner i marine miljø. På bakgrunn av dette har det i løpet av de senere år også blitt gjennomført levetids- og bestandighetsprosjektering av en rekke nye betongkonstruksjoner hvor det har vært stilt spesielle krav til sikkerhet, bestandighet og levealder. Ved å arrangere et kurs i levetidsprosjektering av betongkonstruksjoner var det et ønske om å få oppsummert en del av de eksisterende erfaringer på området. Dette kunne dermed bidra til å framskaffe et bedre teknisk underlag for prosjektering og utførelse av mer bestandige og funksjonsdyktige betongkonstruksjoner i norske havner. Etter at kurset Levetidsprosjektering av betongkonstruksjoner ble avsluttet i januar 2003, gikk de aller fleste av foreleserne på kurset med på å revidere og oppgradere sine manuskripter slik at det også ble mulig å få utgitt kurskompendiet som en publikasjon i regi av Norsk Betongforening [1]. Samtidig ble Institutt for konstruksjonsteknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet - NTNU engasjert til å utarbeide et forslag til praktiske retningslinjer for å kunne gjennomføre en bestandighetsprosjektering og funksjonsbasert kvalitetskontroll av nye havnekonstruksjoner i betong [2]. I løpet av den perioden som Teknisk Utvalg var i arbeid ble det i 2003 introdusert en ny revidert norsk betongstandard med skjerpede krav til betongkonstruksjoners bestandighet [3]. Også denne standarden stiller imidlertid fortsatt bestandighetskrav som bare er basert på noen

3 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 3 av 26 beskrivende minimumskrav til hvorledes betongen skal sammensettes og betongarbeidene utføres. Da slike bestandighetskrav verken er entydige eller lar seg etterpøve og kontrollere i løpet av byggeperioden, blir nye havnekonstruksjoner i betong derfor fortsatt overlevert byggherren uten noen dokumentasjon av at spesifiserte bestandighetskrav er blitt oppnådd. Samtidig viser omfattende erfaringer at svært mange av de bestandighetsproblemer som oppstår etter noen år kan tilbakeføres til mangelfull kvalitetskontroll og problemer i byggeperioden. Det er derfor stadig flere byggherrer som er villig til å investere noe ekstra utover de minimumskrav til bestandighet som er angitt i eksisterende betongstandarder for å oppnå en økt og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon. Ved å stille noen tilleggskrav til konstruksjonens bestandighet basert på en bestandighetsprosjektering er det mulig å spesifisere noen bestandighetskrav som både lar seg etterprøve og kontrollere i løpet av byggeperioden. Derved blir det mulig både å få korrigert eventuelle avvik underveis og få dokumentert at den spesifiserte bestandighet blir oppnådd i løpet av byggeperioden. For byggherren bør det være viktig å få en slik dokumentasjon før konstruksjonen formelt blir overtatt. Samtidig bør det også være viktig å få informasjon om hvorledes den nye konstruksjon senere bør driftes og vedlikeholdes i bruksperioden. Dette er bakgrunnen for de kravspesifikasjoner som er anbefalt i det etterfølgende. Det er imidlertid en forutsetning at dette bare skal være noen supplerende kvalitetskrav utover de minimumskrav til bestandighet som er angitt i norske betongstandarder [3-5]. De anbefalte kravspesifikasjoner er videre ment å være retningsgivende både for offentlige og private byggherrer ved bestilling av nye havnekonstruksjoner i betong hvor sikkerhet, bestandighet og levealder er av stor og spesiell viktighet. Det tekniske utvalget som ble nedsatt av Norsk Havneingeniørforening har bestått av følgende medlemmer: - Tore Lundestad, Teknisk sjef, Borg Havn IKS (formann) - Odd E. Gjørv, Professor, Dr.techn., NTNU (sekretær) - Børre Berntsen, Ingeniør, Oslo Havn KF - Tor A. Bjerkli, Havneingeniør, Bergen og Omland Havnevesen - Trygve Isaksen, Sivilingeniør, Norconsult AS - Roar Johansen, Sjefingeniør, Kystdirektoratet - Olav Lahus, Dr.ing., Kystdirektoratet 1) - Vemund Årskog, Sivilingeniør, Høgskolen i Ålesund 1) Utleid til Kystdirektoratet fra Dr.Ing. A. Aas-Jakobsen AS fram til Oslo, 10. desember, 2004 Tore Lundestad Norsk Havneingeniørforening, formann FORORD TIL ANDRE UTGAVE Etter at de foreliggende kravspesifikasjoner og praktiske retningslinjer for en økt og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon ble utarbeidet i 2004, har begge de aktuelle

4 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 4 av 26 dokumenter både vært ute på høring og vært utprøvd på flere nye kommersielle utbygningsprosjekter. Samtidig har det nye prosjekteringsgrunnlaget vært presentert på en rekke nasjonale og internasjonale faglige møter og konferanser. Basert på alle de tilbakemeldinger som er mottatt og de praktiske erfaringer som er hittil er oppnådd, har begge de aktuelle dokumenter nå blitt oppgradert og justert i form av nye reviderte utgaver [6,7]. Fredrikstad, 28. mars, 2007 Tore Lundestad Norsk Havneingeniørforening, formann FORORD TIL TREDJE UTGAVE Etter at Norsk Havneingeniørforenings anbefalinger og praktiske retningslinjer har vært anvendt på enda flere nye utbygningsprosjekter, er også en del av disse erfaringene nå blitt innarbeidet i de tredje reviderte utgaver både av foreliggende kravspesifikasjoner og praktiske retningslinjer [8]. Samtidig er alle erfaringene nå også oppsummert og publisert i form av en mer detaljert publikasjon for det internasjonale fagmiljø [9]. For alle de utbygningsprosjektene hvor våre anbefalinger har vært anvendt har det vist seg at den gjennomførte bestandighetsprosjektering med den etterfølgende, funksjonsbaserte kvalitetskontroll av alle betongarbeider har vært av avgjørende betydning for å oppnå en bedre og mer kontrollert byggverkskvalitet. Den økte fokus på kvalitetskontroll og dokumentasjon av oppnådd bestandighet og byggverkskvalitet har også i seg selv vist seg å ha en høyst positiv effekt på kvaliteten av de utførte betongarbeider. Da mange av de bestandighetsproblemer som ofte oppstår etter noen år kan tilbakeføres til mangelfull kvalitetskontroll og problemer i byggeperioden, har det vært meget viktig for byggherren å få en best mulig dokumentasjon av at spesifiserte bestandighetskrav er blitt oppfylt før den aktuelle konstruksjon formelt er blitt overtatt fra entreprenøren. Til slutt vil vi få takke både Oslo Havn KF og Tjuvholmen KS for at vi har fått lov til å publisere resultater og erfaringer fra den gjennomførte bestandighetsprosjektering med den etterfølgende kvalitetskontroll av alle betongarbeider på noen av deres nye utbygningsprosjekter i Oslo havneområde. Oslo, 15. april, 2009 Tore Lundestad/Roar Johansen PIANC Norge/ Norsk Havneingeniørforening

5 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 5 av 26 SAMMENDRAG Langs norskekysten finnes flere hundre store og små havner, og det eksisterer mer en havnekonstruksjoner i form av ulike typer kaier, hvorav mesteparten er laget i betong. Våre havnekonstruksjoner utgjør derfor en meget betydelig og viktig del av norsk maritim infrastruktur. Selv om både prosjektering og produksjon av betongkaier er blitt betydelig forbedret i løpet av de senere år, foregår det fortsatt en lite oversiktlig og ukontrollert saltinntrengning med etterfølgende armeringskorrosjon på relativt nye betongkonstruksjoner langs norskekysten. For å oppnå en økt og mer kontrollert bestandighet, blir det i det foreliggende dokument anbefalt å gjennomføre en bestandighetsprosjektering. Basert på en slik prosjektering blir det anbefalt å stille noen supplerende kravspesifikasjoner utover de minimumskrav til bestandighet som er angitt i eksisterende norske betongstandarder (Del 1). For alle betongkonstruksjoner vil både oppnådd byggverkskvalitet og aktuelle miljøbelastninger alltid vise store variasjoner. I utsatte miljø vil enhver svakhet i konstruksjonen utvikle bestandighetsproblemer uavhengig av hva slags spesifikasjoner og delmaterialer som har vært anvendt. For bedre å kunne ta hensyn til alle disse variasjoner er det foreslåtte prosjekteringsgrunnlag derfor basert på sannsynlighetsanalyser. Omfattende erfaringer viser at svært mange av de bestandighetsproblemer som ofte oppstår etter noen år også kan tilbakeføres til mangelfull kvalitetskontroll og problemer i byggeperioden. Det er derfor også anbefalt at det gjennomføres en funksjonsbasert kvalitetskontroll av alle betongarbeider som både gjør det mulig å få korrigert eventuelle avvik undervegs og samtidig få dokumentert at de spesifiserte bestandighetskrav blir oppnådd i løpet av byggeperioden. I forbindelse med prosjektering av nye betongkonstruksjoner i utsatte miljø er det heller ikke vanlig praksis å gi byggherren noen informasjon og anbefalinger om hvorledes konstruksjonene senere bør driftes og vedlikeholdes. Etter en del år blir derfor mange byggherrer ofte sittende igjen med til dels alvorlige drifts- og vedlikeholdsproblemer. En langt framskredet armeringskorrosjon representerer ikke bare en stor økonomisk belastning men etter hvert også en stor og vanskelig kontrollerbar sikkerhetsrisiko. Det er derfor også anbefalt noen generelle retningslinjer som gjør det mulig å gi byggherren en drifts- og vedlikeholdsplan for hvorledes den ferdige konstruksjon senere bør driftes og vedlikeholdes i bruksperioden. De anbefalte kravspesifikasjoner vil gi nye havnekonstruksjoner i betong en vesentlig bedre sikkerhet mot armeringskorrosjon enn hva som tidligere har vært teknisk og økonomisk mulig. Det tekniske grunnlaget for å kunne tilfredsstille de anbefalte kravspesifikasjoner foreligger som praktiske retningslinjer i et eget dokument (Del 2). Da havnens primæroppgave er å sørge for trygge og gode liggeplasser for skip samt en effektiv omlasting av varer, vil ikke havneadministrasjonen nødvendigvis ha noen spesiell byggeteknisk kompetanse. Det er derfor meget viktig at havnevesenet eller andre kaieiere ivaretar sin byggherrefunksjon på en mest mulig profesjonell måte. Det er imidlertid stadig flere byggherrer som villig til å investere noe ekstra for å oppnå en økt og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon utover det som er angitt som minimumskrav i norske standarder. Omfattende erfaringer viser at dette både er en god investering og forvaltning på sikt. Det er dette som er bakgrunnen for at PIANC Norge/Norsk Havneingeniørforening i dette dokument har framlagt de anbefalte kravspesifikasjoner for å oppnå mer bestandige betongkaier i norske havner. Dette bør være spesielt viktig for nye havnekonstruksjoner hvor sikkerhet, bestandighet og levealder er av stor betydning.

6 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 6 av 26 1 INNLEDNING Selv om både prosjektering og produksjon av betongkaier langs norskekysten er blitt betydelig forbedret i løpet av de senere år, viser det seg at det fortsatt foregår en ukontrollert saltinntrengning med etterfølgende armeringskorrosjon på relativt nye havnekonstruksjoner i betong [1,8-10]. Selv om Turistskipskaia (figur 1) i Trondheim i 1993 både var prosjektert og utført etter de bestandighetskrav som var angitt i gjeldende norske betongstandarder [12,13], ble det her påvist armeringskorrosjon allerede etter en driftsperiode på ca. 8 år. Det samme ble observert for havnekonstruksjonene på Tjeldbergodden som ble bygget i perioden [11,14]. Figur 1. For Turistskipskaia (1993) i Trondheim ble det observert en høy saltinntrengning og armeringskorrosjon i løpet av en driftsperiode på ca. 8 år [10]. For betongkonstruksjoner i marine miljø er det flere typer nedbrytningsprosesser så som både frostnedbrytning og alkaliereaksjoner som også kan skape bestandighetsproblemer. For nye betongkonstruksjoner er slike nedbrytningsprosesser mye enklere å forebygge ved å følge eksisterende forskrifter og prosedyrer. Det er derfor ikke nedbrytning av selve betongen som er den største utfordringen men en ukontrollert saltinntrengning med etterfølgende armeringskorrosjon. For betongkonstruksjoner i saltholdige miljø er det kloridbasert armeringskorrosjon som representerer det store problemet for drift og vedlikehold. Et dekke av armert betong i en åpen havnekonstruksjon blir ofte ekstremt eksponert for saltpåkjenning og dermed utsatt for armeringskorrosjon (figur 2 og 3). Erfaringene viser at en høy saltinntrengning kan forekomme allerede under byggeperioden før betongen har rukket å oppnå en tilstrekkelig herdning og tetthet. Således ble det påvist en høy saltinntrengning i betongen allerede i byggeperioden for Nye Filipstadkaia (2002) i Oslo [15]. En slik tidlig saltinntrengning kan forekomme ved spesielt høye vannstander under byggeperioden, eller når betongarbeidene utføres under røffe og kalde værforhold som vi normalt har langs norskekysten i store deler av året. Dårlige herdeforhold i vinterhalvåret gjør betongen også vesentlig mer sårbar for saltinntrengning enn i sommerhalvåret.

7 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 7 av 26 Figur 2. Turistskipskaia (1993) i Trondheim i dårlig vær. Figur 3. Havnekonstruksjoner blir ofte eksponert for ekstra høye vannstander.

8 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 8 av 26 Figur 4. For Nye Filipstadkaia i Oslo (2002) ble det observert en høy saltinntrengning i betongen allerede under byggeperioden [15]. For mange havnekonstruksjoner i betong vil det i en driftsfase ofte ikke bli gjort noe før det har utviklet seg et til dels avansert stadium av synlige korrosjonsskader (figur 5). Reparasjoner på et slikt stadium vil da både være teknisk kompliserte og uforholdsmessig kostbare i forhold til å gjennomføre en regelmessig tilstandskontroll og forebyggende vedlikehold. For mange konstruksjoner representerer en langt framskredet armeringskorrosjon ikke bare en stor økonomisk belastning men også en stor og vanskelig kontrollerbar sikkerhetsrisiko. Det er byggherren selv som sitter med det sikkerhetsmessige ansvaret, og det er ingen offentlig tilsynsmyndighet som har ansvar for ettersyn og godkjenning av slike konstruksjoner. Figur 5. Betongkai med redusert lastkapasitet og sikkerhet på grunn av armeringskorrosjon [16].

9 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 9 av 26 I løpet av de siste 30 år har det vært gjennomført en rekke omfattende feltundersøkelser både på betongkaier og betongbruer langs norskekysten, og disse har alle vist at saltinntrengning og armeringskorrosjon representerer et stort og alvorlig problem for slike konstruksjoners sikkerhet og økonomi [9]. I løpet av de siste 30 år har norske betongstandarder derfor blitt revidert en rekke ganger slik at både prosjektering og produksjon av nye betongkaier etter hvert er blitt bedre. På tross av dette har omfattende feltundersøkelser i ettertid vist at det fortsatt har foregått en ukontrollert saltinntrengning med etterfølgende armeringskorrosjon i løpet av relativt få år. Da det i 2003 kom enda noen nye reviderte betongstandarder med strengere krav til bestandighet av betongkonstruksjoner i marine miljø [3-5], var disse nye bestandighetskravene ikke noe vesentlig strengere eller forskjellig fra det som ble anbefalt og spesifisert for de første betongplattformene i Nordsjøen i begynnelsen i 1970-årene [17-19]. For disse betongplattformene ble det imidlertid bare spesifisert en levealder på år, og for flere av disse konstruksjonene har det senere blitt påvist en til dels høy saltinntrengning (figur 6). For enkelte av disse konstruksjonene har dette også medført armeringskorrosjon og til dels meget kostbare reparasjoner [21]. For flere av betongkonstruksjonene i Nordsjøen har det senere også blitt aktuelt å forlenge den opprinnelig spesifiserte levealder, og for disse konstruksjonene har det derfor blitt gjennomført ekstra og kostbare beskyttelsestiltak for å bremse hastigheten av den videre kloridinntrengning. 0,35 Kloridkonsentrasjon Chloride concentration (% (% Cl av as betongvekt) weight of concrete) 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 elevation: Nivå +14, m m elevation: Nivå + 7, m m elevation: Nivå -11, m m Distance Avstand fra from eksponert the exposed overflate surface (mm) (mm) Figur 6. Observert kloridinntrengning i Brent B Plattformen (1975) etter ca. 20 års eksponering [20]. For alle betongplattformene i Nordsjøen ble det gjennomført en mer omfattende kvalitetskontroll av alle betongarbeider enn det som ellers er vanlig for landbaserte konstruksjoner. På tross av dette kan mesteparten av de bestandighetsproblemene som er observert i ettertid tilbakeføres til mangelfull kvalitetskontroll og problemer i byggeperioden [22]. Også for disse konstruksjonene var bestandighetskravene bare basert på noen beskrivende minimumskrav til hvorledes betongen skulle sammensettes og betongarbeidene utføres. Da slike bestandighetskrav verken er entydige eller lar seg etterprøve og kontrollere, ble også disse konstruksjonene overlevert byggherren uten noen dokumentasjon av at de

10 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 10 av 26 spesifiserte bestandighetskrav var blitt oppnådd i løpet av byggeperioden. Erfaringene fra Nordsjøen bare bekrefter de generelle og omfattende erfaringer som finnes med alle betongkonstruksjoner i utsatte miljø. Det har derfor lenge vært behov for å spesifisere noen bestandighetskrav som både lar seg etterprøve og kontrollere i løpet av byggeperioden. I det etterfølgende er det anbefalt noen kravspesifikasjoner som gjør det mulig å etterprøve og kontrollere de spesifiserte bestandighetskrav. Derved blir det også mulig å få korrigert eventuelle avvik i løpet av byggeperioden og samtidig framskaffe en dokumentasjon på at de spesifiserte bestandighetskrav blir oppfylt før konstruksjonen formelt blir overlevert byggherren. Selv om heller ikke de kravspesifikasjoner som her er anbefalt gjør det mulig å gi noen garantert bestandighet og levealder, vil disse kravspesifikasjoner gi nye havnekonstruksjoner i betong en vesentlig bedre og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon enn hva som hittil har vært teknisk og økonomisk mulig. For alle betongkonstruksjoner vil både oppnådd byggverkskvalitet og aktuelle miljøbelastninger alltid vise store variasjoner og spredning. Derfor er det overordnede bestandighetskrav i det etterfølgende basert på at sannsynligheten for armeringskorrosjon ikke skal overskride en gitt verdi i løpet av en spesifisert bruksperiode. Det er samtidig forutsatt at alle de kravspesifikasjoner som er anbefalt i det etterfølgende bare skal være noen supplerende kravspesifikasjoner utover de minimumskrav til bestandighet som er angitt i eksisterende betongstandarder. 2 KRAVSPESIFIKASJONER i) Sannsynlighet for armeringskorrosjon Som et overordnet kvalitetskrav til bestandigheten av nye havnekonstruksjoner i betong skal det spesifiseres en bruksperiode på minst 100 år før sannsynligheten for armeringskorrosjon vil overskride en øvre grense på 10 %. Basert på det prosjekteringsgrunnlaget som er beskrevet i de praktiske retningslinjer for bestandighetsprosjektering er det mulig å spesifisere en kombinasjon av betongkvalitet og betongoverdekning som vil kunne gi en bruksperiode på opptil 150 år med den spesifiserte sikkerhet mot armeringskorrosjon [8]. Å angi en sannsynlighet for armeringskorrosjon utover en slik bruksperiode er verken gyldig eller relevant basert på det eksisterende teoretiske grunnlag. For spesifiserte bruksperioder på mer enn 150 år må bestandigheten derfor ytterligere sikres med ekstra strategier og beskyttelsestiltak. Å spesifisere en øvre sannsynlighet på 10 % for påbegynt skadeutvikling er imidlertid i overensstemmelse med norsk standard for pålitelighet av konstruksjoner [23]. I det eksisterende prosjekteringsgrunnlag skal kravet til betongkvalitet baseres på betongens motstandsevne mot kloridinntrengning (kloriddiffusivitet). Betongens kloriddiffusivitet er en meget viktig materialegenskap som gjenspeiler betongens evne til å holde kloridene ute i et fuktig, kloridholdig miljø. Betongens kloriddiffusivitet som kan være høyst forskjellig for forskjellige typer betong som alle oppfyller det samme krav til betongens masseforhold, er en materialegenskap som både lar seg etterprøve og kontrollere i løpet av byggeperioden [8]. Selv om betongens kloriddiffusivitet kan bestemmes etter flere forskjellige

11 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 11 av 26 prøvningsmetoder, er dette prosjekteringsgrunnlaget basert på den såkalte RCM-metoden [24]. For den aktuelle konstruksjon blir det derfor de oppnådde kontrollverdier for kloriddiffusivitet og betongoverdekning i løpet av byggeperioden som blir avgjørende for å få dokumentert samsvar med det spesifiserte kvalitetskrav til konstruksjonens bestandighet. ii) Ekstra strategier og beskyttelsestiltak Hvis det ikke er mulig å oppnå den spesifiserte bruksperiode slik som definert ovenfor, eller hvis det skulle være ønskelig å spesifisere en bruksperiode på mer enn 150 år, skal det anvendes ekstra strategier og beskyttelsestiltak. I en tidlig prosjekteringsfase kan det noen ganger vise seg å være vanskelig å oppnå den spesifiserte bruksperiode basert på lokale forhold og tilgjengelighet av aktuelle betongkvaliteter. For enkelte konstruksjoner kan det også være aktuelt å spesifisere en bruksperiode utover 150 år eller det kan være aktuelt å sikre konstruksjonen mot en tidlig sjøvannseksponering. For alle slike tilfeller er det flere ekstra strategier og beskyttelsestiltak som kan benyttes [8]. Å erstatte en del av det vanlige armeringsstålet med rustfri armering i de mest utsatte deler av konstruksjonen har vist seg både å være et meget enkelt, sikkert og robust alternativ. En delvis erstatning av armeringsstålet med ikke-metalliske fiberkompositter kan også være aktuelt hvis slike materialer er tilgjengelig. Vanlig armeringsstål kan også fortsatt brukes men da i kombinasjon med katodisk forebygging eller forberedelse til en slik beskyttelse. Når en katodisk forebygging skal igangsettes før de første kloridene har rukket å komme inn til armeringsstålet og igangsatt en armeringskorrosjon, krever dette imidlertid en meget nøye overvåkning av inntrengningshastigheten for klorider. En slik overvåkning representerer derfor en stor utfordring for byggherren i konstruksjonens driftsfase. Det kan også være aktuelt bare å bremse inntrengningshastigheten av klorider enten ved å gjøre betongen mer vannavstøtende ved bruk av spesielle tilsetningsstoffer til den ferske betongen eller ved å påføre konstruksjonen en overflatebeskyttelse som enten kan være en vannavstøtende overflateimpregnering eller et belegg. En overflatebeskyttelse av betongen vil også kreve et visst omfang av vedlikehold i driftsfasen. Hvis en slik overflatebeskyttelse blir påført allerede i en tidlig fase umiddelbart etter at forskallingen er fjernet, vil det samtidig være mulig å oppnå en bedre inntrengning av overflateimpregneringen eller eventuelt en bedre heft mot underlaget for belegget. Dermed blir det også mulig å oppnå en ekstra sikkerhet mot tidlig saltinntrengning før betongen har rukket å oppnå en tilstrekkelig modenhet og tetthet. iii) Oppnådd byggverkskvalitet I løpet av byggeperioden skal det gjennomføres en funksjonsbasert kvalitetskontroll av alle betongarbeider som gjør det mulig å få dokumentert samsvar med den spesifiserte bestandighet. I tillegg skal det framskaffes en dokumentasjon av både oppnådd bestandighet på byggeplass og konstruksjonens potensielle bestandighet. Omfattende erfaringer viser at mange av de bestandighetsproblemer som ofte oppstår etter noen år kan tilbakeføres til mangelfull kvalitetskontroll og problemer i byggeperioden. Derfor er det viktig å få gjennomført en funksjonsbasert kvalitetskontroll av alle betongarbeider for å framskaffe en dokumentasjon på at spesifiserte kvalitetskrav til konstruksjonens bestandighet blir oppnådd i løpet av byggeperioden. I praksis omfatter dette en fortløpende

12 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 12 av 26 kvalitetskontroll både av betongens kloriddiffusivitet og oppnådde betongoverdekninger slik som beskrevet i de praktiske retningslinjer [8]. Da oppnådd bestandighet basert på kontroll av små laboratorieprøver etter 28 døgn kan være nokså forskjellig fra oppnådd bestandighet i konstruksjon, skal det også framskaffes en tilleggsdokumentasjon av oppnådd bestandighet på byggeplass [8]. Både spesifisert bestandighet basert på små laboratorieprøver etter 28 døgn og oppnådd bestandighet på byggeplass i løpet av byggeperioden er imidlertid basert på en ufullstendig herdning og utvikling av betongens kloriddiffusivitet. Det skal derfor også framskaffes en tilleggsdokumentasjon av konstruksjonens potensielle bestandighet basert på en mer fullstendig herdning slik som også beskrevet i de praktiske retningslinjer [8]. iv) Tilstandskontroll og forebyggende vedlikehold Som en del av bestandighetsprosjekteringen skal det utarbeides en detaljert drifts- og vedlikeholdsplan for hvorledes den virkelige kloridinntrengning i konstruksjonens bruksperiode både skal registreres og kontrolleres. Selv om de strengeste krav til konstruksjonens bestandighet både blir spesifisert og oppnådd i løpet av byggeperioden, viser all erfaring at det under de miljø- og klimaforhold som vi har langs norskekysten alltid vil forekomme en viss kloridinntrengning i konstruksjonens bruksperiode og kanskje allerede i løpet av konstruksjonens byggeperiode. Hastigheten av den aktuelle kloridinntrengning kan imidlertid variere fra konstruksjon til konstruksjon. I praksis er det derfor bare en regelmessig kontroll og overvåkning av den virkelige kloridinntrengning i konstruksjons bruksperiode kombinert med effektive beskyttelsestiltak som kan gi konstruksjonen en mer kontrollert bestandighet og levealder. Det er derfor også en viktig del av bestandighetsprosjekteringen at det allerede i en tidlig prosjekteringsfase utarbeides en drifts- og vedlikeholdsplan. En slik plan skal beskrive hvorledes den virkelige saltinntrengning i konstruksjonen både skal registreres og kontrolleres [8]. 3 BYGGHERRENS ROLLE I Norge er det ca. 100 kommuner som har eget havnestyre, og av disse har 57 et organisert havnevesen. Langs norskekysten finnes det flere hundre store og små havner, og det eksisterer mer en havnekonstruksjoner i form av ulike typer kaier, hvorav mesteparten er laget i betong. Våre havnekonstruksjoner utgjør derfor en meget betydelig og viktig del av norsk maritim infrastruktur. De 57 organiserte havnene i Norge har for tiden til sammen ca. 680 ansatte, dvs. gjennomsnittlig 12 ansatte pr. havn. Trekker vi ut de 10 største havnene, sitter vi igjen med 47 havner og ca. 250 ansatte, dvs. gjennomsnittlig fem ansatte pr. havn. Med andre ord er norske havner med enkelte unntak ikke bemannet til å sitte med noen spesiell byggeteknisk kompetanse. Det er imidlertid meget viktig at havnen ivaretar sin byggherrefunksjon på en mest mulig profesjonell måte. Det er byggherren som er ansvarlig for selve anskaffelsen, og svært ofte viser det seg at selve anskaffelsesprosessen er mye viktigere en det man tror. For offentlige anskaffelser må byggherren være klar over at det finnes en forskrift som begrenser byggherrens mulighet til å fravike eksisterende norske standarder som er tilpasset europeiske tekniske spesifikasjoner i form av såkalte NS-EN dokumenter [25]. Byggherren kan likevel stille noen tilleggskrav for den aktuelle konstruksjon utover de minimumskrav som er angitt norske standarder så lenge

13 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 13 av 26 disse kravene ikke diskriminerer tilbyderne i anskaffelsessammenheng. Det er imidlertid viktig å skille mellom avvik fra standardens krav og krav som kommer i tillegg til standardens krav. Det å fravike norske standarder som er tilpasset europeiske tekniske spesifikasjoner er imidlertid bare et problem så lenge byggherren stiller det samme funksjonelle ytelses- eller funksjonskrav som betongstandarden er ment å dekke. Når norske betongstandarder bare er ment å dekke en bruksperiode på opptil 100 år, kan derfor også offentlige byggherrer stille strengere bestandighetskrav hvor den spesifiserte bruksperiode er ment å dekke en periode på minst 100 år. Valg av strategi for anskaffelsesform så som bruk av anbud eller tilbud, åpen eller lukket, i eller utenfor EØS, er også ofte svært avgjørende for det produktet man ønsker å anskaffe. Uten å ha nødvendig teknisk kompetanse vil imidlertid noen overordnede funksjonskrav gjøre selve anskaffelsesprosessen mye enklere. Ved bestilling av en ny havnekonstruksjon i betong vil derfor noen enkle funksjonskrav til konstruksjonens bestandighet og driftssikkerhet både gjøre det enklere å bestille og få vurdert sluttkvaliteten av det produkt som blir mottatt. For en byggherre bør det imidlertid være viktig å kreve en dokumentasjon på at den spesifiserte bestandighet er blitt oppfylt før konstruksjonen formelt blir overtatt. Samtidig bør det være viktig for byggherren å kreve en drifts- og vedlikeholdsplan som viser hvorledes den nye konstruksjon senere bør driftes og vedlikeholdes i bruksperioden. Ved prosjektering av nye konstruksjoner blir også miljøaspektet stadig viktigere. Allerede i utgangspunktet bør det derfor være viktig å investere noe ekstra for å oppnå en økt sikkerhet mot armeringskorrosjon i forhold til å bruke store ekstraressurser til vedlikehold og reparasjoner på et senere stadium. Dette vil ikke bare gi en større økonomisk gevinst over tid men også representere en bedre miljø- og ressursforvaltning [9]. I utgangspunktet er det relativt små ekstraressurser som kreves for å oppnå en økt sikkerhet mot armeringskorrosjon sammenlignet med den ressursbruk som ellers er nødvendig for å gjenopprette sikkerhet og funksjonsdyktighet av konstruksjonen på et senere stadium. Både for offentlige og private byggherrer blir derfor hovedoppgaven primært å definere hva som skal bygges, for eksempel en ny kaikonstruksjon med gitt lengde kaifront og vanndybde i tillegg til visse bruksfunksjoner. Samtidig bør det være viktig å spesifisere en gitt bruksperiode som har en tilstrekkelig sikkerhet mot armeringskorrosjon. Når byggeperioden er over, bør det også være viktig å forlange en dokumentasjon på at den spesifiserte bestandighet er blitt oppnådd og at det samtidig foreligger en drifts- og vedlikeholdsplan som viser hvorledes konstruksjonen senere bør driftes og vedlikeholdes. Utover slike hovedkrav, vil det være konsulenten som bistår og ivaretar byggherrens interesser i løpet av den videre byggeprosess og som sørger for at byggherrens kravspesifikasjoner blir oppnådd i løpet av byggeperioden. 4 KONSULENTENS ROLLE Som kjent stiller Plan- og bygningsloven (PBL) krav til alle aktørene i byggeprosessen fra byggherre (tiltakshaver) til entreprenør og kontrollerende instans. Selv om enkelte byggherrer selv sitter med byggeteknisk kompetanse, har få personer i havnene ansvarsrett etter PBL og er uansett nødt til å bruke en konsulent med ansvarsrett som sin representant. Konsulenten blir derfor en nøkkelperson som også må ha den kompetanse som en offentlig byggherre skal besitte for å kunne gjennomføre hele anskaffelsesprosessen. Det hviler derfor et betydelig ansvar på konsulenten når vedkommende påtar seg en slik oppgave. Prosjektering av havnekonstruksjoner i betong er et spesialfelt hvor relativ få konsulenter sitter inne med bred

14 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 14 av 26 og lang erfaring. Hvis byggherren skal ha en tilstrekkelig sikkerhet for at det blir valgt en best mulig teknisk og økonomisk løsning for et nytt utbygningsprosjekt, må byggherren være nøye i sitt valg av konsulent og kreve at vedkommende konsulent har inngående kompetanse og erfaring innenfor fagfeltet. For å oppnå en økt sikkerhet mot armeringskorrosjon utover de minimumskrav til bestandighet som er angitt i eksisterende betongstandarder, er det viktig for byggherren å kreve at konsulenten har tilstrekkelig erfaring og kompetanse på bestandighetsprosjektering av betongkonstruksjoner. Hvis konsulenten skal kunne bistå byggherren med tekniske tjenester utover standardens minimumskrav til bestandighet, må byggherren også være villig til betale noe ekstra for dette. Omfattende erfaringer viser imidlertid at en ekstra investering for å oppnå en økt og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon både er en meget god investering og byggherreforvaltning på sikt [1,9]. Da både konstruksjonens viktighet og forholdene i den enkelte havn vil kunne variere svært mye fra ett utbygningsprosjekt til et annet, bør konsulenten kunne gjennomføre en bestandighetsprosjektering som er tilpasset det enkelte prosjekt. Det er først da det blir mulig for konsulenten å kunne framlegge for byggherren alternative tekniske og økonomiske konsekvenser ved valg av alternative strategier og tekniske løsninger. Det er først da det også blir mulig å kunne tilby byggherren en dokumentasjon på at den spesifiserte bestandighet blir oppnådd i løpet av byggeperioden og at det til slutt foreligger en drifts- og vedlikeholdsplan som angir hvorledes konstruksjonen senere bør driftes og vedlikeholdes. 5 ENTREPRENØRENS ROLLE Kravene til entreprenørens kvalifikasjoner settes gjennom anskaffelsen og kan langt på vei styres av byggherre og konsulent. Det er viktig å sette krav til erfaring fra tidligere bygging av tilsvarende konstruksjoner. Enhver type av konstruksjoner har sin særegenhet som krever spesiell kompetanse. Som regel skal imidlertid entreprenøren bare utføre det som blir definert og spesifisert av konsulenten. Etter gjeldende standarder og vanlig byggepraksis blir kravet til en betongkonstruksjons bestandighet bare spesifisert på basis av hvorledes betongen skal sammensettes og betongarbeidene utføres. For at byggherren skal kunne motta en dokumentasjon på at den spesifiserte bestandighet blir oppnådd i løpet av byggeperioden, må konsulenten imidlertid foreskrive at det blir gjennomført en funksjonsbasert kvalitetskontroll av alle betongarbeider slik som beskrevet i de praktiske retningslinjer [8]. For å sikre at en slik supplerende kvalitetskontroll blir gjennomført utover den kvalitetskontroll som kreves i norske betongstandarder, må entreprenøren samtidig innarbeide de nødvendige tilleggsprosedyrer og rutiner for dette i sitt interne system for kvalitetssikring og kvalitetskontroll. 6 PRAKTISKE ANVENDELSER 6.1 Generelt I løpet av de senere år har det skjedd en meget hurtig internasjonal utvikling på levetids- og bestandighetsprosjektering av betongkonstruksjoner i utsatte miljø [9,26-28]. Også her i Norge har det vært gjennomført bestandighetsprosjektering av flere nye betongkonstruksjoner hvor sikkerhet, bestandighet og levealder har vært av stor og spesiell viktighet. I begynnelsen

15 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 15 av 26 var dette bare basert på retningslinjer og resultater fra det europeiske forskningsprosjektet DuraCrete [26], men etter hvert som det ble oppnådd praktiske erfaringer med en slik prosjektering, ble prosjekteringsgrunnlaget forenklet og videreutviklet til et mer brukervennlig og praktisk opplegg slik det nå foreligger som anbefalinger og praktiske retningslinjer fra PIANC Norge/Norsk Havneingeniørforening [8]. I det etterfølgende er det gitt noen typiske resultater og erfaringer fra anvendelser av det aktuelle prosjekteringsgrunnlag med etterfølgende kvalitetskontroll på noen aktuelle utbygningsprosjekter i Oslo havneområde. Ett av disse utbygningsprosjektene var det første utbygningstrinnet av den nye Containerterminal Sjursøya, mens de andre konstruksjonene utgjør deler av det nye byutviklingsprosjektet som for tiden er under utførelse på Nye Tjuvholmen. Som et referanseprosjekt er en dokumentasjon av oppnådd byggverkskvalitet for Nye Filipstadkaia i Oslo også kort beskrevet. For denne havnekonstruksjon var bestandigheten bare spesifisert etter gjeldende standardkrav og byggepraksis. 6.2 Nye Filipstadkaia, Oslo (2002) Nye Filipstadkaia i Oslo er en typisk norsk havnekonstruksjon som består av et åpent kaidekke av betong på betongfylte stålrørspeler (figur 4). Konstruksjonen som har en kaifront på 144 m, ble bygget i to byggetrinn og sto ferdig i Da denne konstruksjon ble bygget i en periode før de foreliggende anbefalinger og retningslinjer fra Norsk Havneingeniørforening forelå, ble spesifisert bestandighet her bare basert på eksisterende standardkrav og byggepraksis for en bruksperiode på 100 år. Like etter at de aktuelle byggearbeider ble igangsatt, ønsket byggherren (Oslo Havn KF) at alle betongarbeider skulle kontrolleres etter de samme praktiske retningslinjer som senere skulle danne grunnlaget for de foreliggende anbefalinger og retningslinjer fra Norsk Havneingeniørforening. Selv om det på dette tidspunkt ikke var utviklet noen prosedyrer for en fortløpende kvalitetskontroll av betongens kloriddiffusivitet, ønsket byggherren likevel å få en best mulig dokumentasjon av oppnådd bestandighet og byggverkskvalitet i løpet av byggeperioden. Oppnådd bestandighet For å få et best mulig utgangspunkt for prøvning og vurdering av den anvendte betongkvalitet, ble det i en tidlig fase av betongarbeidene utstøpt et separat uarmert betongelement på byggeplass med krav om at både utforming, utstøpning og etterbehandling skulle være så representativt som mulig for den aktuelle konstruksjon. Dette ble gjort for å skåne den aktuelle konstruksjon for altfor mange uttatte borkjerner. I løpet av byggeperioden ble det likevel tatt ut et visst omfang av borkjerner fra den aktuelle konstruksjon etter forskjellig alder der hvor dette var mulig uten å svekke konstruksjonen. Alle uttatte borkjerner både fra det separat utstøpte betongelement og fra den aktuelle konstruksjon ble umiddelbart etter uttak sendt til laboratorium for å bestemme utviklingen av betongens kloriddiffusivitet under mest mulig realistiske forhold på byggeplass. Fra samme betongleveranse som ble brukt for det utstøpte betongelement ble det også utstøpt en rekke betongprøver som dagen etter ble sendt til laboratorium hvor de ble holdt vannlagret inntil prøvning. Formålet med dette var å bestemme utviklingen av betongens kloriddiffusivitet under mer kontrollerte forhold i laboratorium. I løpet av byggeperioden ble det for hvert støpeavsnitt også gjennomført et visst omfang av kontrollmålinger av oppnådde betongoverdekninger etter at betongen var plassert i forskallingen.

16 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 16 av 26 Basert på en oppnådd kloriddiffusivitet i laboratorium etter 28 døgn og kontrollverdier for oppnådd betongoverdekning, ble det gjennomført en bestandighetsanalyse med resultater som vist i figur 7. Som det framgår av denne figur ble det her oppnådd en bruksperiode på ca. 30 år før sannsynligheten for armeringskorrosjon ville overskride 10 %. 60 Sannsynlighet for korrosjon (%) Driftsperiode (år) Figur 7. Sannsynlighet for armeringskorrosjon i løpet av bruksperioden. Bestandighet på byggeplass For å få dokumentert oppnådd bestandighet på byggeplass ble det gjennomført en ny bestandighetsanalyse basert på oppnådde kontrollverdier for kloriddiffusivitet på byggeplass i løpet av byggeperioden kombinert med oppnådde kontrollverdier for betongoverdekning. Her ble det oppnådd en sannsynlighet for armeringskorrosjon på ca. 80 % etter en bruksperiode på 100 år. Potensiell bestandighet For å få dokumentert konstruksjonens potensielle bestandighet ble det gjennomført enda en ny bestandighetsanalyse basert på oppnådd kloriddiffusivitet i laboratorium etter 180 døgn kombinert med oppnådde kontrollverdier for betongoverdekning. Her ble det oppnådd en sannsynlighet for armeringskorrosjon på ca. 60 % etter en bruksperiode på 100 år. Basert på alle oppnådde sannsynlighetsverdier for armeringskorrosjon indikerer eksisterende erfaringer at det må forventes et relativt høyt framtidig vedlikeholdsnivå for å opprettholde den aktuelle konstruksjons funksjonsdyktighet over en bruksperiode på 100 år. 6.3 Containerterminal Sjursøya, Oslo (2007) I løpet av perioden fra januar 2005 til juni 2007 ble det første utbygningstrinnet av den nye Containerterminal Sjursøya i Oslo gjennomført. Selve kaikonstruksjonen som har en

17 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 17 av 26 kaifront på 650 m, består av et åpent kaidekke av betong på betongfylte stålrørspeler. I en tidlig prosjekteringsfase av denne nye havnekonstruksjon ble det avholdt et møte hos byggherren (Oslo Havn KF) for å diskutere hva som kunne gjøres for å oppnå en best mulig sikkerhet mot en framtidig armeringskorrosjon. Da både sikkerhet, bestandighet og levealder her var av stor og spesiell betydning, var byggherren interessert i å investere noe ekstra for å oppnå en økt og mer kontrollert sikkerhet mot armeringskorrosjon enn det som ellers ville være mulig bare basert på eksisterende betongstandarder og byggepraksis. På dette møtet ønsket byggherren at konstruksjonens bestandighet skulle prosjekteres og sikres etter de anbefalinger og retningslinjer for bestandige betongkaier som da nylig var utgitt av Norsk Havneingeniørforening [2,3]. Som et overordnet kvalitetskrav til konstruksjonens bestandighet ønsket byggherren samtidig at sannsynligheten for armeringskorrosjon ikke skulle overskride 10 % i løpet av en bruksperiode på minst 100 år. Spesifisert bestandighet Basert på det overordnede kvalitetskrav til konstruksjonens bestandighet slik som beskrevet ovenfor ble det gjennomført en innledende bestandighetsanalyse for å kunne spesifisere aktuelle krav til betongkvalitet (kloriddiffusivitet) og betongoverdekning. Denne bestandighetsanalysen viste at en betongkvalitet med en kloriddiffusivitet på D 28 5,0 x m 2 /s i kombinasjon med en nominell betongoverdekning på 90 ± 15 mm ville kunne tilfredsstille det spesifiserte krav til konstruksjonens bestandighet med god margin. Disse verdier for kloriddiffusivitet og betongoverdekning ble derfor spesifisert som aktuelle kvalitetskrav for den videre prosjektering og utbygning. Samsvar med spesifisert bestandighet For å imøtekomme det spesifiserte krav til betongens kloriddiffusivitet, ble det av entreprenøren gjennomført en utprøvning og dokumentasjon av tre forskjellige betongvarianter med et varierende innhold av flygeaske (FA) på 20, 40 og 60 % av vekt portlandsement. Det ble samtidig tilsatt 4 % silikastøv av sementvekt. Basert på resultatene fra dette valgte entreprenøren å bruke betongvarianten med 60 % FA. Selv om denne betongen hadde en noe høyere verdi for kloriddiffusivitet etter 28 døgn i forhold til hva som var spesifisert, viste det seg samtidig at denne betongen ga en meget god videreutvikling av kloriddiffusivitet. Denne betongtypen ble derfor akseptert for bruk i den aktuelle konstruksjon. En dokumentasjon av denne betongens frostbestandighet viste seg også å være tilfredsstillende. For å bestemme utviklingen av betongens kloriddiffusivitet under mest mulig realistiske forhold, ble det i en tidlig fase av alle betongarbeider utstøpt et uarmert betongelement på byggeplass med krav om at både utforming, utstøpning og etterbehandling skulle være så representativt som mulig for den aktuelle konstruksjon. Både fra dette betongelement og fra den aktuelle konstruksjon ble det i løpet av byggeperioden tatt ut en rekke borkjerner. Dette ble gjort for å dokumentere utviklingen av betongens kloriddiffusivitet under mest mulig realistiske forhold på byggeplass. Samtidig som plateelementet ble utstøpt på byggeplass, ble det fra samme betongleveranse også utstøpt en rekke betongprøver som dagen etter ble sendt til laboratorium for å etablere den nødvendige sammenheng mellom betongens kloriddiffusivitet og dens elektriske motstandsevne. Denne kalibreringskurven skulle i neste omgang brukes for den indirekte kvalitetskontroll av spesifisert kloriddiffusivitet basert på elektriske motstandsmålinger på alle betongprøver som ellers ble brukt for kontroll av spesifisert trykkfasthet [8]. I løpet av byggeperioden ble det også for hvert støpeavsnitt gjennomført omfattende kontrollmålinger

18 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 18 av 26 av oppnådde betongoverdekninger. På grunn av tett armering ble alle betongoverdekninger manuelt kontrollert på utstikkende armeringsstål i støpeskjøter (figur 8 og 9). Basert på resultatene fra alle kontrollmålinger ble det gjennomført en ny bestandighetsanalyse for å dokumentere oppnådd bestandighet. Dette viste en oppnådd sannsynlighet for armeringskorrosjon på ca. 5 % etter en bruksperiode på 100 år. Dermed var det spesifiserte kvalitetskrav til konstruksjonens bestandighet blitt oppnådd med god margin. Figur 8. Betongoverdekningen ble kontrollert på utstikkende armeringsstål i støpeskjøter. Figur 9. Betongdekket hadde en meget tett armering. Bestandighet på byggeplass Basert på oppnådde kontrollverdier for kloriddiffusivitet etter ca. ett år på byggeplass og oppnådde kontrollverdier for betongoverdekning ble det gjennomført en ny bestandighetsanalyse for å få dokumentert oppnådd bestandighet på byggeplass. Her ble det oppnådd en sannsynlighet for armeringskorrosjon på 0,6 % etter en bruksperiode på 100 år. Et slikt resultat indikerer at den oppnådde bestandighet på byggeplass i løpet av byggeperioden var meget god. Potensiell bestandighet Basert på oppnådd kloriddiffusivitet i laboratorium i løpet av ca. ett år kombinert med oppnådde kontrollverdier for betongoverdekning ble det gjennomført enda en ny bestandighetsanalyse for å få dokumentert den aktuelle konstruksjons potensielle bestandighet. Her ble det oppnådd en sannsynlighet for armeringskorrosjon på 0,01 % etter en bruksperiode på 100 år. Basert på eksisterende erfaringer indikerer dette at også konstruksjonens potensielle bestandighet var meget god.

19 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 19 av Nye Tjuvholmen, Oslo ( ) I forbindelse med den nye byutvikling som for tiden foregår på Nye Tjuvholmen i Oslo havneområde blir det bygd et stort antall betongkonstruksjoner som blir stående i sjøvann med varierende dybder på opptil ca. 20 m (figur 10). De fleste av disse betongkonstruksjonene som omfatter store parkeringsarealer, består delvis av tykke bunnplater som blir utstøpt på bunn i de mest grunne sjøområder og omgitt av vegger som blir stående eksponert i tidevannssonen og delvis av åpne betongdekker på betongfylte stålrørspeler i de dypere sjøområder. For de dypeste sjøområdene blir det produsert noen prefabrikkerte parkeringshus som først bygges i tørrdokk og deretter bukseres på plass og monteres neddykket slik som vist på figur 11. Figur 10. Oversikt over den nye byutvikling på Nye Tjuvholmen i Oslo havneområde.

20 Bestandige betongkaier Del 1: Anbefalte kravspesifikasjoner Side 20 av 26 Figur 11. Modell som viser ett av de prefabrikkerte parkeringshus som først bygges i tørrdokk og deretter monteres neddykket på Nye Tjuvholmen. I en tidlig prosjekteringsfase ble det også her avholdt et møte hos byggherren (Tjuvholmen KS) for å diskutere hva som kunne gjøres for å oppnå en best mulig sikkerhet mot armeringskorrosjon for alle de aktuelle betongkonstruksjoner. Disse betongkonstruksjonene skulle senere danne grunnlaget for en betydelig bygningsmasse med store investeringer. Også her ønsket byggherren at konstruksjonenes bestandighet skulle prosjekteres og kvalitetssikres etter Norsk Havneingeniørforenings anbefalinger og retningslinjer for nye havnekonstruksjoner i betong. Samtidig ønsket byggherren en bruksperiode for alle de aktuelle betongkonstruksjoner på 300 år. Spesifisert bestandighet Da det eksisterende teoretiske grunnlag for å kunne vurdere sannsynligheten for armeringskorrosjon etter en bruksperiode på 300 år verken er gyldig eller relevant, ble anvendelsen av alle bestandighetsanalyser her begrenset oppad til en bruksperiode på 150 år. En spesifisert bruksperiode utover dette måtte derfor sikres med ekstra strategier og beskyttelsestiltak slik som anbefalt i de foreliggende praktiske retningslinjer [8]. I utgangspunktet var det viktig å få spesifisert en kombinasjon av betongkvalitet og betongoverdekning som ville gi en så lav sannsynlighet for armeringskorrosjon som mulig etter en bruksperiode på 150 år og som heller ikke måtte overskride 10 %. Erfaringsmessig ville en betong basert på slaggsement i kombinasjon med silikastøv kunne gi en meget høy motstandsevne mot saltinntrengning [9,29]. Basert på erfaringer med en slik betong ble det derfor i utgangspunktet valgt en kloriddiffusivitet på D 28 = 2,0 x m 2 /s som inngangsparameter for en innledende bestandighetsanalyse. For denne analysen ble det også valgt en nominell betongoverdekning på 100 ± 10 mm. Som resultat av denne analysen ville det bli oppnådd en sannsynlighet for armeringskorrosjon i de mest utsatte deler av konstruksjonene på mindre enn 0,3 % etter en bruksperiode på 150 år. Disse