Alkalireaksjoner Årsak og skader og hvordan unngå dette

Like dokumenter
BESTANDIG BETONG MED ALKALIREAKTIVT TILSLAG

OVERSIKT OVER BINDEMIDLER DOKUMENTERT MHT ALKALIREAKTIVITET

INFORMASJON ifm ny NB21 og utregning av totalt alkali-innhold i betonger med alkalireaktivt tilslag

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I ØSTFOLD

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I TELEMARK

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I OPPLAND

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I AKERSHUS

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I HEDMARK

Vi skal her beskrive hva årsaken er og hvordan det kan unngås.

N o t a t M U L T I C O N S U L T. 1. Bakgrunn

Alkalireaksjoner i betongdammer

Alkalireaksjoner skader bruer og dammer

Ny Norcem StaNdardSemeNt Fa

Miljøvennlig betong grå, grønn og gunstig for klimaet

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I OSLO

Ny Norcem StaNdardSemeNt Fa

Lavkarbonbetong iht. NB publ. nr. 37:2015

Høye doseringer flygeaske og slagg i betong

Reviderte betongspesifikasjoner i Prosesskode-2. Reidar Kompen Statens vegvesen Vegdirektoratet Tunnel og Betong seksjonen

BETONGTILSLAG: -Påvirkning på betongens egenskaper

(A2)Videregående kurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder

Alkaliereaksjoner, fenomen, tilstand og lastvirkning.

Nedbrytningsmekanismer, reparasjon og vedlikehold av betongkonstruksjoner

Betongregelverk i Statens vegvesen

Varige konstruksjoner Konstruktive konsekvenser av alkalireaksjoner Fagdag 31 mai 2016

Fasthetsklasser og kontrollalder - Konsekvenser av tilgjengelige sementer - Litt om effekter av tilslag

- Dokumentasjon, oppfølging og tiltak

Tilstandsutvikling Bruer Eksempler på hva som gjøres

(A2)Videregående kurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder Kurs nr

NYE SEMENTER BESTANDIGHETSKONSEKVENSER? NYE BETONGSPESIFIKASJONER? Reidar Kompen,TMT Tunnel og Betongseksjonen

Dagens og fremtidens sementer (bindemidler)

VTF Nord Norge 3. september Repvåg Kraftlag. Dam Ørretvatn. Status og hva skjer videre.

Steinar Røine Miljøkonsulent i Spenncon as Leder av Miljøkomiteen i Norsk betongforening Representerer i denne sammenheng Betongelementforeningen

Prøvingsrapport. Plastbøtter mottatt den 28. april 2015 inneholdende ca 45 og 15 kg tilslag.

Alkalireaksjoner i betong hvordan håndterer vi dette?

(A2)Videregående kurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder Kurs nr

Alkalireaksjoner Konstruktive konsekvenser og tiltak

NBTL. Etablering. Formål l og visjon

Steinar Røine. Jobber i Spenncon as med betong og miljø. Medlem i Kurskomiteen og Miljøkomiteen i Norsk Betongforening

Bærekraftige bygningsmaterialer. Nye miljøvennlige betongmaterialer

Produksjon av betong iht. R762 Prosess Bård Pedersen Vegdirektoratet, Tunnel- og betongseksjonen

NYTT OM SEMENTER FRA NORCEM. Knut O. Kjellsen Norcem AS FoU

(A2)Videregående kurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder. Kurs nr

Reseptutvikling/dokumentasjonsprogram Sørenga

Tidlig overflatebehandling av FA-betong Hvorfor og eksempler på spesifikasjon

(7) Betong under herding. Egenskapsutvikling, volumstabilitet, mekaniske egenskaper (basert på kap. 3.3 i rev NB29)

Fremtidens brubetonger, spesifikasjoner

Elgeseter bru Elgeseter bru

Nye sementer med flygeaske Erfaringer

(A1) Grunnkurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder. Kurs nr

ALKALIREAKSJONER IKKE I MÅL

Alkalireaksjoner i betong hva har vi lært i løpet av 25 år?

DEN KLIMANØYTRALE BETONGEN. Slik er veien fram til ønske-betongen. Jan Eldegard Hjelle, Byggutengrenser Per Brevik, HeidelbergCement

LAVKARBONBETONG. Klimaeffektive Materialer FutureBuilt, 11. Oktober 2011 Miljøsjef: Liv-Margrethe Hatlevik Bjerge

GOD BETONG ER BESTANDIG

NORMIN 2000 HOVEDPROSJEKTRAPPORT ALKALIREAKSJONER I BETONG

All-round sement produsert med ubetydelig CO 2 utslipp, og som gir tett betong uten synlige svinnriss. Harald Justnes SINTEF Byggforsk Trondheim

Alkalireaksjoner Erfaringer med lettbetong

Veiledning og praktiske råd for uførelse av gulvkonstruksjon på grunn Brosjyrens primære målgruppe er små og mellomstore gulventreprenører.

Nullutslippsbetongen kommer

Proporsjonering av lavkarbonog lavenergi- betong

Betong som byggemateriale i et miljøperspektiv

Luft i betong. Frostskader og praktiske utfordringer. Hedda Vikan Vegdirektoratet, Tunnel- og betongsseksjonen

Flyveaske og k-faktor

(A1) Grunnkurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder. Kurs nr

SVV Nye betongspesifikasjoner;

Betongteknologi materialsammensetning og spesialbetonger. Rica Hotell Gardermoen

Tema: Grunnleggende betongteknologi

Forstå NS-EN bedre

Innovasjonssenteret COIN

GOD BETONG ER BESTANDIG NORCEM.NO

Bygningsmaterialer (6/7):

Miljørisiko ved gjenbruk av lettere forurenset betong

NB 37 Lavkarbonbetong. (forside)

Søknadsskjema for klasse D og E- Betongelementer

Flygeaske og slagg i brubetong

Eksempel D Kontorbygg i innlandsstrøk D14 BESTANDIGHET AV BETONGELEMENTKONSTRUKSJONER - MILJØ OG UTFØRELSE

Varige konstruksjoner bruer og tunneler. Fremtidens brubetonger undersøkelse av slaggsementer i samarbeid med TNO

Bruk av mur og betong, -klima, energi og miljø. Jan Eldegard, Byggutengrenser. Kursdagene januar

Betongens rolle i prosjekt med høye miljøambisjoner

(A1) Grunnkurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder. Kurs nr.:

Intern rapport nr. 2214

(A1) Grunnkurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder

Betongprosessene. Endring i og gjennomgang av betongprosessene i R762 Prosesskode Øyvind Bjøntegaard

Beskriv de viktigste konstruksjonssementene (i Norge) og hovedbruksområder. Sementgelet består av 3 hovedelementer. Hvilke?

Betonggulv en veiledning med praktiske

(A1) Grunnkurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder. Kursnr.:

NY EUROPEISK BETONGSTANDARD

Alkalireaksjoners effekt på betongbruers konstruktive tilstand

(A2)Videregående kurs i betongteknologi for laborant, blandemaskinoperatør, produksjonsleder og kontrolleder Kurs nr.:

Unicon i Norge. Bjørvika-prosjektet, - produksjon og fersk betongegenskaper. 4 regioner Stor-Oslo = Oslo + Akershus. Ca.

Alkalireaksjoner i betong - felterfaringer

Etatsprogrammet Moderne vegtunneler

Etatsprogrammet Varige konstruksjoner

ÅPENT FAGLIG MØTE, OSLO

ÅPENT FAGLIG MØTE, OSLO

Utfordringer ved luftinnført betong. Narvik, Trond Solbø Product Manager, Concrete Admixtures Sika Norge AS

Vedlegg 1.9 NS 3473 PROSJEKTERING AV BETONGKOPNSTRUKSJOENR

VEILEDNING BRUK AV NS-EN 206:2013+NA:2014

Transkript:

Alkalireaksjoner Årsak og skader og hvordan unngå dette Per Arne Dahl Seniorforsker SINTEF Byggforsk Oktober 2012 Byggforsk 1

Hva er alkalireaksjoner? En kjemisk - fysisk prosess, hvor visse silika(kvarts-)holdige bergarter (alkalireaktive bergarter) reagerer med tilgjengelige alkali-ioner (Na +, K + ) og hydroksid-ioner (OH - ) i betongens porevæske når betongen er tilstrekkelig fuktig (silika løses opp fra tilslaget ved høy ph) Reaksjonsproduktet (en alkaligel) sveller ved vannopptak volumøkning opprissing når strekkfastheten overskrides I Norge tar det som regel 15-20 år før skadene blir synlige i form av krakeleringsriss og evt. ekspansjoner Byggforsk 2

Byggforsk 3

Betingelser for at alkalireaksjon kan utvikle seg Alkalireaktivt tilslag Nødvendige parametre Alkalier Vann Byggforsk 4

Hva gjør en bergart alkalireaktiv? Det er kun mineralet kvarts (silika, SiO 2 ) som kan gi problemer De fleste norske bergartene inneholder kvarts, men hvordan denne opptrer er avgjørende En bergart kan bli reaktiv ved innhold av Finkornet kvarts (< 130 m) Deformert kvarts Byggforsk 5

Reaktiv siltstein (finkornet kvarts) Byggforsk 6

Reaktiv mylonitt (deformert kvarts) Byggforsk 7

Utbredelse av alkalireaktive bergarter i Sør-Norge Byggforsk 8

Sementen er hovedkilden til alkalier (Na, K) i betongen Alkaliinnhold i sementer på det norske markedet per oktober 2012 (omregnet til ekvivalent mengde Na 2 O); Norcem Industri, Brevik - Kjøpsvik < 1,3 % - 1,2 % Norcem Standard, B K < 1,1 % - 1,3 % Norcem Standard FA, B K < 1,3 % - 1,5 % Norcem Anlegg, B < 0,6 % Norcem Anlegg FA, B < 0,6 % Cemex Miljøsement 0,73 % Cemex Rapidsement 0,9 % Aalborg Hvitsement < 0,6 % Aalborg Rapidsement < 0,6 % Andre kilder er tilsetningsstoffer, silika, flygeaske Byggforsk 9

Hva kreves av fuktighet i betongen? I praksis vil kun betong som blir varig eksponert i tørt og oppvarmet miljø og har tykkelse mindre enn 0,5 meter over tid oppnå RF < 80 % Byggforsk 10

Landkar på bru Merk: rennende vann har stor betydning! Byggforsk 11

Eksempler på skader Mastefundament Byggforsk 12

Bru - søyle med krakeleringsriss Byggforsk 13

Bru - riss i toppen av søyle Byggforsk 14

Overbygning på bru Merk: omfattende krakeleringsriss! Byggforsk 15

Hvordan unngå alkalireaksjoner i nye konstruksjoner? Alkalireaksjoner kan unngås ved å: Bruke ikke-alkalireaktivt tilslag Begrense alkali-innholdet i betongen Benytte tilstrekkelige mengder pozzolaner (flygeaske, silikastøv) eller slagg I tillegg gjelder en generell regel om å ViseVannVekk Byggforsk 16

NS-EN 206-1 om motstand mot alkalireaksjon: "Delmaterialer og betongsammensetning skal tilfredsstille kravene i NB21" (normativ referanse til NS-EN 206-1) NB21; Norsk Betongforenings Publikasjon nr 21 "Bestandig betong med alkalireaktivt tilslag": gjelder for betong (også sprøytebetong og importerte elementer) som skal brukes i Norge. vurderes å gi sikring mot framtidige skader på konstruksjoner med tiltenkt levetid 25 til 100 år på tilsvarende måte som reglene i NS-EN 206-1 sikrer mot andre typer holdbarhetssvikt som armeringskorrosjon og frostskader. Henviser til NB32 for prøvingsmetoder og krav til laboratorier NB32 dekker tilslag (3 metoder), bindemiddel og betongresepter Byggforsk 17

Petrografisk analyse (med tynnslip) Skal utføres for alle enkelttilslag Bestemmer bergartssammensetning i tynnslip (polarisasjonsmikroskop) Beregner innholdet av risikobergarter ( alkalireaktive bergarter + tvilstilfeller ) og ikke-alkalireaktive bergarter Beregning av en Sammenligningsverdi (Sv) på grunnlag av alle de inntil 6 siste analysene Strengere krav til steintilslag enn sandtilslag Enkelttilslag dokumentert som ikke-alkalireaktive kan brukes i betong uavhengig av alkalimengde! Byggforsk 18

Mørtelprismemetoden Prismer på 4 x 4 x 16 cm Sterkt akselerert: 1 M NaOH-løsning, dvs ph = 14 Høy temperatur (80 C) Ekspansjon og vekt måles fram til 14 dager Riss og sprekker registreres Byggforsk 19

Betongprismemetoden Prismer på 10 x 10 x 45 cm Moderat akselerert metode Temperatur på 38 C Lagring ved høy fukt 100 % RF Lengdeendring og vekt registreres fram til 1 eller 2 år Sprekker og riss registreres Byggforsk 20

Bruksmulighet for Betongprismemetoden Prøving av enkelttilslag (sand eller stein) som er klassifisert som alkalireaktive etter petrografisk analyse og/eller Mørtelprismemetoden Metoden overprøver resultater fra både petrografisk analyse og Mørtelprismemetoden! Prøving av blandinger av sand og stein Prøving av bindemiddel eller betongresepter - funksjonsprøving Enkelttilslag eller blandinger dokumentert som ikke-alkalireaktive kan brukes i betong med alkalimengde opp til det nivå som ble benyttet i dokumentasjonsblandingene Byggforsk 21

Petrografisk analyse og mørtelprismemetode gir dokumentasjon for bruk av tilslag i betong uten begrensning på alkalinivå / bindemiddeltype. Betongprismemetoden gir (normalt) dokumentasjon for bruk av tilslag i betong med inntil 5 kg alkalier pr m3. Dokumentasjon av Sandtilslag og sandblandinger Steintilslag og steinblandinger Fine steinfraksjoner Blandinger av sand og stein hvor sanden eller steinen er alkalireaktiv Kritiske grenseverdier for laboratoriemetodene Petrografisk analyse 20,0 % Mørtelprismemetoden Betongprismemetoden 0,14 % 0,040 % 0,08 % 0,040 % 0,11 % Uaktuelt 20,0 % 0,11 % 0,050 % Betong 22

Funksjonsprøving - resultatvurdering Betong 23

Funksjonsprøving av bindemidler - ekspansjonskriterier Byggforsk 24

Alkaligrenser for sementer dokumentert med betongprismemetoden for produksjon av bestandig betong med alle typer/mengder av norske reaktive tilslag Portlandsement (CEM I): < 3,0 kg/m 3 Na 2 O-ekv. alkalier Norcem Standard FA: < 6,5 / 7,0 kg/m 3 Na 2 O-ekv. alkalier Norcem Anlegg FA: < 5,5 kg/m3 Na2O-ekv. alkalier Embra Miljøsement: < 4,0 kg/m 3 Na 2 O-ekv. alkalier For detaljert, ajourført info, se Vedlegg C til NB21 på Norsk Betongforening sine hjemmesider Byggforsk 25

Ansvar, samsvarserklæring Betongprodusenten har ansvar for å påse og dokumentere at betongens delmaterialer og sammensetning oppfyller kravene til ikke reaktiv betong merke følgeseddel med Alkalireaktiv ved leveranse av betong med reaktiv sammensetning at resepter for betong for allmenn bruk har en ikke alkalireaktiv sammensetning Byggforsk 26

Takk for oppmerksomheten! SINTEF Betong Byggforsk