Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering?

Like dokumenter
Teknologidagene 2014: Hvordan kan vi oppnå kvalitet? Spennarmering

Spennsystemets komponenter

Vedlegg 1.5 SPENNBETONG SPENNBETONG 1

(U4) Utførelse av spennarmeringsarbeider for produksjonsleder, kontrolleder og formann

Armering (8) Kursdagene i Trondheim Steinar Helland 1

Kursnr: Tid: Sted: Clarion Hotel Oslo Airport, Gardermoen

Tilstandsutvikling bruer - et prosjekt i Varige konstruksjoner

Elektrokjemi og armeringskorrosjon nasjonalt og internasjonalt. Øystein Vennesland NTNU

Brukonferansen Norge rundt - fra region midt

ÅPENT FAGLIG MØTE, OSLO

Fagdag om tømmertransport i Nordland Bruer kort om bæreevne og klassifisering. Seksjonsleder Kurt Solaas

Produksjonsunderlag og kontrollplan. Foredragsholder: Gaute Nordbotten

Avtale om bruk av kommunal veg. Mellom Rissa Kommune og Statens vegvesen, Prosjekt Fosenvegene, er det inngått følgende avtale:

Skogbrukets Kursinstitutt Landbruks- og matdepartementet. Etterregning av typetegninger for landbruksvegbruer, revidert 1987 Landbruksdepartementet.

Vedlegg 1.9 NS 3473 PROSJEKTERING AV BETONGKOPNSTRUKSJOENR

Etatsprogrammet Varige konstruksjoner Tilstandsutvikling bruer

Elektrokjemiske metoder ved reparasjon av betongkonstruksjoner. Jan-Magnus Østvik Statens vegvesen, Vegdirektoratet TMT, Tunnel og betongseksjonen

FoU-programmet Bedre Bruvedlikehold Løsninger for økt levetid og bedre totaløkonomi

Etatsprogrammet Varige konstruksjoner Tilstandsutvikling bruer Teknologidagene Prosjektleder Bård Pedersen

Gossjohka bru. Befaringsrapport. Næringsavdelingen

Ref: AAJ Notat Konstruksjoner Til : Statens vegvesen Region sør v/ Svein A. Tovslid Fra : Aas-Jakobsen AS v/asmund Sveen Dato : 29.

Betongrehabilitering ny veiledning i bruk av standardverket

Vegdirektoratet Bruforvaltning riksveg Forvaltning av bærende konstruksjoner på riksveg

Klimaoptimal bruk av betong

E6 Gardermoen-Biri. FOU Mulighetsstudie for ny 4-felt Mjøsbru i tre

SMØLA KOMMUNE VEI HOLMEN BETONGPLATEBRU

Del 2 Bilag 1 Oppdragsgivers kravspesifikasjon:

Utførelse av spennbetongarbeider for spennbetongleder, kontrolleder og formann/bas (U4)

Statens vegvesen. Reguleringsplan for E39 Volda sentrum: Forprosjekt bru. Utgave: 1 Dato:

Betongkonstruksjoner og vinterdrift Hålogalandsbrua

Katodisk beskyttelse av betong - rehabilitering av kaier på Statoil sitt anlegg på Kårstø. Norsk Betongforening - 9. oktober 2014

FDV av bruer. Kommunevegdagene Hvordan varetar Statens vegvesen sitt ansvar som eier og forvalter av bruene?

E39 og Kyststamvegen. Grensesprengende teknologi

Inspeksjon av bruer på landbruksveger. Truls-Erik Johnsrud

Bruforvaltning i Sør-Trøndelag - utfordringer og behov. Knut Ove Dahle, Siv.ing Bru- og fergekaiseksjonen i Region Midt

Varige konstruksjoner: Teknologidagene 2013 Brudetaljer

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

Gjennomgang av bruforvaltninga i Statens vegvesen

Alta kommune. Inspeksjon bruer Tidsrom: til

En sikker forbindelse

Brukonferansen Region Vest. Stian Persson

Samferdselsdepartementet 2. september 2014

Tre som byggemateriale i brubygging, kanskje til og med også ny Mjøsbru i tre. Trond Arne Stensby SVV Reg Øst

Jernbaneverket Bruer Utmattingsproblematikk på jernbanebruer i stål

Fagdag for lærere i matematikk Matematikk i bruprosjektering Matematikk i bruprosjektering - Trondeim

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

HRC T-Hodet armering Fordeler for brukerne

KULVERT SLEMMESTAD TILSTANDSKONTROLL

Prosjekt 1: Tilstandsutvikling bruer

BBR Cona Multi spenntausystem

Nedre Berglia garasjer Vedlegg 4, armeringskorrosjon i betong s. 1/5

Gimsøystraumen bru oppfølgningsprosjektet Status pr

Harpe bru Norges første såkalte extradosed bru Brukonferansen, Oslo nov v/ Arne Christensen

Den eksakte levetidsmodellen

TILSTANDSVURDERING OG FORSLAG TIL TILTAK

Brukonferansen Aktiviteter i Region vest

Etatsprogrammet Varige konstruksjoner

STANDARD NS-EN 13670:2009+NA:2010 Utførelse av betongkonstruksjoner

HEMNE KOMMUNE HOVEDINSPEKSJON BRUER 2012

Vegdirektoratet Bruforvaltning

Rv. 706 Sluppen Sivert Dahlens veg Nydalsbrua. Brukonferansen 2017

Bruksanvisning. Slik skal fremtiden bygges. Nå også NBI-godkjent for fiberarmert betong. Kan lastes ned på

Overskrift Ny rv. 714 Stokkhaugen - Sunde. linje to. linje to. Ve Ressursavdelingen. Region midt Ressursavdelingen Dato:

Norge Rundt fra Region midt

(8) Geometriske toleranser. Geometriske toleranser Pål Jacob Gjerp AF Gruppen Norge AS

Håndbok 185 Eurokodeutgave

Stavanger kommune. Spesialinspeksjon Betongelementer Øvrige elementer RAPPORT NR: Klubben kai

DESEMBER 2015 LØRENSKOG KOMMUNE TILSTANDSVURDERING EKSISTERENDE UNDERGANG

D12 SIKRING AV ARMERINGEN

Korrosjonsbeskyttelse av stålbruer hvordan oppnå lang levetid?

Vedlikehold og fornyelse av infrastrukturen i Norge

(12) Entreprenørens kontrollomfang

Håndbok N400 Bruprosjektering

A3 KONKURRANSEGRUNNLAG - BESKRIVELSE A - ORIENTERING. Innholdsfortegnelse Side. 1. Prosjektets art og omfang A4

Statens vegvesen. «Statens Vegvesen skrev følgende i en rapport fra april 2011:


FAGRAPPORT E6 GARDERMOEN R19 PRINSIPPLAN FOR RIVING AV BRUER BERGMOEN AS Sweco. repo002.docx

Brukonferansen Region Vest. Maylen Torsteinbø

Prosjektteam: Utarbeidet av Kontrollert av Godkjent av SH AH AH

Funksjonstilpasning av E6 Gardermoen - Biri. Fokus på bruer - planleggingsfase

Håndbok N400 Bruprosjektering

Håndbok 185 Eurokodeutgave

E6 Manglerudprosjektet

Håndbok N400 Bruprosjektering

En orientering om bruer i Region øst

4.3.4 Rektangulære bjelker og hyllebjelker

BBR Cona Multi spenntausystem

Bruk av HRC-produkter - eksempler

Sprøytemørtel og katodisk beskyttelse

Elgeseter bru. Elgeseter bru. Elgeseter bru bygd Betongbru i 9 spenn lengde 200 m

HØGSKOLEN I VOLDA SVØMMEHALL

Varige konstruksjoner Konstruktive konsekvenser av alkalireaksjoner Fagdag 31 mai 2016

OPPSUMMERING TILSTAND / TILTAK

Det er tatt utgangspunkt i krav i NS-EN ISO I SVV Prosesskode 2 er noen av kravene skjerpet, og det er en rekke krav som kommer i tillegg.

Nedbrytningsmekanismer, reparasjon og vedlikehold av betongkonstruksjoner

126.1 Beskrivelse Bildet under viser hvordan modellen tar seg ut i slik den står i utstillingen.

Bruklassifisering og krav til bæreevne ved forsterkning/ombygging av bruer. Knut A Grefstad, Bruseksjonen, Vegdirektoratet

Komposittbruer. Presentert av Dr.ing Alf Egil Jensen, FiReCo AS, Fredrikstad. Brukonferansen, 8. nov., Griff kommunikasjon as

Bru nr Brandangersundet

«Sprøytebetong til bergsikring» - revidert utgave

Transkript:

Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? Prosjekt 2 Armeringskorrosjon, Aktivitet 4 Vedlikehold av spennarmerte betongkonstruksjoner Lise Bathen / Karla Hornbostel Statens vegvesen, Vegdirektoratet TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering?

Topografien i Norge er unik! Vi har elver, øyer, fjell og daler som gjør bruer til en viktig del av vår infrastruktur. De er en forutsetning for vår mulighet til å forflytte oss. Kort sagt er Norge ett land av bruer du kan simpelthen ikke komme deg langt uten bruene! Foto: Lise Bathen Sandsfjordbrua (2015) 580 m lengste spenn 290 meter, lettbetong i midtspennet TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 2

Eksempler for norske bruer med spennarmert betong Varoddbrua, Dolmsundbrua og Sandsfjordbrua er eksempler på de mer enn 2000 bruene som er bygget med bruk av spennarmert betong. Brunavn Lengde på bru Åpnet Drammensbrua 1892 1975/2006 Nordhordlandsbrua 1614 1994 Sandesundbrua 1528/1521 1978/2008 Mjøsbrua 1421 1985 Hardangerbrua 1380 2013 Tresfjordbrua 1290 2015 Gjemnessundbrua 1257 1992 Sotrabrua 1236 1971 Måløybrua 1224 1973 Sandnessundbrua 1220 1973 Sandsfjordbrua, Rogaland Foto: Lise Bathen TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 3

Terminologi for spennsystemer Spennenhet: En armeringsenhet (en spennkabel, et tau eller en stang) med forankringer, som spennes og forankres som en enhet. Spennkabel: Består av flere spenntau. Spenntau: En vikling av tråder, normalt 7 tråder. 6 tråder slått i spiralform rundt en rett sentertråd. Spennstål: For spenntau som benyttes i Norge: fpk (karakteristisk fasthet for direkte aksialstrekk) = 1860 MPa fp0,1k (spenning som gir 0,1 % permanent forlengelse av spennstålet) = 1640 MPa TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 4

Føroppspent betong Tøyd armering, forankret i spennbenker, støpes inn i betongen og kappes etter at betongen har nådd nødvendig fasthet. Kreftene i spennarmeringen overføres til betongen/forankres på heft. Brukes i prefabindustrien for bl.a. bjelker, hulldekker og DT-elementer. Spennarmeringen er tau eller tråder. TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 5

Etterspent betong Spennarmeringen spennes opp/tøyes etter at betongen har oppnådd en krevet fasthet. Oppspenningen skjer med spesielle jekker. Kreftene overføres til betongen I forankringer Ved omlenkingskrefter Ved friksjon Spennarmeringen er kabler eller stenger. TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 6

Etterspent betong - Interne kabler Interne kabler er plassert i kanaler innstøpt i betongen. Dette er i hovedsak rør av stålblikk ( >= 0.5mm ), rørdimensjonen må være tilpasset kabelstørrelsen. I aktiv ende spennes og låses en kabel i en aktiv forankring, i passiv ende må kabelen være forankret før oppspenning. Etter oppspenning av kablene injiseres kabelkanalene med en sementbasert masse, som etter herding kan overføre krefter på heft mellom kabel og den omkringliggende betongen. Injiseringsmørtelen tjener to hensikter: Korrosjonsbeskyttelse av spennsystemet Kraftoverføring fra spennkablene til betongtverrsnittet TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 7

Bestandighet - Historien internasjonalt «Den første brua som raste, og var bygget etter teknikken med spennkabler, var Bickton fotgjengerbro i Hampshire i Storbritannia i 1967. Rust hadde spist opp spennkablene, og Bickton-kollapsen satte konstruksjonsformen på dagsordenen. I 1985 styrtet Ynes-y-Gwabs, West Glamorgan i Wales i Storbritannia og i 1992 skjedde det i Belgia, da en bru kollapset uten forvarsel av samme årsak. Senere har det samme skjedd i Italia og i USA.» Ref.: NRK, Østlandssendingen 28.08.2005 TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 8

Problemer pga korroderte kabler internasjonalt Flere eksempler: Mid-Bay bridge, Florida 5.872 m lang bro, bygd i 1993, Avrustet kabel i 2000 River Schelde Bridge, Belgia Kollapset i 1992 Sunshine bridge, Florida Åpnet i 1987 Reparert for 75 mill NOK i 2000 pga korroderte kabler TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 9

De la Concorde overpass, Montreal, Canada, 30. september 2006 Foto: Montreal Gazette TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 10

Typiske skadeårsaker og skader på spennsystemer Skadeårsaker Dårlig utførelse / dårlig injiseringspraksis Dårlig injiseringsmørtel Hulrom nær lufteslanger i høybrekk av kanaler Hulrom ved forankringer Skader på kabelkanaler Kabelsystem som står uinjisert Overbelastede spennsystemer Skader Korrosjon av spenntråder og spennkabler Korrosjon i forankringssonen/anker Korrosjon av spennkabler i områder som er etterinjisert for å fylle hulrom TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 11

Konsekvenser I 1992 nedla britiske transportmyndigheter forbud mot prosjektering og bygging av etterspente konstruksjoner: manglende korrosjonsbeskyttelse av kabler Forbudet ble opphevet først i 1996. TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 12

Konsekvenser av forbudet -> utvikling av regelverk i Europa Forbudet mot etterspent armering i Storbritannia førte internasjonalt til et faglig dypdykk, rapportert blant annet i fib Bulletin 20, Britiske TR 47 med flere. 1996: Injiseringsstandarder NS-EN 445, 446 og 447 2002: ETAG 013 (Guideline for European Technical Approval of Post- Tensioning kits for Prestressing and Structures) 2003: CEN CWA 14623 TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 13

Hva med Norge? Fagopprustingen internasjonalt påvirket lite praksis i Norge frem til 2000-tallet. Da kom en erkjennelse av at vår injiseringsmasse hadde for stor vannutskillelse og at prøvingsmetoden som ble benyttet var for liberal. I Norge har vi unngått de store hendelsene, muligens på grunn av Norsk Betongforenings publikasjon 13 (1982) og 14 (1986). Krav om kolloidkverner som blandemaskin for injiseringsmørtler Større faglig oppmerksomhet på injisering gjennom NB 13 og NB14 Utvikling av ny injiseringsmasse (inn i NB14 i 2005) TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 14

Regelverk i Europa og Norge idag 2005: Revidert Norsk Betongforenings publikasjon 14. Krav til «ny» injiseringsmasse ble tatt inn samt krav til nye prøvemetoder 2007: Nye utgaver av NS-EN 445, 446 og 447 2010: NS-EN 13670 med Nasjonalt Tillegg med eget kapittel om forspenning 2015: Revidert Norsk Betongforenings publikasjon nr.14 Spennarmeringsarbeider TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 15

Antall bruer registrert i Brutus med spennarmering 700 Antall registrerte spennarmerte bruer i Brutus 600 500 400 300 Flere fylker har i Brutus registrert 0 stk spennarmerte bruer i perioden 2000-2005. DVS dette tallet stemmer mest sannsynlig ikke. 200 100 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 16

Registrerte bruer med fordeling på brutype 500 450 400 Antall bruer satt i drift 350 300 250 200 150 100 50 Bjelkebru Platebru Kassebru FFB Hengebru Skråstag Sprengverksbru 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Byggeår / pr 10-år Flere fylker har i Brutus registrert 0 stk spennarmerte bruer i perioden 2000-2005. DVS dette tallet stemmer mest TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? sannsynlig ikke. 17

Inspeksjon av bruer i Vegvesen Bruene i Norge er underlagt systematisk inspeksjon. Denne systematikken gjør at vi har gode forutsetninger for å oppdage skader på bruene. Alle bruer skal ha hovedinspeksjon hvert femte år (noe nyansering ifht plassering i vegnettet), og årlige, mindre omfattende visuelle kontroller. TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 18

Inspeksjon av bruer med spennarmert betong Tilstandskontroll av disse systemene er kritisk for konstruksjonenes bæreevne og trafikksikkerhet. Foreløpig har ikke inspeksjonene avdekket farlige skader på etterspente spennkabler i norske bruer. Dagens bruinspeksjoner inkluderer ikke undersøkelse av de etteroppspente spennsystemenes tilstand. Inspeksjonene har avdekket svært alvorlige skader på bruer med føroppspente spennkabler. Foto: Maylen Torsteinbø RV, 2017 TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 19

Dagens brumasse med spennarmering Eksisterende etterspente bæresystemer kan ha ulik grad av nedbrytning. Visuell inspeksjon av etterspente spennsystemer er vanskelige fordi de typisk er innstøpte i massiv betong og dermed utilgjengelige. Brumassen med spennsystemer øker og den eldes. Gimsøystraumen bru TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 20

Undersøkelsesteknikker Undersøkelsemetoder som kan tas i bruk for å kartlegge tilstanden på spennsystemer er flere. Internasjonalt er trenden at flere metoder kombineres. NDT-metodene benyttes for å undersøke flere forhold; Korrosjon Mørteltilstand Hulrom Vannopphopning nedbrytning av innfesting i ankersonen TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 21

Undersøkelsesteknikker Tilgjengelige NDT-metoder er Radar GPR (Ground Penetration Radar) TRB webinar on October 10, 2017 TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 22

Undersøkelsesteknikker Tilgjengelige NDT-metoder er Radar GPR (Ground Penetration Radar) Røngten Termofotografering IRT (Infrared Thermography) TRB webinar on October 10, 2017 TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 23

Undersøkelsesteknikker Tilgjengelige NDT-metoder er Radar GPR (Ground Penetration Radar) Røngten Termofotografering IRT (Infrared Thermography) Magnetisme MFL (Magnetic Flux Leakage) Ultralyd UST, USE Akustikk IE (Impect Echo), S, UPV, LFUT, VT TRB webinar on October 10, 2017 TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 24

Undersøkelsesteknikker Tilgjengelige NDT-metoder er Radar GPR (Ground Penetration Radar) Røngten Termofotografering IRT (Infrared Thermography) Magnetisme MFL (Magnetic Flux Leakage), MMFM Ultralyd UST, USE Akustikk IE (Impect Echo), S, UPV, LFUT, VT Elektrokjemiske ECT (Electrical Capacitance tomography), EIS TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 25

Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? Det er behov for rutinemessig inspeksjon ved hjelp av ikke-destruktive teknikker (NDT) for sikkert å kjenne tilstanden til spennsystemene. Inspeksjoner med bruk av NDT-teknikker er ikke mye i bruk på grunn av manglende kunnskap og retningslinjer. Metodene som kan benyttes for evaluering av tilstanden har begrensninger for å avdekke korrosjon, kabelbrudd, dårlig injeksjonsmørtel, hulrom, vannopphopning og nedbrytning av kabler i ankersoner og i kabelkanaler. TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 26

Formål med Aktivitet 4 Hensikten er å etablere ett verktøy som gir mulighet for å velge den best egnede metode for kartlegging og undersøkelse av tilstanden på etterspente systemer. Prosjektet har målsetning om å etablere en systematikk for hvordan resultater fra ulike NDT-teknikker skal evalueres ut i fra kjente måleparametre. Ved å kjenne tilstand og ha mulighet for å avdekke korrosjon kan egnede tiltak bestemmes. Målet som bruforvalter er å kunne foreta jevnlige og målrettede tiltak for å stanse og forhindre videre skadeutvikling. TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 27

Samarbeidspartnere i aktiviteten Samarbeid er inngått med ett pågående doktorarbeidet i regi av HiOA og NTNU; The effect of reinforcement corrosion on the structural behaviour of prestressed bridges in Norwegian costal regions. Samarbeidet vil gi verdifull informasjon og kunnskap om tilstandsvurdering av forspente brukonstruksjoner og verktøy for beregning av restkapasitet. Mulighet for FoU-samarbeid om NDT-teknikker med NTNU undersøkes Problemstillingen er at nåværende NDT-teknologi har begrensninger for vurdering av tilstanden på både kabler og anker i tillegg til injiseringsmørtelens tilstand. Er det mulig å utvikle en systematikk og metode med større nøyaktighet og sikrere kartlegging? TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 28

Takk for oss. TEKNOLOGIDAGENE 2017 - Hvordan kan vi avdekke korrosjon på spennarmering? 29