Fig. 22
Effekten av preventive tiltak og reparasjoner på konstruksjonens levetid. Hvis man utfører preventive tiltak slik at man unngår reparasjoner, forlenges levetiden.
Dette bladet gir en oversikt over aktuelle metoder for å utbedre armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner. Forhold som kan lede til armeringskorrosjon, er nærmere behandlet i Byggdetaljer 520.061. Metoder som omtales, er mekanisk reparasjon, elektrokjemiske metoder, dvs. realkalisering, kloriduttrekk og katodisk beskyttelse, samt andre metoder.
Standarder:
NS 3422 Beskrivelsestekster for drift, vedlikehold og fornyelse av bygg og anlegg, 1. utg., mars 1994
NS 3424 Tilstandsanalyse for byggverk. Innhold og gjennomføring, 1.utg., des. 1995
NS 3473 Prosjektering av betongkonstruksjoner. Beregnings- og konstruksjonsregler
prEN 1504-9 Products and systems for the protection and repair of concrete structures. Definitions, requirements, quality control and evaluation of conformity – part 9: general principles for the use of products and systems, Oct. 1996
Byggdetaljer:
520.026 Betongkonstruksjoners bestandighet. Konsekvenser av miljøklasse
520.029 Herdetiltak for betongkonstruksjoner
520.035 Overdekning av armering i betongkonstruksjoner
520.061 Armeringskorrosjon
542.661 Overflatebehandling for betong
Byggforvaltning:
720.111 Tilstandsanalyse av betongkonstruksjoner
720.112 Tilstandsanalyse av betongkonstruksjoner. Skadesymptomer og tilstandsgrader
742.302 Tilsyn og vedlikehold av utvendige mur-, puss- og betongoverflater
De vanligste årsakene til armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner er:
– mangelfull betongoverdekning
– for liten overdekning (armeringsplassering)
– betongkvalitet i overdekningssonen
– karbonatisering av betongen
– klorider i betongen
– innstøpte
– inntrenging utenfra (tinesalt, marint miljø)
Fordi betong er alkalisk, danner det seg en beskyttende oksidfilm på all innstøpt armering. Denne korrosjonshindrende filmen mister sin beskyttende virkning når betongen er karbonatisert eller klorider er til stede, se pkt. 14 og 15. Ved tilstrekkelig lufttilgang, fuktighet og elektrisk ledningsevne i betongen, vil armeringen begynne å korrodere, se fig. 11.
Fig. 11
Forenklet korrosjonsmodell som viser at armeringskorrosjon er en elektrokjemisk prosess. Stålet brytes ned ved anoden, dvs. der den beskyttende filmen er ødelagt. De frigjorte elektronene opptas ved katoden av tilstedeværende oksygen og vann. [621]
Når stål korroderer, dannes rustprodukter med et volum som er to til sju ganger større enn volumet til stålet. Volumøkningen kan føre til følgende skader:
– riss-/sprekkdannelse, ofte med utfelling av korrosjonsprodukter
– avskalling (når strekkfastheten i betongen er overskredet)
– redusert armeringstverrsnitt og dermed redusert bæreevne. Over tid vil faren for sammenbrudd øke.
Se også Byggdetaljer 520.061.
Krav til minste overdekning for ulike konstruksjonselementer etter ulike standarder [628]
NS |
NS |
NS |
NS 3473, 1989 |
||
Konstruksjonselement |
427, 1939 |
427 A, 1962 |
3473, 1973 |
Korrosjonsømfintlig armering |
Lite korrosjonsømfintlig armering |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
|
Innendørs søyle |
35 |
35 |
10 |
25 |
15 |
Ubeskyttet dekke utendørs |
20 |
20 |
25 |
35 |
25 |
Ubeskyttet brobjelke over sjøvann |
40 |
50 |
25 |
50 |
40 |
Karbonatisering er en kjemisk prosess mellom betong og karbondioksid i luft. Prosessen er avhengig av vann. Karbonatiseringen fører til at betongens pH-verdi reduseres fra normalt nivå på mellom 13 – 14 ned til mellom 8 – 9. Betongens beskyttende virkning på armeringen er ødelagt når pH-verdien synker under 9,5. Betong får som regel høyere fasthet når den karbonatiserer.
Ut fra betongens karbonatiseringsdybde og alder kan man beregne tiden det tar før karbonatiseringsfronten når fram til armeringen. Et av målene ved å iverksette preventive tiltak er å forlenge denne tiden mest mulig.
Klorider i betong kommer enten fra kloridholdige delmaterialer eller fra det ytre miljøet.
Når klorider forekommer i tilstrekkelig mengde i betong, vil de bryte ned den korrosjonshindrende filmen på armeringens overflate og kan dermed initiere armeringskorrosjon. Kritisk grense er det laveste kloridinnholdet som på en gitt konstruksjon har forårsaket armeringskorrosjon. Hva som er kritisk kloridinnhold, vil variere fra betong til betong, og det kan også variere på en og samme konstruksjon. Ifølge NS 3420 skal betong til armerte betongkonstruksjoner ikke ha kloridinnhold over 0,4 vektprosent av sementmengden. I spennarmerte konstruksjoner og i armerte betongkonstruksjoner i spesielt kloridrike miljøer, skal kloridinnholdet ikke overstige 0,1 vektprosent av sementmengden. Også for eldre konstruksjoner er denne vektprosenten en veiledende verdi. Hvor lang tid det tar før kloridinnholdet blir kritisk ved armeringen, avhenger av miljø (fukt, kloridkonsentrasjon, oksygentilgang), betongkvalitet og sementens kapasitet til å binde klorider. Høyt kloridinnhold kan gi pittingkorrosjon, dvs. kraftig korrosjon på en liten del av armeringsjernet. Dette kan føre til at armeringstverrsnittet blir betydelig redusert uten at det er synlige skader på betongoverflaten.
Utbedringsmetoder for en betongkonstruksjon med armeringskorrosjon bør velges på grunnlag av en tilstandsanalyse. Analysen er nødvendig for å kartlegge skadeårsak, skadeomfang og konsekvensgrad. Den må resultere i en rapport som beskriver skadene, vurderer tilstand og konsekvenser, samt angir aktuelle tiltak med kostnadsoverslag. En helhetsvurdering av tilstanden må omfatte en vurdering av den videre utviklingen av nedbrytningen eller skadene.
Praktisk gjennomføring av en tilstandsanalyse er nærmere beskrevet i Byggforvaltning 720.111 og 720.112. Se også Byggforvaltning 700.305 Tilstandsanalyse som grunnlag for vedlikeholdsplan.
Skader på betongkonstruksjoner bør oppdages så tidlig som mulig for å sikre at konstruksjonen fungerer som den skal, for å forebygge videre skadeutvikling og for å redusere framtidige vedlikeholdskostnader. Armeringskorrosjon i betong utvikler seg over tid, og vanligvis vil reparasjonskostnadene stige raskt med økende skadeomfang. Derfor bør man foreta tilstandsanalyse med jevne mellomrom også på betongkonstruksjoner uten synlige skader for bl.a. å kartlegge mulige angrepspunkter for skader. Ved å ha oversikt over konstruksjonens tilstand er det mulig å iverksette beskyttende, preventive tiltak i god tid før det oppstår en skade. Effekten av preventive tiltak er langt større for konstruksjonens levetid enn reparasjoner, fordi den videre skadeutviklingen da vil gå langsommere. For eksempel kan initieringstiden, dvs. tiden før armeringen begynner å korrodere, forlenges vesentlig, se fig. 22.
Det at betongen er karbonatisert eller inneholder klorider, er ikke i seg selv en skade som krever omfattende og kostbare utbedringstiltak, men det kan være aktuelt å iverksette preventive tiltak. Armeringens korrosjonstilstand, korrosjonshastigheten sett i sammenheng med betongens tilstand og årsaken til korrosjonen, er avgjørende for hvilke tiltak som velges. I tillegg må man vurdere skadeomfang, kostnader og levetid.
Prinsipper og metoder for utbedring grunnet armeringskorrosjon er bl.a. definert i prEN 1504-9, se tabell 23. Bladet gjør i pkt. 3 og 4 rede for de metodene som normalt benyttes ved utbedring av armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner. Flere av de preventive tiltakene er omtalt i pkt. 5. Ofte vil det være aktuelt å kombinere flere ulike metoder.
Prinsipper og metoder etter prEN 1504-9 for å utbedre skader på grunn av armeringskorrosjon
Prinsipp |
Metode |
|
a. |
Bevare, opprettholde eller gjenopprette passivitet |
– øke overdekning – mekanisk reparasjon – realkalisering – kloriduttrekk – overflatebehandling |
b. |
Øke resistivitet |
– begrense fuktinnhold |
c. |
Katodisk kontroll |
– begrense oksygentilgang |
d. |
Katodisk beskyttelse |
– elektrisk ledende dekksjikt – elektrisk ledende belegg – anoder i utfrest spor – stavanoder |
e. |
Kontroll av anodiske områder |
– belegg på armering – inhibitor |
Mekanisk reparasjon er den vanligste metoden for å reparere armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner. Velger man andre metoder, er det som regel også nødvendig å utføre mekaniske reparasjoner. Metoden er basert på at man fjerner betongen der det er synlige tegn til skader, fjerner korrosjon på armeringen og støper på nytt. Dersom mekanisk reparasjon er den eneste utbedringsmåten, må all skadet betong fjernes. Aktuelle deloperasjoner ved mekanisk reparasjon er vist i tabell 31.
Aktuelle deloperasjoner ved mekanisk reparasjon av betongskader. Bildene er hentet fra [621]
Deloperasjon |
Ved håndmørtling |
Ved sprøyting |
|
Armeringskorrosjon er fastslått
|
|
|
|
Forbehandling
|
|
|
|
Merking av |
|
|
|
Fjerning av betong |
|
|
|
Rengjøring av korrodert armering og sårflater |
|
|
|
Kontroll av armering |
|
|
|
Påføring av korrosjons- beskyttelse |
|
|
|
Påføring av heftbro, ev. forvanning |
|
|
|
Mørtling/utstøping/ sprøyting |
|
||
Pussing/slemming/ porefylling |
|||
Overflatebehandling |
|
|
Et godt sluttresultat er avhengig av at man velger produkter som er tilpasset hverandre, eksisterende betong og miljøet rundt betongkonstruksjonen. Videre er det viktig at man bruker reparasjonsproduktene riktig og følger Ieverandørens anvisninger med hensyn til utstøping, herdetiltak, herdetemperatur etc. Vanligvis bør ikke arbeidene utføres ved temperaturer lavere enn + 5 °C. Før arbeidene starter opp, kan det være aktuelt å lage et referansefelt. Referansefeltet utføres med alle aktuelle deloperasjoner, og bør være et representativt område av konstruksjonen.
Løs og dårlig betong fjernes ved håndmeisling, vannmeisling eller fresing. Med dårlig betong menes betong med lav fasthet, riss, sprekker, avskallinger eller tegn til avskallinger, frilagt armering, rustflekker, bomskader og porøs betong. Eventuelt løst tilslag, spiker, bindetråd, forskalingsrester og dårlige reparasjoner fjernes også. Meislingen bør begrenses, da omfattende meisling kan redusere den frilagte armeringens bære-evne mer enn mange års korrosjon.
Styrken på utstyret som benyttes, må kunne reguleres. Gjenværende betong og armering må ikke skades unødig. Der mye betong blir fjernet, må man kontrollere bæreevne og vurdere stempling/understøtting av konstruksjonen.
Hvis riss skyldes armeringskorrosjon, må rissene hogges opp for å frilegge korrodert armering. I andre riss som krysser eller går parallelt med armeringen, bør kontroll av armeringen gjøres i noen få punkt. Generelt regnes riss < ca. 0,3 mm som ufarlige.
For armering hvor mer enn 30 % av tverrsnittets omkrets frilegges, må hele tverrsnittet frilegges. Korrodert armering frilegges 50 mm inn på ikke-korrodert armering. Frileggingen rundt armeringen må være tilstrekkelig til å sikre god omstøping av armeringen, dvs. at den frie avstanden mellom helt frilagt armering og betongoverflaten bak må være minimum 20 mm.
Sårkantene utformes slik at god utstøping av reparasjonsmørtelen sikres. Dersom sårene skal mørtles for hånd, bør kantene være tilnærmet rette og avsluttes vinkelrett mot overflaten. Vinkelsliper må ikke benyttes da kantene blir glatte og gir dårlig heft. Hvis man benytter sprøytemørtel, bør sårkantene danne tilnærmet 45° med overflaten.
Skal såret håndmørtles, bør rengjort armering og annet innstøpt stål påføres en korrosjonsbeskyttelse. Korrosjonsbeskyttelsen må dekke armeringen godt, også på baksiden inn mot betongen. Korrosjonsbeskyttelsen påføres samme dag som armeringen er rengjort. I kloridutsatte miljøer må korrosjonsbeskyttelse påføres umiddelbart etter rengjøringen, også hvis såret repareres med sprøytemørtel.
For å bedre reparasjonsmørtelens vedheft til betongen (ved håndmørtling), kan den uthogde betongoverflaten slemmes med en slemmemørtel (heftbro). Heftbro er aktuelt dersom mørtelen har en heftfasthet til underlaget med middelverdi mindre eller lik 1,2 MPa eller enkeltverdier mindre enn 1,0 MPa [624].
Ved bruk av sementbasert heftbro må betongoverflaten forvannes godt, dvs. i en til to dager før påføring. Overflatene må være svakt sugende, men uten fritt vann når slemmemørtelen blir påført. Slemmemørtelen kostes godt inn i underlaget, og sårflatene bak armeringen må også dekkes. Heftbroen må ikke tørke ut/herde før reparasjonsmørtel blir påført. Hvis heftbro ikke benyttes, må man allikevel vurdere om underlaget må forvannes.
Ved større sammenhengende uthogginger kan det være nødvendig å forskale og deretter støpe ut med betong.
Sprøyteutstyret bør ha trinnløs kapasitetsregulering, med proporsjonal regulering av vann og tørrstoff. Ved oppstart bør man prøvesprøyte til man kan kontrollere visuelt at vanndoseringen er riktig. Sprøytekapasiteten må kunne reguleres slik at god omstøping av armeringen sikres.
Ved bruk av sprøytemørtel er det vanligvis ikke nødvendig med korrosjonsbeskyttelse og heftbro, da de vil forsvinne under påsprøytingen. Flatene må imidlertid forvannes, og forvanningen må tilpasses sprøyteprosessen og underlagets sugeevne.
På vertikale eller skrå flater må sprøytingen starte nederst og fortsette oppover. Man sprøyter mest mulig vinkelrett på flaten. Ved armering sprøyter man på skrå og med liten avstand slik at sandlommer og skyggevirkning unngås. Sprøytemørtelen legges på til overflaten er jevn med tilgrensende betongoverflate eller til foreskreven armeringsoverdekning er oppnådd. Ferdig sprøytet overflate kan utgjøre den endelige overflaten, eller den kan pusses etterpå.
Krav som kan stilles til reparasjonsmørtler, aktuelle prøvemetoder og omtale i Byggforskserien
Egenskap |
Krav |
Aktuelle prøvemetoder |
Byggdetaljer |
||
Fasthet |
Reparasjonsmørtelens trykkfasthet bør være mindre enn betongens trykkfasthet (ved reparasjon av bærende konstruk-sjonsdeler er det viktig med større eller lik trykkfasthet.
Reparasjonsmørtelens bøyestrekkfasthet bør være større enn betongens strekkfasthet. |
NS 3668 NS-EN 196-1
NS 3104
prEN 1015–11
NS 427A Del 2, Blad 7.7 prEN 12359
NS 3674 |
Betongprøving. Herdet betong. Prøvelegemers trykkfasthet Sementprøving – Del 1: bestemmelse av fasthet Mur- og pussmørtler – Prøving – Trykkfasthet og bøyestrekkfasthet Determination of flexural and compressive strength of hardened mortar Metode for bestemmelse av betongens bøyestrekkfasthet Testing concrete – Determination of flexural strength of test specimens Betongprøving. Herdet betong. Strekkfasthet |
|
Kvalitetskontroll av fersk betong Herdetiltak for betongkonstruksjoner Styring av betongens herdneforløp Kvalitetskontroll av herdet betong. Laboratoriemetoder Bestemmelse av betongkonstruksjoners trykkfasthet Uttak og prøving av sylindre |
Varmeutvidelses-koeffisient |
Bør være mindre enn for betongen. |
NBI prøve-metode nr. 89, Metode A |
Bygningsmaterialer. Varmeutvidelse |
||
NT BUILD 367 |
Concrete, repair materials: Coefficient of thermal expansion |
||||
E-modul |
E-modulen til reparasjonsmørtelen skal for ikke-bærende |
NS 3676 |
Betongprøving. Herdet betong. Elastisitetsmodul ved trykkprøving |
Kvalitetskontroll av herdet betong. Laboratoriemetoder |
|
Konstruksjonsdeler være mindre enn for betongen. Ved reparasjon av bærende konstruksjonsdeler er det viktig med tilnærmet lik E-modul på reparasjonsmørtel og betong. Ved sammensatte reparasjoner skal lagenes E-modul gradvis avta mot overflaten. |
ISO 6784 |
Concrete – Determination of static modulus and elasticity in compression |
|||
Heft til underlaget |
Middelverdien > 1,2 MPa Minste tillatte = 1,0 MPa |
NBI prøve-metode nr. 13 prEN 1015–12 |
Golvbelegg, limfuge. Heftfasthet Determination of adhesive strength and hardened rendering and plastering mortars on substrates |
||
NT BUILD 365 |
Concrete, repair materials and protective coating: Bond strength, direct pull-off test |
||||
Svinn |
Så lite som mulig, spesielt tidligsvinn (0 – 24 t) |
NT BUILD 366 |
Concrete, repair materials and protective coating: Shrinkage and swelling |
||
Frostbestandighet |
Reparasjonsmørtelen må være frostbestandig |
SS 137244 |
Betongprovning. Hårdnad betong – Avflagning vid frysning |
Kvalitetskontroll av herdet betong. Laboratoriemetoder |
|
Vanndamp-diffusjon |
Mørtelen bør være tilnærmet like åpen som betongen. |
NT BUILD 369 |
Concrete, repair materials: Water diffusion |
Der det stilles store krav til utseende, kan det være nødvendig å sparkle, slemme eller pusse hele flaten. Hvis den ikke blir overflatebehandlet, vil en kunne se at overgangene mellom sårutbedringene og øvrige flater er noe ujevne/ru. Materialene må tilpasses eventuell overflatebehandling.
Dersom det er store porer i en betongoverflate som bare skal overflatebehandles og ikke pusses/slemmes, kan betongoverflaten porefylles for å tette porene. Poresparkel fyller porene uten at det dannes et sjikt utenpå betongoverflaten.
Hensikten med overflatebehandling kan være å forbedre utseendet til konstruksjonen og/eller å bremse inntrengning av ulike gasser, væsker og ioner, se pkt. 5 og Byggdetaljer 542.661. De reparerte flatene må vanligvis tørke/herde tilstrekkelig før overflatebehandlingen blir påført.
Realkalisering, kloriduttrekk og katodisk beskyttelse av betongkonstruksjoner er elektrokjemiske metoder som brukes til å stoppe og/eller hindre armeringskorrosjon i betong. I prinsippet er metodene enkle, men erfaringene er delte. Flere metoder er under utvikling, og de eksisterende metodene blir stadig forbedret.
Et godt resultat krever spesialkompetanse samt stor grad av nøyaktighet og kontroll. Metodene er aktuelle på konstruksjoner der mekanisk reparasjon vil medføre fjerning av store mengder betong, og dermed bli for omfattende og kostbare. Eksempler kan være større konstruksjoner hvor armeringskorrosjonen har begynt, men hvor det ennå ikke har oppstått synlige skader. Synlige skader må alltid repareres, men omfanget av mekanisk reparasjon kan reduseres med elektrokjemiske metoder.
Metodene må ikke benyttes på forspente konstruksjoner på grunn av faren for hydrogensprøhet i armeringsstålet (unntak: realkalisering ved diffusjon).
Realkalisering er en metode for å øke pH-verdien i betongen. Ved hjelp av en påtrykt spenning mellom armeringen og en elektrode transporteres alkalier inn i betongen fra et ytre reservoar, se fig. 421. Selve realkaliseringsprosessen tar 3 – 7 dager, avhengig av karbonatiseringsdybden, armeringstettheten og tykkelsen og kvaliteten på betongoverdekningen. Realkalisert betong lar seg påvise ved hjelp av fenolftaleinløsning, som gir rødfiolett utslag for ukarbonatisert/realkalisert betong. Krystallinske utfellinger kan forekomme på overflaten etter noen få dager. Utfellingene fjernes mekanisk. Prosedyre ved realkalisering/kloriduttrekk er nærmere beskrevet i pkt. 423.
Fig. 421
Prinsippskisse, realkalisering
Kloriduttrekkingsprosessen kontrolleres ved hjelp av kloridanalyser og ev. referanseelektroder. Prosessen stoppes når kloridinnholdet i betongen når en forhåndsdefinert verdi som er lavere enn aktuell grenseverdi for konstruksjonen. Erfaringene viser at prosessen tar fra seks til tolv uker, avhengig av kloridinnholdet, betongoverdekningen og betongkvaliteten. Transporten av kloridioner ut av betongen er størst den første tiden, og lang behandlingstid reduserer derfor ikke nødvendigvis kloridinnholdet tilsvarende.
Dersom konstruksjonen står i et kloridutsatt miljø, bør den overflatebehandles for å hindre ny kloridinntrengning. Se pkt. 51.
Fig. 422
Prinsippskisse, kloriduttrekk
– Betongoverflaten undersøkes, og man fjerner eksisterende overflatebehandling som kan være til hinder for prosessen.
– Armeringsoverdekningen kontrolleres. Den bør være min. 10 mm. Stål i eller ved overflaten som ikke skal inngå i prosessen, må isoleres.
– Riss/sprekker inn til armeringen må forsegles. Avskallinger, bomskader og andre synlige skader utbedres ved mekanisk reparasjon. Kun sementbaserte materialer benyttes.
– Armeringskontinuiteten kontrolleres og ev. etableres.
– Kabler kobles til armeringen enten med en skrue eller en sveiseforbindelse (hvis armeringen er sveisbar). Kontaktpunktene isoleres med f.eks. epoksy.
– Trelekter festes til betongoverflaten ved hjelp av spiker, og på trelektene fester man et elektrodenett. Ved realkalisering er nettet vanligvis av stål, ved kloriduttrekk titan.
– Kabler kobles til elektrodenettet.
– Trefibermasse sprøytes på slik at nettet blir liggende tilnærmet midt i massen.
– Trefibermassen fuktes med en væske. Ved realkalisering benytter man en basisk væske, f.eks. Na2CO3, natriumkarbonat (soda), oppløst i vann. Ved kloriduttrekk benyttes vann eller Ca(OH)2, kalsiumhydroksid (lesket kalk), i vann. Massen må hele tiden holdes fuktig.
– Strømmen kobles på, og den elektrokjemiske prosessen er i gang. Strøm/spenning må kontrolleres og ev. justeres med jevne mellomrom under hele prosessen.
– Når prosessen er ferdig, fjerner man trefibermassen og elektrodenettet.
– Det anbefales å støpe inn referanseelektroder i betongen for å kontrollere potensialutviklingen under (og etter) prosessen.
– Betongflaten rengjøres med rent vann, og ev. sår repareres.
Metoden er aktuell for betongkonstruksjoner der armeringen enten ligger i karbonatisert betong, eller i betong med kloridinnhold over faregrensen for korrosjon, dvs. der det har oppstått korrosjon og avskallinger. Metoden krever regelmessig overvåking og kontroll.
Katodisk beskyttelse endrer stålets potensial til et nivå hvor det ikke kan korrodere. Se fig. 43. Ved hjelp av en ekstern strømkilde kan en styre spenningsnivået til et område hvor det ikke er korrosjonsfare. I praksis kan katodisk beskyttelse anvendes med flere ulike anodesystemer:
– elektrisk ledende dekksjikt
– elektrisk ledende belegg
– anoder i utfreste spor
– stavanoder
Fig. 43
Katodisk beskyttelse ved bruk av stavanoder. Prinsippskisse
Punkt 51 – 54 nevner noen preventive tiltak som benyttes for å forhindre videre skadeutvikling på betongen. De brukes enten alene på uskadde flater eller som supplement til mekanisk reparasjon og elektrokjemiske metoder. Enkelte av metodene er mindre vanlige enn mekanisk reparasjon og elektrokjemiske metoder.
Betongens fuktinnhold er, sammen med oksygentilgang og betongens elektriske motstand, en hovedfaktor som styrer korrosjonshastigheten. Figur 51 viser hvordan korrosjonshastigheten varierer med likevektsfuktigheten (RF) i noen karbonatiserte mørtler i laboratoriet [626]. I forsøk ga en RF på rundt 50 % svært lav korrosjonshastighet sammenliknet med en RF på 80 % og høyere. Ved fri eksponering for vær og vind må man forvente at RF i betongen er i området 80 – 90 % [627]. For kloridinitiert armeringskorrosjon er det kritiske fuktinnholdet lavere, kfr. målinger av korrosjonshastighet som funksjon av kloridinnhold og fuktnivå [629, 631].
Fig. 51
Korrosjonshastighet for armeringsstål i karbonatisert mørtel [626]
I henhold til prEN 1504-9 kan fuktinnholdet i betong begrenses/kontrolleres ved overflatebehandling eller skjerming, f.eks. ved å etterisolere utvendig. I tillegg kan klimakontroll (lufttørking), elektroosmose og oppvarming av konstruksjonen være aktuelt. Metodene bør kun brukes sammen med korrosjonsovervåking, enten ved manuell kontroll av betongens fuktinnhold og korrosjonstilstand, eller ved instrumentering for automatisk overvåking (Instrumentering, Dokumentasjon og Verifisering – IDV).
Først og fremst skal overflatebehandlingen beskytte betongen mot påkjenninger fra det ytre miljøet (ulike gasser, bl.a. oksygen, samt væsker og ioner) og dermed forlenge levetiden til konstruksjonen. Overflatebehandling kan gi betongoverflaten et ønsket utseende. Aktuelle overflatebehandlinger på betong er:
– impregnering (hydrofoberende, porefyllende)
– filmdannende belegg (tynnfilm, tykkfilm/slemmemasser)
Filmdannende belegg brukes i praksis ofte i flere sjikt med ulike produkter. For nærmere informasjon vedrørende overflatebehandling av betong, se Byggdetaljer 542.661 og Byggdetaljer 542.811 Fasadepuss. Valg av puss.
Valg av overflatebehandling for betong er avhengig av overflate, type konstruksjon, miljøet konstruksjonen står i samt skadetype og -omfang. Type overflatebehandling velges ut fra prioritering av ønskede egenskaper.
Erfaringene med ulike overflatebehandlinger er varierende. I visse eksponeringssituasjoner har fukt blitt akkumulert bak belegget. Det kan medføre avflassing og ev. også frostskader på betongen. Bruk og valg av overflatebehandling må derfor vurderes nøye i hvert enkelt tilfelle.
I regi av Statens vegvesen pågår et forsøksprosjekt med epoksybelegging av kloridinfiserte bropilarer [630] hvor overvåking av armeringskorrosjon har pågått over flere år. Hensikten med epoksybelegget er å hindre oksygentilgangen. Resultatene så langt indikerer at metoden kan være anvendbar, men at den bør suppleres med IDV-tiltak.
Metoden er relativt ny for betong, men har i mange år vært velkjent innenfor korrosjonslære [632]. Inhibitorer benyttes både for å forlenge initieringstiden (karbonatisering, kloridinntrengning), og for å redusere korrosjonshastigheten.
Korrosjonsinhibitorer er en type kjemiske forbindelser som først og fremst brukes iblandet ny betong, men de anvendes også som overflatebehandling på eksisterende konstruksjoner. Inhibitorer for betong kan være både organiske (f.eks. aminoalkohol), uorganiske forbindelser (f.eks. kalsiumnitrat) og blandinger. Korrosjonsinhibitorer virker enten på anodiske eller på katodiske områder av stålet eller begge deler. Viktige faktorer for effektiviteten av inhibitorer på eksisterende konstruksjoner er inntrenging og nødvendig mengde i nivå ved armering.
Hittil omfatter referanseprosjekter i Norge korrosjon på armering i karbonatisert betong [634]. Her er metoden et vesentlig billigere alternativ enn f.eks. realkalisering og katodisk beskyttelse. Det gjenstår imidlertid å dokumentere om korrosjonsbeskyttelsen er like effektiv. Resultater fra utlandet er f.eks. omtalt i [633].
Øking av armeringsoverdekningen er aktuelt for å hindre videre inntrenging av karbondioksid eller kloridioner i konstruksjoner hvor grenseverdier (Cl, CO2) for korrosjonsinitiering ennå ikke er nådd. Metoden forutsetter at konstruksjonen har tilstrekkelig bæreevne, at påstøp er praktisk gjennomførbart og at den er et konkurransedyktig alternativ.
Viktig for kloridinitert armeringskorrosjon er hvorvidt tilbakediffusjon av klorider til påstøpen kan redusere kloridnivået ved armeringen. I Norge har metoden bl.a. vært utprøvd av Statens vegvesen Vegdirektoratet, Bruavdelingen, på bropilarer under betegnelsen kappestøp.
Dette bladet er utarbeidet av Grete Kjeldsen og Stefan Jacobsen. Deler av bladet bygger på erfaringer fra prosjektet «Bestandige betongkonstruksjoner». Det erstatter delvis Byggforvaltning 720.041, utgitt våren 1991. Saksbehandler har vært Nan Karlsson. Redaksjonen ble avsluttet i november 1997.
© SINTEF Byggforsk
Materialet i dette dokumentet er omfattet av åndsverklovens bestemmelser. Uten særskilt avtale med SINTEF Byggforsk er enhver eksemplarfremstilling, tilgjengeliggjøring eller spredning utover privat bruk bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar, og kan straffes med bøter eller fengsel.
Høst 1997 ISSN 2387-6328
Vær obs på at anvisningen kan være utarbeidet i henhold til tidligere regelverk.
§ 4-1 Dokumentasjon for driftsfasen § 12-11 Balkong, terrasse og lignende