7 Underhåll och återställande

Transkript

1 7 Underhåll och återställande Platsgjuten markbetong deformeras inte av tunga laster eller tung trafik och betongens slitstyrka gör den motståndskraftig mot spårbildning. Resultatet blir en yta med lång livslängd och litet behov av underhåll, jämfört med traditionella beläggningar vilket ger mindre störningar för dem som använder ytan. Det underhåll som kan bli aktuellt på en platsgjuten betongyta består normalt av omfogning. Med tiden kan även vissa strukturella skador uppstå som sprickor om beläggning utsätts för tyngre laster än den är dimensionerad för och spårbildning om dubbade fordon trafikerar ytan. Återställande (fulldjupsreparation) av en betongyta kan bli aktuellt t ex när ledningsarbeten har utförts. Även vid belastningsskador är denna typ av reparation användbar. Nedan beskrivs kortfattat underhåll och återställande av platsgjutna markbetongytor. För utförligare information och beskrivning av underhållsåtgärder hänvisas till Cement- och BetongInstitutet i Stockholm. Anvisningarna har utarbetats för att ge stöd till underhålls- och reparationsåtgärder av betongbeläggningar inom kommuner och industrier. 7.1 Generella råd Några generellt viktiga råd för utförandet av betongbeläggning nedan följer Dymlingar För att säkerställa en god lastöverföring mellan nya och gamla betongplattor skall dymlingar gjutas in i de gamla plattorna. Belastning av trafik minskas avsevärt vid fogen mellan ny och gammal platta om dymlingar används för lastöverföring. Dymlingar bör alltid användas för nygjutna plattor Utformning av plattans bredd/längdförhållande Förhållandet mellan längd och bredd eller tvärtom skall inte överstiga 1,25, detta för att undvika långsmala plattor. Plattorna har alltid en förmåga att själva bilda kvadratisk form genom sprickbildning Fogavstånd för plattor Fogavståndet bör inte överskrida 20 gånger betongtjockleken och vara högst 5 meter. Mindre fogavstånd är alltid bättre ur konstruktiv synpunkt (livslängd). 1

2 7.2 Fogar Fogmaterial Fogmaterialet kan utgöras av fogmassa eller foglist och skall uppfylla kraven enligt ATB VÄG [24]. Fogmaterialets funktion är att täta fogen och förhindra att vatten eller smuts tränger ned Omfogning av gamla fogar Otäta fogar kan uppstå på grund av dålig vidhäftning mellan fogmaterialet och betongen eller påp grund av att fogmaterialet förlorat sin elasticitet med tiden. Det är också viktigt att använda ett fogmaterial som är anpassat till aktuell fogbredd. Vid otäta fogar skall omfogning ske efter det att det gamla fogmaterialet tagits bort. Det är viktigt att inga rester av det gamla fogmaterialet finns kvar i fogen. Sågning av kanter bör göras för att säkerställa att allt gammalt material är borta. Därefter skall ny fogmassa eller foglist appliceras. Skador på betongkanter i fogarna kan ha uppstått t ex om sågning av fogen skett för tidigt efter gjutning eller om borttagning av gammal fogmassa skett med skarpa verktyg. Skadorna påverkar inte fogens funktion och behöver oftast inte åtgärdas. Om kantskadorna är omfattande kan fogens funktion inte säkerställas utan fogen måste vidgas med en ny sågning, gjutas om och därefter tätas med nytt fogmaterial. Exempel redovisas i figurerna Lagningen utförs så att nya raka kanter sågas vartefter lössågat material tas bort. Efter rengöring fixeras ett mellanlägg (halvstyv som gjutform) med en tjocklek motsvarande den nya fogen. Kring mellanlägget igjutes ny betong. Efter det att betongen härdat tas den övre delen av mellanlägget bort och nytt fogmaterial appliceras, se figur 7.2. Figur 7.1. Exempel på fogreparation. 2

3 Figur 7.2. Exempel på fulldjupsreparation av fog Nya fogar Vid reparation eller återställande kan det bli aktuellt att gjuta nya plattor som behöver fogas. Tvärgående fogar och längsgående fogar mellan nygjutna plattor utformas enligt typritningar i kapitel 4 eller enligt ATB VÄG [24]. 7.3 Spricklagning Strukturella skador hos en betongbeläggning visar sig ofta i form av sprickor. Sprickorna kan uppstå om foganvisningarna inte fungerar på grund av för sen sågning, för stort fogavstånd eller olämplig fogutformning. Sättningar kan också ge upphov till sprickor. Sprickorna brukar delas upp i fyra huvudgrupper: längsgående, tvärgående, hörn och blocksprickor, se figur 7.3. Åtgärder vid spricklagning kan vara tätning av spricka, förankring av spricka eller omgjutning av platta. Det är sprickans bredd som avgör dess farlighet och klassificeringen bestäms av sprickans ospjälkade bredd, dvs sprickans bredd utan hänsyn till bortlossnade bitar. Sprickor med sprickvidd mindre än 0,5 mm bedöms som små. Denna ringa sprickbredd möjliggör god lastöverföring mellan ballastkornen och därför är dessa sprickor ofarliga. Sprickor med sprickvidd 0,5 1,5 mm bedöms som medium. Sprickvidden möjliggör endast ringa lastöverföring och vatten och fina partiklar kan tränga ned i sprickan. Sprickor med sprickvidd större än 1,5 mm anses som breda. Det existerar ingen lastöverföring över sprickan och vatten och fina partiklar tränger lätt ned i sprickan. Av tabell 7.1 framgår vilken storlek på spricka som bör åtgärdas samt vilken typ av reparation som är användbar. Omfattningen och behovet av reparationer är också beroende av beläggningens användningsområde, om det är en motorväg, landningsbana för flyg, en mindre kommunalyta eller en industriyta. Kraven är inte alltid jämförbara i alla lägen utan måste därför anpassas efter ytans funktion. 3

4 Figur 7.3. Indelning av sprickor i huvudgrupper. Tabell 7.1. Förslag till åtgärd för sprickor i beläggning. Sprickvidd Tvärgående alternativt längsgående spricka < 0,5 mm Åtgärdas inte 0,5 1,5 mm Injekteras alternativt spårfräses och fogas > 1,5 mm Sprickförankras, fogas alternativt repareras till fullt djup Vid spårfräsning kan pinnfräs eller speciell vattenbilningsmaskin användas. Vid s k sprickförankring, se figur 7.4, igjuts armeringsjärn tvärs sprickan för att hålla den samman och säkerställa lastöverföring över den. Bedömning måste alltid göras om det är mer ekonomiskt att göra en fulldjupsreparation (återställande). Reparation till fullt djup utförs enligt avsnitt

5 Figur 7.4. Utförande av sprickförankring. 7.4 Tunn pågjutning En betongbeläggning som är för tunn kan ibland behöva förstärkas. Då kan tunn pågjutning vara användbar. Även vid frostavskalningar på en betongbeläggning kan tunn pågjutning tillämpas. På vägar kan tunn pågjutning vara en reparationsmetod [28] för åtgärdande av spår efter dubbdäck. Tunn pågjutning förutsätter att befintlig betongbeläggning är fri från sprickor och andra strukturella skador. Principen med tunn pågjutning är att ett tunt oarmerat eller fiberarmerat betonglager gjuts på den befintliga betongbeläggningen. Metoden kan användas för att ersätta översta delen av betonglagret eller för att öka tjockleken på beläggningen. Tunn pågjutning kan användas för hela eller delar av beläggningen, exempelvis ett körfält, se figur 7.5, eller ett hjulspår. I det senare fallet måste en lådfräsning först utföras. För mindre ytor är det knappast ekonomiskt att tillämpa denna metod. 5

6 Figur 7.5. Tunn pågjutning av betongväg Material Material till betong skall uppfylla kraven enligt BBK 94 eller den europanorm som ersätter BBK 94. Det rekommenderas att cement CEM I enligt SS-EN med beteckningen LA/SR [29] används för att minimera krympningen och erhålla en gynnsam långsam härdning. Stenmaximum anpassas till pågjutningens storlek och bör inte vara större än pågjutningens tjocklek dividerat med 1,5 till 2 ggr (för 40 mm tjocklek bör stenmaximum vara 12 mm). Hållfastheten kan vara större än normalt för att möjliggöra en så tidig belastning av ytorna som möjligt (lämpligt är en K60-betong). Tidpunkt för trafikpåsläpp bestäms med ledning av lufttemperatur och betongmaterialets tillväxtkurva (se CBI:s Rapport 2:93 Tidig trafikering). Ett lämpligt material för lagning vid inte alltför stora ytor kan vara torrbetong av typ reparationsbetong för brobana (utan stålfiber) Skadad yta För en skadad yta finns två möjliga lagningssätt. I det första fallet fräses hela fack där det finns skador. Fogar måste skyddas vid fräsningen och igjutas samt sågas upp på nytt. Det andra sättet är att spara alla fogar och bara fräsa upp ca 300 mm utanför den skadade ytan. I båda fallen bör fräsdjupet vara ca 10 mm större än det djupaste partiet på skadan. Minsta rekommenderade pågjutningstjocklek är 35 mm Fräsning Vid fräsning skall först sågas ett spår runt det skadade området. Fräsning utförs så nära att en skarp kant erhållas utan att kanten skadas av sågningen (figur 7.6). 6

7 Figur 7.6. Fräst och vattenbilad yta före gjutning. Om det finns många ytskador kan det många gånger vara mer ekonomiskt att fräsa en större yta som omfattar flera olika delytor på en gång. Fräsning kan utföras med kallasfaltfräs eller exempelvis en mindre asfaltfräs eller betongfräsmaskin typ Dynapac BS 50 med fräständer. Vattenbilning kan också användas Rengöring Efter fräsning rengörs ytan noggrant. Ytan kontrolleras genom okulär besiktning samt knackning med hammare för kontroll av resultatet. Hela ballastkorn i någon större mängd får inte lossna. Efter fräsning och rengöring skall ytan vattenblästras för avlägsnande av eventuella mikrosprickor. Vattenblästring utförs med roterade munstycke (s k gräsklippare, samma utrustning som används för att ta bort broisolering) med ett tryck av 800 till 900 bar. Ytan rengörs noggrant genom spolning med vatten Gjutning Efter rengöring vattnas ytan och hålls fuktig fram till gjutningen. Fritt vatten får inte förekomma i gropar och dylikt. Vid torr och varm väderlek, då ytan kan bli för torr, dimfuktas denna så att ett mörkt matt, icke fuktglänsande utseende erhålls. Temperaturen hos omgivande luft får inte understiga +5 C. Temperaturen hos betongmassan begränsas så att temperaturinducerande påkänningar som medför sprickbildning undviks. Vid gjutning tillses att betongen får en väl avvägd vibrering. Efter vibrering ges ytan en profilering med lämplig borste (figur 7.7) eller annat redskap. Jämnhet och friktion skall uppfylla kravet enligt gällande anvisningar. 7

8 Figur 7.7. Profilering av betongytan Efterbehandling Den nygjutna ytan påförs en godkänd membranhärdare (ASTM C309) snarast efter gjutning (figur 7.8). När så är möjligt (efter någon eller några timmar) täcks ytan med fiberduk som hålls fuktig eller med plastfolie i minst 3 dygn, varefter uttorkning skall ske sakta. Figur 7.8. Påförande av membranhärdare Fogar Vid fräsning av tvär- och längsfogar mellan plattorna skall försiktighet iakttas så att kanterna inte skadas. Efter gjutning sågas fogen snarast med ett 3 mm spår. Fogspåret görs över undre befintlig fog. Fogen breddas senare till 8 mm och tätas med godkänd fogmassa eller foglist. 8

9 7.4.8 Kontroll av betong och vidhäftning Pågjutningen kontrolleras genom provning av vidhäftning. Minst ett prov per gjutetapp eller minst ett prov per per 100 m 2, totalt minst 9 prov. Provningen utförs enligt SS (utborrade cylindrar) eller SS (färdig konstruktion). 7.5 Återställande/fulldjupsreparation Ibland måste arbeten utföras under en befintlig betongbeläggning, t ex ledningsdragningar eller rörarbeten. En eller flera betongsektioner kan då behöva tas bort så att arbetet kan utföras. Efter ledningsdragningen återställs beläggningen till ursprungligt skick. Det görs genom att de borttagna sektionerna ersätts med nya. Se exempel i figur 7.9. Fulldjupsreparation kan också bli aktuellt om en eller flera betongplattor har fått så stora skador att det inte är lönsamt med annat än nygjutning av plattor. För att säkerställa en god lastöverföring mellan nya och gamla plattor skall dymlingar ingjutas i de gamla plattorna. Belastningen av trafiken minskas avsevärt vid fogen mellan ny och gammal platta om dymlingar används för lastöverföring. Figur 7.9. Återgjutning av borttagna betongsektioner Arbete före gjutning av nya plattor Vid reparationen avlägsnas först det skadade området plus en mindre del utanför. Ungefär 0,5 m utanför synlig spricka eller övrigt skadebedömt område bör vara tillräckligt för att säkerställa att ingen skadad beläggningsdel är kvar. För att få jämna kanter bör två sågsnitt utföras, ett inre ca 70 mm djupt och ett yttre till fullt djup (detta för att ta bort eventuella spänningar i befintlig platta). Den skadade delen kan bilas eller lyftas bort (om det finns spänningar kvar kan det vara lättare att bila bort den skadade plattdelen). 9

10 Vid upplastning av mindre betongplattor kan expanderbult monteras för upplyftning av hela betongplattan, dock med försiktighet vid urlyftningen. Om det befintliga bärlagret blivit uppluckrat eller skadat, måste justering, vattning och packning utföras före montaget av dymlingarna. I i annat fall omöjliggörs packningen utmed de sågade betongkanterna. Viktigt är att tillse att det gamla kvarvarande materialet inte skadas vid borttagning av den skadade plattan. Bärlagret under beläggningen besiktas. Nytt material i bärlager och i eventuellt förstärkningslager tillförs. Vid ledningsdragning med rörschakt där befintligt material schaktas bort skall tillses att fullgod packning erhållits efter återställandet Sektionsutformning för betongbeläggning För att säkerställa lastöverföringen mellan ny och gammal betongplatta borras horisontella hål för dymlingar i vardera sidan av de gamla plattorna, se figur Det är mycket viktigt att tillse att hålen blir raka och horisontella. Borrningen måste därför utföras med hjälp av någon form av fixtur. Dymlingarna gjuts fast och det är mycket viktigt för dymlingarnas funktion att de sätts i betongen på sådant sätt att de är parallella med beläggningens längdriktning utan någon avvikelse i plan. Detta gäller i alla plan (horisontellt och vertikalt) så att dymling inte kan hänga sig utan kan röra sig fritt. Dymlingar insätts i hålen tillsammans med valt bruk, se figur Av figuren framgår också hur fogarna utförs. När flera plattor gjuts efter varandra utförs fogarna så att fogavståndet inte överskrider 20 gånger betongtjockleken eller 5 meter. (Fogar och fogmaterial utförs efter anvisningar i ATB VÄG [24], se också kapitel 4, Typritningar. Figur Princip för igjutning av nya betongplattor i gammal beläggning. När ny betongplatta avslutas med fri kant, t ex till smågatsten eller asfaltbeläggning, utformas betongens fria kant med förstyvning. 10

11 7.6 Övrigt underhåll Underhåll på grund av spårbildning Beläggningar av platsgjuten markbetong är mycket resistenta mot spårbildning. Spårbildning beror uteslutande på slitage från dubbdäck och uppstår efter lång tid. En betongbeläggning är en styv konstruktion och dimensioneras för att klara tunga laster eller tung trafik och deformeras därför inte. Tunga fordon är dessutom inte utrustade med dubbdäck. För t ex en betongväg där spårbildning kan uppstå rör det sig om ca år innan spårunderhåll måste utföras. För underhåll av betongbeläggningar på grund av spårbildning finns flera metoder. Vanligast är diamantslipning och tunn pågjutning, se avsnitt 7.4. Diamantslipning Vid diamantslipning förutsätts att betongbeläggningen har tillräcklig tjocklek och att ytan är fri från sprickor eller andra strukturella skador. Slipningen sker med maskiner som slipar ned betongytan till spårets bottennivå eller till en nivå som lämnar en litet spår kvar men som ger en tillräckligt jämn yta (figur 7.11). Efter slipningen erhålls en räfflad yta med ett tätt längsgående slipmönster. Diamantslipningen förbättrar också ytans textur vilket ger ökad friktion och minskad bullernivå [30]. Figur Mellanstor modell av slipmaskin för diamantslipning Ojämnheter Ibland kan skador uppstå hos en betongbeläggning som egentligen inte beror på själva beläggningen. En sådan skada är ojämnheter på grund av sättningar i underliggande lager. Sättningen kan bero på dåligt utfört underarbete som då ger deformationer eller på att efterpackning sker i konstruktionen. 11

12 Vid otäta fogar finns också en liten risk att material kan erodera bort under själva betongbeläggningen. Längre sättningar ger oftast inga problem och kräver därmed ingen åtgärd. Korta sättningar däremot gör att sprickor kan uppstå i betongbeläggningen och att komfort och säkerhet påverkas negativt. Vid stora sättningar krävs geoteknisk undersökning för bedömning av sättningens varaktighet, varefter lämplig åtgärd får bestämmas. Om betongsektionerna är hela i ett område som satt sig kan lyftning av sektionerna genom injektering av marken under betongsektionerna vara ett alternativ. Lyftningen sker tills sektionen återställts till rätt nivå. Är betongsektionerna skadade måste de tas bort och gjutas om. 12