Vad kan man lära av korrosionsproblemen på nya Sundsvallsbron ur kajsynpunkt Bertil Sandberg

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Vad kan man lära av korrosionsproblemen på nya Sundsvallsbron ur kajsynpunkt Bertil Sandberg"

Emilia Karlsson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Vad kan man lära av korrosionsproblemen på nya Sundsvallsbron ur kajsynpunkt Bertil Sandberg Swerea KIMAB Trelleborg 6/

2 Sundsvallsbron

3 7 Broar

5 Grundläggning

6 EN NY VÄG NYA MÖJLIGHETER Vatten Sediment och lösa lerlager Sand och morän Berg

8 EN NY VÄG NYA MÖJLIGHETER

9 300µm/år 36 mm/120 år 35µm/år Eurocode Rostmån 4,2 mm 100µm/år Pålkommissionen Rostmån 12,0 mm Åtgärder måste vidtas i vattenlinjen. Duger inte med rostmån för 120 år.

10 Spont i sediment i laboratoriet sedimentyta järnsulfid 15 cm

11 Sundsvallsbron MIC på spont

12 Vi ser närmare på korrosionsprodukterna

13 Ännu närmare ser vi Gallionella ferruginea

14 EMIC i syrgasrikt vatten under järnoxiderande bakterier (JOB) FeS,

15 Vet inte om detta bara förekommer på vissa platser eller om detta samspel mellan elektrokemisk korrosion och bakteriell aktivitet alltid sker i naturligt havsvatten. Allmänt känt att naturligt havsvatten är mer korrosivt än syntetiskt. Skillnad mikrobiell aktivitet/organiskt innehåll. Ingen alarmerande ökning av allmän korrosion i undervattenszon, ca 120 µm/år efter 3 år, dock större tendens till gropfrätning. Rostmån baserad på 60 µm/år. Kritiskt efter 60 år, inte 120 år. 15

16 16 Inventering av korrosionsskyddande åtgärder Förändring av metallen. Förändring av korrosionsmediet. Förändring av elektrodpotentialen metall/korrosionsmedium. Separera metall och korrosionsmedium med en ytbeläggning.

17 17 Möjliga åtgärder Påtryckt ström med trådar placerade i varje inåtgående planka. Påtryckt ström med anodmattor placerade på botten. Inkapsling med plast. Inkapsling med stålplåt. Spontning och målning i torrhet. Spontning och betonggjutning i torrhet. Spontning och betonggjutning under vatten. Utvändig betong prefab och gjutning under vatten. De 4 första metoderna provas i fält på Sundsvallsbron och de 4 sista utreds av tekniska konsulter.

18 Spontning + målning i torrhet Spontning + betonggjutning i torrhet 18

19 Spontning + gjutning under vatten Metoden bygger på att en tät spont slås runt fundamentet ca 0,5 m från fundamentsponten. I utrymmet mellan fundamentsponten och den nya sponten undervattensgjuts en oarmerad betong. Den slagna sponten lämnas kvar 19

20 Betong prefab + gjutning under vatten Metoden bygger på att armeringskorgar och prefabelement som utgör gjutform monteras mot befintlig fundamentspont. Utrymmet mellan prefabelement och fundamentspont undervattensgjuts med betong. Vikten av pågjutningen, ca 480 ton, bärs av separata pålar. 20

21 Fältförsök katodiskt skydd och inkapsling 21

22 Inkapsling med plåt eller plast 22

23 23

Katodiskt skydd Offeranoder eller påtryckt ström Anoder på botten eller på sponten 1000-2000 A och låg salthalt

24 Katodiskt skydd Offeranoder eller påtryckt ström Anoder på botten eller på sponten A och låg salthalt (svårt få jämn strömspridning och stora spänningar i vattnet) Aldrig installerats skydd av spont norr om Stockholm

25 Offeranoder: Krävs heltäckande Påtryckt ström med diskreta anoder: Dålig strömfördelning Anod (MMO belagd titanstång) Stöd för anoden 25

26 Anodmattor på botten

28 Miljökonsekvenser 1. Ingrepp i omgivning 2. Risk ökad korrosion andra konstruktioner 3. Elektriska fält risk för människor och fisk 4. Magnetfält risk störa laxvandring 5. Utsläpp metalljoner eller gaser

30 Elektriska fält Fisk Repelleras 5-10 V/m Attraheras V/m Bedövas V/m Ingen påverkan <2 V/m Människor 1000Ω Max 5 ma Ger max 5 V eller 2,5 V/m

31 Magnetfält Stora avstånd Jordmagnetiska fältet ~50µT 0,2 m från kabel 50 A Nära hemmaälven Luktsinne

32 Produktion klor, ton Resultat klorförsök 1,5 1,0 0,5 Sundsvallsvatten 1, MMO Sundsvallsvatten 2, MMO Sundsvallsvatten, grafit Sundsvall 3, MMO Sundsvall 3, MMO, buffrad 0, Stömtäthet, A/m 2 titanyta 32

33 Utvärdering baserat på 120 år Investeringskostnad Driftskostnad Livslängd Miljökonsekvenser Underhållsåtgärder Risker vid utförandet Risker i driftskedet Behov av uppföljning/kontroll 33

34 Kostnadsjämförelse Metod Total kostnad Påtryckt ström med anodtrådar 23.4 Påtryckt ström med anodmattor 23.2 Inkapsling med stål 54.5 Inkapsling med plast 80.0 Spont + målning i torrhet Spont + gjutning i torrhet Spont + gjutning under vatten Betong Prefab + gjutning under vatten

35 Erfarenhet 1 Ska spontkajer ges lång livslängd måste vattenlinjen skyddas 35

36 Erfarenhet 2 I salt och bräckt vatten måste risken för mikrobiell korrosion beaktas 36

37 Erfarenhet 3 Katodiskt skydd kan användas på spont i Bottenhavet utan besvärande miljöpåverkan (utsläpp av metalljoner, klorgas eller elektriska fält). 37

38 Forskningsprojekt TRV-Uppgifter tillgängliga rörande korrosion på grundläggning i jord och vatten 38

39 39 Vi arbetar på vetenskaplig grund för att skapa industrinytta.

Relevanta dokument

Avrostning spontstöden för Sundsvallsbron. Karsten Pedersen (micans) Bertil Sandberg (swerea-kimab)

Avrostning spontstöden för Sundsvallsbron Karsten Pedersen (micans) Bertil Sandberg (swerea-kimab) www.micans.se www.kimab.se Sundsvallsbron Grundläggning Vatten Sediment och lösa lerlager Sand och morän