NACKA KOMMUN Näckenbadet UPPDRAGSNUMMER 2511430000 SWECO STRUCTURES AB JOHAN HAGLUND GRANSKAD AV BENGT LUNDGREN OCH STAFFAN DYRSCH repo001.docx 2012-03-2914
Sammanfattning Swecos uppdrag är att utvärdera om det föreligger risk att bassängkonstruktionen på Näckenbadet har brister som kan utgöra en fara för allmänheten. Eftersom de yttre delarna av bassängen är mycket svåra att inspektera, då bassängen är nedsänkt i marken, inleds denna utredning med att ritningar och beskrivningar granskas samt att vi genomför okulära besiktningar och intervjuer. Utifrån detta bedöms om vi ser risker med konstruktionen. Resultatet från denna utredning är att vi ser vissa risker vad gäller simbassängens kondition. Vi har konstaterat följande risker: 1. Risk att poolen lyfter om bassängen töms pga. grundvattentryck 2. Risk för armeringskorrosion i betongkonstruktionen pga. kloridinträngning Vi har gjort överslagsmässiga kontroller där vi tvingats till vissa antaganden eftersom vi inte vet exakta förutsättningar. Risken för upptryckning pga. grundvatten har kontrollerats enligt Arkimedes princip för massor i vatten. Beräkningarna visar att det torde föreligga risk för att grundkonstruktionen utsätts för draglaster om bassängen töms på vatten. Enligt vad vi kan se på ritningarna så misstänker vi att konstruktionen inte är tänkt att ta några större draglaster. De pålar som använts tar normalt inte några större draglaster om de inte är förankrade i berg, vilket dessa pålar sannolikt inte är. Inte heller anslutningen mellan pålarna och betonggrundplattan verkar vara dimensionerad för att ta några draglaster. Det innebär att om det blir större draglaster så är det sannolikt att pålarna lossnar från betongen alternativt att pålarna släpper från marken. Så länge bassängen inte töms på vatten så torde det inte föreligga någon risk att bassängen lyfter, eftersom vattnet fungerar som en motvikt. För att bedöma risken att klorider kan ha orsakat skador i betongkonstruktionen har CBI Betonginstitutet kopplats in för att, tillsammans med oss, göra en bedömning om det kan föreligga risk för armeringskorrosions pga. kloridinträngning. Deras utlåtande finns bifogat i denna rapport. CBI har i nuläget endast gjort en snabb bedömning utifrån betongkonstruktionens förutsättningar. De har inte gjort några fördjupade fältundersökningar. Deras bedömning är, liksom vår, att det finns en risk att armeringen har korroderat på utsidan av bassängväggarna. Det är dock omöjligt att svara på hur omfattande de eventuella skadorna är utan att inspektera bassängväggen från utsidan. Eftersom vi i nuläget inte vet betongens befintliga status i bassängen är det mycket svårt att bedöma betongens bärförmåga. Det finns en risk att betongkonstruktionen är skadad och i kombination med att vi inte kan gradera risken, så rekommenderar vi att bassängen inte använts tills det går att garantera att det inte föreligger någon risk för allmänheten. Ett sätt att gå vidare är att koppla in CBI Betonginstitutet för att utföra ytterligare utredningar ang. betongens status. Hur detta skulle kunna utföras beskrivs i rapporten. Sweco har tidigare varit inkopplade för att utreda främst fuktskador i väggar och tak på Näckenbadet. I kapitel 1 Bakgrund i denna rapport hänvisas till dessa rapporter. I korthet visar resultatet från dessa utredningar att det finns omfattande fuktskador i väggar och tak som behöver åtgärdas. repo001.docx 2012-03-2914 Sweco Gjörwellsgatan 22 Box 34044 SE 100 26 Stockholm, Sverige Telefon +46 (0)8 6956000 Fax +46 (0)8 6956010 www.sweco.se Sweco Structures AB Org.nr 556140-9557 Styrelsens säte: Stockholm Johan Haglund Telefon direkt +46 (0)8 6925925 Mobil +46 (0)046706168192 johan.haglund@sweco.se
Innehållsförteckning 1 Bakgrund 2 2 Beskrivning av uppdrag 2 3 Beskrivninga av byggnad 3 4 Utredning av bassängkonstruktion 6 4.1 Intervjuer 6 4.2 Befintliga handlingar 7 4.2.1 Ritningar 7 4.2.2 Markförhållanden 12 4.3 Laster som verkar på bassängen 13 5 Observerade risker i bassängkonstruktionen 14 5.1 Risk att poolen lyfter om bassängen töms pga. vattentryck från grundvatten 14 5.1.1 Hantering av risk 15 5.2 Risk för armeringskorrosion pga kloridinträngning 16 5.2.1 Hantering av risk 17 Bilaga: CBI Utlåtande över skademekanismer på simbassäng i Näckenbadet 1 (17) repo001.docx 2012-03-2914
1 BAKGRUND Bakgrunden till detta uppdrag är att personal på badhuset observerat att bassängen knakar i samband med tömning av bassängen. Sweco har tidigare varit inkopplade för att utreda främst fuktskador i väggar och tak. Resultatet från dessa utredningar framgår i följande rapporter: Statusbedömning av Näckenbadet, dat. 2013-05-15 av Sweco, uppdragsnr. 2011194000 Statusbesiktning av Näckenbadet, dat. 2012-06-08 av Sweco, uppdragsnr. 2510649000 Resultatet i korthet från ovanstående utredningar var att stora delar av väggar och tak behöver rivas och byggas om pga. omfattande fuktskador. 2 BESKRIVNING AV UPPDRAG Uppdragsgivare Objekt Anders Ahlén Nacka kommun Näckenbadet, Saltsjöbaden Swecos uppdrag är att utvärdera om det föreligger risk för att bassängkonstruktionen har brister som kan utgöra en fara för allmänheten. Eftersom de yttre delarna av bassängen är mycket svåra att inspektera, då bassängen är nedsänkt i marken, inleds denna utredning med att ritningar och beskrivningar granskas samt att vi genomför okulära besiktningar och intervjuer. Utifrån detta bedöms om vi ser risker med konstruktionen. Därefter, beroende på resultatet från denna utredning, så kan det bli aktuellt med ytterligare fördjupningar angående bassängens status. Sweco har tagit kontakt med CBI Betonginstitutet för att tillsammans bedöma några utav riskerna. Vi har avgränsat oss till att endast utvärdera den stora bassängen då denna sannolikt är värst utsatt. 2 (17) repo001.docx 2012-03-29
3 BESKRIVNINGA AV BYGGNAD Näckenbadet är beläget i Saltsjöbaden. Figur 1 visar byggandens orientering i förhållande till fotbollsplan och havsnivå. Figur 1 Byggnaden är byggd i olika etapper: Den stora badbassängen byggdes som utomhusbadbassänger omkring 1968. Fram till 1982 fanns ett Barracudatält runt om poolen. Byggnadsskalet ovan badbassängerna byggdes omkring 1982 Omklädning/entredel byggdes omkring 1995. Figur 2 visar en bild inne i badhuset på den stora bassängen. Figur 2 3 (17) repo001.docx 2012-03-2914
Byggaden är uppbyggd på olika sätt. Figur 3 och 4 visar hur omklädningsrum/entrédelen respektive uppbyggnaden över simbassängerna ser ut. Figur 5 visar hur den djupa bassängen är grundlagd. Träfackverktakstol Isolering Bärande yttervägg Figur 3 - Uppbyggnad omklädnings/entrédel (principskiss) Figur 4 Uppbyggnad simbassängdel (principskiss). 4 (17) repo001.docx 2012-03-29
Bassängvägg Figur 5 Sektion genom byggnaden, vid den djupa simbassängen. 5 (17) repo001.docx 2012-03-2914
4 UTREDNING AV BASSÄNGKONSTRUKTION 4.1 INTERVJUER Personal på badhuset har intervjuats och nedanstående framkom under intervjuerna: Det knakar i poolen när basängen ska tömmas. Av denna anledning har bassängen inte tömts sedan 1992. Bassängen tömdes 1992 för att sätta kakel i bassängen. Tidigare var ytskiktet på insida bassäng endast målad betong. Det saknas tätskikt bakom kaklet och det har heller inte funnits tätskikt innan 1992. Bassängen har satt sig några centimeter, vilket innebär att bassängen idag lutar enligt figur 6. Det är, enligt personalen, tydligt i samband med att vattennivån i bassängen sänks eftersom vattnet i första hand rinner ut i skvalprännan på den ena långsidan. Figur 6- schematisk bild over hur poolen har satt sig Havsvattennivån utanför badhuset varierar och har den har varit betydligt högre än dagens nivå. Figur 7 visar en principskiss på hur de möjligen sett ut. Figur 7 Vattennivån varierar över året, den blå linjen visar hur vattennivån vid högt vattenstånd Ovanstående punkter har ännu inte verifierats med mätningar eller genom andra provtagningar. Det kan bli aktuellt med ytterligare fördjupningar i ett senare skede. 6 (17) repo001.docx 2012-03-29
4.2 BEFINTLIGA HANDLINGAR 4.2.1 RITNINGAR Figur 8 Sektion genom byggnaden vid den djupa simbassängen Figur 9 Allmänna anvisningar för bassängvägg och bassängbottenplatta. 7 (17) repo001.docx 2012-03-2914
Figur 10 Underkantsarmeringsritning för bassängbotten Figur 11 - Överkantsarmeringsritning för bassängbotten Figur 12 - Pålplacering 8 (17) repo001.docx 2012-03-29
Figur 13 Armeringsritning bassängväggar Figur 14 Anslutning mellan simbassängensbottenplatta och stålpåle samt allmänna anvisningar för pålar under bassäng. 9 (17) repo001.docx 2012-03-2914
Figur 15 Anslutning mellan simbassängens grundplatta och vägg Figur 16 - Anslutning mellan befintlig bassängvägg (byggd 1968) och platta på mark (byggd 1982) 10 (17) repo001.docx 2012-03-29
Figur 17 Förankring av befintlig bassängvägg (byggd 1968) och platta på mark (byggd 1982) Eftersom vissa ritningar är otydliga så sammanfattas det viktigaste nedan: Bassängväggar: Väggtjocklek T=200 mm Betong K300 (motsvarar sannolikt C25/30) Täckande betongskikt 30 mm på in- och utsida vägg Armering 8 c200 liggande på in- och utsida vägg Armering 10 c200 stående på in- och utsida vägg. Bassängbotten: Bottenplatta H=200 mm Betong K300 (motsvarar sannolikt C25/30) Täckande betongskikt 30 mm på under- och översida platta Armering i överkant 8 c200 resp. underkant 8 c150 Plattan vilar på runda stålpålar 89x8,5 med centrummått ca 2,1 x 2,7m, vilka enligt ritning är fyllda med cementbruk. Anslutning mellan bottenplatta och vägg Stående armering 10 c200 på in- och utsida vägg Tätskikt: Det framgår inte på ritning om det finns tätskikt i pool. 11 (17) repo001.docx 2012-03-2914
4.2.2 MARKFÖRHÅLLANDEN Det finns tre stycken marktekniska undersökningar som Sweco tillhandahållit: Scandiakonsult 1982-08-02 Geoservice 1968-11-08 Grontmij 2011-04-08 I den senaste rapporten från Grontmij framgår följande: Figur 18 Urklipp från markteknisk undersökning från Grontmij Således är HHW (högsta högvatten) omkring 0,7 m under markytan. 0,67 m Markyta Vattennivå i bassängen HHW +0,63 1,61 LLW -0,98 Uk. platta 1,63 Uk platta 2,1 m Ök platta 1,9 m Uk. platta 2,3 m MARK Figur 19 - Schematisk bild på bassäng och markförhållanden 12 (17) repo001.docx 2012-03-29
4.3 LASTER SOM VERKAR PÅ BASSÄNGEN Under förutsättning att vattnet är fyllt i bassängen så förekommer följande laster: Jordtryck Vattentryck från grundvatten Eventuell överlast Eventuell packningslast Vattentryck från pool Vattentryck från pool Jordtryck Vattentryck från grundvatten Ev. överlast Ev. packningslast Vattentryck från pool Vattentryck från grundvatten Figur 20 Laster som verkar på bassängen 13 (17) repo001.docx 2012-03-2914
5 OBSERVERADE RISKER I BASSÄNGKONSTRUKTIONEN Vi ser främst två risker som vi är oroliga för vad gäller bassängkonstruktionen: 1. Risk att poolen lyfter om bassängen töms pga. grundvattentryck 2. Risk för armeringskorrosion pga. kloridinträngning 5.1 RISK ATT POOLEN LYFTER OM BASSÄNGEN TÖMS PGA. VATTENTRYCK FRÅN GRUNDVATTEN Utifrån konstruktionsritningarna för bassängerna så kan följande fastslås om pålarna: Pålarna är sannolikt så kallade stålrörspålar med ingjuten cementbruk för att skydda mot korrosion. Risken för upptryckning pga. grundvatten har kontrollerats enligt Arkimedes princip för massor i vatten. Beräkningarna visar att det finns en risk för upptryckning. I beräkningarna har inte pålarnas inverkan tillgodoräknats och inte heller förtagningen mot platta på mark enligt figur 17, endast vikten av betongbassängen är inräknad som motvikt, hänsyn har ej tagits till säkerhetskoefficienter. ä= = 86 2500 9,81=2109 ( ) = *+,-ä.,., = 365 1000 9,81=3580 ( ( =3580 2109 =1471 ( (obs. total last för hela bassängen) Dessa pålar tar normalt inte några draglaster om de inte är förankrade i berg, vilket dessa pålar sannolikt inte är. Inte heller anslutningen mellan pålarna och betongplattan verkar vara dimensionerad för att ta några större draglaster. I figur 21 framgår det att det saknas armering som knyter samman påle och betongplatta. Det innebär att om det blir en draglast kommer betongen sannolikt att spricka upp och pålarna lossnar från betongen alternativt att pålarna släpper från marken. Det är därför sannolikt att konstruktionen inte håller för en nettolyftkraft på 1471 kn. Om hänsyn tas till att betongbassängen är förankrad i byggnadens platta på mark enligt figur 17 så blir dock nettolyftkraften lägre. Om vi antar att en meter av betongplattan, inklusive vot kan tillgodoräknas så ger det följande krafter. ä= = 117 2500 9,81=2870 ( ) = *+,-ä.,., = 365 1000 9,81=3580 ( ( =3580 2870 =710 ( (obs. total last för hela bassängen) Det innebär fortfarande att det sannolikt finns lyftkrafter som kan leda till att bassängen lyfter. Ytterliggare farhågor är att angivet mått på ritning endast anger ett min-mått som är 190 mm. Om måttet t.ex. är 220 mm så försämras dragkapacitet/skjuvkapacitet i anslutningen mellan betongplatta och stålpåle ytterligare. En annan farhåga som vi observerat i andra projekt är att stålplattan som ska sitta fastsvetsad på påltopparna inte sitter ordentligt vilket också skulle försämra dragkapacitet/skjuvkapaciteten. 14 (17) repo001.docx 2012-03-29
Armering som knyter samman påle och betong saknas enligt ritning. Figur 21 5.1.1 HANTERING AV RISK Så länge bassängen inte töms så torde det inte föreligga någon risk att bassängen lyfter, eftersom vattnet fungerar som en motvikt. Om fastighetsägaren kan garantera det inte föreligger någon risk att vattnet töms så är vår bedömning att det inte behövs några åtgärder vad gäller lyftproblematiken. Detta är dock ingenting som vi rekommenderar. En säkrare lösning vore att förstärka bassängen. Exakt hur detta ska gå till är i dagsläget inte utrett. Det är dock sannolikt en kostsam åtgärd. 15 (17) repo001.docx 2012-03-2914
5.2 RISK FÖR ARMERINGSKORROSION PGA KLORIDINTRÄNGNING Vi ser en risk att armeringen i betongkonstruktionen kan ha skador i form av armeringskorrosion i de yttre delarna av bassängkonstruktionen. Denna bedömning gör vi utifrån följande förutsättningar: Bassängen har stått fylld med klorerat vatten i närmare 45 år. Grundvattnet som omsluter poolen kan vara bräkt eftersom det ligger nära havsviken. Det innebär att miljön på båda sidor om betongen kan innehålla klorider. Det saknas sannolikt tätskikt som skyddar betongen mot kloriderna Täckskiktet i bassängen (det som syftar till att skydda armeringen mot korrosion) är 30 mm och betongens VCT-tal är sannolikt runt 0,6-0,66. I nyare konstruktioner är täckskiktet i liknande miljöer 40 mm (inklusive utförandetolerans) och då är livslängden 50 år för en betong som har VCT 0,4-0,45. Livslängden för en betongkonstruktion med VCT 0,45 och 30 mm täckskikt (inklusive utförandetolerans) i denna miljö (XD2) är enligt norm ca 20 år. Eftersom VCT-talet i bassängkonstruktionen på Näckenbadet sannolikt är högre än 0,45 så försämras motståndet mot kloridinträngning ytterligare. Det innebär att denna konstruktion enligt dagens normer inte skulle klara en livslängd på ens 20 år. 1 Armeringsinnehållet i bassängväggarna är lågt relaterat till dagens normer och det förekommer sannolikt sprickor i konstruktionen. Armeringsinnehållet är enligt ritningar: 8 c200 liggande armeringsjärn på in- och utsida vägg 10 c200 stående armeringsjärn på in- och utsida vägg. Risken för sprickor är som störst där bassängväggen möter bottenplattan. Detta på grund av att de största krafterna uppträder i detta snitt samt att det kan ha skapats krympsprickor i samband med gjutning av poolen. Det kan dock vara så att sprickorna självläkt i samband med kalkutfällning från betongen. CBI betonginstitutet har kopplats in för att göra en bedömning av vad de tror utifrån angivna förutsättningar. Deras utlåtande finns bifogat i denna rapport. CBI har endast gjort en snabb bedömning utifrån ovangivna förutsättningar. De har inte gjort några fördjupade fältundersökningar. Deras bedömning är, liksom vår bedömning, att det finns en risk att armeringen har korroderat på utsidan av bassängväggarna. Det är dock omöjligt att svara på hur omfattande de eventuella skadorna är utan att inspektera bassängväggen från utsidan. 1 Det är viktigt att belysa att vissa av ovanstående förutsättningar relateras till nybyggnadskrav, vilket inte är helt korrekt att göra. Kraven på konstruktionerna har ökat sedan 1968 och därmed så är det inte konstigt att vissa krav inte uppfylls. Det är desto viktigare att utreda hur den befintliga betongens status är i dagsläget och därifrån göra bedömningar om betongkonstruktionens återstående livslängd. Att relatera till nybyggnadskrav ger dock någonting att jämföra mot. 16 (17) repo001.docx 2012-03-29
5.2.1 HANTERING AV RISK Eftersom vi i nuläget inte vet betongens befintliga status i bassängen är det mycket svårt att bedöma betongens bärförmåga. Det finns en risk att betongkonstruktionen är skadad och i kombination med att vi inte kan gradera risken, så rekommenderar vi att bassängen inte använts tills det går att garantera att det inte föreligger någon risk för allmänheten. Det vi kan säga är att om armeringen har långt gången korrosion så finns det risk att bassängkonstruktionen inte uppnår den bärförmåga som krävs. Ett sätt att gå vidare är att koppla in CBI Betonginstitutet för att utföra ytterligare utredningar ang. betongens status. För att utreda betongens status krävs enligt CBI att en långsida av bassängen friläggs för inspektion samt att kompletterande provtagning görs inifrån på resterande väggar. Det innebär i detta fall ett mycket komplicerat förfarande eftersom bassängväggen är indragen i byggnaden enligt figur 22. I figuren har en skiss gjorts för att visa hur åtgärden skulle kunna utföras. Det finns dock flera risker som måste undersökas innan något beslut kan fattas. Följande problem ser vi i dagsläget: 1. Grundvattnet måste pumpas bort lokalt för att kunna komma åt och inspektera bassängens utsidor 2. Det finns, enligt ritning, längsgående fundament på båda långsidorna av byggnaden som tidigare används som fundament för barracudatält. Detta utgör ett hinder för att komma åt under byggnaden. 3. Byggnadens bärkapacitet måste undersökas innan marken tas bort. Att marken avlägsnas innebär en försämring av konstruktionen både för bassängen och för byggnaden. Befintligt fundament Denna sida kan grävas ut för inspektion Figur 22 17 (17) repo001.docx 2012-03-2914
Kontaktperson Datum Beteckning Sida Dennis Lundgren 2013-10-16 3P00599 1 (3) Konstruktioner 010-516 68 75 dennis.lundgren@cbi.se Utlåtande över skademekanismer på Simbassäng i Näckenbadet 2013-10-04 stängdes Näckenbadet då det föreligger en risk att konstruktionen har nedsatt bärighet och att säkerheten därmed inte kan garanteras. Anledningen till att risken finns är att det kan finnas skador på bassängkonstruktionen som på grund av anläggningens utformande är dolda. CBI Betonginstitutet har på uppdrag av Sweco AB kommenterat skademekanismer med hänsyn till beständighet, både allmänt samt för Näckenbadet. Allmänt om skador på simbassänger av betong Läckage, armeringskorrosion och sprickbildning i betongen är vanligt förekommande skador i simbassänger och badanläggningar från 1960- och 1970-talen. Armeringskorrosion kan orsakas av huvudsakligen två saker, betongens karbonatisering och förekomst av klorider i betongen. Karbonatisering, som kan sägas vara ett naturligt åldrande hos betong, innebär att alkaliska komponenter i betongen reagerar med luftens koldioxid, varvid betongens ph-värde sjunker och den ursprungliga rostskyddande förmågan hos betongen därmed går förlorad. Om betongen tillförs klorider i viss mängd kan dessa också sätta igång armeringskorrosion, även om ingen karbonatisering skett. I simbassänger tillförs betongen ofta klorider genom att badvattnet neutraliseras med saltsyra. Klorider kan också från början vara ingjutna i betongen. Om betongen karbonatiseras in till armeringen eller om kloridhalten vid armeringen uppnår kritiskt värde börjar armeringen rosta, om betongen är fuktig och det finns tillgång till syre. I torr betong sker ingen korrosion. Avgörande för framtida skadeutveckling är därför betongtäckskiktens tjocklek över armeringen, karbonatiseringsdjupet i betongen samt kloridhalterna. Med kännedom om dessa parametrar och konstruktionens ålder kan framtida skadeutveckling bedömas. När armeringen rostar får korrosionsprodukterna upp till 6 gånger så stor volym som det ursprungliga stålet. Denna volymökning medför ett inre svällningstryck som i sin tur medför att betongen utanför armeringen (= täckskiktet) spricker sönder och så småningom faller av. I vissa fall uppstår en spricka parallellt med ytan som gör att täckskiktet över en större yta lossnar från underliggande betong, det uppstår s.k. bom utan att man ser några sprickor på betongytan. BILD 1-2 visar en bassängväggs in- respektive utsida där bassängkonstruktionens utsida är ventilerad. I fallet med en ventilerad utsida sker en fukttransport med kloridhaltigt vatten från in- till utsida. På bassängkonstruktionens utsidor avdunstar vattnet och kvar blir kloriderna som sakta ökar i koncentration vilket medför kraftigare skador. CBI Betonginstitutet AB ingår i SP-koncernen Postadress Besöksadress Telefon / Telefax E-post / Internet Bankgiro PlusGiro Org.nummer CBI Drottn Kristinas väg 26 010-516 68 00 cbi@cbi.se 243-9412 454538-0 556352-5699 100 44 STOCKHOLM 114 28 STOCKHOLM 08-24 31 37 www.cbi.se
Datum Beteckning Sida 2013-10-16 3P00599 2 (3) OBS: Exempelbild, ej Näckenbadet BILD 1. Exempel på en bassängväggs insida, byggd 1965, undersökt 2013. OBS: Exempelbild, ej Näckenbadet BILD 2. Utsidan av bassängväggen på BILD 1. Betongen har stora partier med korroderad armering och betong med tjockleken 5-6 cm som lossnat. CBI Betonginstitutet AB ingår i SP-koncernen