PROVNING AV BORRKÄRNOR FRÅN FORSMARK

PROVNING AV BORRKÄRNOR FRÅN FORSMARK Manouchehr Hassanzadeh VATTENFALL RESEARCH AND DEVELOPMENT AB Rapportnummer U 09:135 2009-10-30

Provning av borrkärnor från Forsmark Från Rapportdatum Rapportnr Vattenfall Research and Development AB, Civil and Materials Engineering 2009-10-30 U 09:135 Författare Tillgänglighet Uppdragsnr Manouchehr Hassanzadeh Öppen PR.117.19 Beställare Forsmark Kraftgrupp AB Marcus Edin Teknisk granskning Arvid Hejll Godkänd Daniel Eklund Sökord Antal textblad Antal bilagor Tillståndsbedömning, Betongkonstruktion, Korrosion, Klorid. 12 6 Sammanfattning På uppdrag av Forsmark Kraftgrupp har Vattenfall Research and Development AB, VRD, ombesörjt provning av borrkärnor levererade från Forsmark. Borrkärnorna levereras med avseende på klorid- och fukthalt, ph-värde, karbonatiseringsdjup, vattentäthet under juni och juli 2007. Borrkärnorna togs ut i samband med tillståndsbedömning av vattenvägar i Forsmark. VRD:s uppgift var att se till att borrkärnorna provade, porositet, densitet samt hållfasthet. VRD skickade provkroppar till Cement och betonginstitutet, CBI, för bestämning av betongens kloridhalt och ph-värden. Vidare skickade VRD provkroppar till Lunds Tekniska Högskola avdelning Byggnadsmaterial, LTH- BML, för bestämning av betongens fukthalt, vattenmättnadsgrad, porositet och densitet. VRD har utfört provningar för att bestämma betongens vattentäthet, tryckhållfasthet och karbonatiseringsdjup. Föreliggande rapport presenterar enbart provningsresultaten.

Distributionslista Företag Avdelning Namn Antal Forsmark Kraftgrupp AB PFTPB Marcus Edin 10 Vattenfall Research & Anläggning och Manouchehr 10 Development Material Teknik Hassanzadeh

Innehållsförteckning Sida 1 INLEDNING 1 2 PROVKROPPAR 1 2.1 Provkroppar för bestämning av kloridhalt och ph 1 2.2 Provkroppar för bestämning av relativ fuktighet, vattenmättnadsgrad, densitet, porositet och karbonatiseringsdjup 2 2.3 Provkroppar för bestämning av tryckhållfasthet, vattentäthet och kloriddiffusivitet 5 3 PROVNINGSRESULTAT 6 3.1 Kloridprofil och ph-värde 6 3.2 Fukthalt, densitet och porositet 9 3.3 Karbonatiseringsdjup 12 3.4 Vattentäthet 13 3.5 Tryckhållfasthet 14

Bilageförteckning Sidor BILAGA 1 Klorid- och cementhalt 4 BILAGA 2 PH-värde 2 BILAGA 3 Provningsprotokoll CBI 10 BILAGA 4 RF, vattenmättnadsgrad, densitet och porositet 2 BILAGA 5 Karbonatiseringsdjup 2 BILAGA 6 Tryckhållfasthet och densitet 2

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 1 Inledning 2 Provkroppar På uppdrag av Forsmark Kraftgrupp har Vattenfall Research and Development AB, VRD, ombesörjt provning av borrkärnor levererade från Forsmark. Borrkärnorna levererades under juni och juli 2007. Borrkärnorna togs ut i samband med tillståndsbedömning av vattenvägar i Forsmark. VRD:s uppgift var att se till att borrkärnorna provades med avseende på klorid- och fukthalt, ph-värde, karbonatiseringsdjup, vattentäthet, porositet, densitet samt hållfasthet. VRD skickade provkroppar till Cement och betonginstitutet, CBI, för bestämning av betongens kloridhalt och ph-värden. Vidare skickade VRD provkroppar till Lunds Tekniska Högskola avdelning Byggnadsmaterial, LTH-BML, för bestämning av betongens fukthalt, vattenmättnadsgrad, porositet och densitet. VRD har utfört provningar för att bestämma betongens vattentäthet, tryckhållfasthet och karbonatiseringsdjup. Föreliggande rapport presenterar enbart provningsresultaten. VRD har inga uppgifter om borrkärnornas placering i konstruktionen, exponeringsförhållanden, materialsammansättning, m.m. Den enda utmärkande uppgiften som VRD har om borrkärnorna är den beteckning som står på borrkärnorna. Beteckningarna används nedan för att presentera resultaten. 2.1 Provkroppar för bestämning av kloridhalt och ph Figur 1a visar en borrkärna med längden L och diametern D. De borrkärnor som har levererats har haft olika längder, men samtliga har varit längre än 120 mm. Borrkärnans diameter var ca 100 mm. Vid VRD:s laboratorium spräcktes samtliga borrkärnor, i två halvcylindrar, längs med sin längdaxel. Delarna betecknades HC1 och HC2 i Figur 1a. HC1 användes för bestämning av kloridprofil och ph. HC2 användes i vissa fall för bestämning av provkroppens jämvikt Relativ Fuktighet, RF, vattenmättnadsgrad, porositet och densitet, samt i andra fall för bestämning av karbonatiseringsdjup. Den yttre delen av borrkärnan Δd, ca 10 mm, eliminerades när prover togs för bestämning av kloridhalt, ph-värde, RF, vattenmättnadsgrad, densitet och porositet. Analysdelen framgår av Figur 1b. I Figur 1a är 7 områden markerade på HC1, d.v.s. område K1 K7, från vilka materialpulver framställdes för bestämning av klorid-, cementhalt samt ph-värde. Området K1 var placerat vid konstruktionens yta medan K7 var placerat längst in i konstruktionen. Varje K-område var 5 mm tjockt. K-områdens placering, räknat i mm från ytan, var enligt nedan: Sida 1 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 0 5 5 10 10-15 25-30 50-55 75-80 X1 X2 Område K7s placering varierade och bestämdes av borrkärnans längd. Det bör noteras att någon/några avvikelser vad gäller placering förekommer. De exakta placeringarna framgår av resultattabeller och diagram. VRD fick sammanlagd 19 borrkärnor. Kloridprofilen hos samtliga 19 borrkärnor bestämdes. Antal kloridtester som utfördes för varje borrkärna var 7 stycken, (18 borrkärnor). I en borrkärna var antalet kloridtestester 5 stycken. Totalt 131 kloridtester utfördes. Kloridhalten uttrycks i förhållande till betongens cementhalt. Därför bestämdes även cementhalten hos 131 prover. ph-värdet bestämdes i 4 borrkärnor inom 3-4 K-områden. CBI utförde kloridhalt-, cementhalt- och ph-mätningarna. För ändamålet levererade VRD halvcylindrar till CBI. De provningsmetoder som CBI använde beskrivs i CBI:s provningsprotokoll som finns i Bilaga 3. Följande borrkärnors kloridprofil har bestämts: 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 401, 402, 403, 404 och 405. De borrkärnor som är angivna med fetstil och är understrukna levererades först. De markerade borrkärnornas fukthalt, densitet, porositet och ph har bestämts. 2.2 Provkroppar för bestämning av relativ fuktighet, vattenmättnadsgrad, densitet, porositet och karbonatiseringsdjup Den andra halvan, d.v.s. del HC2, av fyra borrkärnor användes för att bestämma materialets RF, vattenmättnadsgrad, porositet och densitet. De övriga borrkärnornas halvor användes för att bestämma karbonatiseringsdjupet. F1, F2 och F3, i Figur 1a, är områden varifrån provbitar togs för bestämning av betongmaterialets RF, vattenmättnadsgrad, porositet och densitet. Samtliga parametrar bestämdes med hjälp av en och samma provkropp. Följande borrkärnor användes för bestämning av materialets RF, vattenmättnadsgrad, porositet och densitet: Sida 2 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 301, 303, 307 och 308. LTH-BML bestämde materialets RF, vattenmättnadsgrad, densitet och porositet med hjälp av de provkroppar som VRD skickade till dem. Karbonatiseringsdjupet bestämdes med följande borrkärnor: 302, 304, 305, 306, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 401, 402, 403, 404 och 405. VRD bestämde karbonatiseringsdjupet. X L K1K2K3 K4 K5 HC1 K6 Δd K7 Δd D d Δd F1 F2 F3 HC2 Figur 1a. Sida 3 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 Analysdel för kloridtest Analysdel för fukttest Figur 1b. Figur 1 Indelning av en borrkärna för uttag av provkroppar. Sida 4 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 2.3 Provkroppar för bestämning av tryckhållfasthet, vattentäthet och kloriddiffusivitet VRD fick ytterligare 6 borrkärnor, B1 B6 i Figur 2a, vilka skulle användas för bestämning av betongens tryckhållfasthet, vattentäthet och kloriddiffusivitet. De provkroppar som sågades ut från borrkärnorna framgår av Figur 2b. Borrkärnorna i Figur 2b är uppställda i samma ordning som borrkärnorna i Figur 2a. De delar av borrkärnorna som i Figur 2b betecknas T2, T5 och T6 användes för bestämning av materialets tryckhållfasthet. Tryckhållfasthetsprovningarna utfördes av VRD. De delar som betecknas K1, K3 och K4 användes för bestämning av kloriddiffusivitet. Provkropparna skickades till SP för provning. Provkroppar som användes för bestämning av vattentäthet betecknas V2 och V3 i Figur 2b. Vattentäthetsprovningarna utfördes av VRD. Borrkärnor avsedda för bestämning av tryckhållfast, vattentäthet och kloriddiffusivitet. Figur 2a Forsmarks märkning av borrkärnor. Sida 5 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 Figur 2b VRD:s märkning av borrkärnor som visas i Figur 2a. 3 Provningsresultat 3.1 Kloridprofil och ph-värde I följande figurer visas resultaten av klorid- och ph-mätningarna. Samtliga figurer är baserade på data som är sammanställda i Bilaga 1 och 2. Bilagorna är i sin tur baserade på CBI:s provningsrapporter som finns i Bilaga 3. De provningsmetoder som har använts framgår av CBI:s provningsrapporter. I Figur 3 visas borrkärnornas kloridprofil. Kloridhalten anges i procent av cementhalten. På X-axeln anges Avstånd från yta vilket anger avståndet mellan K-områdens, se Figur 1a, mittpunkt till konstruktionens yta där borrningen började. Till exempel avser K2 intervallet 5 10 mm vilket motsvarar Avståndet 7.5 mm. Sida 6 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 3 301 302 303 304 Kloridhalt [%] 2 1 305 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Avstånd från yta [mm] Figur 3a Kloridprofiler hos borrkärnorna 301, 302, 303, 304 och 305. 3 306 307 Kloridhalt [%] 2 1 309 310 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Avstånd från yta [mm] Figur 3b Kloridprofiler hos borrkärnorna 306, 307, 309, och 310. Sida 7 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 6 5 308 Kloridhalt [%] 4 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Avstånd från yta [mm] Figur 3c Kloridprofiler hos borrkärnorna 308. 3 311 312 313 314 Kloridhalt [%] 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Avstånd från yta [mm] Figur 3d Kloridprofiler hos borrkärnorna 311, 312, 313 och 314. Sida 8 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 3 401 402 Kloridhalt [%] 2 1 403 404 405 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Avstånd från yta [mm] Figur 3e Kloridprofiler hos borrkärnorna 401, 402, 403, 404 och 405. Betongens ph-värden framgår av Figur 4. 14 12 12.1 12.1 11.7 301 303 307 308 12.5 12.5 12.6 12.612.5 12.6 12.6 10 8.9 9.2 9.7 ph 8 6 4 2 0 0-5 5-10 10-15 25-30 40-45 Avstånd från yta [mm] Figur 4 ph-värden i borrkärnor. 3.2 Fukthalt, densitet och porositet I Figur 5 och 6 visas vattenmättnadsgraden (S) och relativa fuktigheten (RF) hos borrkärnorna 301, 303, 307 och 308. Tre provkroppar togs ut från varje borrkärna. Delarna, som betecknas F1, F2 och F3 i Figur 1a, visar provkropparnas ungefärliga placering i en borrkärna. I Figur 5 och 6 representerar 1, 2 och 3 de provkroppar som Sida 9 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 är tagna inom områdena F1, F2 och F3. Provkropp 1 är placerad närmast ytan och provkropp 3 längst in i konstruktionen. VRD tillverkade provkropparna och svepte dem i plastfolie och skickade till LTH-BML för provning. Det bör noteras att på grund av semester utfördes mätningarna ca 6 veckor efter provkropparnas tillverkning. Detta har med all säkerhet inverkat på resultaten. Provkropparnas RF, vattenmättnadsgrad, densitet och porositet har bestämts enligt nedan: Efter uppackning vägdes provkropparna. I fortsättningen benämns denna vikt initial vikt och betecknas med M I [kg]. Därefter placerades provkroppen in i en tät skål för RF-mätning. RF-mätaren var av typen Vaisala HMP44. Efter avslutad RF-mätning vägdes provkropparna igen och användes för bestämning av betongmaterialets vattenmättnadsgrad S [m 3 /m 3 ], densitet ρ [kg/m 3 ], och porositet P [%]. Vattenmättnadsgraden bestämdes med följande formel: M I = M S = M I vm M M 105 105 Provkroppens initial vikt [kg] M 105 = Provkroppens vikt [kg] efter uttorkning vid 105ºC. M vm = Provkroppens vikt [kg] efter vakuumbehandling och vattenlagring. Denna behandling medför att öppna porer vattenfylldes. Betongmaterialets torra densitet bestämdes med hjälp av följande formel: M 105 ρ = [kg/m 3 ] V V = Provkroppens volym. Volymen bestämdes genom att väga provkroppen i vatten och i luft. M vml M V = vmv [m 3 ] ρv M vml = Provkroppens vikt [kg] i luft. Obs M vml = M vm. M vmv = Provkroppens vikt [kg] i vatten ρ v = Vattnets densitet [kg/m 3 ] Sida 10 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 Betongmaterialets porositet bestämdes med följande formel: Vp P = 100 [%] V M vm M105 Vp = [kg/m 3 ] ρ V p = Porvolym [m 3 ] Resultaten finns i Bilaga 4. v Spridningen hos betongens densitet och porositet var inte stor. Därför anges här parametrarnas medelvärden och standardavvikelser beräknad för samtliga serier. De enskilda seriernas resultat finns i Bilaga 4. Betongmaterialets densitet är 2260 kg/m 3 med standardavvikelsen 30 kg/m 3. Betongmaterialets porositet är 15.5% med standardavvikelsen 1.1%. 301 303 307 308 Vattenmättnadsgrad 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.24 0.96 0.90 0.73 0.74 0.39 0.84 0.83 0.42 0.76 0.87 0.81 0.1 0.0 1 2 3 Figur 5 Vattenmättnadsgrad. Sida 11 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 301 303 307 308 100 90 90 93 95 91 90 94 Relativ fuktighet [%] 80 70 60 50 40 30 20 78 72 73 67 76 75 10 0 1 2 3 Figur 6 Relativa fuktighet. 3.3 Karbonatiseringsdjup VRD bestämde karbonatiseringsdjupet hos provkropparna 302, 304, 305, 306, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 401, 402, 403, 404 och 405, se avsnitt 2.2. Provningen utfördes enlig SS 13 72 42. Resultatet framgår av figur 7 och Bilaga 5. Karbonatiseringsdjup [mm] 16 14 12 10 8 6 4 2 0 15 10 10 10 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 302 304 305 306 309 310 311 312 313 314 401 402 403 404 405 Provkropp Figur 7 Karbonatiseringsdjup bestämt enlig SS 13 72 42. Sida 12 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 3.4 Vattentäthet VRD bestämde betongens vattentäthet enligt SS 13 72 14. Enligt standarden skall vattnets inträngningsdjup i betong bestämmas då betongen är utsatt för 0.8 MPa vattentryck under 24 timmar. VRD använde provkropp V2 och V3 för provningen, Figur 2b. Inträngningen var 20 mm i V2 respektive 10 mm i V3. I Figur 8 visas en principiell skiss över provningsutförandet. En sida av provkroppen utsattes för vattentryck. Efter genomförd provning spräcktes provkropparna genom planet ABCD. Vatteninträngning markerades och mättes. De markerade vattenlinjerna framgår av Figur 9. Figuren visar de spräckta delarna bredvid varandra. I Figur 9 är den högra delen av den spräckta provkroppen roterad 90º medurs. Den vänstra delen är roterad 90º moturs. Provkropparnas diameter var ca 100 mm. Provkropparnas tjocklek, h enligt Figur 8, var 50 mm för V2 och 75 mm för V3. C B A D h Vattentryck Figur 8 Principiell skiss över vattentäthetsprovning. Sida 13 (14)

Vattenfall Research and Development AB U 09:135 Figur 9 Vatteninträngning i betongprovkroppar. V3 ligger till vänster om V2. 3.5 Tryckhållfasthet Betongens tryckhållfasthet respektive densitet bestämdes enligt SS 13 72 30. Provningarna utfördes med provkropparna T2, T5 och T6, se Figur 2b. Medeltryckhållfastheten var 62 MPa med standardavvikelsen 1.4 MPa, vilken motsvarar betong i hållfasthetsklass C 45/55. Betongens medeldensitet var 2350 kg/m 3 med standardavvikelsen 0.0. Resultatet av de enskilda provkropparna framgår av Bilaga 6. Sida 14 (14)

Vattenfall Research and Development AB Bilaga 1 U 09:135 Klorid- och cementhalt

Bestämning av totalklorid/cement Forsmark CaO i cement: 0,63 Spädning: 10 ml Prov kloridjoner/cement totalklorid cement cementhalt namn djup(mm) vikt-% mg/l mg vikt-% 1 301 0-5 0.03 6.97 272.86 20.70 2 Utförda i juli 5-10 0.02 5.03 227.91 15.50 3 Fuktmätning 10-15 0.08 21.91 285.60 19.80 4 har utförts 25-30 0.03 6.42 217.98 15.90 5 50-55 0.04 12.36 275.99 19.20 6 75-80 0.02 5.24 307.10 22.70 7 120-125 0.02 5.03 204.78 15.60 1 302 0-5 0.52 138.22 267.11 22.10 2 5-10 0.33 85.93 258.10 21.90 3 10-15 0.51 121.41 239.69 20.10 4 25-30 1.04 195.31 186.98 14.50 5 50-55 0.05 13.40 276.51 22.70 6 75-80 0.20 48.99 244.79 20.60 7 125-130 0.31 82.29 267.09 22.60 1 303 0-5 0.19 32.98 178.08 15.40 2 Utförda i juli 5-10 0.51 122.08 240.91 19.30 3 Fuktmätning 10-15 0.83 138.02 166.35 12.20 4 har utförts 25-30 0.70 216.42 307.10 24.20 5 50-55 0.19 68.86 353.52 25.10 6 75-80 0.03 8.21 277.31 21.00 7 130-135 0.03 10.07 293.88 21.10 1 304 0-5 0.28 75.48 267.43 21.40 2 5-10 0.58 164.30 284.81 22.60 3 10-15 0.56 138.22 245.50 20.50 4 25-30 0.40 93.68 236.64 19.90 5 50-55 0.23 58.24 251.04 20.60 6 75-80 0.14 37.80 276.38 22.10 7 105-110 0.07 18.13 258.50 21.90 1 305 0-5 0.05 11.27 231.49 19.30 2 5-10 0.15 39.47 267.09 21.50 3 10-15 0.27 58.24 219.49 18.40 4 25-30 0.20 55.78 283.95 23.10 5 50-55 0.14 34.67 249.29 19.80 6 75-80 0.12 33.21 281.26 23.40 7 135-140 0.03 8.33 277.12 23.30 1 306 0-5 0.14 25.62 178.08 14.70 2 5-10 0.81 144.32 178.08 15.10 3 10-15 0.75 195.31 260.12 21.90 4 25-30 0.59 144.32 243.12 19.90 5 50-55 0.42 111.36 267.09 21.90 6 75-80 0.24 46.92 196.81 16.80 7 125-130 0.06 18.13 279.89 23.30 1 307 0-5 0.67 183.76 273.92 20.40 2 Utförda i juli 5-10 1.50 451.85 301.82 20.10 3 Fuktmätning 10-15 1.16 288.16 249.29 19.50 4 har utförts 25-30 1.00 312.72 311.60 24.00 5 50-55 0.87 254.89 293.80 21.30 6 75-80 0.45 122.08 271.53 18.30 7 130-135 0.10 25.81 265.22 20.60 1 308 0-5 5.70 1420.04 249.20 17.50 2 Utförda i juli 10-15 3.59 1256.09 349.46 25.10 3 Fuktmätning 40-45 1.49 532.16 356.11 24.70 4 har utförts 70-75 0.78 207.75 267.00 19.30 5 95-100 0.44 143.78 329.40 22.60 1 309 0-5 0.11 16.38 151.40 11.90

2 5-10 0.07 9.07 124.30 8.90 3 10-15 0.13 13.84 108.07 8.10 4 25-30 0.14 33.60 240.39 19.20 5 50-55 0.07 13.84 187.57 12.50 6 75-80 0.02 5.70 240.56 20.00 7 145-150 0.02 5.02 223.31 18.30 1 310 0-5 0.70 119.40 169.56 12.80 2 5-10 0.65 160.50 246.56 19.00 3 10-15 0.56 88.82 159.94 13.10 4 25-30 0.40 92.66 231.49 18.10 5 50-55 0.25 55.80 224.16 17.00 6 75-80 0.15 41.51 275.99 19.90 7 145-150 0.03 6.75 231.49 18.70 1 311 0-5 2.93 620.52 211.82 16.20 2 5-10 1.81 343.41 189.30 15.30 3 10-15 1.62 373.70 230.71 18.80 4 25-30 1.10 234.77 213.68 17.20 5 50-55 0.60 167.42 279.20 22.90 6 75-80 0.37 63.34 169.18 12.80 7 135-140 0.08 17.83 231.40 15.60 1 312 0-5 1.46 329.20 225.14 17.70 2 5-10 2.14 461.62 215.35 16.30 3 10-15 1.73 424.21 245.17 19.60 4 25-30 1.77 315.58 178.08 11.90 5 50-55 0.56 160.50 285.77 22.90 6 75-80 0.69 167.42 242.31 16.30 7 140-145 0.08 21.11 248.83 20.10 1 313 0-5 0.15 35.60 230.24 17.40 2 5-10 0.74 158.16 214.18 14.80 3 10-15 1.36 236.67 173.86 13.50 4 25-30 0.97 256.54 264.62 19.70 5 50-55 0.88 227.32 258.19 19.70 6 75-80 0.49 105.70 213.68 15.00 7 145-150 0.26 62.59 240.44 18.40 1 314 0-5 0.22 49.15 222.58 16.70 2 5-10 0.40 93.66 231.49 17.90 3 10-15 0.36 101.52 281.03 20.20 4 25-30 0.37 89.96 240.39 16.70 5 50-55 0.27 62.59 231.49 17.70 6 75-80 0.20 40.18 198.24 14.50 7 145-150 0.05 13.53 284.90 21.60 1 401 0-5 0.31 89.96 285.81 21.50 2 5-10 0.15 38.59 258.71 18.90 3 10-15 0.29 60.12 206.79 15.80 4 25-30 1.27 289.51 227.93 16.10 5 50-55 0.69 171.44 248.90 18.70 6 75-80 0.27 65.17 240.39 17.50 7 145-150 0.06 13.00 228.20 16.10 1 402 0-5 0.14 31.55 229.02 17.80 2 5-10 0.29 49.15 167.83 12.30 3 10-15 0.59 110.05 187.01 12.70 4 25-30 0.50 101.52 204.78 14.00 5 50-55 0.26 47.21 180.10 12.60 6 75-80 0.14 32.85 242.47 18.10 7 145-150 0.02 5.81 241.90 18.10 1 403 0-5 0.22 58.92 268.34 19.90 2 5-10 1.33 330.61 249.20 18.50 3 10-15 1.67 344.47 205.72 16.10 4 25-30 1.53 373.95 244.79 18.80 5 50-55 1.20 248.01 207.12 16.40 6 75-80 0.76 151.52 199.20 14.60 7 145-150 0.38 69.44 180.86 12.40

1 404 0-5 0.13 28.14 213.38 16.20 2 5-10 1.07 248.01 231.49 16.80 3 10-15 1.69 405.96 240.30 18.50 4 25-30 1.48 330.61 223.90 15.70 5 50-55 1.10 304.54 275.99 19.70 6 75-80 0.80 164.49 204.78 14.10 7 145-150 0.18 56.55 311.51 22.30 1 405 0-5 0.10 21.11 209.27 15.20 2 5-10 0.72 145.42 202.00 15.30 3 10-15 0.81 164.49 203.91 15.70 4 25-30 0.57 151.52 267.47 19.40 5 50-55 0.51 118.43 231.74 17.40 6 75-80 0.29 58.92 204.30 14.50 7 145-150 0.05 15.20 285.11 21.40

Vattenfall Research and Development AB Bilaga 2 U 09:135 ph-värde

Prov Djup, Prov : ph mm vatten 301 0-5 1:2,1 8.90 301 5-10 1:2,0 9.20 301 10-15 1:2,1 9.70 301 25-30 1:2,0 12.60 303 0-5 1:4,6 11.70 303 5-10 1:2,1 12.50 303 10-15 1:2,0 12.60 307 0-5 1:2,0 12.10 307 5-10 1:2,0 12.50 307 10-15 1:2,1 12.60 308 0-5 1:2,1 12.10 308 10-15 1:2,0 12.50 308 40-45 1:2,0 12.60

Vattenfall Research and Development AB Bilaga 3 U 09:135 Provningsprotokoll CBI

ph-mätning Prover från Forsmark Från varje djup fanns en sågad skiva. Av denna skiva togs en bit ut och mortlades ned. Av det mortlade materialet togs ca 5 g och späddes med ca 10 ml vatten i ett provrör. Spädningsförhållandet finns angivet i Tabell 1. Av det mortlade materialet som uttogs för analys var d max ca 2-3 mm. Efter utspädning fick proverna rotera 30 min i en karusell och fick sedan sedimentera i ytterligare 30 min. Därefter pipetterades av det vatten för ph-analys. ph bestämdes titrimetrisk genom att titrera med 0,01 M HCl med fenolftalein som indikator. Metoden fungerar inte vid ph < 9,8 varför även en ph-elektrod användes. Resultatet finns angivet i Tabell 1. Av prov 303 på djup 0-5 mm fanns inte tillräcklig provmängd för samma utspädning. Utspädningen blev här större. Vid andra försök utfördes ph-titrering vid olika utspädningar. Utspädningen i detta fall dvs. en utspädning på 1:4,6 ger ett ph som är ca 0,1 enheter lägre än vid en utspädning på 1:2. Tabell 1. ph på olika djup och utspädningsförhållandet mellan prov och vatten. Prov Djup, mm Prov : vatten ph 301 0-5 1:2,1 8,9 (elektrod) 301 5-10 1:2,0 9,2 (elektrod) 301 10-15 1:2,1 9,7 (elektrod) 301 25-30 1:2,0 12,6 303 0-5 1:4,6 11,7 303 5-10 1:2,1 12,5 303 10-15 1:2,0 12,6 307 0-5 1:2,0 12,1 307 5-10 1:2,0 12,5 307 10-15 1:2,1 12,6 308 0-5 1:2,1 12,1 308 10-15 1:2,0 12,5 308 40-45 1:2,0 12,6 Leif Fjällberg

Analysrapport Bestämning av totalklorid/cement Projekt nr: 550954 Forsmark Datum : 07-06-27 sid 1 (1) CaO i cement: 0,63 Spädning: 10 ml Prov kloridjoner/cement totalklorid cement cementhalt namn djup(mm) vikt-% mg/l mg vikt-% 301 0-5 0,03 6,97 272,86 20,7 5-10 0,02 5,03 227,91 15,5 10-15 0,08 21,91 285,60 19,8 25-30 0,03 6,42 217,98 15,9 50-55 0,04 12,36 275,99 19,2 75-80 0,02 5,24 307,10 22,7 120-125 0,02 5,03 204,78 15,6 303 0-5 0,19 32,98 178,08 15,4 5-10 0,51 122,08 240,91 19,3 10-15 0,83 138,02 166,35 12,2 25-30 0,70 216,42 307,10 24,2 50-55 0,19 68,86 353,52 25,1 75-80 0,03 8,21 277,31 21,0 130-135 0,03 10,07 293,88 21,1 307 0-5 0,67 183,76 273,92 20,4 5-10 1,50 451,85 301,82 20,1 10-15 1,16 288,16 249,29 19,5 25-30 1,00 312,72 311,60 24,0 50-55 0,87 254,89 293,80 21,3 75-80 0,45 122,08 271,53 18,3 130-135 0,10 25,81 265,22 20,6 308 0-5 5,70 1420,04 249,20 17,5 10-15 3,59 1256,09 349,46 25,1 40-45 1,49 532,16 356,11 24,7 70-75 0,78 207,75 267,00 19,3 95-100 0,44 143,78 329,40 22,6 Cement och Betong Institutet FoU Laboratorium Fredrik Öhlund

100 44 STOCKHOLM Tel: 08-696 11 00 Fax: 08-24 31 37 Bilaga 1 sid 1(2) RAPPORT utfärdad av ackrediterat laboratorium REPORT issued by an Accredited Laboratory Provningsdatum: 07-08-24 Rapport nr: 170/2007 Provföremål: betong från Forsmark Projektnr: 550980 Provningsmetod: Total klorid i hårdnad betong enl Mottagningsdatum: 07-08-21 CBI metod 5 Uppdragsgivare: Vattenfall Research and Development AB Provuttagningen har utförts av uppdragsgivaren genom uttagning av borrkärnor. Proven inkom (07-08-21) till CBI och överlämnades till metodkunnig. Märkningen kompletterades med Projektnummer (550980) och skrevs in enligt registreringsblankett. Provmärkning och uppdelning anges i bifogat mätprotokoll. Kontroll av förekomst av kalkhaltig ballast utförd (07-08-23) enligt 2.1.1 med negativt resultat. Kloridelektroden kalibrerad (07-08-24) med kalibreringslösningar tillverkade (06-12-04). Bestämning av klorid har utförts direkt efter kalibreringen med direktpotentiometrisk metod med jonselektiv elektrod. Kalciumbestämningen har utförts (07-08-24) genom titrering med EDTA och fotometrisk mätning av färgomslaget på Murexidindikator. Beräknade resultat av bestämningarna redovisas i bifogat mätprotokoll sid 2(2). När totala kloridhalten i mg/l, understiger 5, befinner sig halten under kalibreringskurvans lägsta stabila nivå och beräknas därför som ett nollvärde (ej kalibrerad kloridhalt). Provningens mätosäkerhet för enskilt värde är vid Cl - /C = 1,0 vikt % ± 0,1 vikt % Denna rapport får endast återges i sin helhet, om inte utfärdande laboratorium i förväg skriftligen godkänt annat. Provningsresultaten avser enbart det provade föremålet (provföremålet).

Bilaga 1 sid 2(2) Bestämning av totalklorid/cement Projekt nr: 550980 Ackrediterad rapport: 170/2007 Datum 2007-08-24 CaO i cement: 0,63 Spädning: 10 ml Prov totalklorid/cemen t totalklori d cement provvik t cementhalt namn djup, mm vikt-% mg/l mg g vikt-% 302 0-5 0,52 138,22 267,11 1,21 22,1 302 5-10 0,33 85,93 258,10 1,18 21,9 302 10-15 0,51 121,41 239,69 1,19 20,1 302 25-30 1,04 195,31 186,98 1,29 14,5 302 50-55 0,05 13,40 276,51 1,22 22,7 302 75-80 0,20 48,99 244,79 1,19 20,6 302 125-130 0,31 82,29 267,09 1,18 22,6 304 0-5 0,28 75,48 267,43 1,25 21,4 304 5-10 0,58 164,30 284,81 1,26 22,6 304 10-15 0,56 138,22 245,50 1,20 20,5 304 25-30 0,40 93,68 236,64 1,19 19,9 304 50-55 0,23 58,24 251,04 1,22 20,6 304 75-80 0,14 37,80 276,38 1,25 22,1 304 105-110 0,07 18,13 258,50 1,18 21,9 305 0-5 0,05 11,27 231,49 1,20 19,3 305 5-10 0,15 39,47 267,09 1,24 21,5 305 10-15 0,27 58,24 219,49 1,19 18,4 305 25-30 0,20 55,78 283,95 1,23 23,1 305 50-55 0,14 34,67 249,29 1,26 19,8 305 75-80 0,12 33,21 281,26 1,20 23,4 305 135-140 0,03 8,33 277,12 1,19 23,3 306 0-5 0,14 25,62 178,08 1,21 14,7 306 5-10 0,81 144,32 178,08 1,18 15,1 306 10-15 0,75 195,31 260,12 1,19 21,9 306 25-30 0,59 144,32 243,12 1,22 19,9 306 50-55 0,42 111,36 267,09 1,22 21,9 306 75-80 0,24 46,92 196,81 1,17 16,8 306 125-130 0,06 18,13 279,89 1,20 23,3 Stockholm 2007-08-27 Cement och Betong Institutet...... Leif Fjällberg Metodkunnig för provningen Jan Trägårdh Tekniskt ansvarig

100 44 STOCKHOLM Tel: 08-696 11 00 Fax: 08-24 31 37 Bilaga 2 sid 1(2) RAPPORT utfärdad av ackrediterat laboratorium REPORT issued by an Accredited Laboratory Provningsdatum: 07-08-31 Rapport nr: 173/2007 Provföremål: betong från Forsmark Projektnr: 550980 Provningsmetod: Total klorid i hårdnad betong enl Mottagningsdatum: 07-08-21 CBI metod 5 Uppdragsgivare: Vattenfall Research and Development AB Provuttagningen har utförts av uppdragsgivaren genom uttagning av borrkärnor. Proven inkom (07-08-21) till CBI och överlämnades till metodkunnig. Märkningen kompletterades med Projektnummer (550980) och skrevs in enligt registreringsblankett. Provmärkning och uppdelning anges i bifogat mätprotokoll. Kontroll av förekomst av kalkhaltig ballast utförd (07-08-30) enligt 2.1.1 med negativt resultat. Kloridelektroden kalibrerad (07-08-31) med kalibreringslösningar tillverkade (06-12-04). Bestämning av klorid har utförts direkt efter kalibreringen med direktpotentiometrisk metod med jonselektiv elektrod. Kalciumbestämningen har utförts (07-08-31) genom titrering med EDTA och fotometrisk mätning av färgomslaget på Murexidindikator. Beräknade resultat av bestämningarna redovisas i bifogat mätprotokoll sid 2(2). När totala kloridhalten i mg/l, understiger 5, befinner sig halten under kalibreringskurvans lägsta stabila nivå och beräknas därför som ett nollvärde (ej kalibrerad kloridhalt). Provningens mätosäkerhet för enskilt värde är vid Cl - /C = 1,0 vikt % ± 0,1 vikt % Denna rapport får endast återges i sin helhet, om inte utfärdande laboratorium i förväg skriftligen godkänt annat. Provningsresultaten avser enbart det provade föremålet (provföremålet).

Bilaga 2 sid 2(2) Bestämning av totalklorid/cement Projekt nr: 550980 Datum : 07-08-31 Ackrediteradrapport: 173/2007 CaO i cement: 0,63 Spädning: 10 ml Prov kloridjoner/cement totalklorid cement cementhalt namn djup(mm) vikt-% mg/l mg vikt-% 309 0-5 0,11 16,38 151,40 11,9 5-10 0,07 9,07 124,30 8,9 10-15 0,13 13,84 108,07 8,1 25-30 0,14 33,60 240,39 19,2 50-55 0,07 13,84 187,57 12,5 75-80 0,02 5,70 240,56 20,0 145-150 0,02 5,02 223,31 18,3 310 0-5 0,70 119,40 169,56 12,8 5-10 0,65 160,50 246,56 19,0 10-15 0,56 88,82 159,94 13,1 25-30 0,40 92,66 231,49 18,1 50-55 0,25 55,80 224,16 17,0 75-80 0,15 41,51 275,99 19,9 140-145 0,03 6,75 231,49 18,7 311 0-5 2,93 620,52 211,82 16,2 5-10 1,81 343,41 189,30 15,3 10-15 1,62 373,70 230,71 18,8 25-30 1,10 234,77 213,68 17,2 50-55 0,60 167,42 279,20 22,9 75-80 0,37 63,34 169,18 12,8 135-140 0,08 17,83 231,40 15,6 312 0-5 1,46 329,20 225,14 17,7 5-10 2,14 461,62 215,35 16,3 10-15 1,73 424,21 245,17 19,6 25-30 1,77 315,58 178,08 11,9 50-55 0,56 160,50 285,77 22,9 75-80 0,69 167,42 242,31 16,3 140-145 0,08 21,11 248,83 20,1 Stockholm 2007-08-31 Cement och Betong Institutet...... Fredrik Öhlund Metodkunnig för provningen Jan Trägårdh Tekniskt ansvarig

100 44 STOCKHOLM Tel: 08-696 11 00 Fax: 08-24 31 37 Bilaga 3 sid 1(3) RAPPORT utfärdad av ackrediterat laboratorium REPORT issued by an Accredited Laboratory Provningsdatum: 07-09-07 & 11 Rapport nr: 177/2007 Provföremål: betong från Forsmark Projektnr: 550980 Provningsmetod: Total klorid i hårdnad betong enl Mottagningsdatum: 07-08-21 CBI metod 5 Uppdragsgivare: Vattenfall Research and Development AB Provuttagningen har utförts av uppdragsgivaren genom uttagning av borrkärnor. Proven inkom (07-08-21) till CBI och överlämnades till metodkunnig. Märkningen kompletterades med Projektnummer (550980) och skrevs in enligt registreringsblankett. Provmärkning och uppdelning anges i bifogat mätprotokoll. Kontroll av förekomst av kalkhaltig ballast utförd (07-09-08) enligt 2.1.1 med negativt resultat. Kloridelektroden kalibrerad (07-09-07 & 11) med kalibreringslösningar tillverkade (06-12-04). Bestämning av klorid har utförts direkt efter kalibreringen med direktpotentiometrisk metod med jonselektiv elektrod. Kalciumbestämningen har utförts (07-09-07 & 11) genom titrering med EDTA och fotometrisk mätning av färgomslaget på Murexidindikator. Beräknade resultat av bestämningarna redovisas i bifogat mätprotokoll sid 2(2). När totala kloridhalten i mg/l, understiger 5, befinner sig halten under kalibreringskurvans lägsta stabila nivå och beräknas därför som ett nollvärde (ej kalibrerad kloridhalt). Provningens mätosäkerhet för enskilt värde är vid Cl - /C = 1,0 vikt % ± 0,1 vikt % Denna rapport får endast återges i sin helhet, om inte utfärdande laboratorium i förväg skriftligen godkänt annat. Provningsresultaten avser enbart det provade föremålet (provföremålet).

Bestämning av totalklorid/cement Projekt nr: 550980 Datum : 07-09-07&11 Ackrediteradrapport:177/2007 Bilaga 3 sid 2(3) CaO i cement: 0,63 Spädning: 10 ml totalklori Prov kloridjoner/cement d cement cementhalt namn djup(mm) vikt-% mg/l mg vikt-% 313 0-5 0,15 35,60 230,24 17,4 5-10 0,74 158,16 214,18 14,8 10-15 1,36 236,67 173,86 13,5 25-30 0,97 256,54 264,62 19,7 50-55 0,88 227,32 258,19 19,7 75-80 0,49 105,70 213,68 15,0 145-150 0,26 62,59 240,44 18,4 314 0-5 0,22 49,15 222,58 16,7 5-10 0,40 93,66 231,49 17,9 10-15 0,36 101,52 281,03 20,2 25-30 0,37 89,96 240,39 16,7 50-55 0,27 62,59 231,49 17,7 75-80 0,20 40,18 198,24 14,5 145-150 0,05 13,53 284,90 21,6 401 0-5 0,31 89,96 285,81 21,5 5-10 0,15 38,59 258,71 18,9 10-15 0,29 60,12 206,79 15,8 25-30 1,27 289,51 227,93 16,1 50-55 0,69 171,44 248,90 18,7 75-80 0,27 65,17 240,39 17,5 145-150 0,06 13,00 228,20 16,1 402 0-5 0,14 31,55 229,02 17,8 5-10 0,29 49,15 167,83 12,3 10-15 0,59 110,05 187,01 12,7 25-30 0,50 101,52 204,78 14,0 50-55 0,26 47,21 180,10 12,6 75-80 0,14 32,85 242,47 18,1 145-150 0,02 5,81 241,90 18,1 403 0-5 0,22 58,92 268,34 19,9 5-10 1,33 330,61 249,20 18,5 10-15 1,67 344,47 205,72 16,1 25-30 1,53 373,95 244,79 18,8 50-55 1,20 248,01 207,12 16,4 75-80 0,76 151,52 199,20 14,6 145-150 0,38 69,44 180,86 12,4

Bilaga 3 sid 3(3) CaO i cement: 0,63 Spädning: 10 ml Prov kloridjoner/cement totalklorid cement cementhalt namn djup(mm) vikt-% mg/l mg vikt-% 404 0-5 0,13 28,14 213,38 16,2 5-10 1,07 248,01 231,49 16,8 10-15 1,69 405,96 240,30 18,5 25-30 1,48 330,61 223,90 15,7 50-55 1,10 304,54 275,99 19,7 75-80 0,80 164,49 204,78 14,1 145-150 0,18 56,55 311,51 22,3 405 0-5 0,10 21,11 209,27 15,2 5-10 0,72 145,42 202,00 15,3 10-15 0,81 164,49 203,91 15,7 25-30 0,57 151,52 267,47 19,4 50-55 0,51 118,43 231,74 17,4 75-80 0,29 58,92 204,30 14,5 145-150 0,05 15,20 285,11 21,4 Stockholm 2007-09-13 Cement och Betong Institutet...... Fredrik Öhlund Metodkunnig för provningen Jan Trägårdh Tekniskt ansvarig

Vattenfall Research and Development AB Bilaga 4 U 09:135 RF, Vattenmättnadsgrad, densitet och porositet

Prov Vikt RF Vikt torr Vikt våt Vikt i vatten Volym Densitet Porositet Vattenmättnadsgrad g % g g g liter kg/m3 % 301 1 300.87 78.0 296.44 314.62 185.67 0.129 2299 14.1 0.24 2 197.77 91.0 192.00 206.81 120.81 0.086 2233 17.2 0.39 3 126.15 66.5 122.42 131.32 76.82 0.055 2246 16.3 0.42 Medelvärde 2259 15.9 Std-avvikelse 35 1.6 303 1 278.56 90.0 266.30 283.09 166.45 0.117 2283 14.4 0.73 2 181.39 71.5 172.27 184.56 107.40 0.077 2233 15.9 0.74 3 330.07 75.5 315.55 334.53 197.49 0.137 2303 13.8 0.76 Medelvärde Std-avvikelse 2273 14.7 36 1.1 307 1 128.76 93.0 120.83 129.62 75.55 0.054 2235 16.3 0.90 2 365.70 89.5 345.00 369.52 215.47 0.154 2240 15.9 0.84 3 309.74 93.5 291.56 312.45 182.61 0.130 2246 16.1 0.87 Medelvärde 2240 16.1 Std-avvikelse 5 0.2 308 1 335.99 95.0 313.30 336.82 195.43 0.141 2216 16.6 0.96 2 265.88 73.0 252.62 268.57 157.71 0.111 2279 14.4 0.83 3 338.54 75.0 321.60 342.48 200.55 0.142 2266 14.7 0.81 Medelvärde Std-avvikelse 2253 15.2 33 1.2 Medelvärde Std-avvikelse 2256 15.5 29 1.1

Vattenfall Research and Development AB Bilaga 5 U 09:135 Karbonatiseringsdjup

Provning av karbonatiseringsdjup på 15 st kärnor från Forsmark. Samtliga kärnor har diametern ca 103 mm. Märkning Längd Karboatiseringsdjup [mm] Antal Anmärkning [mm] Max Medel Armeringsjärn 302 110 15 10 0 2 delar vid ankomst 304 110 0 0 1-305 140 2 2 2-306 120 2 2 2-309 140 20 15 0-310 140 0 0 2-311 140 0 0 2-312 140 0 0 2-313 130 2 2 3-314 120 0 0 2-401 160 10 10 2-402 140 10 10 1-403 130 0 0 1-404 160 5 2 3 2 delar vid ankomst 405 160 0 0 3 - Utförande enligt SS 13 72 42. Utfört av Per-Erik Thorsell 2007-08-16

Vattenfall Research and Development AB Bilaga 6 U 09:135 Tryckhållfasthet och densitet