HSBs Brf. Vikingen nr 5 i Kista Tillståndsbedömning garage HSBs Brf. Vikingen nr 5, Kista Kista
Tillståndsbedömning garage HSBs Brf. Vikingen 5, Kista Datum: 2016-03-30 Uppdragsnummer: 1320019474 Utgåva/Status: 1 Robert Jönsson Robert Jönsson Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 17009, Krukmakargatan 21 104 62 Stockholm Telefon 010-615 60 00 Fax 010-615 20 00 www.ramboll.se Unr: 1320019474 Organisationsnummer 556133-0506
o:\sto1\bau\2016\1320019474\3_teknik\k\dokument\tillståndsbedömning trömsö garage.docx Sammanfattning Garaget, Kv. Tromsö, befinner sig i ett stadium av accelererande förfall. I plan 0, bottenplanet, syns flertalet skador som akut påverkar konstruktionens bärighet. Dessa skador yttrar sig främst i de förspända betongbalkarna i garagets mittlinje. Här syns i två punkter så pass omfattande spjälkningsskador vid bjälklagselementens upplag att elementen som vilar på balkarna tycks ha sjunkit en aning. Balkarna i mittlinjen uppvisar skador i övre delen av balkliven. I ett flertal av de förspända bjälklagselementen är spännlinorna kraftigt korrosionspåverkade i elementens ändar. Det noteras även sprickor längs med spännlinorna, vilket kan resultera i förlust av linornas förankring. De längsgående motfyllda ytterväggarna uppvisar omfattande områden med spjälkningsskador orsakade av armeringskorrosion. Bjälklagselementens upplag på ytterväggarna är kraftigt påverkade av korrosion, dessa korrosionsskador syns främst på rasförankringsplåtarna. Denna skadetyp är allvarlig, då byggnadens stabilitet kan påverkas negativt av dessa. Anslutningarna mellan bjälklaget i plan 1 och ytterväggarna saknar tätskikt, vilket föranleder att vatten kan rinna ner i skarvarna och ner på väggen i plan 0. Detta är huvudorsaken till de flesta av skadorna i plan 0. Så gott som samtliga pelare i plan 0 uppvisar sprickor och/eller fullt utvecklade spjälkningsskador i anslutning till golv och även i anslutning till det ovanförliggande bjälklaget. Ett antal pelare uppvisar spjälkningsskador i de konsoler som bär balkarna. I plan 1, mellanplanet, har skadeutvecklingen inte nått lika långt. Här noteras dock läckage från plan 2 i ett antal punkter. Kring många av fönsteröppningarna syns indikationer på pågående korrosion på ingjuten armering. I många fall syns sprickor i dessa lägen. Många pelare i plan 2 uppvisar sprickor och/eller fullt utvecklade spjälkningsskador i golvnivå. I plan 3 syns att mjukfogarna mellan elementen är torra och i vissa punkter har de gått isär. Detta medför att vatten kan tränga ner i konstruktionen, på vintern föreligger risk att vatten fryser och expanderar i dessa fogar. Generellt utomhus syns att horisontella och vertikala mjukfogar är torra och i många punkter syns öppningar mellan fog och betongelement. Detta medför risk att vatten tränger in och orsakar korrosion på de stålplåtar som ligger mellan väggelementen i de horisontella fogarna. Garaget är i akut behov av åtgärder för att bärighet och beständighet ska kunna säkerställas. De skador som noterats i de spännarmerade konstruktionerna är mycket avancerade att åtgärda. Se separat kapitel i denna rapport. i
o:\sto1\bau\2016\1320019474\3_teknik\k\dokument\tillståndsbedömning trömsö garage.docx Innehållsförteckning 1. Inledning och bakgrund... 1 1.1 Beskrivning av objektet... 2 2. Kortfattat om skador på betongkonstruktioner... 4 2.1 Begreppet livslängd... 7 3. Inspektionsmetodik och betonganalys... 8 3.1 Utförda undersökningar... 8 4. Noterat vid inspektion... 10 4.1 Pelare plan 0... 10 4.1.1 Skadebild och anmärkningar... 10 4.1.2 Provtagningar... 10 4.1.3 Bedömning av skador... 10 4.1.4 Bilder... 11 4.2 Insida av väggar plan 0... 13 4.2.1 Skadebild och anmärkningar... 13 4.2.2 Provtagningar... 13 4.2.3 Bedömning av skador... 13 4.2.4 Bilder... 15 4.3 Balkar i plan 0... 18 4.3.1 Skadebild och anmärkningar... 18 4.3.2 Provtagningar... 18 4.3.3 Bedömning av skador... 18 4.3.4 Bilder... 19 4.4 Undersida av bjälklagselement över plan 0... 21 4.4.1 Skadebild och anmärkningar... 21 4.4.2 Provtagningar... 21 4.4.3 Bedömning av skador och anmärkningar... 22 4.4.4 Bilder... 23 4.5 Pelare plan 1... 25 4.5.1 Skadebild och anmärkningar... 25 4.5.2 Bedömning av skador... 25 4.6 Insida av väggar i plan 1... 25 4.6.1 Skadebild och anmärkningar... 25 4.6.2 Bedömning av skador... 25 4.6.3 Bilder... 26 ii
o:\sto1\bau\2016\1320019474\3_teknik\k\dokument\tillståndsbedömning trömsö garage.docx 4.7 Balkar i plan 1... 27 4.7.1 Skadebild och anmärkningar... 27 4.7.2 Bedömning av skador... 27 4.7.3 Bilder... 28 4.8 Undersida av bjälklagselement över plan 1... 29 4.8.1 Skadebild och anmärkningar... 29 4.8.2 Bedömning av skador... 29 5. Kortfattat om reparationer av betongkonstruktioner... 30 5.1 Kartläggning av orsak till uppkommen skada... 30 5.2 Utredning av konstruktionens bärighet... 30 5.3 Erfarenheter från tidigare inspektioner... 31 6. Åtgärdsförslag... 32 6.1 Alternativ 1, riv och bygg nytt (rekommenderas)... 32 6.2 Alternativ 2, renovera... 32 6.2.1 Pelare i plan 0... 32 6.3 Väggar plan 0... 33 6.4 Balkar i plan 0... 33 6.5 Bjälklagselement över plan 0... 33 6.6 Pelare i plan 1... 34 6.7 Balkar i plan 1... 34 iii
1. Inledning och bakgrund Ramböll Sverige AB har på uppdrag av Brf. Vikingen tillsammans med HSB Konsult genomfört tillståndsbedömning av betongkonstruktionerna i garaget på Lofotengatan. Tillståndsbedömningen ska ligga till grund för projektering av åtgärder för att säkerställa garagets bärighet och beständighet med en teknisk återstående livslängd på 50 år. 1 av 34
1.1 Beskrivning av objektet Garaget som består av tre st. plan är uppfört som en prefabricerad betongkonstruktion. Bjälklagen består av förspända betongelement av typen TTkassetter. Deras spännvidd är c:a 15 meter. Kassetterna vilar i de längsgående ytterlinjerna på prefabricerade väggelement och i mittlinjen på prefabricerade, förspända betongbalkar. Betongbalkarna vilar i sin tur på prefabricerade betongpelare. Golvet i plan 0 består av asfalt på mark. Dimensioner Pelarnas dimensioner: 400x600 mm. Garagets dimensioner: c:a 81x29,5 m. Total bjälklagsyta (två plan): c:a 4780 kvm. Total golvyta på mark: 2390 kvm. Figur 1. Flygfoto 2 av 34
Figur 2. Planritning av plan 0 och plan 1. Plan 2 saknar pelare men har samma yttermått. Plan 2 Plan 1 Plan 0 Marknivå varierar Figur 3. Tvärsektion av garaget. Figur 4. Längdsektion av garaget. 3 av 34
2. Kortfattat om skador på betongkonstruktioner De vanligaste skadorna på betongkonstruktioner uppkommer på grund av rostande armeringsjärn. När armeringsjärnen korroderar så upptar korrosionsprodukterna större volym än stålet ursprungligen gjorde. Detta medför att ett inre tryck uppstår i betongen vilket i sin tur spjälkar loss det täckande betongskiktet. När det täckande betongskiktet har spjälkats loss förlorar armeringen vidhäftning till betongen vilket kan resultera i bärighetsnedsättning. När armeringen korroderar så minskar dess tvärsnittsarea vilket även det kan resultera i bärighetsnedsättning. Armeringskorrosion orsakas oftast av att betongen karbonatiserats eller av kloridförekomst i betongen. Den främsta orsaken till skador i parkeringsgarage och vägmiljö är kloridiniterad armeringskorrosion. Karbonatiseringsinitierad armeringskorrosion Den kemiska reaktion som sker när cement blandas med vatten leder till att en alkalisk miljö (högt ph-värde) bildas som skyddar stål från korrosion i betong. Med karbonatisering menas att den kalciumhydroxid som bildats vid cementets reaktion med vatten vid gjutningen och som ger det höga ph-värdet reagerar med koldioxid från luften. Reaktionen med koldioxid resulterar i en sänkning av phvärdet till en nivå som innebär att stålet inte längre är skyddat mot korrosion. Processen utgår från ytan och tränger allt djupare in i betongen. Hur lång tid det tar innan betongens skydd mot korrosion är upphävt vid armeringsstålet beror på hur fort koldioxiden förmår att tränga in samt hur långt in i konstruktionen som armeringsstålen är placerade. Karbonatisering sker snabbare i torr betong jämfört med våt, vilket förklaras av att vätan hindrar koldioxiden att tränga in i betongen. I vattenmättad betong sker ingen karbonatisering. En annan viktig faktor är hur stort cementinnehåll det finns i betongen. Högre mängd cement ger en långsammare inträngningshastighet eftersom det finns större mängd karbonatiserbart kalk som koldioxiden ska reagera med. När armeringen har förlorat detta skydd räcker det med fukt och syre för att korrosion ska kunna initieras, så kallad karbonatiseringsinitierad armeringskorrosion. 4 av 34
Kloridinitierad armeringskorrosion Korrosionsskyddet kan även brytas om andelen klorider, Cl - i cementen överstiger en kritisk nivå, kloridtröskelvärde. Tröskelvärdet varierar med betongkvaliteten och den omgivande miljön. Ju torrare betongen är desto högre kloridhalt kan tolereras innan korrosion startar. Kloridinitierad korrosion kan inledas i icke karbonatiserad betong. Klorider i parkeringsgarage kommer oftast från de tösalter som bilarna drar med sig in i garagen under vinterhalvåret. De områden som oftast drabbas värst är parkeringsplatserna, eftersom det är där som de största mängderna snö och slask från bilarna hamnar. Kloriderna följer med vattnet in i otätheter i betongen och stannar sedan kvar i betongen när vattnet avdunstar. På så vis får man en ackumulering av klorider i betongen. Klorider kan finnas inblandat i betongen vid konstruktionstillfället för att få en accelererande effekt av betongens härdning, särskilt vid vintergjutningar. Inblandning av salt (CaCl 2 ) förekom i betonggjutningar fram till början av 1980- talet. Karbonatiserings- och kloridinträngningshastigheten ökar ju porösare betongen är samt om betongen innehåller större sprickor. Sprickor leder snabbt in kloridhaltigt vatten i konstruktionen, vilket kan leda till lokala korrosionsangrepp på armeringsjärnen i anslutning till sprickorna. 5 av 34
Korrosionshastighet Korrosionshastigheten är starkt beroende av den relativa fuktigheten i det täckande betongskiktet på så vis att korrosionshastigheten är högre i fuktig betong än i torr betong. I helt vattenmättad betong sker ingen korrosion eftersom betongens porer är fyllda varför syre inte kan tränga in till armeringen, se Figur 5. I figuren visas även skillnaden i korrosionshastighet mellan betong med klorider och betong utan klorider samt skillnaden mellan betong med hög respektive låg cementhalt. Notera att korrosionshastigheten i de nedanstående exemplen är fyra gånger så hög i kloridmiljö som i miljö utan klorider. Figur 5. Exempel på korrosionshastigheter. Slaggcement med 65 % slagg, Tutti (1982). Inverkan av täckskiktets vct, fuktnivå (RF) och kloridmiljö på korrosionshastigheten. Övre bilder (a): ingen klorid. Undre bilder (b): Kloridmiljö. 6 av 34
2.1 Begreppet livslängd En betongkonstruktions livslängd kan delas in i två skeden; initieringsfas och propageringsfas. Under initieringsfasen ligger armeringsjärnen skyddade från korrosion. När korrosionsskyddet upphävts, antingen på grund av karbonatisering eller på grund av höga kloridjonskoncentrationer, så inleds propageringsfasen. I denna fas bryts konstruktionen ner till dess att den havererar. Livslängden beror därför av initieringstidens längd, av korrosionshastigheten och av den acceptabla korrosionsgraden. När det handlar om skador relaterade till korrosion, så kan livslängden anses vara slut då vidhäftningen mellan armeringsjärn och betong släpper. För att bedöma detta, anses sprickor med sprickbredd 1 mm i armeringsjärnens längsriktning vara ett gränsvärde för när detta inträffat. Figur 6. Principiellt korrosionsförlopp för ingjuten armering i osprucken betong 7 av 34
3. Inspektionsmetodik och betonganalys 3.1 Utförda undersökningar För att undersöka omfattningen och graden av skador utfördes i februari månad 2016 fältundersökning av Ramböll och HSB Konsult. Fältundersökningarna genomfördes inledningsvis under en dag. Undersökningen av garaget på Lofotengatan innefattade: Okulärinspektion. Bomknackning av väggar. Bomknackning av pelare. Kloridprovtagningar i pelare, balkar, bjälklagselement och väggar. Täckskiktsmätningar. Karbonatiseringsmätningar. Bomknackning Bomknackning utfördes genom att armeringsjärn och hammare slogs mot betongen. Bom-ytor utmärker sig genom att man får ett ihåligt ljud där korroderande armering har fått betongen att spjälka loss. Kloridprover Kloridprovtagning genomförs på utborrat borrkax enligt CBI metod nr 5. När man bedömer sannolikhet för korrosion orsakad av klorider i vägmiljö brukar man hänvisa till nedanstående tabell. Värdena avser kloridinnehåll i cementen i armeringsnivå. Tabell 1. Browne R.D. Marine Durability survey, Cement & Concrete Association, 1980 London Cl - / cement vikts-% Sannolikhet för korrosion <0,4 Kan negligeras 0,4-1,0 Möjlig 1,0-2,0 Sannolik >2,0 Säker 8 av 34
Täckskiktsmätning Det täckande betongskiktet, d.v.s. avståndet från betongens yta till armeringsjärnen, uppmättes med täckskiktsmätare. 9 av 34
4. Noterat vid inspektion 4.1 Pelare plan 0 I garaget finns 10 st. pelare i plan 0. Balkarna är upplagda på konsoler på pelarnas sidor. 4.1.1 Skadebild och anmärkningar I plan 0 uppvisar samtliga pelare spjälkningsskador i anslutning till golv. Flertalet pelare uppvisar även spjälkningsskador i konsoler och i övre del som ansluter mot bjälklag. Det syns läckage från plan 1 på flera pelares övre delar. Se Bild 1 till Bild 3. 4.1.2 Provtagningar Utförd täckskiktsmätning redovisar täckande betongskikt mellan 5-25 mm i pelarnas övre delar och mellan 25 och 40 mm i pelarfötterna. Tabell 2. Kloridprovtagning i pelare. Förklaring av färgkodning ges i Tabell 1. Provpunkt Pelarkonsol (P1) Pelarkonsol (P5) Täckskikt (mm) Kommentar Provintervall (mm) 15 15-25 1,11 15 10-25 2,36 Klorider Cl - /cem.vikts% 4.1.3 Bedömning av skador Skadorna påverkar pelarnas beständighet negativt. Då det i skrivande stund saknas konstruktionsritningar på garaget går det inte att utesluta att skadorna påverkar bärigheten negativt. Eventuell bärighetsnedsättning kan gälla för pelarnas konsoler och där pelarna är skadade i anslutning till ovanför liggande bjälklag. Det sistnämnda på grund av att armeringsjärnen förlorat vidhäftning till betongen vilket kan reducera deras knäcksäkerhet. Eventuellt kan pelarna vara konstruerade så att de ska uppta horisontallast från jordtryck, om så är fallet är pelarna inspända i grunden och då kan skadorna i pelarnas fötter påverka bärigheten negativt. Skadorna har orsakats av kloridinitierad armeringskorrosion. I pelarnas övre del har vatten med tösalter runnit ner från det ovanförliggande planet. Skadeutvecklingen bör antas vara accelererande. 10 av 34
4.1.4 Bilder Spjälkningsskada inom rödmarkerat område Bild 1. Exempel på pelare med spjälkningsskada på konsol och pelares övre del. 11 av 34
Spricka och spjälkning Bild 2. Exempel på pelare med skada i anslutning till golv. Spjälkningsskada inom rödmarkerat område Bild 3. Exempel på pelare med skada i anslutning till det övre bjälklaget. 12 av 34
4.2 Insida av väggar plan 0 Totalt finns c:a 500 kvm väggyta i plan 0. 4.2.1 Skadebild och anmärkningar Runt de fönster som finns i plan 0 syns tecken på pågående korrosion på ingjuten armering. Se Bild 4. Väggarna uppvisar omfattande läckage från ovanförliggande plan. Läckagen är främst koncentrerade till de längsgående väggarna. Se Bild 5. Stora delar av de längsgående väggarna uppvisar spjälkningsskador och bompartier. Skadorna är främst koncentrerade till elementfogarna, bjälklagselementens upplag och väggdelar mellan kassettbenen. Vid bjälklagselementens upplag syns kraftiga korrosionsskador på ingjutningsplåtarna, som fungerar som konstruktionens rasförankring. 4.2.2 Provtagningar Utförda täckskiktsmätningar visar på bristfälliga täckande betongskikt i många punkter. Täckande betongskikt varierar mellan 10 och 30 mm. Tabell 3. Kloridprovtagning i pelare. Förklaring av färgkodning ges i Tabell 1. Provpunkt Täckskikt (mm) Kommentar Provintervall (mm) Vägg (P10) 15 Läckage 15-25 1,59 Vägg (P11) 15 Läckage 10-25 0,94 Vägg (P12) 20 Läckage 15-25 1,32 Vägg (P13) 20 Läckage 15-25 1,40 Vägg (P14) 20 Läckage 15-25 1,42 Vägg (P15) 22 Läckage 15-25 1,02 Vägg (P16) 15 Torr vägg 15-25 0,24 Vägg (P17) 17 Torr vägg 15-25 0,19 Vägg (P18) 22 Läckage 15-25 1,22 Vägg (P19) 21 Läckage 15-25 0,73 Vägg (P20) 20 Läckage bit 0,98 Klorider Cl - /cem.vikts% 4.2.3 Bedömning av skador Spjälkningsskadorna på väggarna är av beständighetsnedsättande karaktär. Eftersom väggarna är motfyllda med jord så ska de kunna uppta de laster som uppkommer från jordtrycket. I de noterade spjälkningsskadorna syns att armeringsjärnen är kraftigt korroderade. Skadorna är därför sannolikt även bärighetsnedsättande. Skadorna på bjälklagselementens upplag är att betrakta som mycket allvarliga, dels för att rasförankringarna kan ha påverkats negativt och dels för att upplagen 13 av 34
ska överföra horisontallast från bland annat jordtryck och vindlast mellan väggar och bjälklag. Skadorna är därmed sannolikt att betrakta som bärighetsnedsättande. Skadeutvecklingen bör antas vara accelererande. 14 av 34
4.2.4 Bilder Bild 4. Sprickor och spjälkningsskador i vägg vid fönster. Bild 5. Läckage och korrosionsutfällningar ur spjälkningsskadade områden i vägg mellan bjälklagselementens ben. Notera även liknande skador i elementen. 15 av 34
Bild 6. Omfattande spjälkningsskador i motfylld vägg. Bild 7. Spjälkningsskada i vägg under upplag samt kraftig korrosion på fästplåt i bjälklagselement. Bomparti inom rödmarkerat område. 16 av 34
Bild 8. Kraftig korrosion på fästplåt till bjälklagselement, dold bakom installation. Bild 9. Omfattande spjälkningsskador i vägg under upplag för bjälklag. Bompartier inom rödmarkerade områden. 17 av 34
4.3 Balkar i plan 0 Totalt finns 11 st. balkar av två olika typer i plan 0. Balkarna är förspända med linor. De är utformade med urtag för bjälklagselementens ben och i dessa lägen försedda med upplagsplåtar. 4.3.1 Skadebild och anmärkningar I två punkter syns akuta skador där så gott som hela upplagen för bjälklagselementen har spjälkats loss. I den ena av punkterna syns att bjälklagselementet har sjunkit en aning när upplaget givit vika. Det noteras även spjälkningsskador på balkarnas sidor och i balkarnas ändar i ett antal punkter. I ett antal punkter syns även sprickor i balkändar. 4.3.2 Provtagningar Täckande betongskikt varierar mellan 10 och 30 mm i de provade balkarna. Tabell 4. Kloridprovtagning i balkar. Förklaring av färgkodning ges i Tabell 1. Provpunkt Täckskikt (mm) Kommentar Provintervall (mm) Balkände (P2) 15 skadad bit 1,99 Balkände (P3) 15 skadad bit 1,34 Balkände (P4) 17 skadad bit 1,33 Balkände (P6) 15 skadad bit 2,68 Klorider Cl - /cem.vikts% 4.3.3 Bedömning av skador Skadorna på upplagen för bjälklagselementen är akut bärighetsnedsättande, här bör man omedelbart avlasta bjälklagselementen med säkerhetsstämp. Skador på balkändar kan resultera i bärighetsnedsättning om spännlinorna förlorar förankring till betongen, något som kan ske om sprickor och spjälkningsskador uppkommer i dessa lägen. Sannolikt är betongen i samtliga områden som uppvisar läckage kloridkontaminerade. Spännlinorna i elementen är korrosionskänsliga, dels för att de består av många tunna tvinnade trådar med liten tvärsnittsarea och dels för att de är förspända. Trafikverkets gränsvärde för kloridjoner i cementen i förspända konstruktioner är 0,1 % Cl - /cem.vikts%, i de provade balkarna uppmättes värden upp till 26 ggr. detta värde. Övriga skador är att betrakta som beständighetsnedsättande. Skadeutvecklingen bör antas vara accelererande. 18 av 34
4.3.4 Bilder Bild 10. Akut skada i balk under upplag för bjälklagselement. 19 av 34
Bild 11. Spjälkningsskada med korrosionsutfällningar i balkände. I detta område ska krafterna från spännlinorna förankras. 20 av 34
4.4 Undersida av bjälklagselement över plan 0 Bjälklagselementen är prefabricerade förspända, så kallade, TT-kassetter. Spännvidd c:a 15 m. Total bjälklagsyta c:a 2390 kvm. 4.4.1 Skadebild och anmärkningar Det noteras omfattande läckage från ovanförliggande bjälklag i elementens ändar samt i fält i anslutning till elementfogarna. I lägen för ytterväggarna är samtliga upplagspunkter kraftigt korrosionsskadade. I lägen för mittlinjen syns i många punkter att spännlinornas ändar är korrosionpåverkade. Det noteras längsgående sprickor på ett antal ändar mot mittlinjen. Det noteras även korrosion på bygelarmering i elementändar i både mittlinje och ytterväggar. Se Bild 12 till Bild 15. 4.4.2 Provtagningar Täckande betongskikt varierar mellan 0-25 mm. Tabell 5. Kloridprovtagning i bjälklag. Förklaring av färgkodning ges i Tabell 1. Provpunkt Kassettben (P7) Kassettben (P8) Kassettben (P9) Kassettben (P21) Kassettben (P22) Täckskikt (mm) Kommentar Provintervall (mm) 10 Läckage bit 1,97 15 Läckage bit 1,97 15 Läckage bit 1,49 15 Torr 15-25 0,21 15 Läckage 15-25 0,72 Klorider Cl - /cem.vikts% 21 av 34
4.4.3 Bedömning av skador och anmärkningar Korrosionsskador på spännlinor och längsgående sprickor kan innebära förankringsförlust med eventuell bärighetsnedsättning som följd. Korrosionsskador på bygelarmering kan medföra förlust av tvärkraftskapacitet samt förlust av mothåll för de själkningskrafter som uppstår på grund av spännlinorna. Förankringsförlust i närheten av upplag resulterar i att spjälkningskrafterna måste upptas längre in från elementens ändar, i dessa lägen saknas armering för att uppta de spjälkningskrafter som uppkommer från spännlinorna. Sannolikt är betongen i samtliga områden med läckage kloridkontaminerade. Spännlinorna i elementen är korrosionskänsliga, dels för att de består av många tunna tvinnade trådar med liten tvärsnittsarea och dels för att de är förspända. I kassetternas övre del, i flänsarna, kan man förvänta sig omfattande spjälkningsskador på grund av kloridinitierad armeringskorrosion i de områden som uppvisar läckage. Skadorna kan sannolikt uppkomma inom en 10-årsperiod. Skadeutvecklingen bör antas vara accelererande. 22 av 34
4.4.4 Bilder Spännlinor Spricka Spricka Bild 12. Spjälkningsskada i elementände. Notera längsgående spricka under spännlina samt kraftig pågående korrosion på spännlinor. Spricka Spricka Bild 13. Samma skada ur annan vinkel. 23 av 34
Bild 14. Avspjälkning av elementbens sida orsakad av korrosion på fästplåt. Läckage Bild 15. Omfattande läckage mellan elementfogar och mellan vägg och element. 24 av 34
4.5 Pelare plan 1 I plan 1 finns 10 st. pelare. Balkarna är upplagda på pelarnas toppar. 4.5.1 Skadebild och anmärkningar Sju st. pelare uppvisar sprickor och/eller spjälkningsskador i anslutning till golv och c:a 40 cm upp på pelarnas sidor. 4.5.2 Bedömning av skador Skadorna är beständighetsnedsättande. Då det i skrivande stund saknas konstruktionsritningar kan det inte uteslutas att skadorna är bärighetsnedsättande med avseende på knäcksäkerhet. 4.6 Insida av väggar i plan 1 Väggarna på plan 1 är försedda med gallerförsedda fönsteröppningar längs tre fasader. Total väggarea för plan 1 antas till c:a 300 kvm. 4.6.1 Skadebild och anmärkningar Skadeutbredningen ä betydligt lägre på plan 1 än på plan 0. Detta beror sannolikt på att det översta planet varit belagt med tätskikt sedan nybyggnad. Det syns dock tecken på äldre läckage från det översta planet. Det noteras även ett antal punkter med pågående läckage vilket indikerar att det finns brister i det tätskikt som ligger på det översta planet. Det noteras ett antal områden med spjälkningsskador på väggarna främst är dessa lokaliserade till elementfogarna i anslutning till golv. Spjälkningsskadorna är orsakade av kloridinitierad armeringskorrosion. Det noteras även sprickor med korrosionsutfällningar i ett antal fönsteröppningar. Dessa skador är sannolikt karbonatiseringsinitierade. 4.6.2 Bedömning av skador Skadorna är beständighetsnedsättande. Skadeutvecklingen i väggarnas nederdel och i fönsteröppningarna bör antas vara accelererande. 25 av 34
4.6.3 Bilder Bild 16. Vägg mot väster. Röda ringar markerar spjälkningsskador, pilar markerar läckage från plan 2. 26 av 34
4.7 Balkar i plan 1 Det finns 11 st. balkar i två olika utföranden i plan 1. Balkarna i plan 1 är likadana som balkarna i plan 0. Balkarna ligger upplagda på pelartopparna. 4.7.1 Skadebild och anmärkningar Skadeutbredningen är mycket mindre omfattande än i plan 0. Det noteras bristfälliga täckande betongskikt på en balk, här ligger armeringsjärnen i ytan och är korrosionsskadade. Se Bild 17. Det noteras tecken på äldre läckage från plan 2. Se Bild 17. Ett pågående läckage från plan 2 noteras vid en kabelgenomföring. Se Bild 18. 4.7.2 Bedömning av skador De ytliga armeringsjärnen kommer att fortsätta att spjälka loss de täckande betongskikten. Skadan är därmed att betrakta som beständighetsnedsättande. De pågående läckage innebär bristfälligheter i tätskiktet på plan 2. Skadan är att betrakta som beständighetsnedsättande. 27 av 34
4.7.3 Bilder Bild 17. Ytligt monterade armeringsjärn i underkant balk. Notera även spår av äldre läckage. Bild 18. Pågående läckage vid kabelgenomföring. 28 av 34
4.8 Undersida av bjälklagselement över plan 1 Bjälklagselementen är prefabricerade förspända så kallade TT-kassetter. Spännvidd c:a 15 m. Total bjälklagsyta c:a 2390 kvm. 4.8.1 Skadebild och anmärkningar I ett stort antal elementändar noteras ytligt monterade bygelarmeringsjärn. I många fall ligger dessa i ytan och är synliga. Det noteras även synliga armeringsjärn längre in mot mitten av elementen. Det noteras i ett antal punkter sprickor i anlutning mellan fläns och liv i elementen. Det noteras tecken på äldre läckage från plan 2. 4.8.2 Bedömning av skador De ytligt monterade armeringsjärnen i elementändarna medför att reducerad tvärkraftskapacitet och nedsatt spjälkningskapacitet. Denna skadetyp kan därför vara både beständighets- och bärighetsnedsättande. Sannolikt är betongen i de områdena med läckage kloridkontaminerade. Spännlinorna i elementen är korrosionskänsliga, dels för att de består av många tunna tvinnade trådar med liten inbördes tvärsnittsarea och dels för att de är förspända. 29 av 34
5. Kortfattat om reparationer av betongkonstruktioner När en betongkonstruktion ska repareras måste ett par faktorer beaktas innan reparationsmetod kan väljas. 5.1 Kartläggning av orsak till uppkommen skada Den första faktorn är att orsaken till skadans uppkomst måste kartläggas. Detta görs genom inspektion och provtagning av betongkonstruktionen. För att reparationen ska få ett beständigt resultat så krävs att den utförs på rätt sätt och i tillräckligt stor omfattning. I de fall då betongskador uppkommit i parkeringsgarage så är de oftast orsakade av kloridinitierad armeringskorrosion. I dessa fall måste den kloridkontaminerade betongen avverkas i så stor omfattning att armeringsjärnen inte kommer i kontakt med någon kloridkontaminerad betong, annars föreligger risk att nya skador uppkommer inom kort. Om man inte avverkar betong kring armeringsjärnen så ligger armeringsjärnen sannolikt kvar i kloridkontaminerad betong eftersom kloriderna sannolikt trängt in förbi armeringsjärnen. Om man inte avverkar ett tillräckligt stort område kring skadan eller om man inte kartlagt kloridernas utsträckning kring skadan så finns det risk att delar armeringsjärnen fortfarande ligger i kloridkontaminerad betong. Detta medför risk för potentialförkjutning mellan den reparerade delen och den del av ytan som lämnats orörd. Detta kan leda till en jonvandring med ett accelererat skadeförlopp som följd. 5.2 Utredning av konstruktionens bärighet Den andra faktorn beaktar konstruktionens bärighet. Man måste, innan reparation utförs, utreda om skadan påverkat konstruktionens bärighet. Om bärigheten påverkats negativt så måste den återställas. Om reparation utförts på så vis att bara delar av armeringsjärnens omkrets friläggs innan ny betong gjuts så kan det leda till att armeringsjärnen inte samverkar med betongen på ett tillfredsställande vis. Detta kan leda till allvarliga olyckor i form av kollapser av hela konstruktioner. För att tillfredsställande samverkan ska kunna uppnås så måste armeringsjärnens omkrets friläggas och avståndet mellan armeringsjärn och avverkningsgräns vara tillräckligt stort för att cement och ballast ska kunna kringgjuta armeringsjärnen. Det är även viktigt att man får ett tillräckligt stort avstånd mellan armering och avverkningsgräns att de kvarvarande kloriderna i den äldre cementen inte kan vandra igenom den nya betongen till armeringen och orsaka nya korrosionsangrepp. I vissa fall kan det även vara aktuellt att komplettera den befintliga, korrosionsskadade, armeringen för att bärigheten i konstruktionen ska kunna återställas. Skador på spännarmerade konstruktioner är mycket komplicerade och kostsamma att åtgärda. Speciellt om reparationerna kräver att spännlinorna friläggs, vilket kan vara aktuellt om cementen kring linorna innehåller höga halter av kloridjoner. Friläggning av spännlinor innebär risk att de spjälkningskrafter som linorna ger upphov till måste tas upp av delar av konstruktionen som inte är avsedda att ta hand om dessa krafter. Därför behöver man ofta förstärka dessa 30 av 34
delar innan reparationen påbörjas. Friläggning av spännlinorna kan dessutom ge upphov till reducerad bärighet. Därför kan en reparation avsedd att återställa bärigheten resultera i det motsatta. 5.3 Erfarenheter från tidigare inspektioner Ramböll har inspekterat hundratusentals kvadratmeter betongkonstruktioner. I många av dessa konstruktioner syns spår av äldre felaktigt utförda reparationer. I vissa av dessa fall har reparationen utförts på så vis att konstruktionernas bärighet kraftigt har försvagats. Det är väldigt vanligt att reparationerna endast döljer skadorna, som kan vara av mycket allvarlig karaktär. För att lyckas med betongreparationer krävs noggranna inspektioner och provtagningar, mycket stor erfarenhet och kunskap om betongens nedbrytningsmekanismer samt noggranna kontroller under reparationsentreprenadens utförande. 31 av 34
6. Åtgärdsförslag 6.1 Alternativ 1, riv och bygg nytt (rekommenderas) Med avseende på skadornas komplicerade natur och omfattning föreslås primärt att garaget rivs och ersätts med ett nytt. Detta alternativ ger ett garanterat beständigt resultat med en livslängd på minst 50 år om det utförs på rätt sätt. 6.2 Alternativ 2, renovera Åtgärderna som föreslås i detta alternativ kan ge ett beständigt resultat om de utförs på rätt sätt. Man bör dock vara medveten om att skador sannolikt kommer att uppkomma på delar som idag inte är skadade och som inte berörs av renoveringen. 6.2.1 Pelare i plan 0 Samtliga pelare berörs av åtgärd enligt nedan. Betongreparation och kloridsanering ska utföras enligt nedan: 1. Bjälklagen ovanför pelarna avlastas med stämp. 2. Asfalt och fyllning rivs ner till plint. 3. Betong i pelaren från plint och upp till c:a en halv meter ovanför asfalten avverkas med vattenbilning till ett djup av c:a 25 mm bakom de stående armeringsjärnen. Betong i pelarens övre del, från bjälklagets undersida och ner till konsolens underkant avverkas till ett djup av c:a 25 mm bakom det inre lagret armering. Uppskattat avverkningsdjup: 70-90 mm. Avverkning ska ske runt hela pelaren i den nedre delen och i de synliga delarna av den övre delen. Pelarnas konsoler avverkas runt om. 4. Ny betong gjuts med täckande betongskikt 45 mm. 5. Ny asfalt läggs med fall från pelarna. Mängd: 10 st. 32 av 34
6.3 Väggar plan 0 De längsgående väggarna berörs av nedanstående åtgärd. De tvärgående väggarna åtgärdas endast punktvis. Reparation bör utföras enligt nedan: 1. Ovanförliggande bjälklag stämpas. 2. Asfalt rivs till plint. 3. Betong avverkas till 25 mm bakom det inre armeringslagret, hela väggytorna berörs av vattenbilning. Bjälklagselementens upplag friläggs. Uppskattat avverkningsdjup 70-90 mm. 4. Kompletteringsarmering monteras för att begränsa sprickbredder i ny betong. Uppskattad mängd kompletteringsarmering Φ12s100 i vertikal- och horisontalled. 5. Ny betong gjuts med täckande betongskikt 45 mm. Under upplagen gjuts konsoler av betong som rasförankras till bjälklagselementen. Gjutningarna ska ske med dilatationsfogar vid varje elementsfog. 6. Ny asfalt läggs med fall från väggar. Uppskattad väggarea i plan 0: 550 kvm Uppskattad mängd betongavverkning: 50 kbm. Uppskattad mängd ny betong: 65 kbm. 6.4 Balkar i plan 0 Eftersom balkarna är förspända måste åtgärdsförslagen projekteras noggrant. Ett alternativ till betongavverkning kan vara att lasta av balkarna med pelare eller väggar under balkarna. Efter att avlastningar är monterade kan kloridkontaminerad betong avverkas och ersättas med ny. De två balkarna under körbanorna kan inte avlastas utan måste först förstärkas innan kloridkontaminerad betong avverkas och ersätts med ny. 6.5 Bjälklagselement över plan 0 Eftersom balkarna är förspända måste åtgärdsförslagen projekteras noggrant. Den kloridkontaminerade betongen måste avverkas på ett sätt som inte äventyrar förspänningskraften och som inte medför risk för spjälkning på grund av förlust av samverkan mellan betong och spjälkningsarmering. Detta kommer att bli komplicerat. Alternativt kan bjälklagselementen rivas och ersättas med nya element. Detta kräver dock att bjälklagselementen i det översta planet och väggarna i plan 1 rivs för att möjliggöra åtkomst av nya bjälklagselement i plan 1. 33 av 34
6.6 Pelare i plan 1 Pelarreparation sker på liknande sett som för plan 0, bortsett från att reparationsområdet avgränsas till pelarnas nedre del. Mängd: 10 st. 6.7 Balkar i plan 1 Gäller de balkar som uppvisar bristfälliga täckande betongskikt. I de områden där de täckande betongskikten är mindre än 20 mm bör reparation utföras enligt nedan. 1. Karbonatiserad betong avverkas, minsta avverkningsdjup 25 mm bakom armering. 2. Ny sprutbetongbetong appliceras. 34 av 34