Prognostisering av risker för alkalisilikareaktion (ASR) i vattenkraftskonstruktioner. Materialgruppen, CBI Betonginstitutet

Relevanta dokument
Frågor att belysa. Vad är Akali-Silika-Reaktioner (ASR)? Hur identifierar man ASR-skador? Vilka kan konsekvenserna bli? Vad kan man göra åt det?

Risker för alkalisilikareaktion i dammar av betong med lågalkaliska cement och ballast från fjällbergarter

ASR problematik i Sverige

Frågeställningar kring beständig betong avseende ballastmaterial vid säkerhetshöjande åtgärder i Järpströmmen/Håckren Ett beställarperspektiv

ANVÄNDNING AV ALKALIREAKTIV BALLAST I BETONG

Hans-Erik Gram Björn Lagerblad Hans-Erik Gram

VUC:s Informationsdag, Elisabeth Helsing, RISE

VÄGLEDNING FÖR VAL AV BALLAST I KONSTRUKTIONER FÖR VATTENBYGGNAD

Hållbart samhällsbyggande med beständig betong En ny vägledningsrapport tar form

Provningsmetoder för tillstånds- och livslängdsbedömning

TILLSATSMATERIAL FÖR BETONG

Inverkan av alkalisilikareaktion (ASR) på lamelldammars bärförmåga

Seminarium 4 Beprövade innovationer biter bäst provning och certifiering

DOSERINGSRÅD MERIT 5000

Standarder/nya regler

Bergkrossmaterial som ballast i Betong

Alkalisilika reaktioner i betong med krossballast

Nyheter i nya SS

Betong med tillsatsmaterial Inverkan på klimatbelastning och beständighet

CBInytt. TEMA ASR - Forskning - Utredningar - Fuktens inverkan - Standardisering - Performance tests m.m. ASR - S:t Görans gymnasium SID.

Helkrossad betongballast proportionering och användning i betongproduktion Björn Lagerblad, CBI Betonginstitutet

Anjan Förebyggande underhåll gällande ASR. Marcus Hautakoski, Vattenregleringsföretagen Tomas Ekström, ÅF

Bindemedel för stabilisering av muddermassor. Sven-Erik Johansson Cementa AB

Betong och armeringsteknik

INVERKAN AV ASR PÅ BETONGENS BÄRFÖRMÅGA

SAMVERKAN MELLAN FÖRANKRINGSSTAG, BRUK OCH BERG BeFo-förstudie

Klimartsmart Betong - Egenskaper & användning. Ingemar Löfgren FoU chef Thomas Concrete Group

Ackrediteringens omfattning

Karakterisering av några svenska naturstenar med tunnslipsmikroskopi

Bascement TEKNISK BESKRIVNING

SLUTRAPPORT. Projekt 2.1.6b.Frostbeständighet hos betong med helkrossballast

RAPPORT utfärdad av ackrediterat provningslaboratorium

RAPPORT utfärdad av ackrediterat provningslaboratorium

Stenar är bitar ur berggrunden som lossnat.

I huvudsak har tekniska analyser utförts på berggrund i Sveriges tätortsregioner.

PROVNING AV BORRKÄRNOR FRÅN FORSMARK

RAPPORT utfärdad av ackrediterat provningslaboratorium

Ackrediteringens omfattning

Energieffektiv framställning av betong med krossat bergmaterial

Strålning. VUC s informationsdag 14 maj Magnus Döse/RISE BUILT ENVIRONMENT CBI SWEDISH CEMENT AND CONCRETE RESEARCH INSTITUTE

Ackrediteringens omfattning för Vattenfall Research & Development AB, Betongprovning

Sten från Kjula. Översiktlig okulär bergartsbedömning Södermanland, Kjula socken, RAÄ 292, 295 & 298. Erik Ogenhall UV GAL PM 2012:09

Natursten. ger karaktär och identitet till våra offentliga rum. Kurt Johansson. Landskapsutveckling, SLU, Alnarp 2010

Energieffektiv framställning av betong baserad på krossballast. Björn Lagerblad H-E Gram Mikael Westerholm André Horta. MinBas-dagen 2009 SGU-Uppsala

Asfaltdag Erik Malmqvist. Vad är vidhäftning? Hur löste man vidhäftningsproblematiken förr? Skador till följd av dålig vidhäftning

Nyheter inom betongområdet!

Grundämne Kontinental Oceanisk jordskorpa jordskorpa Syre (O) 46,8% 44,0. Kalcium (Ca) 3,0 8,4. Övriga 1,7

Anläggning. Förväntade studieresultat. Anläggning. Undervisande lärare. Kursens uppläggning. Husunderbyggnad Kommunal teknik Vägbyggnad

Betong med lägre klimatpåverkan

Bedömning av kvarvarande bärförmåga hos åldrande betongkonstruktioner

BETONGTEKNIK DÅ OCH NU. En exposé över 90 års betongutveckling

Karbonatisering av slagg- och flygaskebetong och dess inverkan på transportegenskaper

SVENSK STANDARD SS

Inverkan på bärförmågan av slaka bergsförankringar under betongdammar med hänsyn till nedbrytning. Rikard Hellgren

Teknisk förvaltning av Betongkonstruktioner

Moisture Conditions and Frost Resistance of Concrete in Hydraulic Structures. Martin Rosenqvist SVC-dagarna

Brandsäkring / Brandsikring ved brug af plastfibre

Projektet. Strukturutveckling och fuktbindning i cementbundna material där delar av Portlandcementet ersatts med flygaska. Doktorand: Handledare:

Sprutbetong. Tommy Ellison. Kraftindustrins Betongdag

Bentonitbufferten. KÄRNAVFALLSRÅDET Swedish National Council for Nuclear Waste. Montmorrilonitens struktur

BRF AGATEN UNDERSÖKNING AV BALKONGER. Projektnummer: 41823

Tätridå under dammardesign, utförande och kontroll. Håkan Stille SwedCOLD

RESTPRODUKTER I BYGGMATERIAL

Småskalig provtagning av berg för att kvantifiera lämpligheten för bergkross som betongballast

SLUTRAPPORT. Projekt 2.1.6a. Krympning hos betong med krossand

Betongprovning Hårdnad betong Elasticitetsmodul vid tryckprovning. Concrete testing Hardened concrete Modulus of elasticity in compression

Den nya betongen? Erfarenheter från cementtillverkare

Vittrings- och korrosionsproblem vid hantering av matavfall,

Research Institutes of Sweden DIVISION ENHET

Bergkvalitet Skåne. beskrivning till bergkvalitetskartor över delar av Söderåsen, Kristianstadsområdet, Linderödsåsen och Romeleåsen

SVENSK STANDARD SS :2015

Vilka krav ställer vi (betongtillverkare) på cement- och ballastleverantörerna för att tillverka betong med helkrossad ballast?

Provning av tryckhållfasthet, krympning och frostbeständighet av sprutbetong med TiOmix

Henry Flisell. Silika Flygaska GGBS. AD dagen Henry Flisell Swecem AB

Riksantikvarieämbetets norrlandsundersökningar IV. Petrografisk översikt av Umeälvsmaterialet Åhman, Erik

FABRIKSBLANDAD BETONG

Anläggning. Förväntade studieresultat. Anläggning. Kursens uppläggning. Undervisande lärare. Husunderbyggnad Kommunal teknik Vägbyggnad


Malmliknande jord från Norr Amsberg

Sandningsförsök med Hyttsten

SVENSK STANDARD SS :2014

Betong för industrigolv:

Corrosion of steel in concrete at various mouisture and chloride conditions. Licentiate work Johan Ahlström

Utvärdering av fullskaleanvändning av askor och andra restprodukter vid sluttäckning av Tveta Återvinningsanläggning

Nyheter inom betongforskningen

SP biogasar häng med!

BERGGRUNDSGEOLOGIN I STENSJÖSTRANDS NATURRESERVAT

Laboratoriets kundbilaga Metodnamn Benämning i rapport Metodavsteg

Inverkan av balkonginglasning

Betongskada bör utredas för att åtgärdas rätt

Utnyttjande av alternativa typer av ballast i betong

Projektet Strukturutveckling och fuktbindning i cementbundna material där delar av Portlandcementet ersatts med flygaska.

Dammbindare på betong, litteraturstudie

Fuktupptagning och frostbeständighet

Laboratoriets kundbilaga Metodnamn Benämning i rapport Metodavsteg

Modellering av svällande betong

Fuktmätning i högpresterande

Beläggningsslitage från dubbade fordon (slitagemodellen)

Fältprovning av betong under 20 år - Vad har vi lärt oss? Peter Utgenannt CBI Betonginstitutet


Transkript:

Prognostisering av risker för alkalisilikareaktion (ASR) i vattenkraftskonstruktioner. i li ki Mariusz Kalinowski Materialgruppen, CBI Betonginstitutet

Alkalisilikareaktion Starkt basisk miljö ph > 10 (ph > 12,5 i cementpastans porvätska) Fukt (RF > 75 %) Alkalier (Portlandcementets kemiska sammansättning) Alkalireaktiv ballast kristallin eller amorf SiO 2 Löslighet hos kvarts beror på många faktorer: ph, temperatur, kornstorlek och korngränsgeometri, deformation, förekomst av tvillingbildning och föroreningar i kristallstrukturen. AmorfSiO 2 är mest reaktiv. Även övrig mineralsammansättning i ballasten kan påverka reaktionen (t ex fältspat, lermineral)

Alkalisilikareaktion Svällningsförloppets styrparametrar är bara delvis kända, något som försvårar möjligheterna att göra livslängdsbedömningar men även att utveckla provningsmetoder som kan tydligt översättas till verkliga förhållanden för en konstruktion. to

Alkalisilikareaktion bildning av alkalisilikagel svällning bildning av sprickor i betongen Försämrad beständighet fukt, klorider, frost Försämrad hållfasthet vittring av betongen Volyminstabilitet expansion av konstruktionsdelar

Potentiellt alkalireaktiv ballast i fjälltrakten Långsamtreaktivabergarter: vissa gnejser, lågmetamorfa sedimentära bergarter, finkorniga skiffrar, mylonit mm Antas allmänt inte vara reaktiva i cement med Na 2 O ekv. < 0,6 vikt %, < 3.0 kg alkalier/m 3 betong Halter < 15 % lågreaktiv ballast, liten risk för skador på betong (gäller inte alltid!) Snabbt reaktivabergarter: opalförande sandsten och gråvacka Några procent opal kan ge expanderande reaktion redan vid en alkalihalt under 0,4 % Na 2 O ekv. (Stark, 1980).

Prognostisering Finns alkalireaktiv ballast i betongen? Kan reaktionen inträffa i den aktuella miljön? Vad blir reaktionens hastighet och omfattning? Skador på konstruktionen?

Metoder Okulärbesiktning av konstruktionen i fält Mätning av sprickbredder på konstruktionens yta med mätlupp Mätningavkonstruktionens expansion in situ med extensometer Provtagning Kvantitativ petrografisk analys av ballast bll ti planslip li och tunnslip Betongpetrografisk analys i planslip och tunnslip Mikrostrukturanalys i SEM (kemisk analys, alkalihalt, reaktionsprodukter) Expansionsmätning av betongprismor i laboratoriet (t ex Rilem AAR 3)

Klippen Ajaure Gardikfors + Håckrens regleringsdamm: Storån/Indalsälven, Åre kommun.

Ajaure

Gardikfors

Klippen (Överumans regleringsdamm)

Håckren

Damm Byggår Cementsort Gardikfors 1963 Limhamn LH Cement Ajaure 1970 LimhamnLH LH Cement Klippen 1994 Anläggningscement Håckren 2008 (nytt utskov) Anläggningscement Na 2O ekv. (% ekvivalent Na 2O = % Na 2 O + 0,658 x % K 2 O) < 0,6 vikt % Ajaure Gardikfors lågalkaliska lk li k cement Limhamn LH: Na 2 O ekv. = 04vikt 0,4 % Degerhamn Anl Std P CEM I: Na 2 O ekv. = 0,5 vikt %

Analys av cementpastans kemiska sammansättning med EDS/SEM Prov från Ajaure Garviken Håckren Klippen Oxid (vikt %) (vikt %) (vikt %) (vikt %) Na 2 O 0,2 0,3 0,1 0,2 K 2 O 01 0,1 03 0,3 02 0,2 03 0,3 Na 2 O ekvivalent 0,3 0,5 0,2 0,4

Ajaure

Gardikfors

Klippen

Petrografisk analys av ballast SP metod 1441 SS EN 932 3 Rilem AAR 1

Petrografisk undersökning i planslip och tunnslip Prov från Ballastens huvudbeståndsdelar Potentiellt alkalireaktiva bergarter Ajaure Amfibolit Mylonitiska yo ts krosszoner o i amfiboliten Gardikfors Amfibolit Mylonitiska krosszoner i amfiboliten Klippen Amfibolit Mylonitiska krosszoner i amfiboliten Håckren Metasedimentära bergarter, skiffer, kvartsit, metabasit Finkorniga och lågmetamorfa sedimentära bergarter

Ajaure Tunnslip, genomfallande polariserat ljus. Området i bilden är 1,7 mm brett.

Håckren Tunnslip, genomfallande polariserat ljus. Området i bilden är 1,7 mm brett.

Håckren Tunnslip, genomfallande polariserat ljus. Området i bilden är 1,7 mm brett.

Planslip Ajaure Klippen Håckren

Ajaure Djup i betongen: 40 mm. Tunnslip, UV ljus. Området i bilden är 6,7 mm brett.

Klippen Djup i betongen: 5 mm. Tunnslip, UV ljus. Området i bilden är 6,7 mm brett.

Håckren Djup i betongen: 40 mm. Tunnslip, UV ljus. Området i bilden är 6,7 mm brett.

Betongpetrografisk analys i planslip och tunnslip Mikrosprickfrekvensen i betongens bindemedel och ballast är låg Sprickmönster på betongens yta är orsakad av ytliga sprickor (djup max 30 mm) Inga tecken på ASR

Bedömning av stenmaterialets alkalireaktivitet Rilem AAR 2 (ASTM C 1260): 4 veckor, 1 M NaOH lösning, 80 o C CBI metod nr 1, Alkalisilikareaktivitet i betong (1992): minst 20 veckor, Slite Bygg, mättad NaCl lösning, 50 o C Rilem AAR 3: 52 veckor,1,25 % Na 2 O ekv., 38 o C Högalkalisk miljö, ekvivalent Na 2 O halt > 0,6 %

Expansionsmätningar på borrkärnor Ajaure Gardikfors Håckren Klippen

Slutsatser från undersökningen Vi har inte funnit några tecken på att ASR har skett i betongen hittills. Vi bedömer risken för ASR i undersökta konstruktionsdelar i Ajaure, Gardikfors, Håckren ochklippen sommycketmycket låg,ävenpå150årssikt. års sikt.

CBI:s pågående arbete Utveckla och tillämpa effektiva undersökningsmetoder. Upprätta databas över svenska alkalireaktiva ballastmaterial.

TACK! Klippen