INSTITUTIONEN FÖR BYGGNADSTEKNIK TEKNISKA HÖGSKOLAN LUND DIVISION OF BUILDING TECHNOLOGY THE LUND INSTITUTE OF TECHNOLOGY KORROSION OCH KALKURLAKNING VID SPRICKOR BETONGKONSTRUKTIONER CORROSION OF STEEL AND LEACHING OF LIME NEAR CRACKS IN CONCRETE STRUCTURES ULF A. HALVORSEN BULLETiN 1 LUND, SWEDEN 1966
INSTITUTIONEN FÖR BYGGNADSTEKNIK TEKNISKA HÖGSKOLAN LUND DIVISION OF BUILDING TECHNOLOGY THE LUND INSTITUTE OF TECHNOLOGY KORROSION OCH KALKURLAKNING VID SPRICKOR BETONGKONSTRUKTIONER CORROSION OF STEEL AND LEACHING OF LIME NEAR CRACKS IN CONCRETE STRUCTURES ULF A. HALVORSEN BULLETIN 1 LUND, SWEDEN 1966
Innehåsförteckning F ö r o r d I n t r o d u k t 1 o n De I. Korrosion på ingjutet stå o.. 2. In e dn i ng o e,., et Korrosionsprobemet 1 svensk betongpraktik Amänna synpunkter på stås korrosion 1 betong 2.1 Korrosionsteori 2.2 Betongens inverkan 2.3 Sprickors inverkan... I o sid I I t I I 6 7 O O 11 12 4. Litteraturstudie betr sprickors inverkan på korros i on s angrepp Korrosion vid sprickor J. vattenbyggnadsbetong 4.1 Orientering 4.2 Utförandet av undersökningen 4.3 Inspektionsresutat och sutsatser I " " I I 13 17 17 18 19 5. Sprickors inverkan på korrosion av värmerör ingjutna J. sipbruk 6. Orientering o o t o e e t a t 5.2 Progrrun för undersökningen 5o 3 Materia.. ~. Q o, o o 5.4 Tiverkning av provkroppar Inspektion av provkropparna Ii' Värderingsmetod vid inspektionerna Orienterande inspektion Inspektion av första fuständiga Q omgangen ror 5.6 Diskussion av försöksresutaten 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 Inverkan av varierande brukskvaitet Sp:dckviddens inverkan... Inverkan av CaC2-tisats Inverkan av varierande ingjutningsteknik.....,.. ~....... Inverkan av varierande täckskikt 5.7 sutkommentar... Sammanfattning, de I I I I I I I " If I I " I I I I If I 22 22 23 24 26 28 28 29 31 36 37 37 37 38 38 39 39
De II. Betongförstörese genont kakuraknin~ O. Inedning......... ".... Litteraturöversikt 2. Diskussion av urakningsmekanismerna 2.1 2.2 Amänna cementkemiska förutsättningar Hydratationsprodukternas stabiitet i rent va t t en 2.3 Faktorer som inverkar på cementets urakningsresistens 2.4 Värdering av riskerna för skadig urakning i en konstruktion 2.4.1 Betongs vattentäthet 2.4.2 Oika angreppsformer 3. Utförda undersökningar Fätinspektioner... 3.2 Läckningsmätning och vattenanayser 4. 3.3 Utborrning av provkärnor 3.3.1 Storfinnforsdammen 3.3.2 Krångfors I{Taftstation 3.4 Utrajudmätningar vid Storfinnforsdammen 3.5 Anayser av betongen~ kärnorna 3.5.1 Kemisk anays 3.5.2 Mikroskopisk tunnsipsanays 3.6 Värdering och diskussion av erhåna resutat S&mnanfattning, de II o o sid 42 " 43 t 65 " 65 " 68 I I I 71 78 78 " 79 f 87 " 87 " 89 " 93 I 93 I I 94 96 " 98 " 98 I 99 " 100 I 104 Litteraturförteckning ti de I " Figurer -29, de T.L " 30-60' de II I I II Biaga -6, de I " 7-14, de II
3. F b r o r d De under söminger so:s ut go r underag för det arbete, son härmed framägges, påbörjades under sonmaren 1961 vid Ceuent- och Betonginstitutets Konto.ktavdening, Stockhom, och har sedan hösten 1964 i vissa dear fortsatt vid Institutionen för Byggnadsns;ceriaära, Tekniska Högskoan i Lunc~. Undersökningarna onfattar des ångtidsaboratorieförsök ned avseende på korrosionsförhåandena för ingjutna vänaesingor vid sprickor i govbruk, des fätundersökningar av sprickor i vattenbyggnadsbetong ued avseende på deras inverkan på wrrosionsrisk för armeringen och kakuramingsrisk. Undersökningen av korrosion på ingjutna våmesingor har bekostats av Skån3ka Cenentgjuteriet AB, Stockhoi, medan de övriga undersökningarna har bekostats av Svenska Vatterucraftföreningen för Tekniskt Utveckingsarbete (VAST) smit de berörda kraftverksboagen, varav speciet sko_ nä.j..1.nas Krånc-;ece AB, som har bekostat en stor de av undersökningarna på Storfinnforsdammen. SmQtiga tackas haroed för att de gjort det mojigt att utföra detta arbete. Jag tackar även Ce:r.!ent- och Betonginstitutets odning för att jag fått tifäe att använda och bearbetc. undersökningarna ti denna uppsats. Initiativtagare ti undersö'",.ningarna vn.r överingenjör Lars B Nisson, då vic Krångede AE och VAST samt professor Sven G Bergström, cå chcf för CBI: s Kontaktavdening- Jag är dc båda stor tn.ck skydig för att jag fick tifäe att handha utförandet av arbetena samt för deras många värdefua råc och anvisningar. Professor Bergström har även senare - som chef' för Institutionen för Byggnadsmateriaära vi ö. LTH - föjt arbetet med stort intresse och har väviigt granskat manuskriptet.. För detta framför jag ett speciet tach. Vid utförandet av ie sika stadierna av dessa undersökningar har ett stort anta personer och institutioner hjäpt ti p2. oika sätt~ och de skn. aa hn. mitt varr:1a tack. Speciet tackas fru Aina Persson och fru Inger Röijcr f'ör dern.s arbete med utskrivninr: n.v manuskriptet och utarbetandet av biagor och figurer. Arbetet frarn.iigc:cs härmed so1r~ icentiatavhancine vi e Institutionen för ByggnadsmatqriaiirQ, Tekniska Högskoan i Lund. LunC!. i maj 1966 Uf A Eavorsen
4. I n t r o d u k t o n I samband med byggandet av massiva och förhåandevis grova betongkonstruktioner - son vid fertaet av svenske. betongdammar - förekommer ofta sprickbidning i vc:.rierandc omfattning. Spric~orna kan huvudsakigen karakteriseras som temperatursprickor och har sin främsta orsak i den värmeutvecking, som sker vid cementets hårdnande. Sprickorna kan antingen vara rena ytsprickor ~ som ofta uppstår i sarnband med att ytan utsätts för temperaturchoc:.:., t ex i sar!band med formrivningen, eer genomgående sprickor som uppstår under avsvanandet av konstruktionen genom att en fri hopdragning är förhindrad. Vid genomgående sprickor i konstruktioner utsatta för ensidigt vattentryet sker ofta omfattande äckning. Gjutfogar och diatationsfogar mean konstruktionsdearna utgör också svåra moment med avseende på risk för äc:ning, och det är mycket vanigt att omfattande äckning sker även vid fogarna. Läcmingen medför kara estetiska oägenheter, och det är sjävkart att den ej är förenig med det omedebara funktions\:ravet på en betongdamm att den ska vara tät. Det arbetas också starkt inom vattenbyggnadsbetongen for att få fram hj~ipmede mot sprickbidning och otäta fogar. I första hand önskar rrmn ett cement med ägre värmeutved:ing under hårdnandet samt förbattrade metoder vid utforandet av fogarna. De estetiska oägenheterna av äckningen är emeertid i många fa av mindre vi;:t och äckningen har ingen betydese med avseende på vattenforust. Sprickornas bc:tydese måste darför bedömas ur säkerhetssynpunkt, och de kostnc.der som nedagss för att reducera eer hindra uppkomst av äckande sprickor och fogar måste ses i reation ti de eventuea skaderisker de medför. Vid utförandet av VAS~:s inventering av sprickor och frostskador i vattenbyggnadsbetong (Bergström och Hisson/23) konstaterades, att sprickbidningen och äckningen för YJ..ssa anäggningar Yar mycket omfattande, men utredningen gav ej underag för bedömning av i viken grad äckningen medför risker för konstrm~tionernas bestånd. Av speciea riskmoment nämndes frostskador i ansutning ti sprickorna, korrosion på armeringen
och betongförstörese genom kukurak.ning. Det ansågs angeäget att ~ytterigare uneersöka dessa risk..rnoment, och författaren!'i ck tifäe att utföra utredningarna rörande de två sistnämnda momenten, korrosion och kakurakning. Undersökningarna skue uppäggas med specie inriktning på svenska förhåanden cch i första hand utföras som fätundersökningar och itteraturstucier. Paraet med dessa undersökningar har under författarens edning pågått en undersökning av risken för korrosionsskador på ingjutna värmesingor, speciet med syfte på riskerna vid eventuea sprickor i ingjutningsbetongen. Denna m1dersökning utförs som en ångtidsaboratorieundersökning och har ännu ej sutförts. Korrosionsprobemen vid sprickor anses vara ikartade, oberoende av om det ingjutna stået är armering eer vö,rmerör, och det anses naturigt att utnyttja resutaten från de två undersökningarna i denna uppsats för att kunna beysa frågan på bästa sätt. Uppsatsen har uppdeats i två huvuddear: De I: Korrosion på ingjutet stå De II: Betongförstörese genom kakurak.ning. För båda dearna gäer att de speciet avser förhåandena vid sprickor och fogar. I det fojande anges 11 förf 11 soe referens ti författarna av refererade pubikationer, medan 11 författaren 11 avser författaren av denna uppsats.
6. De I. Korrosion på ingjutet stå O. Inedning Det är amänt accepterat att betong utgör ett mycket bra skydd mot korrosion på ingjutna stå under förutsättning att betongen är av tät och "god" kvaitet och att stået är fuständigt kringgjutet genom ett fackmässigt arbetsutförande. Om emeertid utföranj.et brister pt:. n:~~on Iin}:t, s;_, J..tt förutsättningarna ändras genom att t ex betongen är porös och otät, stået är otiräckigt kringgjutet, eer betongen innehåer sprickor in ti stået, föroras skyddet och man har risk för korrosionsskador. Litteraturen på detta område är mycket omfattande och det finns redovisade ett stort anta exempe på avariga skadefa, (se itteraturförteckningen, 2, 3 och 4). Genomgående gäer emeertid att den mijo i viken konstruk-. tionen befinner sig, har avgörande betydese för huruvida man ska få skador eer icke. Detta gäer såvä den yttre mijön, makromijön, i form av temperatur, fukt och förekomst av korrosionsbefrämjande föroreningar och sater i den atmosfär, som omger konstruktionen i sin hehet, som den okaa mijön, mikromijön, omedebart inti stået vid de för korrosionsrisk utsatta stäena. Mijöns korros i vitet är främst bestämmande för angreppshastigheten och framskridarrdet av korrosionen, och såedes avgörande för huruvida man ska få någon skada av betydese inom konstruktionens avsedda ivsängd. Det är därför givet, att man vid fastståandet av fordringarna på betongkvaitet oika ånaers normer, minsta tiåtna täcksbr.t, maximat tiåtna sprickvidd, ingjutningsteknik m m, måste anpassa dessa ti de förekoramande mijötyperna. Här kan avsevärda skinader förekomma mean t ex täta industristråk vid Atantkusten och gest industriaiserade orter i Sverige. På grund av korrosionsprobemens högst sammansatta natur med ett ota inverkande faktorer har man för närvarande ingen möjighet att på teoretisk väg faststäa gränserna för det som ur korrosionssynpunkt är farigt och eder ti skador, och det som är ofarigt.
För att ösa ce byggnadstekniska frågorna måste man såedes gripa ti erfarenhet i form av noggrann anays av kända skadefa, samt acceererade försök, där man genom användandet av extrema betingeser försöker få freju vika faktorer som spear den dominerande roen. Genom att kombinera de resutat man,kan få på dc;tta sått med n.männa korrosionsteoretiska värderingar, kan man få fram fut godtagbara ösningar både ur byggnadstemisk och ekonomisk synpunkt med avseende på probemen i samband med korrosion på stå ingjutet i betong.. Korrosionsprobemet svensk betongpraktik Som nfunnts i inedningen är skadefasutredningar en väsentig faktor med avseende på att få fram data om de betingeser under viu~a riskerna för korrosionsskador är betydande i betongkonstruktioner. F n pågår en internatione utredning av denna typ under edning av en underkommitte i IABSE x), med medverkan av ett stort anta änder, däriband Sverige. Den svenska rapporten utarbetades efter en itteraturgenomgång samt en rundfråga med syfte att få fram uppgifter om kända korrosionsfa inom Sverige ( Havorsen/5). Litteraturgenomgången visade att frågorna om korrosion på ingjutet stå upptar en mycket begränsad de av svensk betongitteratur från ungefär år 1915 fram ti år 1962 (då rapporterna utarbetades), viket tas som en första indikation på att antaet kända och utredda skadefa är mycket itet. Under åren 1916-1917 utförde Svensk Betongförening en omfattande utredning kring dessa frågor, och man angav ungefåriga rekommendationer för utförandet av ingjutningar för att säkra konstruktionerna raot korrosionsskador. Dessa rekommendationer är i de väsentigaste punkterna fut överensstärn.mande med dagens rekommendationer. x) Internationa Association for Bridge and Structura Engincering.
8. Scdan början på 1950-tact fick emeertid frågan om korrosionsriskerna förnyat intresse i san-band med. högre utnyttjande av bögvärdiga armeringsstå, användning o.v koridhatiga tisatsmede scunt användning av uppvärmning r:..v go v medest ingjutna värmesingor. I biaga visas en sarrm,::mfattnircg av huvudresutaten från kända utredningar av wrrosionsskadefa i svensk betongpraktik. Insamandet av data från dessa skadefa visade att antaet fa, där korrosion på ingjuten armering varit den primära skadeorsaken, är mycket ringa inom den konventionea deen av svensk betongpraktik. det sig om konstru~tionsdear Vid dc rapporterade faen rör beägna i speciet korrosiv atmosfär, som t ex i oika typer av kemisk industri samtidigt som betongen ej gav tirackigt slydd genom att den innehö sprickor eer att täckskikten i det närmaste var obefintiga ( 1-5 mm). Däremot har det under de senaste åren (1955-1965) dykt upp ett förhåandevis stort anta korro:::ionssko.defa i samband med värmesingor ingjutna i bjäh.:ag;3betong eer i sipbruk ovanpå bjäkagsbetongen, (Bergström och Lundström/12 och Havorsen/13). f_ven i dessa fo. har emeertid skadan i första hand orsakats av att man ej beaktat wrrosionsris~erna och att utförandet vari t undermåigt med avseende på wrrosionsskydd. Inverkan av }::oridhatiga tisah-;rr_c=de på korrosionshastigheten och skaderiskerna har disku terats mycket och gett anedning ti fera undersökningar i form av båue fätinventeringar och aboratorie och fätprovningar (se t ex Bergström och Host/8, Trudsö/14 och Havorsen/15). Det ii r en amän uppfattning, at t närvaro av kor i d j o ner i betongen ökar korrosionshastigheten och verkar nedbrytande på betongens korrosionsskyddande förmåga, men att koriderna ej är den primära orsaken ti uppkomsten av korrosion. Undersökningarna visar, att vid måttie;a doseringar av tisatserna ( < 2 % CaC1 2 av celentvikten) får man inga skador, om betongen i övrigt är utförd så att den skyddar mot korrosion. Detta beaktas b a i dc nya betongbestäw~neserna (B5-1965/16), där tisats av koridhatiga tisatsmede tiåtes under förutsättning att den totaa koridhaten i betongen ej överstiger 1,5 % räknat som vattenfri CaC1 2 Bestiimmeserna säger dock, att "vederbörande
9. myndighets" tistånd fordras i de fa riskerna för wrrosion bedöms vara särskit stora. Enie;t betongbest5.mmeserna är detta i konstru;:tionsgrupperna a - c, där man tar hänsyn ti hög fukthat, förekomst av sajter, ensidigt vattentryck och risk för frostskador. Utöver dessa konstrw~tionsgrupper gäer den angivna reservationen beträffande användandet av Cac1 2 även a3 de andra fa, dår man anser korrosionsfaran vara stor, och ti denna grupp måste man b a räkna ingjutna värmerör. Sprickors inverkan på korrosionsriskerna är ofta omdiskuterad och osäkerheterna i samband med faststäandet av tiåtna sprickvidder är rätt stor, när det gäer korrosionsfrågorna. Det är emeertid ej troigt, att det finns något amängitigt samband mean sprickvidd och korrosionsrisk, utan den omgivande mijön är avgörande f~r huruvida man överhuvudtaget kan tiåta sprickor och eventuet för hur stora de får vara. I det föjande ska först ges några amänna synpunkter på stås korrosion i betong med speciet avseende på sprickors inverkan~ varefter det ska redogöras för två undersökningar av korrosionsriskerna vid sprickor för två oika typer av betongkonstruktioner. Den första av dessa rör sig om risken för korrosion på armeringen i vattenbyggnadsbetong i samband med äckande sprickor och fogar. Denna undersökning har utförts som en fätinventering och bekostats av VAST x). Den andra undersökningen avser korrosionsrisken för ingjutna värmesingor vid sprickor i sipaget och utförs som ett ångtidsförsök vid Cement och Betonginstitutet i Stockhom. Denna undersökning bekostas av Skånska Cementgjuteriet AB, Stockhom. x) Svenska Vattenkraftföreningens stiftese för Tekniskt Utveckingsarbete.
10. 2. Amänna synpunlter J)å st~s korrosion betone; 2.1 Korrosionsteori Den teoretiska sidan av mekanismen vid korrosionen av stå ingjutet betong har i förhåandevis stor omfattning behandats itteraturen. För grundigare studium kan b a hänvisas ti Sneck/17. I syfte att ge en uppfattning om hur sprickor och fogar i betongen kan påverka korrosionsrisken för armeringen ska emeertid ges en kort översikt över grundmekanismen i stås korrosion och förutsättningarna för att korrosionen ska kunna äga rum. Den korrosionstyp det gäer anses huvudsakigen vara en eektrokemisk process, där det bidas s k korrosionseement på ståytan, bestående av anod och katod, som antingen metaiskt eer eektroytiskt är edande förbundna. Den ström som edes i sådana eement uppstår genom en potentiadifferens mean anod och katod, och potentiadifferens uppträder som föjd av exempevis: oika metaers potentiaskinad potentiaskinad mean ytskikt (oxid) och grundmeta inhomogenitcter metaen (egerine;ar o dy) varierande koncentration, sammansättning och syrehat i eektroyten (skida eektroyter, uftningseement) vagabonderande strönjid.ar Potentiadifferenserna vid armeringsståets yta är atid tiräckiga för att korrosionseement ska kunna bidas, och man kommer att få korrosion, om övriga nödvändiga förutsättningar för att korrosionen ska kunna fortgå, är uppfyda. Som eektroyt fungerar i amänhet vatten med eventuea östa sater, och nedbrytningen av järnet sker i prncip genom att järnjoner går i ösning vid anoden och förbinder sig en sekundär reaktion med syre ti rost. De resterande fri::: eektronerna vandrar ti katoden, där de måste upptagas av en 11 eektronacceptor" för att icke korrosionen ska upphöra. I starka syror kan syrans fria väte - joner uppta eektronerna, medan i ösningar som icke innchc,,er tiräckigt med fria vätejoner
. (ph > 4), o.tss" i de festa fa sari rör stå eektrono na upptf?..s enigt fojande schema: betong, och birti fordras som synes tigång ti syre. Har man ingen ''ecktron8"cceptor" upphör korrosionen, och detta sker såedes i betonr; om man icke har tiräckig tigång på syre. De nödvändiga förutsättningarna för att korrosion på stå ska kunna äga rum nr såedes föjande: a) tiräckig potr:;ntiadifferens mean anod och katod i de bidade korrosionseementen, b) eektroyt med tirö.ckig edningsförmåga (eer direkt kontakt mean oica metaer), c) tigång ti syre som fungerar som 11 eektronacceptor", d) ngcn förekomst av skyddande skikt på ståytan. Hårdnad betong innehåer normat en betydande mängd fri kak (Ca(OH) 2 ) och dctt2 gör att vatten i betong i amiinhet iir Hiittat på ~c:dk och har pe av storeken 12-13. I denna mijö bidas på ståytan ett s k passivskikt, som effektivt hindrar korrosion. I den mån betongen förmår skydda detta skikt och hindrar att iimnen, som wn fö:rstöra det (t ex korider) kan triinga in ti stået flr man atså icke korrosion ps armeringen i betongen. Ytterigare verkar betongen skyddande, om den iir så tät att den hindrar fukt- och framför at syretigång ti stået. När får man då korrosion på armeringen, och vad är förutsättningarna för att korrosionshastigheten ska vara så stor, att man får a variga skaderisker i befintiga :'~onstruktioner? Denna fråga kan för närvarande icke besvaras på rent teoretisk grundva, men möjigen genom fätförsök och fätobservationer med kartäggning och anays av betingeserna i de oika faen.
~ör stå i betong har de viktigaste korrosionsbestämmande faktorerna schematiskt uppstäts i tabe 1. Tabe 1: Korrosionsbestämmande faktorer 12. Huvurigrupp. Den yttre mijöns aggressivitet 2. Fetongens kva i t et 3. Armeringens ingjutning 4. Oika metaer i kontakt. vagabonnerande strömmar. 5. Sprickor i betongen Undergrupper Fukt, temperatur, syretigång, föroreningar i atmosfären (korider, kodioxid, svave m m). ~ijöväxingar. Porositet, homogenitet, cementtyp, cementhat. Tisatser. Täckskikt, förekomst av uftfickor so~ föjd av dåig ingjutning. Exempevis kontakt mean armering och värmerör, eedningar o dy. Genomgående sprickor, ytsprickor. Sprickvidd vid ytan och vid armeringen. I dessa undersökningar är det effekten av sprickorna (och fogarna) som i första hand ska utredas. Det är givet att sprickor som har nått in ti armeringen kommer att petverka förutsättningarna för korrosion i ogynnsam riktning. ~n sammanstäning av tänkbara korrosionsbefrämjande verkningar hos sprickor ges i tabe 2.
13. Tabe 2: Sprickors inverkan pu korrosionsrisken. 2. 3. 4. Orsak Syre och fukt kan tränga in ti stt:et genom sprickor. Genomströmmande vatten akar ur betongens fria kak. Kosyra från uften eer vattnet tränger in ti armeringen. Aggressiva ämnen kan ätt tränga in ti sttet. Verkan Ökad potentiadifferens vid ståytan som föjd av varierande syrekoncentration i och vid sprickan. Tigungen på eektroyt och 11 eektronacceptor" ökar. '\etongens ph reduceras och den passiverande verkan minskar. -'e tongen karbof'atiseras in ti armeringen och man får samma verkan som under punkt 2. i'etongens S{yddanre effekt kan förstöras. Det är st.edes kart att sprickor i betongen totat kan förstöra det korrosionsskydd ingjutet stå har, och i många fa kommer en koncentrerad frätning i och vid en spricka att snabbare ge avariga skador än en mera jämnt fördead korrosion. Man kan emeertid f n ej förutse den; samade effekten av sprickorna, då även andra faktorer än de ovannämnda inverkar såsom sjäväkning av sprickorna, tätande effekt av utfäda karbonater, ny tiförse av kak från betongen inti sprickorna samt sambandet mean sprickvidden och den yttre mijöns aggressivitet, inverkar. 3. Litteraturstudie betr sprickors inverkan på korrosionen F.n stor de av den existerande itteraturen rörande korrosion på armering i betong diskuterar även frågor om sprickornas inverkan och vika sprickvidder man ur korrosionssynpunkt bör kunna tiåta i armerade betongkonstruk- tioner. Tremper/18 redovisade år 1947 resutaten från en undersökning som omfattade betongkvaitet, armeringstyp och sprickvidd som undersökningsvariaber. Provkropparna agrades utomhus i 10 år, innan de ingjutna ståen togs ut för bestämning av korrosionens omfattning. Provkropparna omfattade sprickor med vidd varierande från 0,13 mm - 1,3 mm (mätt på ytan), två typer armeringsstå, tre
oika vet samt dåigt och vägraderat Jaastmateria. Täckskiktens tjockek var genomgående c:a 3 cm. Atmosfärens korrosivitet vid försöksområdet kan karakteriseras som mede, c:a 145 regndygn per år, inga industriföroreningar men möjigen ntgon närvaro av korider, eftersom försöksområdet L\g i närheten av havsvatten. '.Tid inspektionen av provkropparna fann man fera exempe på. sjäväkning av de finare sprickorna, dessas ursprungiga vidd var 0,1-0,2 mm. På korroderade stå var angreppet koncentrerat ti området i och vid sprickorna. Inspektionen omfattade mätning av korroderad yta samt mätning av korrosionsdjup. i'!an fann en signifikant ökning av den korroderade ytans storek med ökande sprickvidd, men man fann ingen effekt av sprickvidden med avseende på maximat korrosionsdjup. 14. Frätningsdjupet varierade mean 0,03 mm och 0,4 mm. Man fann i övrigt inga signifikanta effekter av övriga undersökningsvariaber. KQrrosionsangreppet bedöms totat vara av mycket ringa omfattning med hänsynstagande ti den förhåandevis ånga exponeringstiden på 10 dr, och man drar sutsatsen att det under de vid försöket rådande eer motsvarande betingeserna ej finns avariga risker för omfattande korrosionsskador även vid större sprickor i betongen. Vid ett RILr.:f:!-symposium 11 0n Sond an0 Crack Formation in 'Reinforcen Concrete", som hös i Stockhom 1957, var sprickornas inverkan p~ korrosionsrisken en av huvudfrågorna, och generarapporten av de i5ruyn/19 kan anses represente~a en uppsummering av vad man då ansåg sig veta med avseende på denna fråga. (Sammanfattningen bygger på arbeten utförda av Brocard, Abees, Enge, Friedand, Voemy och de Bruyn). Det anges att man icke kan påräkna att rent amänt komma fram ti nigon "kritisk sprickvidd11, som kan representera den maximat tiåtna, även om det från oika hå finns försag på en sådan varierande mean 0,1 och 0,7 mm med preferens ti området 0,20-0,35 mm. Sprickvidcangiveserna hänför sig normat ti sprickvidden vid betongytan, och mijön förutsättes vara tiräckigt aggressiv för att korrosion ska kunna
15. äga rum. Risken ftr skadigt korrosionsangrepp anses emeertid bi påverkad av m~nga andra faktorer i tiägg ti sprickvidden, såsom betongens porositet 7 täckskiktets tjockek och graden av aggressivitet i omgivande mijö. De ~sruyn anger dock att när man vid utförda fätinventeringar har satt sprickvidden i reation ti korrosionens omfattning, har man fått en viss korreation mean dessa, så tivida att korrosionens omfattning har ökat med ökande sprickvidd. 'oemy/20 redovisar försök utförda över en 10-&rs period med prover utsatta för industriatmosfär (c:a! mg so 2 ;m3 uft) och betong med c:a 250-300 kg cement per m och 3 täckskikten 2-3 cm tjocka. Försöken gav m a p sprickviddens inverkan föjande resutat: Sprickor upp ti 0,2 mm! I " f! Ingen korrosion 0,2-0,5 mm Fäckvis n~gon korros i on > 0,5 mm större angrepp vid sprickorna Även Voemy hävdar dock, att sprickvidden ej är avgörande för bedömning av korrosionsrisken, utan fordringarna p~ maximat tiåten sprickvidd m~ste även anpassas ti övriga faktorer som betongkvaitet~ täckskiktstjockek och mijöns aggressivitet. Denna uppfattning synes dead av samtiga vid Stockhomssymposiet. Rehm och i'"fo/21 har utfört en undersökning av spric\:viddens inverkan på korrosion på armering i betong förvarad i mijöer av oika korrosivitet. I sutrapporten ineds. med en översikt över tidigare utförda försök av motsvarande art, och man sammanfattar dessa med att a erfarenhet visar, att korrosionsrisken ökar med förekomst av sprickor i betongen, men resutaten har varit mycket varierande och man kan ej på grundag av tidigare försök och erfarenheter komrna fram ti nd.gon "tiåten sprickvidc".
16, Förf:s egna försök omfattar betongbakar med sprickor varierande mean 0,1-0;8 mm och de förvarades i tre oika mij8er: a) På ett tak i ntinchen b) \Tjd ett kokeri i Ruhrområdet, där även utsatta för avgaser från ångok c) I tidvattenzonen vid Nordsjön. Resutaten omfattar observationer efter och 2 år och angivna sprickvidder avser mätning på betongytan. Täckskiktens tjockek var 1,5 cm. Intressant är att man icke i några fa observerade ytskador och sprickbidning som föjd av korrosionen pl armeringen, även i de fa korro- sionen var mycket omfattande med frätningsdjup inti mm. ~an fann vidare, att ökningen i korrosionens omfattning från förstu ti andra årets inspektion var mycket iten. Uetr sprickviddens inverkan fann man, att korrosionen ökade i intensitet och omfattning med ökande sprickvidd, dock utan att tendensen var entydig och genomgående. största sprickvidd utan spår av rost varierade mean 0,10-0,15 mm för samtiga agringsorter. Även om de avarigaste korrosionsangreppen ökade signifikant med ökande sprickvidd~ fann man förekomst av avarigaste korrosionsgrad (grad 3 enigt förf:s bedömningsskaa) även vid de mindre sprickorna, Op5-0,35 mm sprickvidd. Betydig korrosion kan suedes förekomma efter kort tid även vid små sprickor, om mijön är tiräckigt aggressiv. Ab~es och Fiipek/22 har studerat förekomst av korrosionsangrepp på stc:et i förspända betongbakar med ett anta mycket fina sprickor)> maxima sprickvidd O, mm. ~'akar- na förvarades i starkt förorenad industriatmosfär och täckskiktens tjockek var c:a 12 mm. ~1an fann ingen tendens ti korrosionsangrepp på armeringen och drar sutsatsen, att fina sprickor i förspända bakar ej ger orsak ti korrosion på armeringen under förutsättning av tät och fuständig ingjutning och tiräckiga täckskikt. Sprickorna mättes på betongytan~ och det är sannoikt att förspänningen i armeringen gör att sprickorna ej är tiräckigt öppna in ti stuen för att skapa förutsättningar för korrosion.
Den studerade itteraturen över sprickviddens inverkan på korrosionen på ing,jutna stå visar kartji att man ej kan värdera sprickviddens betydese separat, utan eventuea fordringar på maximat tiåtna sprickvidder måste bestämmas genom en samad bedömning av medverkande faktorer såsom betongkvaitet 0 täckskiktstjockek~ konstruktionstyp och omgivande mijös korros i vi t et.. 'f'.jär rarutsättningarna för att korrosi,)n ska kunna äga rum är uppfyda, ö~ar korrosi9nens omfattning med ökande sprickvidd, om man bedömer korrosionen genom uppmätning av korroderad yta. Däremot är det ej karagtpatt maximaa korrosionsdjupet vid angripna områden ökar med sprickvidden i samma grad. Djupa angrepp har redovisats även vid fina sprickor, när mijön har varit av tiräckig korrosi vi t et. ITid värderingar av korrosionsangt epp i samband med utredningar och underc~kningar är det ej tiräckigt att gradera angreppen efter korroderad ytn eer viktrarust efter avrostn:lng, utan en värdering på grundag av maximaa korrosicnr:3djur..:. : ensta{a frätgropar måste ock..;; så gtras. I vissa fa 9 som t ex i samband med ing,jutna, vattenfarande rörsingor, är koncentrerade punktangrepp avsevärt avarigare än mera omfattande men jämnt fördead ytkorrosion. För armering kan korrosionsgraden även värderas e;enorn o.n'jeindn:i_ng av d!"'agprovning på korroderade och idce ~ko:crcderade cgar av de uttagna järnen. Denna metod har provqts av T~~~sB(4. 17. 4. Korrosion vid ~pric~c:.'!'i~.~tenbx>g~gnadsb~ 4.1 Orient~ring Inspektioner av tist&ndet vid svensk~ vattenbyggnadskonstruktioner visar att äccande sprickor och foge,r utgtr en betydande de av de förekommande betongs{adorna. I VAST: s rapport 11 Sp:i."ickor och frostskador i vattenbyggnadsbetong"/23, diskuteras b a de tänkbara r:iskerna fbr fortsatt skadeutvec"1ng i samband med sprickorna och en av de eventuea oägen13terna.i som anges~ är korrosionsangrepp på armering~;järn s :--n igger inti eer korsar de äckande sprickorna och fogarna. f'.1an hade vid de rapporterade besiktningarna observerat rikig förekomst av
rostmissfärgning vid fera av sprickorna på nedströmssidan, viket indikerar att korrosion förekommit. Det ansågs därför nödvändigt, att närmare undersöka huruvida avariga angrepp hade skett eer kunde väntas. Då man genom teoretiska överäggningar och itteraturstudier ej kunde värdera riskerna med önskad säkerhet, vade man att utföra en undersökning i form av en fätinspektion av nyare och ädre anäggningar med avseende på förekomst av rostskador. 18. 4.2 Utförand~t_a~ ~nde~sökningen Undersökningen omfattar 11 anäggningar med åder varierande mean 10 och 55 år. 7 av anäggningarna igger i meersta Sverige och 4 i södra Sverige. r;eägenheten visas på fig. Vid inspektionerna har man sökt ut de dear av anäggningarna, där riskerna för korrosionsskador ansågs vara störst och här friades armeringen vid sprickorna. De festa observationerna har gjorts på uftsidans armering, men även vattensidans armering har inspekterats vid fera anäggningar. Sprickvidderna kunde som föjd av föroreningar i ytorna ej mätas. Vid värderingen av armeringens rostgrad fann man!i!\ :s korrosionsskaax)ej vara ämpig.ft~ värdering av den koncentrerade form av korrosion man får på armeringen i sprickor och fogar, varför föjande skaa tiämpades: o. Inga angrepp. Obetydiga, ytiga angrepp 2. stora dear av ytan brunfärgad av rost 3. Som 2, med enstaka punktangrepp/badrost 4. Rikigt förekommande punktangrepp/badrost 5. Märkbar tvärsnittsminskning (frätningsdjupet anges). Vid övriga bedömningar på de oika mätstäena har fbjande skaor använts: Läckning. Någon fukt observerad 2. Tydig fuktning av ytan närmast sprickan 3. större "gardiner" av fukt 4. Hea ytan under sprickan våt 5. Rinnande eer droppande vatten. x) Ingeni5rsvetenskapsakademiens Korrosionsnämnd: Skaa för maningsvärdet hos rostskyddsfärger. Stockhom 1961.
Kakutfäning. Antydan ti kakutfäning 2. Sammanhängande kakutfäning i och närmast under sprickan 3. "Gardiner" av kak under sprickan 4. St5rre partier med tjocka ager av kak 5. Hea ytan under sprickan täckt av tjocka kakavagringar. Rostutfäning (rostfärgning av betongytan). 2. 3. ~. 5. Antydan ti brunfärgning Brunfärgning utefter hea sprickan I av vissa "gardiner" I av större partier Påfaande stora och tjocka rostbeäggningar. Sedan observationsstäen utvats bestämdes järnens äge och riktning med hjäp av täckskiktsmätare. På ett par undantag när kunde järnen exakt okaiseras med mätaren. Efter protokoföring av nata rörande ytans utseende friades järnen för inspektion. Prov av betongen i täckskiktet över armeringen uttogs för eventuea supperande anayser. 4.3..f.nspek!i_9_n~r~su ta!_ ~ch ~utsa!_ser Inspektionsresutaten från de oika anäggningarna är sammanstäda i biaga 2 och i figurerna 2-19 visas exempe på typiska observationsstäen och resutat. En sammanfattande översikt över data för de inspekterade anäggningarna och huvudtendenserna i observationerna ges i biaga 3. Som framgår av sammanstäningen har man icke pi' någon av de besökta anäggningarna, vika i åder varierar mean 10 och 55 år, hittat några betydan._ de rostskador på ingjutna järn. De rostangrepp som iakttogs var koncentrerade ti fritt exponerade järn (täckskikt < 10 mm, gjutsår, öppna fogar o dy) samt ti sprickornas och fogarnas omedebara närhet med maximat angrepp i s,jäva sprickan/fogen och avtonande angrepp utifrån denna på en bredd av 2-5 cm.
20. Trots att man vid varje anäggning stkte ut de dear av konstruktionerna, där risken för korrosionsskador ansågs vara störst, kunde man ej puvisa att sprickorna och fogarna orsakat fariga korrosionsskador. Den yttre mijön i det undersökta området bedöms dock vara av åg korresivitet (dg årsmedetemperatur och ringa förekomst av korrosionsacceererande föroreningar som korider, svavegaser o dy), och sutsatserna begränsas därför ti att endast gäa konstruktioner i mijöer med motsvarande korrosivitet. Exempe på kimatets infytande på korrosionen visas i tabe 3 nedan och fig 20 (enigt Trägårdh/24). Tabe 3 Ort Gäivare :J:_,ovBn Fahut Hisingen Stockhom Grönskär Smögen GBteborg Sheffie1d, Fngand Kimat Korrosion g/rrf ur o #/år Inand, subarktiskt 13 1.7 " tempererat 36 4.6 ' I I 37 4.7, ' J västkust, tempererat 62 7.9, '' industri, " 80 10.2,, ostkust, Havs- 90 11.6 I I västkust, 103 13.2 ' Inand, industri, " 113 t. 5 I storindustri, If 8tO 107.8. Det undersökta områdets kimat motsvarar närmast inand, tempererat, och i nugon mun även inand, subarktiskt. Undersökningen visar att man vid de inspekterade anäggningarna ej fått några betydande skador i form av korrosion på armeringen vid äckande sprickor och fogar på konstruktionernas 1uftsida. Mijöns korrosivitet är dock så hcsg att stådetajer som exponerats fritt uppvisar betydande korrosion. I den mån man har kunnat inspektera vattensidans armering har man även här fått samma resutat. Observationerna fr~n vattensidan omfattar ej så många typiska sprickor och fogar, eftersom dessa i rege
är beägna reativt 1angt under vatteninjen, viket fhrsvårar inspektionen. rr,ed avseende pi korrosionsrisken är dett-a emeertid en förde, eftersom syretigången vid sprickor som konstant - eer ti större deen av ~ret - igger under vatten är mycket begränsad. 21. Den sthrsta gruppen av undersökta anäggningar var mer än 20 tir gama vid inspektionen, och endast två anäggningar var från tiden efter 1950. 'id de ädre anäggningarna var cementhaten något högre och även täckskikten tjockare än vid senare uppförda anäggningar, viket skue betyda att korrosionsrisken är större vid de mera moderna konstruktionerna. Undersökningen omfattar emeertid fera observationsstäen där täckskikten av oika anedningar bivit tunnare än avsett, och där betongen varit porös och urakad, utan att detta resuterat i skador pl armeringen. En sutig värdering av undersökningsresutatet ger stiedes att man ej har hi t ta t n<1got stöd för att äckande fogar och sprickor medför någon risk för avariga korrosionsskador p<'; armeringen i svenska vattenbyggnadskonstruktioner. De undersökta anäggningarna omfattar något varierande mijöer och anses representera mijöer som är typiska fc:sr S'#enska vattenbyggnader, men omfattar inga konstruktioner i mera korrosiv industrimijö. Denna undersökning ingår som ett ed i VAST:s utredning av skador i vattenbyggnadsbetong och dess syfte har varit, att {arägga huruvida sprickor och otäta fogar medför korrosionsskador av betydese på armeringen i dessa konstruktioner. Undersökningen visar entydigt att så ej är faet, och då man ikaedes ej kan hitta något tidigare rapporterat fa av betydande korrosionsskada på armeringen inom svensk vattenbyggnadsbetong, kan man dra den sutsatsen, att korrosion på armeringen i dessa sammanhang f n icke representerar något avarigt probem.
22. 5. Sprickors inverkan på korrosion av värmerbr ingjutna i sipbruk,,id ingjutning av värmerör i bjäkagsbetong, eer vanigare i sipbruk ovanpt bjäkagsbetongen, har man vid ett anta tifäen konstaterat korrosionsskador på r8ren. Orsakerna kan ha varit dåig kringgjutning av rören- porbs, otät betong, otiräckigt täckskikt, skadig inverkan av koridhatiga tisatsmede eer sprickor i betongen. skadorna har i vissa fa upptäckts efter kort tid {mindre än år) och i andra fa har det gått ängre tid (4-5 år) f8rrän skadan varit så stor, att den upptäckts genom att äckage uppstått pu värmesystemet. Vid tidigare undersökningar och skadeutredningar vid Cement- och Betonginstitutets kontaktavdening /12 och 13/ har vikten av att rören är fuständigt ingjutna i en tät, vä gjutbar betong p~visats. Vid den f8rsta av dessa två undersökningar puvisades även att i de fa~ där förutsättningarna för att korrosion skue kunna äga rum föreåg acceererades angreppet av tisats av kaciumkorid. Kaciumkorid ansugs emeertid ej vara primär korrosionsskapande faktor, men man rekommenderade att användning av kaciumkorid begränsades ti endast cementrika bruk med god gjutbarhet och dosering max ~ av cementvikten. I denna undersökning studeras des sprickors och sprickviddens inverkan på korrosionen, des effekten av oika arbetsförfaranden vid ingjutningen samt tisats av kaciumkorid under de studerade betingeserna. Exponeringen av provkropparna påbörjades den 1.8.61 och försöksresutaten hittis omfattar inspektion av extraprovkroppar f8r faststäande av ämpig tidpunkt för huvudinspektion samt huvudinspektion av en fuständig provserie efter 22/3 Qrs exponering. Enigt det ursprungiga programmet avsåg man att utföra huvudinspektionerna med ~ och års interva, men inspektionerna av extraprovkropparna indikerade, att angreppstakten var så ångsam att man besöt att uppskjuta de mera omfattande inspektionerna ti dess man kunde vänta mera utsagsgivande resutat.
23. Tabe 4 Undersakningens program framgtr av uppstäningen i tabe 4. Serie Sipbru- Sprick- Täck- Lagrings- /\n ta Anta kets c e- vidd skikt metod obser- provmenthat va tio- kro p- kg/ m3 mm cm ner par Anmärkn A 350 o O, 3 a + b 3 36 0~25 0,5, O 1,5 B c 250 450 o 0,5 3 a + b 2 12 1,5 o 0,5 3 a + b 2 12 1,5 D 350 o 0,5 3 a 2 6 2 % CaC1 2 1,5 F 450 o 0,5 3 a 2 6 Vibrering 1,5 G 350 o 0,5 & 5 a 2 12 1,5 11.,.. :.. 350 o 0,5 a 2 6 Distans- 1~5 kotsar Lagrin~s.!!!.etoie.r: Lagringsmetod a har under tiden 1.8.61-15.6.62 (O! mdn) varit i fuktrum (c:a 95 ~ reativ fukthat) vid + 20 C. Under tiden från 15.6.62 fram ti inspektionen och vid den fortsatta agringen har dessa provkroppar genomgutt cyker av fuktning/torkning med två cyker per vecka. En veckas agring best~r sdedes av dygn i vatten (20 C! 2 ), 2 dygn i uft och dygn i vatten, 3 dygn i uft. Orsaken ti att man ändrade agringsbetingeserna fbr dessa provkroppar var, att man vid inspektion av fuktrumsagrade provkroppar efter c:a 10 m~nader fann att ingen korrosion
hade ägt rum pö. röret även vid sprickvidden c :a 1,5 mm. Sprickopna stod vattenfyda och eftersom det icke var någon omsättning på vattnet i sprickorna bev vattnet kakmättat, ph c:a 12, och syratigången hindrades av vattnet i sprickorna, varför denna agringsmetod ej gav betinges r under vika korrosion kunde äga rum. Cyker av fuktning och torkning vades därför för att acceerera angreppet. Denna typ av e~ponering är även mera sannoik vid praktiska fa av sprickor i govbetong med ingjutna sttisi ngor. 'Tid tidpunkten för inspektionen av en fuständig serie den 17.3.64 hade dessa provkroppar såedes agrats 10~ månad i fuktrum och 90 veckor cyker fuktning/torkning. Av oika anedningar har emeertid fuktcykerna avbrutits under c:a 10 veckor, varför provkropparna vid inspektionen hade genomgått c:a 160 fuktnings/torkningscyker. Lagringsmetod b har under hea tiden från den 1.8.61 varit utomhus på Cui:s tak, Stockhom. I ansutning ti tabe 5 kan föjande anföras betr de oika serierna: Serie A, B, C och F avser att ge information betr sprickviddens inverkan under oika förhåanden och vid varierande brukskvaitet och oika gjutningsmetoder. Serie D ska i jämförese med t ex serie A visa inverkan av tisats av cac1 2 i tiåten dosering, medan serie G och H avser att informera betr inverkan av omsorgsfu ingjutning runt rören. (Serie H har distanskotsar som säkrar fuständig ingjutning även pf: rörens undersida, medan man i serie G ej vidtog några åtgärder för att hindra fickbidning på rörens undersida.) 5. 3 Na teria Vid försöken används i möjigaste m[n materia av samma typ som de uppdragsgivaren använde vid de byggen, där ingjutningen av värmerör utfördes och där sprickbidning i sipbruket hade föranett igångsättandet av denna undersökning. Uppdragsgivaren önskade såedes att försöken
även skue ge orientering om riskerna för att korrosionsskador skue uppträda vid dessa utförda byggen. 25. ~ement. Vid gjutningarna användes cement av typ "Guhögen standard". ~n begränsad kemisk anays av detta är sammanstäd i tabe 5 nedan. Tabe 5: Anays pu det använda cementet ~\m n e Hat Tii':.tet en cementbest 1961 Sufat so3 3,3 T1ax 3,5 c/ j'j nagnesiumoxid 1n/'Ig0 1,6 r.1ax 5 % Korid C 0,04 Max ;-> (som CaC1 2 ) (som CaC12 ) (0,06) Sagg r~ax O % Baast. T\jäkagsbetong och govbruk evereradt:;s ti arbetspatsen fr~n betongfabrik. FrQn betongeverantören inhämtades uppgifter betr proportionering och baastgradering, varefter materia av C~I:s ager gavs samma samsiktkurvorna fram- mansättning som det använda materiaet. gt':.r av biaga 4. "~.Tatten. Ledningsvatten ur Stockhomsvattenedningsnät an vändes vid gjutningarna (som på arbetspatsen). Tabe 6 Värmerör. De ingjutna rören är 1;2 11, sömösa, bruna r8r, utförda av materia enigt sns 326 (Dnr 2440 U), godstjockek 2,75 mm. Riktanays pt rören (enigt fabriken): Ämne Hat c Si ;.. 1n p s (' ;J 0,12 0,12 0,5 0,04 0,004 Rören är av samma typ som används för sådana ingjutningar och evererades direkt från fabrik. f':1an runde ej använda r8r, som agrats pt byggpatsen, d~'i man av hänsyn ti värderingen av försöksresutaten måste använda icke ros-
tiga rör vid tiverkningen av provkropparna. 26. En avrostning av rören före ingjutningen bedömdes medföra risk för större ändring i rörens ytegenskaper i förhf.ande ti de rör som anvtints p~ bygget, än den ändring använ~andet av rör direkt från fabriken kan medföra. Ur teoretisk synpunkt skue en nedsvarvning p~ c:a mm av rörens ytskikt före ingjutningen vara att föredra, men man avstod från detta, eftersom man därvid kommer att avägsna sig mera från de aktuea förht:.andena pi':. byggnadpatsen. 5.4 Ti~erkning_a~ provkroppar Tabe 7 Det tiverkades en provkropp för varje kombination av variaber och för varje observationstifäe. Provkroppstyp är 10xOx80 cm bakar, som göts i två omgångar. Undre deen av baken, som motsvarar bjäkagsbetongen, göts av betong K250, konsistens trögfytande, bandningsförhåande 1:4,20:3,44 och var ika för samtiga provkroppar. Denna de av baken är armerad med 2 st ~ 8 mm, pti dessa är fastsvetsade 6 st ~ 6 mm ståbitar, som sticker upp i det överiggande sipbruket. Detta är för att motverka skjuvbrott mean de tv~ agen vid den senare böjningen av baken ti önskad sprickviod. Sipbrukssammansättningen varierades enigt programmet i tabe 4 och gjutningsdata för de oika serierna framgår av tabe 7. Serie i :;_~ruk i r::a cem.hat jjandn-! cm sättmtttj \ nmärkn kg/m~ för h vet.. A B c D F G H x ± -350 1:4,7 0,67 O -250 1:6,5 0,84 9-450 :3,6! 0,50 O -350 :4,7 o 65 O 2% CaC (teknisk vac:a 75% vattenfri ra ', Cac2 ) -450 :3, 6 0,53 7 '~ibrerats i formen -350 : 4, 7 0,67 O Täckskikt o. 5 cm -)50 1:1~, 7 0,70 8 Distanskotsar -350 i :4, 7 OJ70 O Extraserie för o b servation utom ord. o b- ' serv.tider
Av praktiska skä företogs gjutningarna med fuktigt grus och vattentisatsen bestämdes av önskad konsistens, c:a 10 cm sättmått (med undantag av serie F~ som skue vibreras i formen och därför gjordes n~got styvare). Vet varierar mean 0 1 50 (för c-450) och 0,84 (för C-250). Rören kapades i ängder om 75 cm, rörändarna tätades med gummi proppar, och oja (H: s so QD) som var pti.struken som rostskydd under transporten, tvättades bort i tv& bad kristaoja efter att rostfäckar var bortputsade med smärgepapper. nören märktes och vägdes omedebart före ingjutningen, aväsningsnoggrannhet 2/100 gram. Rören ingöts i sipbruket c:a fem timmar efter gjutningen av"b.jäkaget". Före pq.gjutningen borstades "aitance-hud" bort för att vidhäftningen skue bi god. Vidhäftningen mean sipbruk och bjäkag är suedes troigen bättre än den som kan p!träknas i praktiken, men av provningstekniska skä fordras en god vidhäftning mean de tv& skikten vid framstäningen av provkropparna. Mitt pc. varje bak ingöts en 0,5 mm tjocc sprickanvisning ti c :a 5 mm djup. Sipbruket handbearbetades i formen med mursev och bakarna gavs dessutom nngra stätar mot govet för att bruket skue fyta ut mot formsidorna. Dakarna böjdes ti initie spricka i institutets böjprovningspress efter 18-20 timmars agring i aboratorieuft, varefter de överfyttades ti en uppspänningsbänk, där de oika sprickvidderna finjusterades. ~)akarna fasttstes med önskad sprickvidd genom att baksidorna beades med gasfiberarmerad epoxipast, som efter att ha h&rdnat hindrade röreser i baken. Sedan sprickorna fastusts beades samtiga bakytor - frånsett bakarnas överyta - med epoxipast, så att fuktoch uftinträngning endast sker från överytan. Sedan bakarna pastbeagts agrades de i aboratorieuft ti dess a t t samtiga prov{roppar var I-cara. Därefter fördeades bakarna efter programmet med 60 bakar enigt agringsmetod a och 30 bakar enigt metod b (se punkt 5.2), samt 6 extrabakar i varje agringsstäe.
28. Värderingsmetod vid inspektionerna Vic inspektionerna av provkropparna användes föjande metodik: 1. Rengöring av bakarna och matning av sprickvidden vid överytan med sprickmikroskop. 2. Värdering av bakarnas yttre tistånd innan rören togs ur. Härvid observerades eventue förekomst av ytfrätning, spår av rost i och vid sprickorna, nya sprickor o dy. 3. Uppdening av bakarna genom ossmejsing av sipskiktet. Härvid kunde sprickvidden vid rörens undersida mätas. 4. Ingjutningen värderades, förekomst av fickbidning och porer ängs rörets undersida antecknades. 5. Vid urtagningen av rören mättes täckskiktets tjocke~, och betongens karbonatisering från ytan och ned i sprickorna värderades genom användning av indikatorvätska (fenoftaeinösning). 6. Ingjutningsbruket i bakarna med tisatsmede anayserades m a p hat kaciumkorid, och brukets porositet bestamdes för de oika serierna. 7. Rören värderades r:1 a p korrosionens omfattning i och vid sprickorna samt ängs rörens undersida vid uftfickor och håigheter i ingjutningsbruket. Vid värderingen användes bedömningsskaan enigt tabe 8 samt uppmätning av korroderad yta med beråkning av den korroderade ytans fördening på oika korrosionsgrader.
29. Tabe 8 Rostgrad Observerad utbredning av rostangrepp o (O - ) ( - 2) 2 Inga rostangrepp Obetydiga ytiga rostfäckar stora dear av ytan brunfärgad av rost (2-3) 3 (3-4) 4 (4-5) 5 Som 2, med enstaka punktangrepp/badrost Rik±gt förekommande punktangrepp/ badrost :.1ätbar tvärsnittsminskning/ gropfrätning 8. Rören vagdes, avrostades och vägdes igen för beståmning av viktförust. Vid avrostningen användes avrostningsvätska efter föjande recept: 10,0 g vardera av paratouidin och hexametyentetrarn.in nedföres i en 2000 m mätkov. Vid rumstemperatur tisättes 100 m ( 4,8N) teknisk satsyra. Bandningen får stå tis en fäning har bidats. Därefter tisättes 100 m destierat vatten samt tiräckig mängd temisk koncentrerad satsyra för att få ösningen h,sij (c: a 16 voymprocent). Lösningen bandas Yä och kyes ti rurnstenpero.tur, varefter destiero.t vatten påfyes ti 2000 m tota voym. stängerna får igga kvar i badet tis a rost uppösts. 9. Djupet av korrosionsskadorna ( grorjdjup i frät groparna) bestämdes genom användning av optisk mätmetod. Orienterande inspektion Extraprovkropparna hade som tidigare nämnts tiverkats för faststäande av ämpig tidpunkt för huvuäinspektionen. Dessa bakar hade sarrm:ta brukssammansättning som t ex ser e A och sprickvidderna var c: a 1,0 nun och 1,5 mm. Sex stycken agrades inomhus (agringsmetod a fuktrun1 och sedan fukt/tork-cyker) och de övriga sex utomhus (agringsmetod b).
30. Extrabakarna inspc:terades första gangen efter 4 månaders exponering, varvid man observerade, a tt fuktrumsagrade bakar visade spår av rost, :medan utomhusagrade bakar visade begynmmde rostangrepp omedebart vid sprickorna IJå rörets översida. Vid den andra inspektionen av extrabakar, efter 9 1 /2 månaders exponering, fann man för fuktrmnsagrade bakar vid max sprickvidd 1,5 w.m, någon ytrost (rostgrad - 2) vid sprickan ti en bredd av c:a 2 cm på rörets översida. I övrigt var röret bankt och utan spår av rost. En utomhusagrad bak visade ungefär sari1.a utbredning av rosten vid sprickan (bredd c:a 2 cm) på rörets översida, men korrosionsgraden bedömdes ti något starkare angrepp omedebart i sprickan (grad 3-4). Vid den tredje inspektionen av extrabakar, efter 13 månaders exp(\ nering, hade fuktrumsagringen ändrats som tidigare nämnts ti cyker av fuktning och torming. Rc.iret från den inomhusagrade baken visade ett rostangrepp vid sprickan på rörets översida ti en bredd av c:a 2 cm som vid senaste inspektionen, men graden bedömdes nu ti 3-4 och rostgrad 4-5 omede.tart i sprickan. Den utomhusagrade baken visade denna gång samma omfattning av wrrosionen som den inomhusagrade. Efter ytterigare 10 månaders exponering inspekterades extrabakarna för fjärde gången. Resutaten var som tidigare att röret i baken som agrats under cyker fuktning/torkning (inomhusagring) <.ra:r korroderat omedebart vid sprickan (1,0 mm sprickvidd) ti en bredd av c:a 1,5 cm. Korrosionsgraden varierade mean 2 och 4, medan röret från den utomhusagrade baken, samma sprickvidd, visade något större omfattning av korrosionsangreppet, bredd c:a 4 cm oc~: enstaka punkter rned rostgrad 4-5. Korrosionen var s01~1 tidigare koncentrerad ti sprickan och på rörets översida. Fortfarande bedöudes korrosionen vara av så ringa or.1fattning, att man skue vänta ytterigare någon tid innan huvudinspektion av en fuständig omgång rör gjordes. En sammanfattande värdering av resutaten från inspektionerna av extraba::.ar gav föjande tendenser efter c:d. 22 månaders exponering (gäer betong utan tisats av CaC1 2 och cementhat c: a 350 kg/n3, d v s "normat sipbruk 11 ).. Prov{.ropparna Vsar nga yttre tecken (ytterigare sprickbidning avsprängda skikt o dy) ti skador orsakade av wrrosion på rören.