0 Generelt

Fig. 22

Effekten av preventive tiltak og reparasjoner på konstruksjonens levetid. Hvis man utfører preventive tiltak slik at man unngår reparasjoner, forlenges levetiden.

01  Innhold

Dette bladet gir en oversikt over aktuelle metoder for å utbedre armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner. Forhold som kan lede til armeringskorrosjon, er nærmere behandlet i Byggdetaljer 520.061. Metoder som omtales, er mekanisk reparasjon, elektrokjemiske metoder, dvs. realkalisering, kloriduttrekk og katodisk beskyttelse, samt andre metoder.

02  Henvisninger

Standarder:

NS 3422 Beskrivelsestekster for drift, vedlikehold og fornyelse av bygg og anlegg, 1. utg., mars 1994

NS 3424 Tilstandsanalyse for byggverk. Innhold og gjennomføring, 1.utg., des. 1995

NS 3473 Prosjektering av betongkonstruksjoner. Beregnings- og konstruksjonsregler

prEN 1504-9 Products and systems for the protection and repair of concrete structures. Definitions, requirements, quality control and evaluation of conformity – part 9: general principles for the use of products and systems, Oct. 1996

Byggdetaljer:

520.026 Betongkonstruksjoners bestandighet. Konsekvenser av miljøklasse

520.029 Herdetiltak for betongkonstruksjoner

520.035 Overdekning av armering i betongkonstruksjoner

520.061 Armeringskorrosjon

542.661 Overflatebehandling for betong

Byggforvaltning:

720.111 Tilstandsanalyse av betongkonstruksjoner

720.112 Tilstandsanalyse av betongkonstruksjoner. Skadesymptomer og tilstandsgrader

742.302 Tilsyn og vedlikehold av utvendige mur-, puss- og betongoverflater

1 Årsaker

11  Generelt om årsaker til armeringskorrosjon

De vanligste årsakene til armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner er:

– mangelfull betongoverdekning

 – for liten overdekning (armeringsplassering)

– betongkvalitet i overdekningssonen

– karbonatisering av betongen

– klorider i betongen

– innstøpte

– inntrenging utenfra (tinesalt, marint miljø)

Fordi betong er alkalisk, danner det seg en beskyttende oksidfilm på all innstøpt armering. Denne korrosjonshindrende filmen mister sin beskyttende virkning når betongen er karbonatisert eller klorider er til stede, se pkt. 14 og 15. Ved tilstrekkelig lufttilgang, fuktighet og elektrisk ledningsevne i betongen, vil armeringen begynne å korrodere, se fig. 11.

Fig. 11

Forenklet korrosjonsmodell som viser at armeringskorrosjon er en elektrokjemisk prosess. Stålet brytes ned ved anoden, dvs. der den beskyttende filmen er ødelagt. De frigjorte elektronene opptas ved katoden av tilstedeværende oksygen og vann. [621]

12  Vanlige skader

Når stål korroderer, dannes rustprodukter med et volum som er to til sju ganger større enn volumet til stålet. Volumøkningen kan føre til følgende skader:

–  riss-/sprekkdannelse, ofte med utfelling av korrosjonsprodukter

–  avskalling (når strekkfastheten i betongen er overskredet)

–  redusert armeringstverrsnitt og dermed redusert bæreevne. Over tid vil faren for sammenbrudd øke.

Se også Byggdetaljer 520.061.

13  Mangelfull betong overdekning

131 For liten overdekning (armeringsplassering). Uheldig armeringsføring og/eller dårlig utførelse kan ha ført til at armeringen ligger med liten eller ingen overdekning. Andre nedbrytningsformer som f.eks. frost eller mekaniske skader kan føre til avskallinger som avdekker armeringen. Utviklingen av armeringskorrosjonen er da avhengig av det miljøet konstruksjonen står i. I tørt, rent klima kan korrosjonen foregå svært sakte. Man kan finne kun et tynt lag med overflatekorrosjon på armering som har ligget i dagen i flere år. I et kystklima kan derimot samme armering korrodere kraftig på bare få år. Tabell 131 viser krav til minste overdekning for ulike konstruksjonselementer etter ulike standarder.

Tabell 131

Krav til minste overdekning for ulike konstruksjonselementer etter ulike standarder [628]

132 Betongkvalitet  i overdekningssonen. Fukt, CO2 og klorider trenger lettere inn i en porøs og/eller opprisset betong enn i en tett betong. Fuktighet tas lett opp av porøse materialer, mens det tar tid før de tørker ut. Betongkvaliteten bestemmes bl.a. av v/c-tallet (vann/sement-tall), materialvalg, utstøping, herdevilkår og etterbehandling.

14  Karbonatisering

Karbonatisering er en kjemisk prosess mellom betong og karbondioksid i luft. Prosessen er avhengig av vann. Karbonatiseringen fører til at betongens pH-verdi reduseres fra normalt nivå på mellom 13 – 14 ned til mellom 8 – 9. Betongens beskyttende virkning på armeringen er ødelagt når pH-verdien synker under 9,5. Betong får som regel høyere fasthet når den karbonatiserer.

Ut fra betongens karbonatiseringsdybde og alder kan man beregne tiden det tar før karbonatiseringsfronten når fram til armeringen. Et av målene ved å iverksette preventive tiltak er å forlenge denne tiden mest mulig.

15  Klorider

Klorider i betong kommer enten fra kloridholdige delmaterialer eller fra det ytre miljøet.

Når klorider forekommer i tilstrekkelig mengde i betong, vil de bryte ned den korrosjonshindrende filmen på armeringens overflate og kan dermed initiere armeringskorrosjon. Kritisk grense er det laveste kloridinnholdet som på en gitt konstruksjon har forårsaket armeringskorrosjon. Hva som er kritisk kloridinnhold, vil variere fra betong til betong, og det kan også variere på en og samme konstruksjon. Ifølge NS 3420 skal betong til armerte betongkonstruksjoner ikke ha kloridinnhold over 0,4 vektprosent av sementmengden. I spennarmerte konstruksjoner og i armerte betongkonstruksjoner i spesielt kloridrike miljøer, skal kloridinnholdet ikke overstige 0,1 vektprosent av sementmengden. Også for eldre konstruksjoner er denne vektprosenten en veiledende verdi. Hvor lang tid det tar før kloridinnholdet blir kritisk ved armeringen, avhenger av miljø (fukt, kloridkonsentrasjon, oksygentilgang), betongkvalitet og sementens kapasitet til å binde klorider. Høyt kloridinnhold kan gi pittingkorrosjon, dvs. kraftig korrosjon på en liten del av armeringsjernet. Dette kan føre til at armeringstverrsnittet blir betydelig redusert uten at det er synlige skader på betongoverflaten.

2 Tilstandsanalyse og utbedringsmetoder

21  Tilstandsanalyse

Utbedringsmetoder for en betongkonstruksjon med armeringskorrosjon bør velges på grunnlag av en tilstandsanalyse. Analysen er nødvendig for å kartlegge skadeårsak, skadeomfang og konsekvensgrad. Den må resultere i en rapport som beskriver skadene, vurderer tilstand og konsekvenser, samt angir aktuelle tiltak med kostnadsoverslag. En helhetsvurdering av tilstanden må omfatte en vurdering av den videre utviklingen av nedbrytningen eller skadene.

Praktisk gjennomføring av en tilstandsanalyse er nærmere beskrevet i Byggforvaltning 720.111 og 720.112. Se også Byggforvaltning 700.305 Tilstandsanalyse som grunnlag for vedlikeholdsplan.

22  Tidspunkt for å gjennomføre tilstandsanalyse og tiltak

Skader på betongkonstruksjoner bør oppdages så tidlig som mulig for å sikre at konstruksjonen fungerer som den skal, for å forebygge videre skadeutvikling og for å redusere framtidige vedlikeholdskostnader. Armeringskorrosjon i betong utvikler seg over tid, og vanligvis vil reparasjonskostnadene stige raskt med økende skadeomfang. Derfor bør man foreta tilstandsanalyse med jevne mellomrom også på betongkonstruksjoner uten synlige skader for bl.a. å kartlegge mulige angrepspunkter for skader. Ved å ha oversikt over konstruksjonens tilstand er det mulig å iverksette beskyttende, preventive tiltak i god tid før det oppstår en skade. Effekten av preventive tiltak er langt større for konstruksjonens levetid enn reparasjoner, fordi den videre skadeutviklingen da vil gå langsommere. For eksempel kan initieringstiden, dvs. tiden før armeringen begynner å korrodere, forlenges vesentlig, se fig. 22.

23  Utbedringsmetoder og preventive tiltak

Det at betongen er karbonatisert eller inneholder klorider, er ikke i seg selv en skade som krever omfattende og kostbare utbedringstiltak, men det kan være aktuelt å iverksette preventive tiltak. Armeringens korrosjonstilstand, korrosjonshastigheten sett i sammenheng med betongens tilstand og årsaken til korrosjonen, er avgjørende for hvilke tiltak som velges. I tillegg må man vurdere skadeomfang, kostnader og levetid.

Prinsipper og metoder for utbedring grunnet armeringskorrosjon er bl.a. definert i prEN 1504-9, se tabell 23. Bladet gjør i pkt. 3 og 4 rede for de metodene som normalt benyttes ved utbedring av armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner. Flere av de preventive tiltakene er omtalt i pkt. 5. Ofte vil det være aktuelt å kombinere flere ulike metoder.

Tabell 23

Prinsipper og metoder etter prEN 1504-9 for å utbedre skader på grunn av armeringskorrosjon

3 Mekanisk reparasjon

31  Generelt

Mekanisk reparasjon er den vanligste metoden for å reparere armeringskorrosjon i betongkonstruksjoner. Velger man andre metoder, er det som regel også nødvendig å utføre mekaniske reparasjoner. Metoden er basert på at man fjerner betongen der det er synlige tegn til skader, fjerner korrosjon på armeringen og støper på nytt. Dersom mekanisk reparasjon er den eneste utbedringsmåten, må all skadet betong fjernes. Aktuelle deloperasjoner ved mekanisk reparasjon er vist i tabell 31.

Tabell 31

Aktuelle deloperasjoner ved mekanisk reparasjon av betongskader. Bildene er hentet fra [621]

Et godt sluttresultat er avhengig av at man velger produkter som er tilpasset hverandre, eksisterende betong og miljøet rundt betongkonstruksjonen. Videre er det viktig at man bruker reparasjonsproduktene riktig og følger Ieverandørens anvisninger med hensyn til utstøping, herdetiltak, herdetemperatur etc. Vanligvis bør ikke arbeidene utføres ved temperaturer lavere enn + 5 °C. Før arbeidene starter opp, kan det være aktuelt å lage et referansefelt. Referansefeltet utføres med alle aktuelle deloperasjoner, og bør være et representativt område av konstruksjonen.

32  Forbehandling og forarbeid

321 Forbehandling. Er betongen overflatebehandlet eller svært skitten, vil forbehandling av overflaten være nødvendig. Forbehandling kan være å rengjøre overflaten eller fjerne eksisterende overflatebehandling. Se Byggforvaltning 742.241 Fasaderengjøring.

322 Merking  av  skadene. Betongflaten undersøkes, og områder med skadet betong som skal fjernes, avmerkes på overflaten. Skadeomfanget bestemmes dermed før selve reparasjonsarbeidet kommer i gang.

33  Fjerning av betong

Løs og dårlig betong fjernes ved håndmeisling, vannmeisling eller fresing. Med dårlig betong menes betong med lav fasthet, riss, sprekker, avskallinger eller tegn til avskallinger, frilagt armering, rustflekker, bomskader og porøs betong. Eventuelt løst tilslag, spiker, bindetråd, forskalingsrester og dårlige reparasjoner fjernes også. Meislingen bør begrenses, da omfattende meisling kan redusere den frilagte armeringens bære-evne mer enn mange års korrosjon.

Styrken på utstyret som benyttes, må kunne reguleres. Gjenværende betong og armering må ikke skades unødig. Der mye betong blir fjernet, må man kontrollere bæreevne og vurdere stempling/understøtting av konstruksjonen.

Hvis riss skyldes armeringskorrosjon, må rissene hogges opp for å frilegge korrodert armering. I andre riss som krysser eller går parallelt med armeringen, bør kontroll av armeringen gjøres i noen få punkt. Generelt regnes riss < ca. 0,3 mm som ufarlige.

For armering hvor mer enn 30 % av tverrsnittets omkrets frilegges, må hele tverrsnittet frilegges. Korrodert armering frilegges 50 mm inn på ikke-korrodert armering. Frileggingen rundt armeringen må være tilstrekkelig til å sikre god omstøping av armeringen, dvs. at den frie avstanden mellom helt frilagt armering og betongoverflaten bak må være minimum 20 mm.

Sårkantene utformes slik at god utstøping av reparasjonsmørtelen sikres. Dersom sårene skal mørtles for hånd, bør kantene være tilnærmet rette og avsluttes vinkelrett mot overflaten. Vinkelsliper må ikke benyttes da kantene blir glatte og gir dårlig heft. Hvis man benytter sprøytemørtel, bør sårkantene danne tilnærmet 45° med overflaten.

34  Rengjøring og kontroll av armeringen

341 Rengjøring. Korrodert armering og innstøpt stål rengjøres ved sandblåsing til stålet blir metallisk blankt. Rengjøringsgrad Sa 2 bør etterstrebes [624]. Sårflater på betongen rengjøres for løse partikler, enten ved støvsuging eller med trykkluft.

342 Kontroll av armering. Avslører rengjøringen tverrsnittsreduksjoner på konstruktiv armering, må kapasiteten kontrolleres av byggeteknisk rådgiver. Om nødvendig må armeringen forsterkes, f.eks. ved å sveise på nye armeringsjern (hvis stålet er sveisbart), eller ved å montere inn nye armeringsjern.

35  Påføring av korrosjonsbeskyttelse

Skal såret håndmørtles, bør rengjort armering og annet innstøpt stål påføres en korrosjonsbeskyttelse. Korrosjonsbeskyttelsen må dekke armeringen godt, også på baksiden inn mot betongen. Korrosjonsbeskyttelsen påføres samme dag som armeringen er rengjort. I kloridutsatte miljøer må korrosjonsbeskyttelse påføres umiddelbart etter rengjøringen, også hvis såret repareres med sprøytemørtel.

36  Påføring av heftebro og ev. forvanning

For å bedre reparasjonsmørtelens vedheft til betongen (ved håndmørtling), kan den uthogde betongoverflaten slemmes med en slemmemørtel (heftbro). Heftbro er aktuelt dersom mørtelen har en heftfasthet til underlaget med middelverdi mindre eller lik 1,2 MPa eller enkeltverdier mindre enn 1,0 MPa [624].

Ved bruk av sementbasert heftbro må betongoverflaten forvannes godt, dvs. i en til to dager før påføring. Overflatene må være svakt sugende, men uten fritt vann når slemmemørtelen blir påført. Slemmemørtelen kostes godt inn i underlaget, og sårflatene bak armeringen må også dekkes. Heftbroen må ikke tørke ut/herde før reparasjonsmørtel blir påført. Hvis heftbro ikke benyttes, må man allikevel vurdere om underlaget må forvannes.

37  Mørtling/utstøping/sprøyting

371 Utfylling med reparasjonsmørtel. Reparasjonsmørtelen legges vått i vått med en heftbro, om nødvendig i flere lag til nivå med eksisterende overflate. Mørtelen pakkes og formes slik at det oppnås fullstendig omstøpning rundt armeringen og slik at hele såret fylles med mørtel. Overflaten skal beholde sin opprinnelige form. Om nødvendig, og dersom det er estetisk forsvarlig, kan man bygge forbi eksisterende flate for å få en økt overdekning. Det må ikke forekomme markerte sprang mellom reparerte områder og eksisterende betong.

Ved større sammenhengende uthogginger kan det være nødvendig å forskale og deretter støpe ut med betong.

372 Sprøyting. Man benytter sprøytemørtel fortrinnsvis ved større reparasjoner. Sprøytingen utføres som tørrsprøyting. Bruk av sprøytemørtel krever spesialkompetanse hos den utførende, se [625].

Sprøyteutstyret bør ha trinnløs kapasitetsregulering, med proporsjonal regulering av vann og tørrstoff. Ved oppstart bør man prøvesprøyte til man kan kontrollere visuelt at vanndoseringen er riktig. Sprøytekapasiteten må kunne reguleres slik at god omstøping av armeringen sikres.

Ved bruk av sprøytemørtel er det vanligvis ikke nødvendig med korrosjonsbeskyttelse og heftbro, da de vil forsvinne under påsprøytingen. Flatene må imidlertid forvannes, og forvanningen må tilpasses sprøyteprosessen og underlagets sugeevne.

På vertikale eller skrå flater må sprøytingen starte nederst og fortsette oppover. Man sprøyter mest mulig vinkelrett på flaten. Ved armering sprøyter man på skrå og med liten avstand slik at sandlommer og skyggevirkning unngås. Sprøytemørtelen legges på til overflaten er jevn med tilgrensende betongoverflate eller til foreskreven armeringsoverdekning er oppnådd. Ferdig sprøytet overflate kan utgjøre den endelige overflaten, eller den kan pusses etterpå.

373 Mørtelens materialegenskaper. Reparasjonsmørtelen må ha tilnærmet samme mekaniske egenskaper som eksisterende betong. Er betongkvaliteten ekstra dårlig, må man vurdere egenskapene til reparasjonsmørtelen spesielt. For reparasjon av betong med kjente egenskaper kan et eller flere av kravene gitt i tabell 373, stilles til reparasjonsmørtelen.

Tabell 373

Krav som kan stilles til reparasjonsmørtler, aktuelle prøvemetoder og omtale i Byggforskserien

374 Etterbehandling. Umiddelbart etter utstøping må de reparerte flatene beskyttes mot uttørking ved ettervanning med ferskvann, tildekking med f.eks. plastfolie eller med en membranherder. Membranherderen må være overmalbar dersom flatene senere skal overflatebehandles. De reparerte flatene må også beskyttes mot frysing og mekanisk belastning inntil den reparerte konstruksjonsdelen har oppnådd tilstrekkelig fasthet.

38  Pussing/slemming/porefylling

Der det stilles store krav til utseende, kan det være nødvendig å sparkle, slemme eller pusse hele flaten. Hvis den ikke blir overflatebehandlet, vil en kunne se at overgangene mellom sårutbedringene og øvrige flater er noe ujevne/ru. Materialene må tilpasses eventuell overflatebehandling.

Dersom det er store porer i en betongoverflate som bare skal overflatebehandles og ikke pusses/slemmes, kan betongoverflaten porefylles for å tette porene. Poresparkel fyller porene uten at det dannes et sjikt utenpå betongoverflaten.

39  Sluttbehandling

Hensikten med overflatebehandling kan være å forbedre utseendet til konstruksjonen og/eller å bremse inntrengning av ulike gasser, væsker og ioner, se pkt. 5 og Byggdetaljer 542.661. De reparerte flatene må vanligvis tørke/herde tilstrekkelig før overflatebehandlingen blir påført.

4 Elektrokjemiske metoder

41  Generelt

Realkalisering, kloriduttrekk og katodisk beskyttelse av betongkonstruksjoner er elektrokjemiske metoder som brukes til å stoppe og/eller hindre armeringskorrosjon i betong. I prinsippet er metodene enkle, men erfaringene er delte. Flere metoder er under utvikling, og de eksisterende metodene blir stadig forbedret.

Et godt resultat krever spesialkompetanse samt stor grad av nøyaktighet og kontroll. Metodene er aktuelle på konstruksjoner der mekanisk reparasjon vil medføre fjerning av store mengder betong, og dermed bli for omfattende og kostbare. Eksempler kan være større konstruksjoner hvor armeringskorrosjonen har begynt, men hvor det ennå ikke har oppstått synlige skader. Synlige skader må alltid repareres, men omfanget av mekanisk reparasjon kan reduseres med elektrokjemiske metoder.

Metodene må ikke benyttes på forspente konstruksjoner på grunn av faren for hydrogensprøhet i armeringsstålet (unntak: realkalisering ved diffusjon).

42  Realkalisering/kloriduttrekk

421 Realkalisering er først og fremst aktuelt for betongflater uten større synlige skader, der armeringen ligger i, eller er i ferd med å komme i karbonatisert betong.

Realkalisering er en metode for å øke pH-verdien i betongen. Ved hjelp av en påtrykt spenning mellom armeringen og en elektrode transporteres alkalier inn i betongen fra et ytre reservoar, se fig. 421. Selve realkaliseringsprosessen tar 3 – 7 dager, avhengig av karbonatiseringsdybden, armeringstettheten og tykkelsen og kvaliteten på betongoverdekningen. Realkalisert betong lar seg påvise ved hjelp av fenolftaleinløsning, som gir rødfiolett utslag for ukarbonatisert/realkalisert betong. Krystallinske utfellinger kan forekomme på overflaten etter noen få dager. Utfellingene fjernes mekanisk. Prosedyre ved realkalisering/kloriduttrekk er nærmere beskrevet i pkt. 423.

Fig. 421

Prinsippskisse, realkalisering

422 Kloriduttrekk er først og fremst aktuelt for betongflater uten større synlige skader, der armeringen ligger i, eller er i ferd med å komme i kloridinfisert betong. På grunn av det elektriske feltet som dannes mellom armeringen og elektrodenettet, vil kloridionene transporteres gjennom betongen og ut i elektrolytten. Samtidig foregår det en elektrolyse på armeringsoverflaten som skaper et basisk miljø, se fig. 422.

Kloriduttrekkingsprosessen kontrolleres ved hjelp av kloridanalyser og ev. referanseelektroder. Prosessen stoppes når kloridinnholdet i betongen når en forhåndsdefinert verdi som er lavere enn aktuell grenseverdi for konstruksjonen. Erfaringene viser at prosessen tar fra seks til tolv uker, avhengig av kloridinnholdet, betongoverdekningen og betongkvaliteten. Transporten av kloridioner ut av betongen er størst den første tiden, og lang behandlingstid reduserer derfor ikke nødvendigvis kloridinnholdet tilsvarende.

Dersom konstruksjonen står i et kloridutsatt miljø, bør den overflatebehandles for å hindre ny kloridinntrengning. Se pkt. 51.

Fig. 422

Prinsippskisse, kloriduttrekk

423 Prosedyre for realkalisering/kloriduttrekk. Realkalisering og kloriduttrekk utføres i hovedtrekk på samme måte, og framgangsmåten er følgende:

– Betongoverflaten undersøkes, og man fjerner eksisterende overflatebehandling som kan være til hinder for prosessen.

– Armeringsoverdekningen kontrolleres. Den bør være min. 10 mm. Stål i eller ved overflaten som ikke skal inngå i prosessen, må isoleres.

– Riss/sprekker inn til armeringen må forsegles. Avskallinger, bomskader og andre synlige skader utbedres ved mekanisk reparasjon. Kun sementbaserte materialer benyttes.

– Armeringskontinuiteten kontrolleres og ev. etableres.

– Kabler kobles til armeringen enten med en skrue eller en sveiseforbindelse (hvis armeringen er sveisbar). Kontaktpunktene isoleres med f.eks. epoksy.

– Trelekter festes til betongoverflaten ved hjelp av spiker, og på trelektene fester man et elektrodenett. Ved realkalisering er nettet vanligvis av stål, ved kloriduttrekk titan.

– Kabler kobles til elektrodenettet.

– Trefibermasse sprøytes på slik at nettet blir liggende tilnærmet midt i massen.

– Trefibermassen fuktes med en væske. Ved realkalisering benytter man en basisk væske, f.eks. Na2CO3, natriumkarbonat (soda), oppløst i vann. Ved kloriduttrekk benyttes vann eller Ca(OH)2, kalsiumhydroksid (lesket kalk),  i vann. Massen må hele tiden holdes fuktig.

– Strømmen kobles på, og den elektrokjemiske prosessen er i gang. Strøm/spenning må kontrolleres og ev. justeres med jevne mellomrom under hele prosessen.

– Når prosessen er ferdig, fjerner man trefibermassen og elektrodenettet.

– Det anbefales å støpe inn referanseelektroder i betongen for å kontrollere potensialutviklingen under (og etter) prosessen.

– Betongflaten rengjøres med rent vann, og ev. sår repareres.

43  Katodisk beskyttelse

Metoden er aktuell for betongkonstruksjoner der armeringen enten ligger i karbonatisert betong, eller i betong med kloridinnhold over faregrensen for korrosjon, dvs. der det har oppstått korrosjon og avskallinger. Metoden krever regelmessig overvåking og kontroll.

Katodisk beskyttelse endrer stålets potensial til et nivå hvor det ikke kan korrodere. Se fig. 43. Ved hjelp av en ekstern strømkilde kan en styre spenningsnivået til et område hvor det ikke er korrosjonsfare. I praksis kan katodisk beskyttelse anvendes med flere ulike anodesystemer:

– elektrisk ledende dekksjikt

– elektrisk ledende belegg

– anoder i utfreste spor

– stavanoder

Fig. 43

Katodisk beskyttelse ved bruk av stavanoder. Prinsippskisse

5 Andre tiltak

Punkt 51 – 54 nevner noen preventive tiltak som benyttes for å forhindre videre skadeutvikling på betongen. De brukes enten alene på uskadde flater eller som supplement til mekanisk reparasjon og elektrokjemiske metoder. Enkelte av metodene er mindre vanlige enn mekanisk reparasjon og elektrokjemiske metoder.

51  Begrense eller kontrollere fuktinnholdet i betongen

Betongens fuktinnhold er, sammen med oksygentilgang og betongens elektriske motstand, en hovedfaktor som styrer korrosjonshastigheten. Figur 51 viser hvordan korrosjonshastigheten varierer med likevektsfuktigheten (RF) i noen karbonatiserte mørtler i laboratoriet [626]. I forsøk ga en RF på rundt 50 % svært lav korrosjonshastighet sammenliknet med en RF på 80 % og høyere. Ved fri eksponering for vær og vind må man forvente at RF i betongen er i området 80 – 90 % [627]. For kloridinitiert armeringskorrosjon er det kritiske fuktinnholdet lavere, kfr. målinger av korrosjonshastighet som funksjon av kloridinnhold og fuktnivå [629, 631].

Fig. 51

Korrosjonshastighet for armeringsstål i karbonatisert mørtel [626]

I henhold til prEN 1504-9 kan fuktinnholdet i betong begrenses/kontrolleres ved overflatebehandling eller skjerming, f.eks. ved å etterisolere utvendig. I tillegg kan klimakontroll (lufttørking), elektroosmose og oppvarming av konstruksjonen være aktuelt. Metodene bør kun brukes sammen med korrosjonsovervåking, enten ved manuell kontroll av betongens fuktinnhold og korrosjonstilstand, eller ved instrumentering for automatisk overvåking (Instrumentering, Dokumentasjon og Verifisering – IDV).

52  Overflatebehandling

Først og fremst skal overflatebehandlingen beskytte betongen mot påkjenninger fra det ytre miljøet (ulike gasser, bl.a. oksygen, samt væsker og ioner) og dermed forlenge levetiden til konstruksjonen. Overflatebehandling kan gi betongoverflaten et ønsket utseende. Aktuelle overflatebehandlinger på betong er:

– impregnering (hydrofoberende, porefyllende)

– filmdannende belegg (tynnfilm, tykkfilm/slemmemasser)

Filmdannende belegg brukes i praksis ofte i flere sjikt med ulike produkter. For nærmere informasjon vedrørende overflatebehandling av betong, se Byggdetaljer 542.661 og Byggdetaljer 542.811 Fasadepuss. Valg av puss.

Valg av overflatebehandling for betong er avhengig av overflate, type konstruksjon, miljøet konstruksjonen står i samt skadetype og -omfang. Type overflatebehandling velges ut fra prioritering av ønskede egenskaper.

Erfaringene med ulike overflatebehandlinger er varierende. I visse eksponeringssituasjoner har fukt blitt akkumulert bak belegget. Det kan medføre avflassing og ev. også frostskader på betongen. Bruk og valg av overflatebehandling må derfor vurderes nøye i hvert enkelt tilfelle.

I regi av Statens vegvesen pågår et forsøksprosjekt med epoksybelegging av kloridinfiserte bropilarer [630] hvor overvåking av armeringskorrosjon har pågått over flere år. Hensikten med epoksybelegget er å hindre oksygentilgangen. Resultatene så langt indikerer at metoden kan være anvendbar, men at den bør suppleres med IDV-tiltak.

53  Inhibitorer

Metoden er relativt ny for betong, men har i mange år vært velkjent innenfor korrosjonslære [632]. Inhibitorer benyttes både for å forlenge initieringstiden (karbonatisering, kloridinntrengning), og for å redusere korrosjonshastigheten.

Korrosjonsinhibitorer er en type kjemiske forbindelser som først og fremst brukes iblandet ny betong, men de anvendes også som overflatebehandling på eksisterende konstruksjoner. Inhibitorer for betong kan være både organiske (f.eks. aminoalkohol), uorganiske forbindelser (f.eks. kalsiumnitrat) og blandinger. Korrosjonsinhibitorer virker enten på anodiske eller på katodiske områder av stålet eller begge deler. Viktige faktorer for effektiviteten av inhibitorer på eksisterende konstruksjoner er inntrenging og nødvendig mengde i nivå ved armering.

Hittil omfatter referanseprosjekter i Norge korrosjon på armering i karbonatisert betong [634]. Her er metoden et vesentlig billigere alternativ enn f.eks. realkalisering og katodisk beskyttelse. Det gjenstår imidlertid å dokumentere om korrosjonsbeskyttelsen er like effektiv. Resultater fra utlandet er f.eks. omtalt i [633].

54  Øke armeringsoverdekningen

Øking av armeringsoverdekningen er aktuelt for å hindre videre inntrenging av karbondioksid eller kloridioner i konstruksjoner hvor grenseverdier (Cl, CO2) for korrosjonsinitiering ennå ikke er nådd. Metoden forutsetter at konstruksjonen har tilstrekkelig bæreevne, at påstøp er praktisk gjennomførbart og at den er et konkurransedyktig alternativ.

Viktig for kloridinitert armeringskorrosjon er hvorvidt tilbakediffusjon av klorider til påstøpen kan redusere kloridnivået ved armeringen. I Norge har metoden bl.a. vært utprøvd av Statens vegvesen Vegdirektoratet, Bruavdelingen, på bropilarer under betegnelsen kappestøp.

6 Referanser

61  Utarbeidelse

Dette bladet er utarbeidet av Grete Kjeldsen og Stefan Jacobsen. Deler av bladet bygger på erfaringer fra prosjektet «Bestandige betongkonstruksjoner». Det erstatter delvis Byggforvaltning 720.041, utgitt våren 1991. Saksbehandler har vært Nan Karlsson. Redaksjonen ble avsluttet i november 1997.

62  Litteratur

621 Lindland, Jan og Madsø, Finn. Balkonger. Skade, tilstandskontroll, vedlikehold, reparasjon. Norges byggforskningsinstitutt, Anvisning 31. Oslo, 1988

622 Rådgivende Ingeniørers Forening ANS. Tilstandsanalyse av betongkonstruksjoner. Oslo, 1995

623 Rådgivende Ingeniørers Forening ANS. Norm for betongrehabilitering, 2.utg. Oslo, 1994

624 Statens vegvesen Vegdirektoratet. Håndbok 026. Prosesskode – 2. Standard arbeidsbeskrivelse for bruer og kaier 1997, 3.utg. Oslo, 1996

625 Norsk Betongforening. Publikasjon nr. 7. Sprøytebetong til fjellsikring. Oslo, 1993

626 Gautefall, O.; Havdahl, J.; Maage, M. og Rønne, M. Prosjekt «Betongens funksjonsdyktighet» – karbonatisering: delrapport 22. Effekt av fuktnivå på korrosjonstilstanden av innstøpt stål, 33 s. 1988

627 Sellevold, E. Fukttilstand i Gimsøystraumen bru. Prosjektseminar OFU Gimsøystraumen bru, Kabelvåg 19. – 22. juni 1995. 12 s

628 Prosjekt «Bestandige betongkonstruksjoner» – Rapport 1.1 Teknisk grunnlag. Norges byggforskningsinstitutt. Oslo, 1997

629 Havdal, J. Prosjekt «Bestandige betongkonstruksjoner»– pågående målinger av korrosjonshastighet ved ulike fukt og kloridnivåer. Under utgivelse

630 Prosjekt «Bestandige betongkonstruksjoner»/Statens vegvesen, Veglaboratoriet, Stokksundet bru – effekt av lufttett belegg, internrapport. Under utgivelse

631 Tuutti, K. Corrosion of steel in concrete. CBI fo 4.82, 469 p. 1982

632 Bardal, E. Korrosjon og korrosjonsvern. 300 s. Tapir. Trondheim, 1985

633 Virmani, Y.P. Corrosion protection systems for construction and rehabilitation of salt-contaminated reinforced concrete bridge members, Proc. Int. konf. reparasjon av betongkonstruksjoner Svolvær, pp. 107 – 122. 1997

634 Erlien, O. Korrosjonsinhibitorer– nye muligheter, Betongindustrien 2/97 s. 27 – 29

635 Statens vegvesen. Veglaboratoriet. Publikasjon nr. 84. OFU Gimsøystraumen bru – Sluttrapport, prøvereparasjon og produktutvikling. 1997

© SINTEF Byggforsk

Materialet i dette dokumentet er omfattet av åndsverklovens bestemmelser. Uten særskilt avtale med SINTEF Byggforsk er enhver eksemplarfremstilling, tilgjengeliggjøring eller spredning utover privat bruk bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar, og kan straffes med bøter eller fengsel.