Skader på betongdekker i garasjeanlegg

Byggforskserien

Vår 1997
722.403
Sist endret 01.01.1997
Printet av uinnlogget bruker 29.05.2024 © SINTEF. Ettertrykk forbudt.

722.403

Skader på betongdekker i garasjeanlegg

Vår 1997
Tilbaketrukket

Generelt

 

Fig. v

 

01 Innhold

Dette bladet omtaler skader på garasje- og parkeringsdekker av betong. Det er lagt vekt på å gi oversikt over vanlige skader og alternative metoder for utbedring og vedlikehold. Bladet er skrevet for eiere av parkeringshus, for de som skal vurdere tilstand og utbedring og for de som skal utføre vedlikeholdet.

 

02 Konstruksjonstyper

Garasjeanlegg i flere etasjer er vanligvis bygd av betong. Bæresystemet kan være bærende vegger i senteravstand f.eks. 7,2 m, noe som gir mulighet for å plassere tre biler ved siden av hverandre mellom skilleveggene. Bæresystemer med søyler og flatdekker er også vanlig. Andre systemer er prefabrikkerte betongelementer på søyler.

Dekkene får vanligvis en form for overflatebehandling (slitebelegg), f.eks. epoksybelegg eller støpeasfalt.

 

03 Henvisninger

Norsk Standard:

NS 3424 Tilstandsanalyse for byggverk, innhold og gjennomføring

Byggdetaljer:

520.026 Betongkonstruksjoners bestandighet. Konsekvenser av miljøklasse

520.031 Kvalitetskontroll av herdet betong. Laboratoriemetoder

520.034 Bestemmelse av kloridinnhold i betong. Prøveuttak og analysemetoder

520.035 Overdekning av armering i betongkonstruksjoner

520.061 Armeringskorrosjon

520.063 Alkalireaksjoner i betong. Materialer og miljø

Byggforvaltning:

620.050 Rehabilitering av brannskadde bygninger. Problemstillinger og planlegging

700.305 Tilstandsanalyse som grunnlag for vedlikeholdsplan

720.041 Utbedring av betongskader

720.063 Alkalireaksjoner i betong. Skader og utbedring

720.111 Tilstandsanalyse av betongkonstruksjoner

720.112 Tilstandsanalyse av betongkonstruksjoner. Skadesymptomer og tilstandsgrader

 

Vanlige skadetyper/-årsaker

 

11 Konstruktive svakheter

111 Sluk og avrenning. Biler trekker med seg snø inn i garasjeanlegg. Parkeringsdekkene må derfor ha avrenning for å unngå vannansamlinger. Vannansamlinger skyldes vanligvis at det er for langt mellom slukene eller at det ikke fins sluk i det hele tatt. Manglende fall til sluk er også en vanlig årsak. Ofte er slukene plassert i nærheten av søyler, og da vil nedbøyninger av parkeringsdekket gjøre at sluket kan bli liggende på det høyeste punktet på dekket.

112 Svinnarmering og feildimensjonering. Sprekker i dekker kan skyldes for lite svinnarmering eller at betongdekkene er utført med for store lengder uten å være avbrutt av fuger. Sprekker kan også oppstå på grunn av nedbøyninger som følge av feildimensjonering eller feilplassering av armering. Enkelte ganger kan sprekkene også skyldes overbelastning av dekket.

Av og til kan det kort tid etter utstøping i den ferske betongen oppstå sprekker som følge av plastisk svinn. Slike sprekker kjennetegnes ved at de ligger langsmed dekkets overkantarmering, rett over hver armeringsstang.

 

12 Slitasje, frysing/tining

Slitasje fra piggdekk bryter først ned overflatebelegget, og dernest betongen. Nedbrytningen kan forsterkes av vann som følger med bilene inn på betongdekket, og som gjentatte ganger fryser og tiner. Prosessen kan føre til avskallinger og andre betongskader i overflaten, og redusere tykkelsen i betongdekkene så mye at bæreevnen blir mindre.

 

13 Armeringskorrosjon

Korrosjon på armering skyldes klorider og/eller karbonatisert betong.

131 Klorider kan komme inn i garasjedekker på to måter. For det første kan det være blandet klorider i den ferske betongen før utstøping for å akselerere herdningen og unngå at betongen fryser før den herdner. Hvis det er årsaken til klorider i betongen, vil fordelingen av kloridene være jevn i hele betongtverrsnittet.

For det andre kan bilene trekke inn vegsalt, som inneholder klorider. I så fall vil kloridmengden være størst i kjørebanen rett innenfor inngangen og ved hver parkeringsplass. Det siste skyldes at den snøen som henger ved hjulene, ofte faller av der bilene står parkert. Kloridinnholdet vil avta lenger innover i garasjen.

I nyere parkeringsdekker uten vanntett belegg er det vanligvis høyest kloridinnhold i de øvre lag av betongen. Med tiden vil vann trekke kloridene nedover i betongen, og etter hvert vil det også bli høyt kloridinnhold i den nederste delen av betongtverrsnittet. Årsaken er at kloridholdig vann kommer inn på oversiden av dekket og damper av fra undersiden av dekket.

Høyt kloridinnhold i betongen bryter ned det passiviserende sjiktet rundt armeringen. Armeringen kan da korrodere selv om den ligger i ukarbonatisert betong. Når det er klorider (salt) til stede, kan armeringen ruste ved et fuktnivå på 50 % RF, og korrosjonshastigheten blir mye raskere.

132 Karbonatisert betong. Når betongen karbonatiserer, synker pH-verdien i porevannet til ca. 8 – 9, og armeringen mister sin korrosjonsbeskyttelse. Når relativ fuktighet i betongens porer er mellom 70 og 95 %, får vi begynnede korrosjon på armeringen. Etter hvert vil armeringskorrosjonen føre til at betongen sprekker opp. Karbonatisering omtales nærmere i Byggforvaltning 720.112.

 

Tilstandskontroll

 

21 Generelt

For å vurdere behov for vedlikehold og ev. utbedring av parkeringsdekker må man foreta en tilstandskontroll. Ved tilstandskontrollen må man legge vekt på å klarlegge forekomsten av klorider i betongen, vurdere armeringens korrosjonstilstand og kartlegge betongskadene. Den som skal kontrollere betongdekket i et garasjeanlegg, bør på forhånd ha satt seg inn i konstruksjonens konstruktive virkemåte. Som grunnlag for tilstandskontrollen bør det foreligge materiale som gjør det mulig å bedømme konstruksjonens statiske virkemåte, f.eks. konstruksjonstegninger med angivelse av armering, betongkvalitet og dimensjonerende nyttelaster.

 

22 Overflatebelegg

Overflatebelegg er sterkt utsatt for slitasje, særlig fra piggdekk. Belegget skal beskytte betongen slik at den ikke slites, og det skal hindre vann i å trenge ned i betongen. Belegget må ha en heftfasthet til underlaget på minst 1,0 N/mm², noe som krever at også betongen har en fast overflate. Heften mellom belegg og underlag kan undersøkes med en strekkprøve. Man limer en stålkloss på belegget, og måler den kraften som skal til for å trekke løs belegget fra underlaget.

Når belegget er sterkt nedslitt, kan det observeres som avflaking av belegget, og ved at betongen suger vann. Tilstanden bedømmes ved visuell inspeksjon. I tvilstilfeller kan man kontrollere gjenværende tykkelse av belegget.

 

23 Armeringsoverdekning

Overdekning og senteravstand er grunnleggende data for å vurdere karbonatiseringsdybde og omfanget av korrosjon. Armeringsoverdekning kontrolleres med armeringssøker. Søkeren registrerer også armeringens senteravstand.

 

24 Karbonatiseringsdybde

Karbonatiseringsdybde måles ved å bore hull i betongen. Man sprøyter fenolftalein inn i hullet. Fenolftalein har den egenskapen at ved pH-verdi lavere enn ca. 9 (når betongen er karbonatisert), forblir væsken fargeløs, mens den blir rødfarget ved høyere pH-verdi.

 

25 Korrosjonstilstand

Når armering korroderer, går det en elektrisk korrosjonsstrøm fra jernet og ut i betongen. Ved å måle det elektriske potensialet mellom armeringen og en elektrode på betongoverflaten, kan vi finne om og hvor armeringen korroderer. Se fig. 25. Potensialmåling sier om det pågår korrosjon, men ikke hvor langt korrosjonen er kommet. På steder hvor potensialmålingene indikerer korrosjon, må man hogge opp betongen inn til armeringen for å se hvordan tilstanden i armeringen er.

 

Fig. 25

Fig. 25

Potensialmåling

 

26 Klorider

Når man skal klarlegge kloridforholdene i parkeringsdekker, er det vanlig å undersøke kloridprofilet tvers gjennom hele dekket, se fig. 26. Det kan gjøres ved å bore ut betongkjerner gjennom dekket og ta ut støvprøver fra f.eks. fem ulike nivåer. Kloridinnholdet i støvprøvene bestemmes etter metoder som er nærmere angitt i Byggdetaljer 520.034. Det er særlig viktig å se på hvordan kloridnivået i høyde med hovedarmeringen er.

Kloridinnholdet kan måles i prosent av sementvekten. Sannsynlighet for korrosjon ved ulike kloridinnhold:

 

Under 0,40 %

Mulighet for korrosjon neglisjerbar

0,40 % – 1,0 %

Mulig korrosjon

1,0 % – 2,0 %

Sannsynlig korrosjon

Over 2,0 %

Sikker korrosjon

 

Fig. 26

Fig. 26

Kloridprofil

 

27 Sprekker

Alle sprekker i dekkene som er bredere enn 0,2 mm, registreres, og man registrerer også om de går parallelt med eller krysser hovedarmeringen. Utslag av rust indikerer armeringskorrosjon, og det bør foretas stikkprøvekontroll av armeringstverrsnittet ved de største sprekkene.

 

Utbedring av overflate og overflatebelegg

 

31 Utbedring av fall

Det er alltid en fordel å få fjernet vann fra dekket. Biler trekker med seg mye vann, og det blir lett ubehagelig glatt i kalde parkeringshus. Vann på dekket øker også faren for armeringskorrosjon.

Vanskeligheten er at det ofte er langt mellom slukene, og det er nødvendig å legge på kanskje 100 mm støpeasfalt på de høyeste punktene for å få tilstrekkelig fall til sluk. Man må kontrollere om det er høyt nok under taket og i portåpninger til å bygge opp dekket så mye. Fri høyde bør være minst 2,5 m hvis det skal være plass til litt større biler enn personbiler. Tykt asfaltlag fører også til at det blir vesentlig høyere belastning fra støpeasfalten på dekket. Bæreevnen må derfor kontrolleres.

Tynne belegg kan ikke bygges opp til store tykkelser, og man må derfor bygge opp fall i underlaget hvis man skal bruke tynne belegg.

 

32 Annen fjerning av fukt

En vanlig forenklet løsning for store innelukkede parkeringsanlegg er å fjerne fuktigheten med ventilasjonen. Ventilasjonsanlegget for garasjer kan gi en luftutskifting på 3 – 6 m³ pr. m² og time, og det er normalt tilstrekkelig for å fjerne fukt. Ved stor trafikk og mye snø kan det oppstå dammer som blir liggende på dekket en dag eller to. Det er ikke vanlig å oppdimensjonere (øke luftmengdene for) ventilasjonsanlegget for å unngå slike dammer.

 

33 Utbedring av overflatebehandling

Overflatebelegg av polyuretan/epoksy kan utbedres. Før utbedringen starter, må man kontrollere at eksisterende tekning har tilstrekkelig heftfasthet til underlaget. Eksisterende belegg må rengjøres og lettslipes før nytt belegg blir påført.

Overflatebelegg av støpeasfalt kan repareres med ved f.eks. å fylle hjulspor med ny asfalt. Støpeasfalt som ligger ute, kan med tiden bli sprø og sprekke opp. Hvis det er tilfelle, bør all den gamle støpeasfalten fjernes før man legger nytt belegg.

 

Utbedring av betong og armering

 

41 Betong

De fleste sprekker er «levende», det vil si at sprekkvidden varierer med vekslende temperatur. Sprekker er farlige fordi betongen karbonatiserer mye hurtigere langs sprekken, og muligheten er stor for at det kan komme saltholdig vann ned i sprekken. Påfølgende sterk kloridkonsentrasjon rundt armeringsjernet fører til groptæring på armeringen. Groptæring kan gi brudd i armeringen i det mest kritiske snittet.

Ved mekanisk utbedring av betongen bør en reparere alle de punktene hvor betongen er sprukket opp og skadene er synlige på betongoverflaten. Alle synlige sprekker hogges opp 50 mm forbi det stedet hvor det er korrosjon på armeringen. Dermed vil man utbedre de fleste steder hvor det er armeringskorrosjon, og ytterflaten vil bli «hel».

411 Sprekker/riss < 0,3 mm. Sprekker og riss på ca. 0,3 mm bredde eller smalere vil normalt dekkes tilfredsstillende av overflatebehandlingen uten annen utbedring, se pkt. 33. Hvis det er fare for at belegget ikke kan ta opp bevegelsene i sprekken, må man legge en heftbryter over sprekken. Heftbryter er f.eks. en 50 mm bred tape som legges over sprekken. Oppå tapen kan man legge en stripe alkaliebestandig fiberduk. Over dette legges belegget.

412 Sprekker > 0,3 mm. Alle sprekker som er over 0,3 mm brede, må utbedres før ev. overflatebehandling. Hvis tegn tyder på at armering som krysser sprekken korroderer, må betongen hogges opp slik at armeringen frilegges. Korrodert armering må hogges fri og korrosjonsbeskyttes som beskrevet i pkt. 421 om mekanisk utbedring. For øvrig utbedres sprekken som vist i fig. 412.

 

Fig. 412

Fig. 412

Utbedring av sprekk

 

42 Korrodert armering

421 Mekanisk utbedring går ut på å hogge korrodert armering fri fra betongen i det området som har armeringskorrosjon. For å komme til helt rundt armeringen bør betongen hogges bort ca. 20 mm bak armeringen. Armeringen må rengjøres for rust ved sandblåsing. Den rengjorte armeringen males med en sementbasert korrosjonsbeskyttelse, og såret i betongen fylles med reparasjonsmørtel, se fig. 421. Noen reparasjonssystemer krever også at sårflaten primes med en «heftbro» før reparasjonsmørtelen legges på.

Hvis en stor del av armeringen korroderer, er det ikke praktisk mulig å gjennomføre en fullstendig mekanisk utbedring. Da er det aktuelt å benytte elektrokjemiske metoder i tillegg, se pkt. 422, 423 og 424.

 

Fig. 421

Fig. 421

Mekanisk utbedring

 

422 Kloriduttrekk. Hvis det er mye klorider i betongen, er ikke mekanisk utbedring av korrodert armering tilstrekkelig. Fuktnivået av betongen vil alltid være høyt nok til at armeringen kan korrodere hvis det er klorider til stede. Det er mulig å fjerne klorider fra betongen med elektrolyse. Nærmere redegjørelse for metoden er gitt i Byggforvaltning 720.041.

423 Realkalisering. Hvis påvist armeringskorrosjon skyldes at en stor del av armeringen ligger i karbonatisert betong, kan man benytte en liknende metode som kloriduttrekk (pkt. 422) for å realkalisere betongen. Realkalisering bringer pH-verdien opp til et nivå hvor den kan gi armeringen det passiviserende sjiktet som er nødvendig for at den ikke skal ruste.

Realkalisering foregår på samme måte som kloriduttrekk. Elektrolytten er slik sammensatt at det nå drives alkalier inn i betongen. Prosessen må gå i tre til seks dager. Metoden er nærmere beskrevet i Byggforvaltning 720.041.

424 Katodisk beskyttelse. Som alternativ til kloriduttrekk og realkalisering kan det brukes katodisk beskyttelse. Også her må man først gjøre en enkel mekanisk utbedring. Den består i å reparere sår i betongoverflaten, mens armering kan bli liggende i betongen uten ytterligere bearbeiding. Armeringskorrosjon er en galvanisk prosess, og det betyr at det går korrosjonsstrømmer. Hvis man setter på en ytre strøm som er sterkere enn korrosjonsstrømmen, stopper den galvaniske korrosjonen opp. Figur 424 viser en framgangsmåte hvor armeringsnettet i betongen er katoden, og et ledende malingssjikt på betongoverflaten anoden.

Når ledende malingssjikt blir brukt som anode, må det være elektrisk kontakt i hele armeringsnettet for å få tilfredsstillende beskyttelse av all armeringen. På forhånd må man derfor undersøke armeringskontakten og utbedre punkter med dårlig ledningskontakt. Metoden er nærmere beskrevet i Byggforvaltning 720.041.

 

Fig. 424

Fig. 424

Katodisk bekyttelse med elektrisk ledende malingssjikt som anode

 

Ny overflatebehandling

 

51 Generelt

Etter at alle skadesteder er utbedret, må betongen overflatebehandles. På oversiden av betongdekker legges det et vanntett belegg som må tåle kjøring med piggdekk. Undersiden av dekket og vegger/ søyler må rengjøres, porefylles og males med en CO2-bremsende og diffusjonsåpen maling.

 

52 Støpeasfalt

Støpeasfalt  er et mye benyttet tettesjikt i garasjeanlegg. Det egner seg best inne i garasjer. Støpeasfalt lar seg lett forme til med oppkanter til søyler og vegger, og kan legges med fall til sluk. Ulempen med asfalten er at den veier ca. 100 kg pr. m², og vekten går ut over nyttelastkapasiteten til dekket. Som regel er imidlertid belastningen fra personbiler i gjennomsnitt bare ca. 50 kg pr. m²., mens dekkene vanligvis er beregnet for minst 200 kg/m². Man må derfor vurdere i hvert enkelt tilfelle hvor stor nyttelast det kan tillates på dekket i forhold til det dekket er dimensjonert for, og om det er tilstrekkelig restkapasitet til å legge støpeasfalt.

 

53 Tynne belegg

Hvis det ikke er plass til, eller dekket ikke tåler tilleggslasten fra støpeasfalt, er det mulig å legge på et tynnere og lettere belegg. Er det sår i overkant av betongdekket på grunn av piggdekkslitasje og frost, må gropene støpes igjen før belegget påføres.

Polyuretanbelegg bygges opp med:

– priming 0,4 kg/m²

– sandavstrøing med kvartssingel 0,7 – 1,2 mm

– epoksybelegg 1,5 kg/m²

– sandavstrøing 1 – 2 kg/m²

Polyuretanbelegg er mye brukt på industrigolv. Belegget krever lite vedlikehold, og er motstandsdyktig mot piggdekk.

 

54 Undersidebehandling

Før man legger overflatebehandling på undersiden av et dekke, må det være lagt et vanntett belegg på oversiden av dekket. I tillegg må armeringen være sikret mot videre korrosjon, og betongoverflaten reparert. Best resultat oppnås når flaten porefylles før den males.

Krav til malingen er at den må:

– sikre heft til underlaget

– bremse for inntrengning av CO2  - og SO2

– være diffusjonsåpen

– være vanntett (ikke slippe gjennom fritt vann)

Best egnet er silikonharpiks- eller silikatmaling. Malingen krever helt rengjort betong for å kunne virke som forutsatt. Silikatmaling er like diffusjonsåpen for vanndamp som betong, og man kan male mange strøk oppå hverandre uten at diffusjonsegenskapene for vanndamp endres. For å tette tilstrekkelig mot CO2 må malingsfilmen være minst 0,5 mm tykk. Man må bruke maling med dokumenterte egenskaper.

Andre malingstyper som kan anvendes, er akrylmaling, lateksmaling og termoplastmaling. Disse malingstypene er lite dampåpne hvis det blir for mange malingssjikt over hverandre.

 

Vedlikehold

 

61 Vedlikeholdsfrekvens for overflatebehandlingen

Levetiden til kjørebelegg er sterkt avhegig av antall biler som passerer. De høyest belastede parkeringshusene har besøk av ca. 1 000 000 biler pr. år, mens mindre parkeringsanlegg kan ha 20 – 30 000 biler som kjører inn eller ut pr. år.

Støpeasfalt har lang levetid, og kjørehastighet og piggdekkslitasje har stor betydning for vedlikeholdsintervallene. Normalt er det behov for å vedlikeholde støpeasfalten i parkeringshus hvert 15. – 20. år for de mest belastede parkeringshusene. På oppkjøringsramper hvor slitasjen er særlig stor, kan man regne med at det er behov for utbedring etter ti år.

Tykkfilm epoksybelegg og belegg på polyuretanbasis har en motstand mot piggdekkslitasje som avhenger av innslaget av kvartssand. For middels belastede parkeringshus kan man regne med en levetid på ca. ti år. På oppkjøringsramper hvor belastningen blir større, vil levetiden være sterkt redusert, og man kan regne med en levetid på ca. fire år. Levetiden avhenger av trafikkmengden og tykkelsen på belegget. Utbedring består i å slipe og legge nytt belegg av samme type på toppen av det gamle belegget.

 

62 Betong

Framtidige skader avhenger av hvor godt den første utbedringen er foretatt. Der karbonatiseringsfronten ennå ikke har nådd armeringen, bidrar overflatebehandling til at den videre karbonatiseringen går mye langsommere. Imidlertid vil det være enkelte steder hvor armeringen nylig er kommet inn i den karbonatiserte sonen, uten at korrosjonen ennå har ført til oppsprekking. Her vil ikke overflatebehandlingen stanse korrosjonen, og vi må regne med at det vil bli noen framtidige skader. Normalt regner vi med at det vil komme noen flere skader i løpet av en tiårsperiode etter utbedring. En optimal betongutbedring medfører altså noe etterarbeid, men denne reparasjonsrunden er vesentlig mindre omfattende enn den første reparasjonen.

 

Referanser

 

71 Utarbeidelse

Dette bladet er utarbeidet av Ole Prestrud. Saksbehandler har vært Jan Chr. Krohn. Redaksjonen ble avsluttet i mai 1997.

 

72 Litteratur

721 Lindland, Jan og Madsø, Finn. Balkonger. Norges byggforskningsinstitutt, Anvisning 31. Oslo, 1988.

722 Tuutti, Kyöst. Corrosion of steel in concrete. CBI fo 4.82. Stockholm, 1982.

723 Waldum, Alf og Bakken, Bjørn. Industrigolv av betong. Norges byggforskningsinstitutt, Anvisning 36. Oslo, 1997.

 

 

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.

Vår 1997 ISSN 2387-6328