Betonkonstruktioners tilstand webversion by Betoncentret

HĂ&#x2026;NDBOG OM TILSTANDSVURDERINGER

Betonkonstruktioners tilstand

Forord At gennemføre tilstandsvurderinger af betonkonstruktioner kræver megen og lang erfaring for at kunne identificere skader og skabe overblik over konstruktionens tilstand. Samtidig bliver disciplinen mere og mere vigtig i takt med at vores infrastruktur udbygges. Teknologisk Institut har udarbejdet denne håndbog med det formål at bidrage til at tilstandsvurderinger også i fremtiden gennemføres optimalt med korrekt anvendelse af de mange ny undersøgelsesmetoder. Håndbogen er et visuelt baseret værktøj og et supplement til gældende standarder og eksisterende vejledninger inden for emnet. Håndbogen skulle gerne hjælpe det mindre trænede øje ved gennemførelse af tilstandsundersøgelser og eftersyn, således at omkostninger holdes nede og kvaliteten oppe. Endvidere er håndbog- en tænkt som en hjælp til bygherrer, entreprenører, arkitekter og rådgivende ingeniører, der måtte have behov for at få et overblik over, hvilke muligheder der kan være relevante til undersøgelse af betonkonstruktioner.

Håndbogen giver et indblik i relevante undersøgelsesmetoder relateret til de mest typiske skader, der registreres på bygværker, så såvel årsag som omfang af skaderne kan kortlægges mest effektivt og økonomisk. Der er ikke tale om en facitliste, men et værktøj, der skal gøre turen fra problemformulering til opgaveløsning nemmere og mere kvalitetsbetonet. Håndbogen er udarbejdet af Betoncentret på Teknologisk Institut, anført af Konsulent Morten Holten Petersen. Derudover har følgende bidraget med input: Konsulent Allan Skydsbæk Hansen, Seniorkonsulent Jesper Stærke Clausen, Konsulent Christian Bøgh Jøns Nielsen, Teamleder Henrik Erndahl Sørensen, Faglig leder Tommy B. Jacobsen. Håndbogen er udarbejdet som en del af resultatkontrakten ”Ny teknologi til anlægskonstruktioner” støttet af Styrelsen for Forskning og Innovation. December 2013

God arbejdslyst i felten Dorthe Mathiesen Centerchef, Beton

Betonkonstruktioners tilstand

Indholdsfortegnelse Læsevejledning

Undersøgelse af betonkonstruktioners tilstand Tilstandsundersøgelse Projekt- og konstruktionsgranskning Besigtigelse Skadesregistrering Feltundersøgelse Prøveudtagning Laboratorieanalyser Undersøgelse af anlægskonstruktioner

Konstruktionstyper Åbne broer Lukkede broer P-dæk og P-kældre Facadeelementer, forplade Udkragede svalegange/altaner Understøttede altaner/svalegange Marine konstruktioner Svømmebassiner Gulve

5 6 6 7 7 7 7 8

9 10 14 18 22 26 30 34 38 42

Generelt om beton og armering i byggeriet Beton som byggemateriale Miljøklasser Udførelsesfejl og initialdefekter Produktions- og designmæssige fejl Driftsmæssig forebyggelse

Nedbrydningsmekanismer Frost/tø Armeringskorrosion Alkalikiselreaktioner (AKR) Kemisk nedbrydning Brand

55 56 56 58 58 59

Undersøgelsesmetoder Ikke-destruktive metoder Destruktive metoder

61 62 76

46 48 49 53 54

Betonkonstruktioners tilstand

Læsevejledning Denne håndbog giver et overblik over de mest almindelige skader, som forekommer på en række typiske betonkonstruktioner som broer, facadeelementer, altaner, svømmebade, m.m. Håndbogen guider således eftersynspersonen fra, hvad der kan forventes observeret ved besigtigelsen og feltarbejdet, over mulig årsag og til hvilke undersøgelsesmetoder, der kan belyse årsager og omfang af skader. Håndbogen kan typisk anvendes som forberedelse før en besigtigelse, som støtte under feltarbejdet og til udvælgelse af relevante undersøgelsesmetoder. Der tages udgangspunkt i konstruktionstyper og en opdeling i konstrukti-

onsdele samt en skitsering af de relaterede skadestyper. Fra skadestyperne henvises både til mulige skadesårsager og undersøgelsesmetoder. Håndbogen omhandler udvalgte betonskader, som er relateret til naturlig nedbrydning af beton og de tilhørende mest almindelige skadesmekanismer. Håndbogen har således ikke fokus på statisk betingede skader og lignende, selv om risikoen for dette nævnes i de tilfælde, hvor disse skader netop er de typisk forekommende. Bemærk at der er tale om et vejledende redskab, da skadesbilleder ofte er mere komplekse, end det kan gengives i en bog af denne type.

Betonkonstruktioners tilstand

Undersøgelse af betonkonstruktioners tilstand Tilstandsvurdering af betonkonstruktioner er et vigtigt redskab i bestræbelserne på at vurdere og sikre betonbygværkers funktion, sikkerhed og levetid. Tilstandsvurderinger kan benyttes i mange sammenhænge, f.eks. ved kontrol af nyopførte konstruktioners overensstemmelse med givne kravspecifikationer, ved restlevetidsvurderinger af eksisterende konstruktioner, før planlægning af løbende vedligehold og renovering samt før planlægning af reparation efter pludselig eller løbende skadesudvikling. Standarden DS/EN 1504 for produkter og systemer til beskyttelse af betonkonstruktioner beskriver i del 9, at en tilstandsvurdering som minimum skal omfatte: a) Den eksisterende betonkonstruktions synlige tilstand, b) prøvning til bestemmelse af betonens og armeringsstålets tilstand, c) det oprindelige designprincip, d) miljøet, herunder forurenende påvirkninger, e) betonkonstruktionens historik, herunder miljømæssige påvirkninger, f) anvendel-

sesforhold, f.eks. belastning eller andre laster, og g) krav til fremtidig anvendelse. DS/EN 1504-9 stiller endvidere krav til, at en tilstandsvurdering skal indeholde en fastlæggelse af defekternes type, årsag, omtrentlige omfang og sandsynlige udvikling. Disse oplysninger skal kunne danne grundlag for et skøn af restlevetiden for betonkonstruktionen. Standarden anviser også muligheder og faktorer til overvejelse ved valg af konstruktionens vedligeholdsstrategi, hvilket ikke vil blive behandlet nærmere i nærværende publikation. DS/EN 1504-9 er derfor et vigtigt grundlag at kende ved tilstandsvurderinger af betonkonstruktioner. Termer som besigtigelse, skadesregistrering, eftersyn og tilstandsundersøgelse benyttes til forskellige typer undersøgelser med forskelligt omfang. I det efterfølgende gennemgås kort indhold og forskel på disse.

Betonkonstruktioners tilstand

T ilstandsundersøgelse I forbindelse med planlægning af vedligehold, renovering eller reparation er tilstandsundersøgelsen typisk et delelement i en tilstandsvurdering, der skal danne grundlag for denne planlægning. Før gennemførelse af en tilstandsundersøgelse er det vigtigt både at have defineret formålet med undersøgelsen og at have klarlagt, hvilke observationer undersøgelsen skal tilvejebringe. Resultatet af en tilstandsundersøgelse giver typisk en beskrivelse af betonkonstruktionens nuværende tilstand med hensyn til f.eks. betonkvalitet, skadetyper, skadegrad og skadeomfang. I de

tilfælde, hvor tilstandsundersøgelsen er en del af en tilstandsvurdering, skal undersøgelsens resultater benyttes som et kvalificeret grundlag til udarbejdelsen af de optimale økonomiske og tekniske renoveringsstrategier. En tilstandsundersøgelse kan opdeles i følgende bestanddele, der kan slås sammen til færre, afhængig af den aktuelle konstruktion og omfanget af skader og defekter: a) Projekt- og konstruktionsgranskning, b) besigtigelse, c) skadesregistrering, d) feltundersøgelse, e) prøveudtagning og f) laboratorieanalyser. Disse emner er beskrevet nærmere i det følgende.

Det er afgørende for kvaliteten af tilstandsundersøgelsen, at arbejdet fra besigtigelse til endelig rapportering udføres af fagfolk. Data skal altid verificeres på konstruktionen ved kalibreringer i form af f.eks. ophugninger, udtagning af kerner, anvendelse af endoskop eller kontrolmålinger på en intakt bygningsdel. P rojekt- og konstruktionsgranskning Gennemførelsen af en tilstandsundersøgelse bør tage udgangspunkt i en nøje granskning af det eksisterende projektog konstruktionsmateriale, med henblik på: • At give indsigt i konstruktionens opbygning og sammensætning • At identificere sikkerhedsmæssigt kritiske områder i betonkonstruktionen

Betonkonstruktioners tilstand

• At lokalisere udsatte områder som kan give holdbarhedsmæssige problemer. Desuden kan en gennemgang af tidligere tilstandsrapporter give et overblik over tidligere identificerede skader og reparerede områder. Det er vigtigt, dels fordi uhensigtsmæssige reparationer kan skjule skader, og dels for at kunne identificere den oprindelige beton ved senere undersøgelser og prøveudtagning. B esigtigelse En besigtigelse er typisk en ”stikprøvevis” visuel gennemgang, hvor man prøver at skabe sig et overblik over konstruktionens skader og defekter fordelt på type og omfang. Små hjælpemidler så som hammer, mejsel, skruetrækker, revneviddemåler, tommestok og kikkert kan eventuelt tages i anvendelse.

Betonkonstruktioners tilstand

Besigtigelsen bruges primært til at klarlægge behovet for en egentlig feltundersøgelse. I forbindelse med besigtigelsen registreres desuden forhold omkring konstruktionsudformning, miljøbelastninger, adgangsforhold eller andet, der har betydning for planlægningen af det videre forløb. Besigtigelsen bruges, sammen med projektog konstruktionsgranskningen, som grundlag for udarbejdelse af økonomiske overslag for tilstandsundersøgelsen og som en forberedelse til det videre forløb.

udvikling. Med valg af de rigtige undersøgelsesmetoder kan der skabes et godt overblik over det reelle skadesbillede af både synlige og skjulte skader. Baseret på disse data kan konstruktionen f.eks. opdeles i områder, hvor der registreres henholdsvis ingen, få eller mange skader til planlægning af evt. reparation eller forebyggende tiltag. De vigtigste målemetoder til brug ved feltundersøgelser er beskrevet nærmere i afsnittet om undersøgelsesmetoder.

S kadesregistrering En skadesregistrering er normalt en systematisk, visuel gennemgang af betonkonstruktionen eller udvalgte dele af denne. Formålet er at finde og stedbestemme skader, symptomer på skader, at bestemme skadestyper og at bedømme skadesgraden. Skadesregistreringen skal danne grundlag for udpegning og lokalisering af repræsentative områder af bygningsdele til en efterfølgende feltundersøgelse. I forbindelse med feltundersøgelsen danner skadesregistreringen grundlag for valg af undersøgelsesmetoder og undersøgelsesomfang.

P røveudtagning I forbindelse med feltundersøgelsen vil der typisk blive udtaget prøver til en supplerende laboratorieanalyse. Det kan f.eks. være borekerner, udskårne betonstykker, udboret betonmel eller udskårne armeringsstykker. Ved planlægningen af prøveudtagningen er det vigtigt at have for øje, hvad der ønskes svar på, således at placeringen og prøvens type svarer til den laboratorieanalyse, der skal gennemføres. Nøjagtighed og grundighed med hensyn til prøvens placering, udtagning, mærkning og registrering er nødvendig for senere at undgå forvekslinger og fejlfortolkninger.

F eltundersøgelse Formålet med feltundersøgelsen er at etablere et tilstrækkeligt grundlag til at kunne vurdere bygningens nuværende tilstand og risikoen for fremtidig skades-

L aboratorieanalyser For at kunne opnå tilstrækkelig information om en betonkonstruktions tilstand er det næsten altid nødvendigt at gennemføre nogle laboratorieanalyser, der

supplerer observationerne fra feltundersøgelsen. Laboratorieanalyserne udføres på prøver, der er udtaget fra relevante konstruktionsdele, således at de er egnede til formålet. De vigtigste laboratorieanalyser er beskrevet nærmere i afsnittet om undersøgelsesmetoder. U ndersøgelse af anlægskonstruktioner Anlægskonstruktioner undersøges i de fleste tilfælde efter Vejdirektoratets vejledning i eftersyn af bygværker, hvor undersøgelserne er opdelt i tre slags eftersyn; løbende eftersyn, generaleftersyn og særeftersyn. Det løbende eftersyn er et visuelt eftersyn, der hovedsageligt fokuserer på forhold, der har betydning for trafiksikkerheden her og nu. Denne type eftersyn foretages typisk to gange om ugen på hovedlandevejsnettet. Det løbende eftersyn svarer nogenlunde til en kortfattet besigtigelse. Generaleftersynet er en systematisk gennemgang af alle bygværkets dele, der har til formål at fungere som grundlag for iværksættelse af reparationsaktiviteter.

Betonkonstruktioners tilstand

Generaleftersynet udføres typisk hvert 5. år og er primært visuelt, men kan suppleres med få simple værktøjer. Generaleftersynet svarer nogenlunde til en kombineret besigtigelse og skadesregistrering. Et særeftersyn udføres typisk efter anbefaling fra generaleftersynet og har til formål at sikre et grundigt beslutningsgrundlag for et større udbedringsarbejde. Der skelnes mellem økonomiske og tekniske særeftersyn. Det økonomiske særeftersyn svarer nogenlunde til den del af en tilstandsvurdering, der omfatter udarbejdelse af en vedligeholdsstrategi. Det tekniske særeftersyn svarer nogenlunde til en tilstandsundersøgelse, hvor der kan inddrages avanceret måleudstyr, ophugning og prøvetagning samt laboratorieundersøgelser for at klarlægge skadesårsag og -omfang. For en mere detaljeret gennemgang af eftersyn af anlægskonstruktioner henvises til VEJ-EU’s håndbog, generaleftersyn af bygværker, som også danner grundlag i det, for eftersynsfolk, obligatoriske kursus i generaleftersyn.

Betonkonstruktioners tilstand

Konstruktionstyper På de følgende sider gennemgås en række konstruktionstyper. I gennemgangen ses på specifikke karakteristika for den pågældende konstruktion, samt

en gennemgang af de skader man typisk finder på konstruktionstypen. Der er ligeledes vist detaljeskitser med typiske revnemønstre.

Betonkonstruktioners tilstand

Åbne broer I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på vejbroer. Karakteristisk for åbne broer er: • Skadesbillede typisk for broer bygget fra ca. 1965 – 1985. Typisk forspændt • Med og uden kassedrager • Med og uden påmonterede kantbjælker

• Ofte er den oprindelige membran udtjent • Membran kan være udskiftet • Varierende mængde af alkalikiselreaktivt materiale • Ofte er anvendt beton, der ikke er frostbestandig

Betonkonstruktioners tilstand

1 4

2 3

Betonkonstruktioners tilstand

N etrevner Disse revner er typisk dannet som følge af svind, frost/tø eller alkalikiselreaktioner. Revnerne kan være med og uden udfældninger. Omfang og farve på udfældninger er vigtige indikatorer for årsag til revnedannelsen. Nedbrydningsmekanismer: Svind, frost/tø og alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makro- og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse og Makroanalyse D æklagsafskalninger Afskalninger af betonen over armering, typisk dannet som følge af volumenforøgelse af armeringens korrosionsprodukter. Kan eventuelt forveksles med frostspringere over porøse tilslagskorn. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Karbonatisering mikroanalyse, chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler), banketest / hammertest og EKP-målinger Orienterende revner Langsgående revner i brodæk samt lodrette revner i endevederlag, søjler og i kantbjælker. Revner af denne type kan være dannet som følge af svind, armeringskorrosion m.m. Eventuelle udfældninger er vigtige indikatorer for årsag til revnedannelsen. Udfældninger i undersiden af brodæk indikerer utæt fugtisolering. Nedbrydningsmekanismer: Svind, Frost/tø og Armeringskorrosion

Netrevner

Dæklagsafskalninger

Orienterende revner

Betonkonstruktioners tilstand

Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse, chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Visuel bedømmelse og Covermeter (dæklagsmåler) Delaminering En delaminering i et brodæk er ofte ikke synlig og kan f.eks. være mellem asfalt/fugtisolering/ konstruktionsbetonen. Der kan være indikationer på underside, hvis der er tegn på fugt. Delaminering kan være synlig i form af en stor grov revne på en kantbjælke, der viser sig inden større stykker falder ned. Oftest ses en delaminering ikke, før der er en synlig dæklagsafskalning. Delaminering kan afsløres ved en banketest eller anvendelse af termografi under ideale vejrforhold. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø, Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Impulse Response (sMASH) - pladekonstruktioner og Termografi Skrå revner nær endevederlag Revnerne afspejler spændingernes retning i forspændte brodæk. Er der grålige/brunlige udfældninger indikerer dette tilstedeværelse af alkalikiselreaktioner. Nedbrydningsmekanismer: Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse

Delaminering

Skrå revner nær endevederlag

Betonkonstruktioners tilstand

Lukkede broer I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på vejbroer. Karakteristisk for lukkede broer er: • Typisk uden forspændt armering • Ofte underføringer af stier eller vandløb • Ofte med loftbeklædning (UF stier)

• Den oprindelige membran kan være udtjent • Vægge kan være bærende • Varierende mængde af alkalikiselreaktivt materiale • Ofte er der anvendt beton, der ikke er frostbestandig.

Betonkonstruktioners tilstand

N etrevner Revner typisk dannet som følge af frost/tø og/ eller alkalikiselreaktioner. Revnerne kan være med og uden udfældninger og ses ofte på endevægge og fløjvægge. Netrevner kan også skyldes plastisk svind. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse og Banketest/ hammertest Dæklagsafskalninger Afskalninger af betonen over armering, typisk dannet som følge af volumenforøgelse af armeringens korrosionsprodukter. Kan eventuelt forveksles med frostspringere over porøse tilslagskorn. Betonskader i undersiden af dæk kan være skjult af beklædning. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse, og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Visuel bedømmelse, Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar, Banketest/hammertest og EKP-målinger

Netrevner

Dæklagsafskalninger

Lodrette revner i endevægge/fløje Lodrette revner i endevægge/fløje. Revner af denne type er typisk dannet som følge af frost/tø, eller svind, men armeringskorrosion er også en mulighed. Eventuelle udfældninger kan betyde utæt fugtisolering. Nedbrydningsmekanismer: Svind, Frost/tø og Armeringskorrosion Lodrette revner i endevægge/fløje

Betonkonstruktioners tilstand

Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Visuel bedømmelse, EKP-målinger, Ultralyd (beton) og Ophugning Delaminering Langsgående revner i side af dæk, fløj, i kantbjælke og i undersiden af brodæk kan være et tegn på delaminering af betonen. Udfældninger er vigtige indikatorer for årsag til revnedannelsen. Betonskader i undersiden af dæk kan være skjult af beklædning. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering og Mikroanalyse Omfang: Banketest/hammertest og Termografi Revner ved scepterfæster Revner omkring indstøbte scepterfæster af jern. Revnerne forekommer ofte med udfældninger og misfarvninger af rust. Nedbrydningsmekanismer: Korrosion, se afsnit Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Karbonatisering, Chloridmåling, RCT og titrering og Ophugning. Omfang: Visuel bedømmelse og prøvebelastning og Banketest/hammertest

Delaminering

Revner med scepterfæster

Betonkonstruktioners tilstand

P-dæk og P-kældre I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på P-konstruktioner. Karakteristisk for disse er: • Skadesbillede typisk for P-dæk og P-kældere bygget fra ca. 1945 – 1985 • Typisk slapt armeret dæk • Kan være konstrueret med og uden fugtisolering

• Kan være konstrueret med loftsbeklædning • Ofte uden dillatationsfuger i dæk • Dæk tøsaltes • Varierende mængde af alkalikiselreaktivt materiale • Ofte er anvendt beton der ikke er frostbestandig.

Betonkonstruktioners tilstand

1 4

1 3

2 3

Betonkonstruktioners tilstand

Orienterende revner Revnerne forekommer ofte med ensartet orientering i både overside og undersiden af P- dæk og i vægge. Revner af denne type kan være dannet som følge af svind og/eller temperatur-relaterede bevægelser. Ses ofte når større arealer ikke er udført med dilatationsfuger. Hvor revnerne ligger over bjælker, kan der forekomme armeringskorrosion langs bjælkens underside. Gennemsivninger indikerer utilstrækkelig fugtisolering og risiko for delaminering, hvis betonen ikke er frostbestandig. Nedbrydningsmekanismer: Svind og Varmeudvidelse Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse og Ultralyd D æklagsafskalninger Afskalninger af betonen over armering, typisk dannet som følge af volumenforøgelse af armeringens korrosionsprodukter. Ses typisk på undersiden af bjælker og i underside af p-dæk, men også i områder påvirket af salt som rampe og søjlefødder. Kan eventuelt forveksles med frostspringere over porøse tilslagskorn. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar, Banketest/hammertest og EKP-målinger

Orienterende revner

Dæklagsafskalninger

Betonkonstruktioners tilstand

Langsgående revner i bjælker og søjler Revner i underliggende bjælker og i søjler. Revner af denne type kan være dannet som følge af alkalikiselreaktioner, frost/tø eller armeringskorrosion. Eventuelle udfældninger er vigtige indikatorer for årsag til revnedannelsen. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø, Armeringskorrosion og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse, Chloridmåling, RCT og titrering og Ophugning Omfang: Visuel bedømmelse, Covermeter (dæklagsmåler), Georadar og EKP-målinger Frostspringere Overfladiske afskalninger over hvide, porøse sten forårsaget af opfugtning og frost. Et højt antal springere kan indikere, at betonen er designet til en for lav miljøklasse eller har separation af lette korn i tilslaget under støbningen. Springere kan give lokal reduktion af dæklag. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Frost/tø-test Omfang: Visuel bedømmelse

Langsgående revner i bjælker

Frostspringere

Betonkonstruktioners tilstand

Facadeelementer, forplade I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på facadeelementer. Karakteristisk for disse er: • Typisk konstrueret som sandwich-element • Med og uden vinduesåbning • Bagplade kan være monteret med rustfri bærejern

• Ofte konstrueret med mere end en betontype af æstetiske årsager • Ofte med frilagte sten i overfladen eller andre æstetiske udtryk.

Betonkonstruktioners tilstand

4 4 2 5

Betonkonstruktioners tilstand

N etrevner Revner typisk dannet som følge af plastisk svind, men kan også i sjældne tilfælde være forårsaget af AKR. Nedbrydningsmekanismer: Svind Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse D æklagsafskalninger Afskalninger af betonen over armering, typisk dannet som følge af volumenforøgelse af armeringens korrosionsprodukter. Kan eventuelt forveksles med frostspringere over porøse tilslagskorn. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) og EKP-målinger Orienterende revner Lodrette og vandrette revner som ofte løber fra kanten af elementet og indefter, med svindende revnevidde. Revnerne er typisk forårsaget af svind. Nedbrydningsmekanismer: Svind Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse og Ultralyd (beton)

Netrevner

Dæklagsafskalninger

Orienterende revner

Betonkonstruktioners tilstand

Radierende revner fra åbninger Typisk skrå revner radierende fra hjørner af vindue og dør åbninger, såkaldte kærvrevner. Revnevidden er afgørende for holdbarheden. Revnerne er ofte dannet som kombination af svind og manglende/utilstrækkelig tværgående armering omkring hjørner. Nedbrydningsmekanismer: Svind Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse, Covermeter (dæklagsmåler), Georadar og Ultralyd (beton) Skader på element-tå Dæklagsafskalninger forekommer ofte i elementåen, da dæklagene her kan være små og karbonatiseringen dyb. Afskalningerne kan resultere i løstsiddende betonstykker af en vis størrelse og dermed risiko for nedfald. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering og Mikroanalyse Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) og Banketest/hammertest

Radierende revner fra åbninger

Skader på element-tå

Betonkonstruktioners tilstand

Udkragede svalegange/altaner I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på udkragede svalegange/altaner. Karakteristisk for disse er: • Armeringen fra etageadskillelsen er ført med ud i altanen • Kan være udkraget med udliggerjern

• Evt. med betonbrystning • Evt. med indstøbt rækværk • Typisk med en form for belægning, støbeasfalt, pudslag og lignende • Svalegange er ofte tøsaltede • Altaner er sjældent tøsaltede • Typisk med indstøbte afløbsinstallationer.

Betonkonstruktioners tilstand

3 4 5

Betonkonstruktioners tilstand

Dæklagsafskalninger i forkant Afskalninger af betonen over armering som følge af armeringskorrosion. Hovedarmeringen bør ligge øverst i pladen, men små dæklag kan forekomme, særligt i drypnæse. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Visuel bedømmelse, Covermeter (dæklagsmåler) og EKP-målinger Langsgående revner Revnerne kan forekomme på såvel over- som undersiden af altaner/svalegange. Revnernes placering i forhold til last og moment på udkragede altaner/svalegange er kritisk. Revner af denne type kan opstå i belægningen alene, men kan dog også forårsage armeringskorrosion, hvor den når ned til armeringen. Nedbrydningsmekanismer: Statisk betinget Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse - hvis der ikke er belægning, EKP-målinger og Ultralyd (beton) hvis der ikke er belægning

Dæklagsafskalninger i forkant

Langsgående revner

Langsgående revner i forkant Revner og revnesystemer i forkant. Revnerne kan indikere delaminering af betonen længere inde i dækket. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Langsgående revner i forkant

Betonkonstruktioners tilstand

Omfang: Visuel bedømmelse og Banketest/ hammertest Revner og afskalninger omkring scepterfæster Revner og afskalninger af betonen omkring indstøbte jernsceptre kan indikere korrosion, som udgør en sikkerhedsrisiko. Nedbrydningsmekanismer: Korrosion, se afsnit Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Karbonatisering, Chloridmåling, RCT og titrering og Ophugning. Omfang: Visuel bedømmelse, prøvebelastning og Banketest/hammertest Tværgående revner i underside Revner af denne type er ofte relateret til temperaturbetingede bevægelser, men kan også være dannet som følge af korrosion på udliggerjern. Nedbrydningsmekanismer: Varmeudvidelse og Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Ophugning. Omfang: Visuel bedømmelse, Covermeter (dæklagsmåler) og Ultralyd (beton)

Revner og afskalninger omkring scepterfæster

Tværgående revner i underside

Betonkonstruktioners tilstand

Understøttede altaner/svalegange I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på understøttede altaner/svalegange. Karakteristisk for disse er: • Altan/svalegang understøttet af konsoller eller søjler • Evt. med betonbrystning

• Evt. med indstøbt rækværk • Typisk med en form for belægning, støbeasfalt, pudslag eller lignende • Svalegange er ofte tøsaltet • Altaner er sjældent tøsaltet • Typisk med indstøbte afløbsinstallationer.

Betonkonstruktioners tilstand

4 2

Betonkonstruktioners tilstand

Netrevner Revnerne kan være dannet som følge af svind og/eller alkalikiselreaktioner, men også frost/tø kan spille ind. Forhold omkring afvanding kan indikere årsagen til revnedannelsen. Nedbrydningsmekanismer: Svind, Frost/tø og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse (hvis betonoverfladen er synlig) Dæklagsafskalninger Afskalninger af betonen eller revner over korroderet armering, typisk i undersiden eller forkant af altanplade/svalegang og i betonbrystninger, hvor karbonatiseringen ofte er dyb. Revnerne er dannet som følge af volumen-forøgelse af armeringens korrosionsprodukter. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) og EKP-målinger

Netrevner

Dæklagsafskalninger

Skader omkring afløb Revner, afskalninger og udfældninger omkring rørgennemføringer. Defekte, tilstoppede eller forkert udførte afløb er ofte årsag til opfugtning af betonen omkring rør.

Skader omkring afløb

Betonkonstruktioners tilstand

Tidligere reparationer kan skjule igangværende nedbrydning. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø, Armeringskorrosion og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar, Banketest/hammertest og EKP-målinger L angsgående revner i bjælker Revner i underliggende bjælker og i konsoller. Revner af denne type kan være dannet som følge af alkalikiselreaktioner, frost/tø eller armeringskorrosion. Eventuelle udfældninger er vigtige indikatorer for årsag til revnedannelsen. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø, Armeringskorrosion og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar, EKP-målinger og Ultralyd (beton)

Langsgående revner i bjælker

Betonkonstruktioners tilstand

Marine konstruktioner I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på marine konstruktioner. Karakteristisk for disse er: • Konstruktionsdele, som ikke står direkte i saltvand, kan også være saltpåvirkede • Ofte udført med parement i splashzonen (pille på fotoet er uden parement)

• Skader som følge af påsejlinger kan være hyppige, hvor sejlads er muligt • De undersøiske dele af konstruktionen er ofte dækkede af alger, rurer osv. som kan danne en biofilm, der hindrer adgang for bl.a. ilt.

Betonkonstruktioners tilstand

2 3

Betonkonstruktioners tilstand

Netrevner Revner typisk dannet som følge af svind og/ eller alkalikiselreaktioner. Revnerne kan være med og uden udfældninger. Omfang og farve på udfældninger er vigtige indikatorer for årsag til revnedannelsen. Nedbrydningsmekanismer: Svind og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse og Covermeter (dæklagsmåler) Dæklagsafskalninger og orienterende revner Armeringsparallelle revner og afskalninger af betonen over armering, typisk dannet som følge af volumenforøgelse af armeringens korrosionsprodukter. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar, EKP-målinger og Ophugning Smuldrende eller blød, nedbrudt beton Nedbrydningen behøver ikke være synlig og kan forekomme både over og under vandlinjen. Nedbrydningen er typisk et resultat af kemiske omdannelser og kan have afgørende betydning for konstruktionens holdbarhed. Nedbrydningsdybden i forhold til armeringens placering er afgørende for korrosionsrisikoen. Dykkerundersøgelser kan være nødvendige.

Netrevner

Dæklagsafskalninger og orienterende revner

Smuldrende eller blød, nedbrudt beton

Betonkonstruktioners tilstand

Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø, Alkalikiselreaktioner (AKR) og Kemisk nedbrydning Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Mikroanalyse og Scanning-elektronmikroskopi, SEM/EDX analyse Omfang: Visuel bedømmelse, Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar og Ophugning Defekte fuger i parement Defekte fuger i parementbeklædning kan skyldes frost/tø, oftest i kombination med svag vedhæftning mellem mørtel og naturstensbeklædningen. Defekte fuger har ikke nødvendigvis den store indflydelse på betonens holdbarhed. Nedbrydningsmekanismer: Frost/tø Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse og Banketest/ hammertest

Defekte fuger i parement

Betonkonstruktioners tilstand

Svømmebassiner I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på svømmebassiner. Karakteristisk for disse er: • Betonen er typisk påvirket af chlorid, varme og høj fugtighed

• Betonskader kan være skjult af fliser, eller give sig udtryk i skader på flisebelægningen • Betonskader findes ofte i ingeniørgange.

Betonkonstruktioners tilstand

Revner og gennemsivninger Revner, ofte med udfældninger som følge af gennemsivninger. Revnerne ses typisk på bassinets ydersider, i ingeniør- og servicegange. Som følge af høj luftfugtighed, varme og chlorider er alkalikiselreaktioner og armeringskorrosion de mest hyppige skadesårsager. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler), EKP-målinger og Ophugning D æklagsafskalninger Afskalning af beton over armering, som følge af korrosion. Dæklagsafskalninger forekommer typisk i ingeniør- og servicegange. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar og EKP-målinger Løse fliser Løse fliser kan være et resultat af defekter i betonen, typisk dæklagsafskalninger/armeringskorrosion, men kan også skyldes nedbrydning og/eller omdannelser i fliseklæber. I sjældne tilfælde kan manglende trykudligning ved for hurtig bassintømning få fliser til at ”skyde af”. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion og Kemisk nedbrydning

Revner og gennemsivninger

Dæklagsafskalninger

Løse fliser

Betonkonstruktioners tilstand

Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Visuel bedømmelse og Banketest/ hammertest Revner i søjler Revner i søjler. Netrevner vil typisk være dannet som følge af svind og/eller AKR. Længere, lodrette revner og dæklagsafskalninger dannes som følge af armeringskorrosion (billede). Det varme, fugtige miljø med høje chloridkoncentrationer betyder, at der er høj risiko for AKR og korrosion. Nedbrydningsmekanismer: Armeringskorrosion og Alkalikiselreaktioner (AKR) Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Karbonatisering, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering Omfang: Covermeter (dæklagsmåler), EKP-målinger og Ophugning

Revner i søjler

Betonkonstruktioners tilstand

Gulve I dette afsnit gennemgås de mest almindelige betonskader på gulve. Karakteristisk for disse er: • Typisk ilagt svindarmeringsnet • Fuger skåret efter støbning • Overfladen er typisk vingeglittet (eller tallerkenglittet)

• Overfladen kan være behandlet (f.eks. med en støvbinder) • Kan være udført med SCC-beton • Kan være udført med fiberarmering.

Betonkonstruktioners tilstand

4 2

Betonkonstruktioners tilstand

N etlignende plastiske svindrevner Svindrevner typisk dannet som følge af gennemtræk henover gulvet i den plastiske fase. Nedbrydningsmekanismer: Svind Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse Orienterende svindrevner Svindrevner typisk dannet pga. utilstrækkelig ilægning af svindarmering, forkert placeret svindarmering og/eller for sen skæring af fuger. Nedbrydningsmekanismer: Svind Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse, Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar og Impulse Response (sMASH) - pladekonstruktioner Kærvrevner ved søjlehjørner og udsparinger Svindrevner typisk dannet som følge af manglende ilægning af tværgående armering. Nedbrydningsmekanismer: Svind Undersøgelsesmetoder: Årsag: Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar, Makroanalyse og Mikroanalyse Omfang: Visuel bedømmelse

Netlignende plastiske svindrevner

Orienterende svindrevner

Fugeafskalning Afskalninger omkring fuger typisk dannet som følge af belastning omkring fugen eller for sen skæring af fuger.

Kærvrevner ved søjlehjørner og udsparinger

Betonkonstruktioners tilstand

Nedbrydningsmekanismer: Mekanisk belastning som følge af truck kørsel, palleløftere m.m. Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Mikroanalyse og Trykstyrkebestemmelse Omfang: Visuel bedømmelse Kemisk nedbrydning Nedbrydning af overfladen så denne står med blottede tilslag. Ved kraftig nedbrydning kan der også forekomme armeringskorrosion da dæklaget nedbrydes, eller mister sin beskyttende effekt ved udludning. Nedbrydningsmekanismer: Kemisk nedbrydning Undersøgelsesmetoder: Årsag: Makroanalyse, Mikroanalyse og Scanning-elektronmikroskopi, SEM/EDX analyse Omfang: Visuel bedømmelse

Fugeafskalning

Kemisk nedbrydning

Betonkonstruktioners tilstand

Generelt om beton og armering i byggeriet B eton som byggemateriale Beton er grundlæggende en kunstigt fremstillet bjergart med mange af de samme egenskaber, styrker og svagheder, som natursten har. Beton er særligt kendetegnet ved høj trykstyrke og relativt lav trækstyrke. Uarmeret beton har begrænset anvendelse i dansk byggeri og da hovedsageligt til fundamenter, vægge og blokke. I konstruktioner hvor trækstyrke er nødvendig, indstøbes armering i form af stænger, net eller fibre, typisk af stål. Ved armeret beton er det nødvendigt at skelne mellem slapt armerede og spændarmerede konstruktionsdele. Ved spændarmering forstås konstruktioner eller konstruktionsdele med indbyggede kabler, der opspændes for at kompensere for de kræfter, som konstruktionen bliver udsat for i anvendelsestilstanden eller for at opnå slanke/ længere konstruktioner. Der skelnes yderligere mellem for- og efterspændt armering, hvor efterspændt armering ty-

pisk ses i broer med stor spændvidde, og forspændt armering typisk ses i bjælker og dæk i eksempelvis P-kældre. Betonkonstruktioners sammensætning af delmaterialer og fastsættelsen af armeringens dæklag er vigtige parametre for konstruktionernes holdbarhed og fastsættes bl.a. efter den eksponeringsklasse konstruktionerne befinder sig i. Der er således varierende krav til bl.a. betonernes tilslagstyper, cementtyper, armeringstyper samt størrelsen på dæklag afhængig af, hvilket miljø konstruktionen befinder sig i. Ligeledes er der en række krav til, hvordan og under hvilke forhold konstruktionerne udføres, som sammen med de designmæssige krav skal sikre den nødvendige holdbarhed af konstruktionerne.

Betonkonstruktioners tilstand

Miljøklasser I Danmark anvendes en række eksponeringsklasser (defineret i DS/EN 206) for de klima- og miljøpåvirkninger, der normalt forekommer. Eksponeringsklasserne er normativt grupperet under følgende fire miljøklasser for beton (DS 2426 erstattes i 2014 af DS/EN 206 NAD DK): • • • •

Passiv (P) Moderat (M) Aggressiv (A) Ekstra aggressiv (E)

Miljøklasserne danner grundlag for materiale- og konstruktionsspecifikationer. For klasserne M, A og E skelnes mellem krav med og uden frost. Anvendelsen af beton i utilstrækkelig miljøklasse betyder markant øget risiko

for accelereret nedbrydning. Om der i en given konstruktion er anvendt beton i den korrekte miljøklasse, kan i mange tilfælde bestemmes ved en laboratorieanalyse. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, mikroanalyse, frost/tøtest, trykstyrkebestemmelse, luftporeanalyse jf. ASTM C457 eller EN 480. Tabellen viser nogle af de grænseværdier, der blandt andet adskiller beton i miljøklasserne: Moderat, Aggressiv og Ekstra aggressiv. Passiv miljøklasse har, med undtagelse af minimum dæklag på 10 mm for slap armering, ingen grænseværdier inden for de viste parametre. For yderligere krav til beton og slap armering henvises til DS/EN 206, DS/EN 206 NAD DK, DS/EN 1992-1-1 og DS/EN 10080.

Moderat [M]

Aggressiv [A]

Ekstra aggressiv [E]

0,55

0,45

0,40

Luftindhold

3,5 vol%

Afstandsfaktor

0,2

Porøs flint i fint tilslag

2,0 vol%

1,0 vol%

Frostfarlige sten

5,0 vol%

1,0 vol%

Minimum dæklag (slap armering)

20 mm

30 mm

40 mm

Vand/cementforhold

Betonkonstruktioners tilstand

Udførelsesfejl og initialdefekter Initialdefekter, som konstateres på betonkonstruktioner i deres stipulerede levetid, kan både være betinget af designmæssige fejl eller af fejl eksekveret i udførelsesfasen. Ved defekter, som skyldes forhold i betonens udførelsesfase, anvendes begrebet initialdefekter. Typiske initialdefekter kan være følgende: Vandudskillelse/bleeding. Når frisk beton er udstøbt og komprimeret, vil der efterfølgende ske en naturlig komprimering i betonen, hvor de tungeste delmaterialer vil søge nedad, mens lette tilslagskorn og vand vil søge opad (bleeding). Denne proces betyder, at der på undersiden af armering og tilslagskorn

kan dannes vandfyldte hulrum, som i takt med betonens udtørring bliver luftfyldte. Jo større lagtykkelser, der støbes ad gangen, jo større er sætningen af betonen, og dermed øges størrelsen af de luftfyldte hulrum på undersiden af armeringen tilsvarende. Derfor bør støbninger af tykke, armerede konstruktioner planlægges således, at de udføres i flere lag, så sætningerne i hvert lag begrænses. Ved kraftig bleeding kan der også ses strømningskanaler i betonen, hvor vandet søger opad, og på overfladen kan der dannes et tyndt, porøst slamlag. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse og mikroanalyse.

Betonkonstruktioners tilstand

Afblanding af tilslag. Den friske betons stabilitet er en vigtig egenskab for at opretholde en god og ensartet kvalitet af betonen i den færdige konstruktion. Manglende stabilitet i den friske beton ses bl.a. i form af bleeding og afblanding af tilslag. Ved afblanding af tilslag vil de største sten bundfældes, idet forholdet mellem vægt og overfladespænding for store sten er større end for det finere tilslag. Ved afblanding af tilslag ses derfor en uensartet fordeling af stentilslaget, hvor de største sten og sten med høj vægtfylde ligger fordelt i bunden, og de finere sten og lette korn ligger i toppen. Afblanding af tilslag kan forekomme dels pga. overvibrering i en ellers sund beton, dels pga. en dårligt sammensat beton, hvor de største sten bundfældes, uden der vibreres.

tæt armering, hvor store sten kan hobe sig op og danne ”klynger”.

Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse.

Korrosion/for små dæklag. Et hyppigt problem i armerede betonkonstruktioner er korrosion af den indstøbte armering. Normalt ligger armeringen beskyttet mod korrosion i betonen, hvor betonens basiske miljø danner en korrosionsbeskyttende lag om armeringen. Luftens CO2 reagerer med betonen fra overfladen, således at betonens basiske miljø efterhånden neutraliseres dybere og dybere. Denne kemiske reaktion kaldes karbonatisering, og i karbonatiseret beton ophæves den beskyttende virkning overfor armeringskorrosion. Hvis betonen bliver karbonatiseret i hele

Stenreder. Stenreder er områder i betonen, hvor en stor koncentration af sten er ophobet, ofte uden tilstrækkelig pasta til at udfylde hulrummene imellem dem. Stenreder betyder lokalt en forringelse af både styrke og tæthed i betonen. Stenreder kan opstå pga. over/ undervibrering eller i forbindelse med selvkompakterende betoner som en konsekvens af for dårlige flydeegenskaber i betonen. Yderligere kan stenreder opstå i snævre passager, eksempelvis omkring

Forslag til undersøgelsesmetoder: Impulse Response (sMASH) - pladekonstruktioner, MIRA – Uutralyd, 3D tomografi og Impact Echo (IE). Chloridindblanding. Chlorider i støbevandet kan dels virke korrosionsinitierende på den indstøbte armering og dels påvirke hærdningsforløbet og styrkeudviklingen af betonen. Chlorider i støbevand ses ind i mellem i ældre konstruktioner. I dag er der dog fastsat grænser for det højst tilladelige chloridindhold i betonkonstruktioner. Forslag til undersøgelsesmetoder: Chloridmåling, RCT og titrering.

armeringens dæklag, ligger armeringen således ubeskyttet tilbage, og den vil ved tilstedeværelsen af varme, fugt og ilt begynde at korrodere. Da korrosionsprodukterne har et større volumen end det eksisterende jern, medfører denne type armeringskorrosion ofte, at dæklaget sprænges af. Armeringen kan dog også korrodere i ukarbonatiseret beton under tilstedeværelsen af chlorider. Ved chloridinitieret armeringskorrosion er der risiko for grubetæring, hvilket kan være svært at se på betonoverfladen; men samtidig have stor negativ indvirkning på konstruktionernes styrkeegenskaber. Hastigheden, hvormed betonen karbonatiserer og chlorider trænger ind, afhænger bl.a. af den miljømæssige påvirkning, som betonen er udsat for og af betonens tæthed. Derfor fastsættes krav til dæklagets størrelse og til betonens sammensætning ud fra konstruktionens forventede miljømæssige eksponering. Udføres armerede betonkonstruktioner med for små dæklag eller for ringe tæthed i forhold til det projekterede, vil armeringen derfor være ringere beskyttet mod armeringskorrosion i den ønskede levetid. Forslag til undersøgelsesmetoder: Covermeter (dæklagsmåler), Georadar, MIRA – Ultralyd, 3D tomografi, Makroanalyse,

Betonkonstruktioners tilstand

Mikroanalyse, Chloridmåling, RCT og titrering og Ophugning. Over/undervibrering. En korrekt udført vibrering af beton er essentiel for kvaliteten af den færdige konstruktion, når der anvendes almindelig sætmålsbeton. Undervibrering kan føre til stenreder over alt i konstruktionen, mens overvibrering kan medføre separation, hvor de største tilslag samles i bunden af konstruktionen og områder med utilstrækkelig luftporestruktur. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, og Impulse Response (sMASH) - pladekonstruktioner Svind. Ved kraftig udtørring af nyudstøbt beton, hvor betonen endnu ikke er bundet af, vil der opstå en rumfangsformindskelse i betonen kaldet plastisk svind. Såfremt dette svind er større end betonens deformationsegenskaber, vil der dannes revner. I armeret beton, hvor armeringsnettet ligger tæt på den frie overflade, vil armeringsstængerne ofte fungere som revneanvisere. I uarmerede konstruktioner eller i konstruktioner med et stort dæklag til armeringen vil der typisk opstå netrevner. For at forhindre plastisk svind skal der iværksættes en passende udtørringsbeskyttelse af den nyudstøbte beton efter støbning.

Betonkonstruktioners tilstand

Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, Mikroanalyse og Covermeter (dæklagsmåler) Hærdeforhold. Temperaturforholdene i hærdende beton er vigtige parametre for at sikre en god kvalitet af betonen og dens videre holdbarhed. For store temperaturforskelle mellem betonens indre og ydre eller mellem betonen og en tilstødende konstruktionsdel (eksempelvis væg støbt på fundament) kan føre til store spændingsforskelle og dermed revnedannelse i den hærdende beton. Ligeledes kan for høje temperaturer i betonen medføre forsinket ettringitdannelse inde i betonen, som ved en efterfølgende tilførsel af fugt kan føre til revnedannelser i betonen. Desuden kan for lave temperaturer medføre manglende eller for langsom styrkeudvikling i betonen. Hærdeberegninger og god planlægning af støbning og

hærdeforløb skal sikre, at ovenstående undgås. Det kan eksempelvis sikres ved foranstaltninger som indstøbning af varmetråde i støbeskel, etablering af køling eller afdækning med vintermåtter. I nogle tilfælde kan det være nødvendigt at indføre ekstra støbeskel eller etablere revneanvisere for at undgå uhensigtsmæssige revnedannelser i hærdeforløbet. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, Mikroanalyse og Scanning-elektronmikroskopi, SEM/EDX analyse. Produktions- og designmæssige fejl Øvrige defekter som i højere grad skyldes produktions- og designmæssige fejl end udførelsesmæssige fejl beskrives i følgende afsnit.

Betonsammensætning. Betonens sammensætning i forhold til det miljø, som den er eksponeret i, er essentiel i forhold til at undgå defekter i konstruktionens stipulerede levetid. Jo lavere v/c-tal i betonen desto tættere og mere modstandsdygtig over for skadelige påvirkninger vil den være. Ligeledes er der krav til cementens alkaliindhold og tilslagenes type afhængig af, hvilken miljøklasse konstruktionen befinder sig i. Forkert tilslag i forhold til miljøklasse kan resultere i alvorlige nedbrydningsmekanismer i betonen. Eksempelvis kan tilstedeværelsen af porøse sten i beton, der er udsat for fugt og frost, forårsage revner og springere. Derfor fastsættes der designmæssige krav til betonens sammensætning afhængig af den miljøklasse, som konstruktionen befinder sig i. Enhver afvigelse fra den godkendte betonrecept kan derfor være medvirkende til at forkorte betonens levetid. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse og Mikroanalyse. Varmeudvidelse og fuger. Beton vil ikke kun i hærdeforløbet udvide sig og trække sig sammen, men det kan også ske efter afhærdning som følge af den ydre varmepåvirkning. Jo længere konstruktioner, der er tale om, og jo større temperaturændringer, der er tale om, jo større udvidelser og sammentrækninger vil

Betonkonstruktioners tilstand

der ske. For at sikre, at disse udvidelser og sammentrækninger kan optages i en konstruktion, vil det ofte være nødvendigt, at etablere dilatationsfuger, særligt når der er tale om lange vægge eller altangange. Fugernes størrelse, placering og antal skal bestemmes i designfasen. Forslag til undersøgelsesmetoder: Revnemåling, revnebevægelser. Driftmæssig forebyggelse Det kan være svært at forudsige de nøjagtige påvirkninger, som en betonkonstruktion vil blive udsat for i den stipulerede levetid; men der findes flere forebyggende tiltag, som kan være medvirkende til at levetiden forlænges. Generelt er det vigtigt, at man ved forebyggende foranstaltninger sørger for, at fugt ikke ophobes på betonoverflader, eksempelvis ved at fjerne tæt beplantning opad vægge og støttemure, eller ved at foretage eftersyn af fugtmembraner, hvor det er muligt. På betonoverflader, der saltes, og hvor der ikke er risiko for umiddelbar efterfølgende frysning, kan chlorider som endnu ikke er trængt ind i betonen, spules væk med vand.

Betonkonstruktioners tilstand

Nedbrydningsmekanismer Når beton bliver udsat for vejrlig og almindeligt brug, vil den undergå omdannelser og nedbrydning. Om der er tale om omdannelser og nedbrydning, der påvirker konstruktionens levetid, afhænger bl.a. af, om det er armeret eller uarmeret beton. For eksempel vil karbonatisering og chlorider (indstøbte eller indtrængende) være kritisk for holdbarheden af armerede konstruktioner, men ubetydelige for uarmeret beton. Omvendt vil visse revnetyper (eksempelvis svindrevner), såfremt betonen holdes tør, kun have ringe betydning for armerede konstruktioner, da bæreevnen sikres af armeringen.

Da alle naturlige nedbrydningsmekanismer (dvs. undtaget ekstreme varme- og trykpåvirkninger som f.eks. brand og påkørsel) afhænger af tilstedeværelsen af vand, er opfugtning af betonen den mest kritiske faktor for nedbrydningshastigheden. Følgende er en kort gennemgang af de mest almindelige nedbrydningsmekanismer. For en mere detaljeret beskrivelse af disse ofte ret komplekse processer henvises til bogen ”13 Betonsygdomme” (STATENS BYGGEFORSKNINGSINSTITUT, 1985).

F rost/tø Frost/tø-påvirkning kan give skader forårsaget af frysning af frit vand i større kapillarporer i cementpastaen eller i vandholdige porøse korn i tilslaget. Frostskader giver sig oftest udtryk i revnedannelser, herunder delamineringer, afskalninger og springere over porøse korn. Der kan være en form for vekselvirkning mellem frost/tø skader og skader opstået ved alkalikiselreaktioner. Revner opstået som følge af alkalikiselreaktioner kan give adgang for vand, som ved frysning danner yderligere skader. På samme måde kan revner dannet ved frost/tø-påvirkning give lettere adgang for alkalier (f.eks. via tøsaltning) og fugt til initiering af alkalikiselreaktioner. Betonens frostbestandighed testes typisk ved at udsætte udborede kerner for frost/tø cykler. Frostbestandigheden kan også vurderes ved makro- og mikroanalyse eller ved luftporeanalyse. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, Mikroanalyse, Frost/tø-test, Luftporeanalyse jf. ASTM C457 eller EN 480 og Impulse Response (sMASH) - pladekonstruktioner. A rmeringskorrosion Betons naturligt høje pH-værdi danner et beskyttende (passiverende) lag, som

Betonkonstruktioners tilstand

hindrer den indstøbte armering i at korrodere. Der er flere faktorer, der kan nedbryde det passiverende lag, hvoraf de vigtigste er karbonatisering og chloridpåvirkning. Karbonatiseret beton. Karbonatisering er den naturlige kemiske omdannelse af cementpastaens calciumhydroxid (CaOH2) til calciumcarbonat (CaCO3) ved optagelse af luftens CO2. Karbonatiseringen foregår ved diffusion, hvorfor hastigheden af karbonatiseringen afhænger af betonens tæthed. Når beton karbonatiserer, sænkes pH-værdien i betonen, og når karbonatiseringsfronten når armeringen, vil betonens passiverende film om armeringen nedbrydes. Ved korrosion forårsaget af karbonatisering ses ofte korrosion over et større areal, der giver delamineringer og afskalninger. Armeringskorrosion forårsaget af karbonatisering er derfor - statisk set - mindre farlig end chloridinitieret korrosion, da risikoen for lokale brud er meget mindre. Det opdages desuden ofte tidligere end ved grubetæring, der ofte ses ved chloridinitieret armeringskorrosion. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, Mikroanalyse, Karbonatiseringsbestemmelse, Ophugning og overmeter (dæklagsmåler).

Betonkonstruktioners tilstand

Karbonatiseringsprocessen er relativt kompleks og findes nærmere beskrevet i bogen ”13 Betonsygdomme”. Karbonatiseringsdybder kan vurderes i ophugninger eller på udborede betonkerner ved brug af pH-indikatoren phenolphthalein. Metoden er dog noget usikker, da andre faktorer kan påvirke pH-værdien. En sikker bestemmelse af karbonatiseringsdybder kræver en mikroanalyse. Ved mikroanalysen kan betonens pastaporøsitet endvidere bedømmes og anvendes til beregning af den fremtidige karbonatiseringshastighed. Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, Karbonatiseringsbestemmelse, Mikroanalyse, phugning og Covermeter (dæklagsmåler).

Chlorider. Højt indhold af chlorider i betonen øger risikoen for korrosion af armeringen, selv i ukarbonatiseret beton. Ved chloridinitieret korrosion ses ofte grubetæring i de områder, hvor det passiverende lag er nedbrudt. Korrosionsprocessen påvirkes af mange faktorer, f.eks. mængden af chlorider (iblandet, via tøsaltning eller ved havvandseksponering), fugt, temperatur (processen aftager, når temperaturen falder) og iltkoncentration. Der skal være en vis mængde chlorid i betonen, før chloridinitieret armeringskorrosion kan opstå. Denne grænseværdi kaldes ofte chloridtærskelværdien. Mængden af chlorider i betonen kan måles i laboratoriet på borepulver eller på nedknuste betonstykker/borekerner. Forslag til undersøgelsesmetoder: Chloridmåling, RCT og titrering.

Revnet beton. Revner i sig selv nedbryder ikke den passiverende film, men giver øget adgang for fugt og chlorider samt lokal dyb karbonatisering. Risikoen for igangværende korrosion/rustdannelse kan undersøges ved måling af det elektrokemiske potentiale af armeringen (EKP), og evt. kan korrosionshastigheden vurderes ved mere avancerede NDT-metoder som f.eks. galvanostatiske pulsmålinger. Forslag til undersøgelsesmetoder: EKP-målinger, Ultralyd (beton), Revnemåling, revnebevægelser Makroanalyse, Mikroanalyse og Chloridmåling, RCT og titrering. Alkalikiselreaktioner (AKR) Alkalikiselreaktioner er reaktioner mellem porøse kiselholdige bjergarter i tilslaget og alkalier i betonens porevæske. Reaktionerne er potentielt ekspansive, hvilket kan resultere i gennemrevnet beton. Mængden af reaktivt materiale, der i dansk tilslag typisk er porøse sandkorn af flint, er afgørende for risikoen for skadevoldende AKR. Det er ikke unormalt at se skader i forbindelse med overkorn i sandet, i sjældne tilfælde forekommer skadelige reaktioner endda i stentilslaget. AKR-skader ses typisk på konstruktioner, der er opført før ibrugtagning af Basisbetonbeskrivelsen i 1986.

Betonkonstruktioners tilstand

Forslag til undersøgelsesmetoder: Makroanalyse, Mikroanalyse Scanning-elektronmikroskopi, SEM/EDX analyse og Impulse Response (sMASH) - pladekonstruktioner K emisk nedbrydning De mest almindelige former for kemisk nedbrydning af beton i Danmark er sulfatangreb og syreangreb. Sulfatangreb. Sulfat angriber beton, primært ved at omdanne de hydratiserede klinkermineraler i cementpastaen til gips og ettringit (indikation på fugtvirkning). Omdannelsen resulterer i saltsprængninger og afskalning af den påvirkede overfladebeton. I Danmark ses sulfatangreb af beton typisk i konstruktioner i kontakt med sulfatholdig jord, havvand og spildevand. Syreangreb. Da cementpasta er stærkt basisk, kan alle syrer potentielt nedbryde beton. Nedbrydningshastigheden er dog afhængig af opløseligheden af de calciumsalte, som bliver dannet ved reaktionen, og om de dannede salte resulterer i volumenudvidelse. Sidstnævnte giver saltsprængninger af betonen. Saltsyre og eddikesyre er eksempler på stærkt nedbrydende syrer, vineddike og humussyre er derimod relativt uskadelige.

Betonkonstruktioners tilstand

Forslag til undersøgelsesmetoder: Mikroanalyse og Scanning-elektronmikroskopi, SEM/EDX analyse. Brand Kraftig varmepåvirkning af beton kan give anledning til bl.a. kemiske og fysiske omdannelser, herunder omdannelser og volumenændringer af enkelte bestanddele i betonen under såvel opvarmning som nedkøling. Disse processer resulterer typisk i afskalninger, revnedannelser og/eller forøget porøsitet. Man skal også være opmærksom på at tilstødende bygningsdele kan skubbes af betonkonstruktionerne. Ud over skader relateret til selve betonen er der risiko for, at varmen giver varig svækkelse af armeringen.

Forslag til undersøgelsesmetoder: Arealmæssigt omfang af skader: Banketest/hammertest, MIRA – Ultralyd, 3D tomografi, Impulse Response (sMASH) pladekonstruktioner, Impact Echo (IE) og Ultralyd (beton). Temperatur og dybdemæssigt omfang af skader: Makroanalyse og Mikroanalyse, Varmeudvidelse. Beton udvider sig, som de fleste andre materialer, med øget temperatur. I konstruktioner med relativ stor udbredelse og uden dilatationsfuger, skal man være opmærksom på, at konstruktionernes bevægelser pga. varmeudvidelse kan forårsage revner i tværsnittet. Ligeledes kan bevægelserne forårsage skader på/ved tilstødende konstruktioner. F.eks. på bygninger

med lange altangange uden dilatationsfuger og murede facader forekommer der skader relateret til de forskellige varmeudvidelseskoefficienter for tegl og beton. Revnerne vil kunne give adgang for fugt, større karbonatiseringsdybde og chlorider. Forslag til undersøgelsesmetoder: Covermeter (dæklagsmåler) eller Georadar, Ultralyd (beton), Makroanalyse, Mikroanalyse, Chloridmåling, RCT og titrering og Ophugning

Betonkonstruktioners tilstand

Undersøgelsesmetoder På de følgende sider gennemgås mange af de destruktive og ikke-destruktive (NDT – Non Destructive Testing) undersøgelsesmetoder, der kan benyttes, når skadesårsag og -omfang skal undersøges. Destruktive metoder anvendes oftest til at kalibrere de ikke-destruktive metoder. Fordelen ved destruktive metoder er, at man visuelt har mulighed for at se eventuelle skader og få en mulighed for at kunne bedømme, hvorfor en skade er opstået. Ulempen ved disse undersøgelser er behovet for en efterfølgende reparation og mulig svækkelse af konstruktionen lokalt.

Anvendelse af NDT minimerer omfanget af skader, der påføres konstruktionen, og kan samtidig give en masse information om det aktuelle skadesomfang - også i skjulte konstruktionsdele. Nogle metoder gør det muligt at scanne store områder af en konstruktion relativt hurtigt og hermed få et overblik over den aktuelle tilstand. Derudover bruges NDT til at udvælge de gode, de kritiske og de skadede områder, hvor der foretages destruktive undersøgelser, så disse bliver mest muligt repræsentative for konstruktionen.

Betonkonstruktioners tilstand

Ikke-destruktive målemetoder De ikke-destruktive målemetoder er (som navnet beskriver) kendetegnet ved, at de i princippet kan gennemføres uden at beskadige konstruktionen. Mange NDT-målinger kan udføres på konstruktionsdele, hvor der er besværlige adgangsforhold, eller der kun er adgang til én side af konstruktionen. NDT-målinger anvendes typisk til at scanne større områder for skader og andre defekter, således at omfanget kan kortlægges. Resultaterne fra NDT-målinger kan ofte med fordel benyttes til at bestemme omfang og placering af destruktive målinger. Lydhastigheden og transmissionstiden er ofte vigtige parametre ved f.eks. seismiske eller ultralydsmålinger, hvor disse målinger anvendes direkte til at bestemme f.eks. dybden til en defekt eller tykkelsen af en konstruktion. Lydhastigheden kan variere meget afhængig af f.eks. betonstyrken, placeringen af evt. armering eller igangværende nedbrydningsmekanismer. For at opnå sikre observationer har de fleste NDT-målinger behov for, at der gennemføres en kalibrering af måleudstyret på konstruktionen eller på en lignende konstruktion.

Kalibreringer af NDT-målinger kan bl.a. foretages ved følgende metoder: • Ophugninger til armering, membraner m.m. • Udboring af kerner til visuel inspektion, trykprøvning m.m. • Boring af små borehuller til inspektion med endoskop i f.eks. korrugerede rør • Udtagning af boremelsprøver til analyser i laboratorier • Målinger på konstruktionsdele med kendt eller intakt tykkelse • Målinger med alternative ikke-destruktive målemetoder – jo flere uafhængige målinger, der viser det samme – jo større er sikkerheden for, at der måles korrekt. Brugen af NDT kræver en operatør med et godt kendskab til og erfaring med det anvendte udstyr samt dets muligheder og begrænsninger. Data kan fejlfortolkes, hvis der ikke måles korrekt, eller hvis opsætningen af udstyret er forkert i forhold til den undersøgte konstruktion. Derfor er viden om den undersøgte konstruktion også vigtig. Derudover er kendskab til nedbrydningsmekanismer og bygningsfysik vigtig for at kunne identificere kritiske områder på en konstruktion.

Betonkonstruktioners tilstand

Covermeter (dæklagsmåler) Covermeter anvendes til lokalisering af armering og måling af tykkelsen af armeringens dækkende betonlag. Kendes diameteren på den armering, der måles på, bliver det målte dæklag mere præcist. Nogle udstyr kan estimere diameteren af armeringen. Lokalisering af rustfri armering er en mulighed for enkelte udstyrsmodeller. Fordele • Kan betjenes af én person • Hurtig registrering af armeringsplacering og dæklag • Estimering af armeringsdimension for dæklag mindre end 50 mm • Enkelte modeller kan lokalisere rustfri armering • Enkelte modeller har en logger-funktion til at gemme de målte dæklag og evt. den målte afstand mellem armeringen.

Ulemper • Kan normalt kun registrere magnetiske materialer. Dvs. rustfrit stål, kobber og plast mm. er ”usynligt” for de mest almindelige dæklagsmålere • Præcise målinger af dæklag kræver kendskab til armeringsdiameter • Kan normalt ikke lokalisere armering, der ligger dybere end ca. 70-80 mm • Enkelte modeller kan lokalisere armeringen i dybder op til 130 mm – afhængig af armeringsdiameter og afstand mellem armeringen • Svært armerede konstruktioner kan give upræcise målinger.

En dæklagsmåler anvendes typisk i kombination med EKP-, karbonatiserings- og chloridmålinger (chloridprofiler), hvor kendskab til armeringens placering og betonens dæklag er vigtig for at give en vurdering af risiko for armeringskorrosion; men kan i øvrigt anvendes i de fleste sager, hvor armeringsplacering er kritisk

Banketest/hammertest Et simpelt tap med en hammer er ofte nok til at afsløre områder med defekt beton. Hammertesten kan anvendes på de fleste betonflader og er særligt effektiv til lokalisering og afgrænsning af områder med delaminering. Ved at banke på overfladen med en hammer er det muligt at ”lytte” sig frem til områder i betonen med delamineringer.

Da hammertest ikke siger noget om skadesårsag eller type af skader, er det nødvendigt at supplere med yderligere undersøgelser. MIRA eller Impact-echo kan anvendes til nærmere bestemmelse af omfang af skader. Skadesårsag belyses bedst ved ophugning samt makro- og mikroanalyser. Hvis armeringskorrosion mistænkes, bør der udføres karbonatiserings- og chloridmålinger.

Betonkonstruktioners tilstand

Fordele • Kan betjenes af én person • Hurtig lokalisering og afgrænsning af områder med delaminering og blød/ smuldrende beton • Undersøgelsen er ”udstyrslet”, da den kun kræver en hammer. Ulemper • Hammertest siger ikke noget om skadesårsag eller type og angiver ikke nøjagtigt, hvor i betonen defekten er placeret.

Betonkonstruktioners tilstand

Georadar Georadar kan anvendes til lokalisering af fremmedlegemer i betonen som f.eks. armering og kabelrør samt til estimering af tykkelsen af en konstruktion. Radar kan lokalisere flere dybereliggende lag af armering. Fordele • Kan betjenes af én person • Hurtig registrering af placering af armering og kabelrør i realtime på skærm • Kan lokalisere flere lag af armering og derved kabelrør bag armeringen • Mulighed for visualisering af armering/kabelrør og konstruktionstykkelse med 3D præsentation

• Kan anvendes til lokalisering af vand i huldæk ved målinger fra undersiden • Ved kraftig armeringskorrosion kan delamineringer i beton lokaliseres • Ved scanning i begge retninger over armeringsnet, kan dimensionen af de yderst beliggende jern estimeres, ved hjælp af forskellen i de målte. Ulemper • Radar fungerer ikke, hvis en konstruktion er meget fugtig, eller der er vand på den flade, der måles på • Der kræves databehandling efter målingerne afhængig af valg af den detaljeringsgrad, der skal præsenteres.

En Georadar anvendes ofte som supplement til en dæklagsmåler og typisk i kombination med EKP-, karbonatiserings- og chloridmålinger (chloridprofiler), hvor kendskab til armeringens placering og betonens dæklag er vigtig for at give en vurdering af risiko for armeringskorrosion, men kan anvendes i de fleste sager, hvor armeringsplacering eller lokalisering af indstøbte genstande er kritisk.

MIRA – Ultralyd med 3D tomografi MIRA er udviklet specielt til at kontrollere injicering af kabelrør, men bruges også til at måle tykkelser af konstruk-tioner og lokalisere skader i en konstruktion. Data vises i 3 plan og kan samles til et 3D billede af den undersøgte konstruktion. Fordele • Kan betjenes af én person • Mobil enhed med logger og skærm. Batteri holder op til 8 timer • Effektivt måleområde pr. målepunkt er 10 cm x 25 cm • Kalibrering af lydhastighed i betonen foretages direkte på konstruktionen inden en måleserie eller før hver måling

MIRA anvendes normalt til kontrol af injicering af forspændte kabler – typisk i bjælker. Udstyret kan kombineres med Impact-Echo til måling af tykkelser af konstruktioner og lokalisering af anomalier i beton som f.eks. delamineringer eller stenreder. Udstyret kan også kombineres med georadar til lokalisering af forspændte kabelrør eller til tykkelsesmålinger

Betonkonstruktioners tilstand

• Data kan ses realtime på skærm • Data kan måles i en linje eller et målenet, hvorefter data kan præsenteres i 3D. Ingen begrænsninger på størrelse af måleområde • Kan måle konstruktionstykkelser op til 2,5 m • De anvendte transducere kræver ingen gel for at få kontakt til overflade • Fjederbelastede transducere - der kan kompenseres for ujævnheder på op til 10 mm. Ulemper • Kræver en del erfaring for korrekt opsætning og tolkning af data • Kræver plane og jævne flader.

Betonkonstruktioners tilstand

Impulse Response (sMASH) - pladekonstruktioner Impulse Response er udviklet til at scanne større flader for at lokalisere og afgrænse defekter i konstruktioner af beton, natursten, mursten og lignende. Udstyret måler pladers/konstruktioners stivhed og mobilitet og kan herved lokalisere delamineringer eller lagdelinger eller mindre revner fra f.eks. alkalikiselreaktioner. Fordele • Impulse Response metoden er en hurtig, ikke-destruktiv målemetode, der anvendes til lokalisering af delamineringer, hulrum, stenreder og manglende vedhæftning mellem konstruktionselementer

• Ideel til screening af større arealer og afgrænsning af gode/dårlige områder • Kan registrere skader indenfor radius af ca. 30 cm fra geofon • Kan anvendes på mange materialer: Beton, asfalt, granit, marmor m.m. • Kan anvendes på både vandrette, lodrette og skrå/buede flader • Data præsenteres som overskuelige farveplots. Ulemper • Der er ingen præcise dybdeindikationer til defekter • Defekter kan maksimalt lokaliseres i dybder af ca. 30 cm • Kræver erfaring i tolkning af data.

Impulse Response indgår typisk i eftersynsopgaver, hvor tilstanden af en konstruktion ikke kendes, og der derfor skal screenes for at udvælge potentielt dårlige områder til nærmere undersøgelser. Udstyret anvendes ofte i kombination med andre undersøgelsesmetoder som f.eks. Impact-Echo eller Georadar til udvælgelse af områder til destruktiv prøvning som f.eks. ophugning eller udboring af kerner

Sonic Echo/Impulse Response (SE/IR) SE/IR er udviklet til at bestemme kontinuitet og dybden/længden af fundamenter og pæle. SE/IR-metoden virker bedst for de søjleformede fundamentstyper, såsom pæle. Refleksioner er tydeligst, hvis der er direkte adgang til toppen af pælen. Typiske SE/IR-tests udføres på støbte pæle eller søjler med et længde/ diameter-forhold op til 20:1. Undersøgelser med længde/diameter-forhold 30:1 eller højere er mulige i blødere jord. Fordele • Kan betjenes af én person • SE/IR-metoden er en hurtig, ikke-destruktiv målemetode • Data kan analyseres på stedet umiddelbart efter prøvningen

Målingen af pæles egenskaber ved hjælp af Sonic Echo står normalt alene

Betonkonstruktioners tilstand

• Den dynamiske stivhed af fundamentet kan bestemmes • Metoden har en nøjagtighed på 5 % ved fastsættelsen af dybden af et fundament/pæl – eller dybde til defekt - forudsat der er udført en uafhængig måling af bølgehastigheden. Estimeres lydhastigheden er nøjagtighe-den ca. 10 %. Ulemper • Kalibrering af data er ofte umulig, da der i så fald skal graves ud til fundamenter/pæle • Kræver en del erfaring i tolkning af data.

Betonkonstruktioners tilstand

Impact Echo (IE) Impact-Echo har mange anvendelsesmuligheder. Det bruges ofte, hvor tykkelsen af en konstruktion ikke kendes, eller der skal laves kvalitetskontrol af f.eks. injicerede kabler eller fuger mellem betonelementer. Udstyret kan bruges til at måle tykkelsen af den intakte beton i f.eks. en broplade, hvor der er skader fra alkalikiselreaktioner i betonen. Udstyret kan anvendes til at bestemme tykkelsen af flere lag ovenpå hinanden som f.eks. asfalt og beton Fordele • Impact-Echo-metoden er en hurtig ikke-destruktiv målemetode, der anvendes til lokalisering af delamineringer, hulrum, stenreder, målinger af tykkelser og dybder af revner

• Adgang er kun påkrævet fra én side af konstruktionen • Kan anvendes på mange materialer: Beton, asfalt, granit, marmor, m.m. • Måleområde fra 0,05 – 1,5 m • Resultat af måling kendes umiddelbart efter en måling • Der måles med en nøjagtighed af 2-3 %, når bølgehastigheden er kalibreret på konstruktionen. Ulemper • Målingen er en punktmåling, og der registreres kun skader i et lille område direkte under transduceren • Tolkning af data kræver en del erfaring • Der kræves en del viden om bølgefysik.

Impact-Echo kan anvendes alene eller som supplement til f.eks. Impuls Response, hvis en eksakt dybde til en skade skal bestemmes eller til MIRA som kontrolmåling

EKP-målinger ElektroKemiske Potentiale-målinger (EKP) anvendes til at vurdere den aktuelle korrosionstilstand af armering i betonkonstruktioner. Samtidig måles normalt også modstanden i betonen for at få en indikation af fugtindholdet i konstruktionen. Fordele • En hurtig målemetode til at skabe overblik over områder med aktiv korrosion • Giver et øjebliksbillede af den aktuelle korrosionsaktivitet • Tilknyttede modstandsmålinger giver indikationer af opfugtning af betonen

EKP-målinger indgår i en tilstandsundersøgelse af armering og bør kombineres med måling af armeringens dæklag og udtagning af betonpulver til bestemmelse af chloridprofiler, hvis der skal laves restlevetidsvurderinger. Karbonatiseringen af betonen skal altid tjekkes inden målinger påbegyndes. Dette kan f.eks. ske i ophugninger til armeringskontakt ved brug af phenolphthalein på en ren, frisk brudflade. EKP-målinger kan kombineres med mere avancerede metoder til vurdering af korrosionshastigheden som f.eks. galvanostatiske pulsmålinger.

Betonkonstruktioners tilstand

• Målinger anvendes til dimensionering af anlæg til katodisk beskyttelse. Ulemper • Målinger kan kun udføres sikkert ved temperaturer over ca. +5 °C. Ved lavere temperaturer stopper korrosionsprocessen • Målinger på armering med dæklag større end 7-8 cm kan kræve en del opfugtning • Målinger i karbonatiseret beton giver meget mere positive potentialer og risiko for fejltolkning af data • Målinger kan kun udføres på rå betonflade. Evt. maling eller lignende belægning skal fjernes først.

Betonkonstruktioners tilstand

Troxler Troxler-målinger anvendes til at måle de relative variationer i fugtindholdet i materialer og forholdsvis ensartede konstruktioner, f.eks. facader, gulve, tage og betonsøjler. Det kan f.eks. være nyttigt i forhold til at lokalisere specifikke utætheder, opdele større områder i mere eller mindre våde områder, og som indledende måling til at sikre, at de destruktive prøver udtages således, at de er repræsentative for problemstillingen. Fordele • Hurtig måling, som giver mulighed for at foretage mange enkelte målinger til kortlægning af variationerne i fugtindhold over store arealer, således at man kan skitsere et hydrogram • Et hydrogram benyttes til at påvise specifikke utætheder i facader, gulve, indstøbte vandbærende rør m.m.

Ligeledes er et hydrogram ofte en forudsætning for, at man kan udtage repræsentative destruktive prøver • Man kan følge udtørringen af en konstruktion, da resultaterne er reproducerbare • Måler i dybden (afhængig af konstruktionens opbygning til en dybde på 15 – 25 cm). Ulemper • Måler ikke det absolutte vandindhold i f.eks. vægt %, kg/m3, kg/m2 eller den relative luftfugtighed (%RF). Hydrogrammet skal derfor en gang i mellem sammenlignes/kalibreres op mod destruktive prøver • Pga. den radioaktive kilde kræves det, at operatøren har den fornødne uddannelse, og at særlige regler for transport og opbevaring overholdes.

Troxler-måling kombineres ofte med andre typer af fugtmålinger, f.eks. med GANN-måler samt udtagning af destruktive prøver til f.eks. bestemmelse af vandindhold eller relativ fugtighed (% RF).

Gann - fugtmåler Et Gann-udstyr anvendes til at vurdere fugtindholdet i de fleste byggematerialer som træ, beton, fliser, gips og meget mere. Materialeegenskaber såsom massefylde og især fugtindhold påvirker dette signal, og GANN-målinger kan derfor nemt og hurtigt opdage ændringer i fugtindholdet uden at ødelægge materialet. Fordele • Kan betjenes af én person • Hurtig indikation om fugtforhold i et materiale. Målingen er en relativ måling, dvs. det er forskellen mellem det tørre og det fugtige materiale, der vises

Kan kombineres med Troxler og destruktive prøver til f.eks. bestemmelse af vandindhold eller relativ fugt (% RF)

Betonkonstruktioners tilstand

• Den kan i princippet benyttes på samme måde som Troxler-systemet. Ulemper • Systemet giver kun sjældent mulighed for at bestemme det absolutte fugtindhold. Beregningen af den absolutte fugtindhold i vægt-% eller udregnet som CM-% er kun mulig, når materialedata er kendt (f.eks. recepten og alderen for en given betonkonstruktion) • Grundlæggende vil en højere vægtfylde påvirke aflæsningen af de tørre materialer og tilsvarende højere på fugtige materialer.

Betonkonstruktioners tilstand

Termografi Termografi er en metode til bestemmelse af et legemes udstråling af varme/ infrarød energi. Infrarød stråling er af samme art som synligt lys; men det har længere bølgelængde og er derfor usynligt for det menneskelige øje. Det kan anvendes til at finde kuldebroer i konstruktioner, lokalisere delaminerede betonkonstruktioner, udføre modtagekontrol af varm asfalt, lokalisere varmerør m.m. Fordele • Kan betjenes af én person • Termografi er en hurtig ikke-destruktiv målemetode, der f.eks. anvendes til lokalisering af kuldebroer i konstruktioner, dårlig eller variabel isolering samt utætte vinduer og døre • Kan anvendes på broer til at finde afskalninger og hulrum på undersider samt kontrollere ny asfaltbelægning

• Kan anvendes på elinstallationer generelt til at finde løse samlemuffer og klemmer, dårlige kontaktflader, overbelastede komponenter samt brud på gulvvarmekabler • Kræver ingen afspærring/lift for at få adgang til konstruktionen, og der kan laves en 100 % screening på sikker afstand • Der tages både et digitalt foto og et ”termogram” ved hver måling. Ulemper • Ved anvendelse på udendørs konstruktioner kræves en temperaturvariation det foregående døgn på minimum 10-15 °C • Udstyret er meget følsomt over for randeffekter • Udstyret er meget følsomt over for varierende overfladestrukturer – blanke/matte.

Termografi anvendes typisk ved kvalitetskontrol af nyt byggeri i kombination med en ”Blower door” test (tæthedsprøve af konstruktion/hus) eller til at finde kuldebroer eller fejl i eksisterende konstruktioner. Screening af betonkonstruktioner for lokalisering af delamineringer er en af de nye anvendelsesmuligheder

Betonkonstruktioners tilstand

Ultralyd Ultralyd anvendes til at måle tykkelser, lokalisere defekter og måle revnedybder. Derudover anvendes det til bestemmelse af E-modul.

med f.eks. brandskadet beton (mikrorevner) • Nogle udstyr anvender DPT transducere (Dry Point Transducere), hvor der ikke er behov for kontaktgel.

Fordele • Kan betjenes af én person • Måler lydhastigheden direkte på konstruktionen • Lydhastigheden kan korreleres til trykstyrke ved destruktive kalibreringer • Kan anvendes til at bestemme revnedybder vinkelret på overfladen • Kan anvendes til at bestemme E-modul i beton • Kan anvendes til at evaluere tilstanden af betonoverflader i forbindelse

Ulemper • Ultralyd vil altid løbe den hurtigste vej mellem transducerne. Er der armering mellem de to transducere, vil dette påvirke målingerne • Enkelte udstyr kræver plane flader og anvendelse af kontaktgel • Afstanden mellem transducere skal kendes/måles præcist for nøjagtig angivelse af lydhastighed m.m.

Ultralyd anvendes ofte til at screene større flader i forbindelse med tilstandsundersøgelser, hvor der også kombineres med anvendelse af andre måleudstyr. Det benyttes også til kalibrering af andre NDT-udstyr i felten og i laboratoriet.

Betonkonstruktioners tilstand

Revnemåling, revnebevægelser Der findes meget forskellige udstyr til måling af revnevidder. Fra simple 3-punktsmålinger med skydelære, plastskiver med målenet til avancerede, fjernbetjente trådløse systemer. Generelt måles revnebevægelser som funktion af tiden. Metoden anvendes til at bedømme, om revner er aktive eller inaktive og med hvilken hastighed, de udvikles. Fordele • Billige løsninger • Fjernaflæsning er mulig via mobilt netværk

• Giver mulighed for at tage højde for temperaturbetingede bevægelser • Bevægelser i 2-plan kan registreres. Ulemper • Dyre løsninger • Målinger skal udføres på konstruktionen • Måleusikkerhed på de billige løsninger • Målingerne foretages typisk over længere tid • Tolkning af målingerne kræver indgående kendskab til konstruktionen.

Måling af revneudviklingen kan ofte stå alene, men kan også bruges i forbindelse med andre undersøgelsesmetoder, f.eks. til vurdering af restreaktiviteten for AKR.

Betonkonstruktioners tilstand

Destruktive målemetoder De destruktive målemetoder dækker både over undersøgelsesmetoder til brug ved feltundersøgelser og ved laboratorieanalyser. Gruppen af destruktive målemetoder omfatter alt fra meget enkle og billige metoder (f.eks. karbonatiseringsmåling) til meget komplicerede og dyre metoder (f.eks. elektronmikroskopi). Den måske allervigtigste destruktive metode til undersøgelse af nedbrudt beton er den petrografiske analyse, der er en laboratorieanalyse af udtagne betonprøver. Den petrografiske analyse udføres som en kombineret makro- og mikroanalyse, hvor der eventuelt også kan tages scanning-elektronmikroskopi i anvendelse. Analysemetoden udmærker sig ved at kunne give en meget detal-

jeret beskrivelse af betonens tilstand, herunder f.eks. betonens sammensætning, luftindhold, tilstedeværelse af revner og udstøbningsfejl. Endvidere kan metoden også identificere omdannelser og nedbrydning fra frost/tø-påvirkning, karbonatisering, alkalikiselreaktioner, syreangreb, brandpåvirkning, etc. Da petrografisk undersøgelse analyse ofte foretages på en meget begrænset prøvemængde i forhold til konstruktionens størrelse, er det nødvendigt at supplere med andre undersøgelsesmetoder. Anvendelse af destruktive metoder er ofte nødvendigt, når skadesårsagen skal opklares.

Betonkonstruktioners tilstand

Makroanalyse Makroanalysen anvendes til at karakterisere sammensætningen og strukturen af en betonprøve ved inspicering af prøven med det blotte øje og evt. ved hjælp af lup og stereomikroskop. Analysen, der kan foretages direkte på den ‘rå’ beton, på beton imprægneret med fluorescerende epoxy eller på beton påført phenolphthalein, giver en række vigtige oplysninger. Det kan f.eks. være tilslagets type (især stenfraktionen), fordelingen af tilslag, komprimeringsgrad, blandingsgrad, forløb af revner og karbonatiseringsdybde.

Fordele • Godt overblik over fordeling af eventuelle revner og andre defekter i hele prøven • Præcis registrering af revner, luftinklusioner og andre defekter • Hurtig metode til karakterisering af en beton. Ulemper • Destruktiv metode, der kræver udtagning af en prøve (typisk en borekerne) • Karakterisering af prøven gælder kun for betonen i konstruktionen i det omfang, at prøven er repræsentativ for konstruktionen.

Analysen skal udføres af en specialist. Makroanalyse giver en mængde informationer, som ikke er mulige at få ved andre metoder, herunder anvendt stentilslag og eventuelle initialdefekter som underkomprimering og stenseparation samt revneforløb m.m. Makroanalyse understøtter de fleste både destruktive og ikke destruktive undersøgelsesmetoder. Makroanalyse kombineret med mikroanalyse (en petrografisk analyse) giver en meget detaljeret information om betonen og andre materialer i prøven.

Karbonatiseringsbestemmelse Undersøgelsen bestemmer karbonatiseringsdybden fra overfladen og langs revner i hærdnet beton og mørtel. Karbonatiseringsbestemmelsen udføres på en frisk brudflade, eksempelvis på gennemsavede kerner eller i ophugninger. PH-indikatorvæske (1 % phenolphtalein-opløsning i ethanol) påføres den friske brudflade, hvorved ukarbonatiseret beton farves kraftigt rødviolet, mens karbonatiseret beton forbliver ufarvet. Bestemmelse på betonkerner: På kernens plane overflade afsættes 6 målepunkter (3 ved kernediameter < 50 mm). pH-indikatorvæske påføres på hele overfladen. I hvert af de 6 afsatte målepunkter registreres dybden lc til

Karbonatiseringsbestemmelsen bør som minimum følges op af dæklagsmålinger

Betonkonstruktioners tilstand

karbonatiseringsfronten i mm og lc,gen udregnes som gennemsnittet af de målte lc-værdier. Derudover måles den maksimale karbonatiseringsdybde, lc,maks samt karbonatiseringsdybden langs revner, lc,revne. Fordele • Hurtig metode til bestemmelse af karbonatiseringsdybden i betonen • Kan foretages på stedet i ophugninger eller i laboratoriet på kerner eller prøvestykker. Ulemper • Destruktiv metode: Kræver udtagning af en prøve (typisk en borekerne) eller ophugning.

Betonkonstruktioners tilstand

Mikroanalyse Analysen giver en beskrivelse af betonens sammensætning og defekter på mikroniveau, blandt andet en detaljeret beskrivelse af delmaterialer herunder, sandtilslag, cementtype, revner og omdannelser. Undersøgelsen omfatter bl.a. en præcis måling af karbonatiseringsdybden, en vurdering af betonens kvalitet og holdbarhed, herunder alkalikiselreaktivitet og frostbestandighed, samt bedømmelse af betonens vand/ cement-forhold. Analysen skal udføres af en specialist. Fordele • Eneste måde at bedømme: Cementtype, v/c-forhold i hærdet beton og mikrorevner under 10 µm brede

• Kan afsløre en lang række nedbrydningsmekanismer, herunder alkalikiselreaktivitet (AKR), sulfatangreb, syreangreb, brand, udludning, tidlig frostpåvirkning, etc. • Kan give en vurdering af betonen miljøklasse, særligt hvis suppleret med makroundersøgelser. Ulemper • Destruktiv metode: Kræver udboring af kerne • Typisk tager en mikroanalyse inkl. prøvepræparation mindst en uge at udføre • Mikroanalyse foretages på en meget lille delprøve • Placering og omhyggelig registrering af prøvemateriale er afgørende.

Mikroanalyse understøtter de fleste både destruktive og ikke destruktive undersøgelsesmetoder. For at opnå en sammenhæng mellem observationer på mikroniveau og den undersøgte konstruktion, er det vigtigt som minimum at kombinere med makroanalyse. De to analysemetoder tilsammen (en petrografisk analyse) er vigtige værktøjer i opklaring af årsag til skader i en betonkonstruktion

Scanning-elektronmikroskopi, SEM/ EDX analyse Med SEM (Scanning Elektron Mikroskop) er det muligt at foretage undersøgelser af rumlige billeder af betonens struktur ved meget større forstørrelser, end det er muligt ved almindelig optisk mikroskopi. SEM/EDX kan anvendes i en lang række tilfælde, hvor det er nødvendigt at få præcis viden om blandt andet betonens kemi og struktur. Tolkning af resultater sætter store krav til operatør, hvorfor undersøgelsen skal foretages af en specialist. Fordele • Muligt at vurdere hydratiseringsgrad, kvantitativ grundstofanalyse og grundstoffordeling i betonens cementpasta

Analyse med SEM/EDX er velegnet til at supplere mikroanalyser med meget detaljerede oplysninger

Betonkonstruktioners tilstand

• Præcis karakterisering og kortlægning af kemiske angreb, omdannelser og nedbrydning af betonens enkelte bestanddele • Analysen kan udføres på en meget lille delprøve • Analysen kan udføres på prøvemateriale der er udtaget til bl.a. tynd- og planslibsanalyse. Ulemper • Da analysen udføres på et meget lille udsnit af en lille delprøve er det vigtigt på forhånd at vide hvad man leder efter og få lagt delprøven optimalt i prøvematerialet • Analysen er forholdsvis dyr at gennemføre.

Betonkonstruktioners tilstand

Chloridmåling, RCT og titrering Måling af det syreopløselige chloridindhold i hærdnet beton som vægtprocent af tør beton kan måles ved Rapid Chloride Testing (RCT) eller traditionel titrering. Begge metoder kan desuden anvendes til måling af chloridindhold i frisk beton. RCT-metoden er velegnet til måling i marken, men kan også udføres i laboratoriet som alternativ til titrering (DS 423.28). Titrering anvendes, når der er krav om stor nøjagtighed og ved akkrediteret prøvning. Chloridmålinger er vigtige, når der er mistanke om, at armeret beton har været udsat for chloridpåvirkning.

Fordele (RCT) • RCT er hurtig, enkel og billig at udføre • RCT kan udføres på såvel borepulver som på nedknuste delprøver fra f.eks. borekerner • Titrering er meget nøjagtig. Ulemper • Destruktiv metode: Kræver udboring af pulver eller kerner • Ved anvendelse af RCT på borepulverprøver er det svært at tage højde for karbonatisering og eventuelle de-fekter, der kan påvirke chloridindholdet • Titrering er en smule mere tidskrævende end RCT.

Chloridmålinger kombineres med metoder til måling af betonens karbonatiseringsdybde samt armeringens placering og dæklag

Ophugning Ophugning i selve konstruktionen anvendes ved behov for direkte inspektion og opmåling. Ophugning anvendes, når der er behov for registrering af armeringsdimension, type, placering og korrosionstilstand. Derudover giver ophugning mulighed for registrering af betonens generelle tilstand, herunder måling af karbonatiseringsdybder og udtagning af materiale til videre undersøgelse, herunder chloridbestemmelse. Ophugning anvendes desuden eksempelvis ved kontrol af låseanordninger, forankringer i elementsamlinger og ved kontrol af målinger udført ved ikke-destruktive undersøgelsesmetoder. Ved ophugning i brobelægninger er det muligt at kontrollere lagtykkelser, tilstand af fugtisolering og drænlag samt vedhæftning og eventuelle vandansamlinger under membraner.

Ophugninger udføres ofte som supplement til og til kalibrering af ikke-destruktive undersøgelser og/eller kerneudtagning. Inden der udføres ophugning, vil det i de fleste tilfælde være nødvendigt at lokalisere armeringen med Covermeter, Georadar eller lignende.

Betonkonstruktioners tilstand

Fordele • Eneste mulighed for direkte visuel inspektion af belægninger, armering og beton • Giver oplysninger på pladsen, der kan bruges til at målrette videre undersøgelser • Hurtig og relativ billig metode, der kan udføres af én person med håndholdt udstyr. Ulemper • Destruktiv metode, der efterlader relativt store huller, ofte med blottet armering, der kræver kvalificeret udbedring • Ophugninger kan sjældent stå alene, da de typisk som minimum kræver lokalisering af armeringen • Der skal altid indhentes informationer om placering af kabler og ledninger i en konstruktion, inden der udføres destruktive tests.

Betonkonstruktioners tilstand

Frost/tø-test I de tilfælde, hvor betonens frostbestandighed ønskes vurderet, kan der udføres frostprøvning i henhold til DS/CEN/TS 12390-9 eller SS 137244. Frostprøvning kan foretages på støbte prøvelegemer (f.eks. til vurdering af en given betonrecepts egnethed) eller på prøver udtaget af en eksisterende konstruktion. Prøvningen foretages ved at eksponere prøvelegemernes overflade med enten saltvand eller med demineraliseret vand og herefter udsætte prøverne for frosttø cykler fra +20 til -20°C. Frostbestandigheden vurderes ud fra mængden af afskallet materiale fra den eksponerede

flade. Valget af eksponeringsvæske (dvs. saltvand eller demineraliseret vand) afhænger bl.a. af det miljø, som betonen forventes at blive udsat for. Fordele • Giver en vurdering af betonens frostbestandighed. Ulemper • Destruktiv metode, der kræver udboring af kerner • Relativt tidskrævende prøvning på min. 67 døgn fra indlevering af prøver til det endelige resultat foreligger.

Frostprøvning kan med fordel indgå i et undersøgelsesprogram der omfatter luftporeanalyse, samt mikro- og makroanalyse.

Aftræksprøvning (vedhæftningsprøvning) Ved at bestemme sammenhængsstyrke i et materiale eller vedhæftningsstyrke i et støbeskel imellem to materialer får man et udtryk for styrken af det svageste led i en konstruktion, dvs. enten sammenhængsstyrken i top- eller i underlaget eller vedhæftningsstyrken i støbeskellet Metoden kan anvendes ved beton samt cement- og anhydritbaserede mørtelog pudslag, f.eks. ved kontrol af udsat reparationsmateriale eller afretnings- og slidlag på altaner og svalegange. I forbindelse med reparationer bør der udføres forsøg på den eksisterende konstruktion for at få en referenceværdi for styrken.

Aftræksprøvning vil ofte stå alene

Betonkonstruktioners tilstand

Fordele • Afhængig af valg af lim (hærdetid kan variere fra minutter til timer) kan selve prøvningen udføres af én operatør på 10-15 minutter • Udføres der aftræksprøvning inden en reparation, er det muligt at sætte realistiske krav til vedhæftningsstyrken af selve reparationen • Giver et hurtigt billede af, hvorvidt vedhæftning mellem lag og i støbeskel lever op til de krav, der er stillet. Ulemper • Destruktiv metode, der kræver udboring med borekerne udstyr • Kræver lidt erfaring • Der kræves kendskab til materialet af hensyn til valg af limtype.

Betonkonstruktioners tilstand

Fugtbestemmelse, laboratorium Anvendes når det er nødvendigt at kende det specifikke vandindhold eller den specifikke relative fugtighed (% RF). Prøven udtages i repræsentativ dybde afhængig af konstruktionens udformning. Fordele • Giver det absolutte vandindhold/ % RF, som ingen af NDT metoderne kan • Måles ved standardiserede temperaturforhold • Målingen vil kunne tilpasses den aktuelle brugstemperatur.

Ulemper • Prøverne skal pakkes lufttæt lige efter prøveudtagning (evt. i glas med gummipropper) • Ved bestemmelse af det specifikke vandindhold skal der tages mange prøver, da stenindholdet i betonprøverne kan variere kraftigt, hvilket medfører at vandindholdet i prøver med stort stenindhold bliver væsentligt mindre end i prøver med et lille stenindhold, selv om ligevægtsfugten er ens i de 2 prøver.

Kombineres ofte med NDT fugtmålemetoder, f.eks. Troxler eller GANN måler, for at vælge hvor prøven skal udtages

Fugtbestemmelse, % RF i borede huller Anvendes når det er nødvendigt at kende den relative fugtighed. F.eks. i et gulv eller væg inden udførelse af be-lægning/ maling. Fordele • Kan anvendes til at følge udtørringen • Bores nemt til korrekt måledybde. Ulemper • Lang tid før ligevægt. Skal, afhængigt af borehullets diameter, stå op til 5 dage inden aflæsning • Utætheder omkring borehullet kan give fejlaflæsninger • Det er nødvendigt at opretholde en stabil temperatur i måleperioden.

Kan kombineres med overfladescanning og prøver udtaget til laboratoriebestemmelse

Betonkonstruktioners tilstand

Trykstyrkebestemmelse I tilfælde, hvor betonens trykstyrke ønskes til f.eks. bæreevnevurdering af konstruktionen, er det muligt at måle betonens trykstyrke på udborede betonkerner. De præparerede betonkerner trykkes til brud i en trykprøvningsmaskine, og de opnåede trykstyrker kan eventuelt omregnes til normcylinderstyrker (styrker ved normalder og normdimension).

Fordele • Almen kendt metode (trykprøvning af kerner) • Relativ hurtig test (CAPO-Test) • Giver et billede af betonens nuværende trykstyrke • Kun små skader på konstruktionen (CAPO-test) • CAPO-Test metoden angiver trykstyrken umiddelbart efter prøvningen er udført.

Alternativt anvendes metoden CAPOTest, hvor trykstyrken bestemmes direkte på konstruktionen. Dette foregår ved, at en bolt med en ekspandérbar ring monteres i et specialboret hul og trækkes ud af betonen mod et mod-hold på overfladen. Betonen komprimeres/ trykkes sammen i zonen mellem bolt og modhold, og herved kan betonens trykstyrke bestemmes. Metoden er direkte sammenlignelig med trykstyrker bestemt på cylindre eller kuber.

Ulemper • Destruktiv metode der kræver udboring af kerner • Store krav til udtagning af prøvematerialet. Kernerne må bl.a. ikke omfatte armering, eller revnet beton, lige som der stilles krav til dimensioner • Prøvematerialet går tabt ved prøvningen • CAPO-Test metoden er følsom over for karbonatiseret beton (fjernes inden prøvningen).

Kombineres ofte med NDT fugtmålemetoder, f.eks. Troxler eller GANN måler, for at vælge hvor prøven skal udtages

Luftporeanalyse jf. ASTM C457 eller EN 480 Luftporeanalysen giver oplysninger om betonens totale luftmængde, luftporernes specifikke overflade og luftporernes afstandsfaktor. Analysen foretages, når det er nødvendigt at vurdere, om betonen lever op til de tilsigtede krav i forhold til frostbestandighed. Målingen udføres på et specielt præpareret planslib, hvor betonen fremstår sort og luftporerne hvide. Der anvendes to forskellige automatiske analysemetoder, Linear Travers Metoden og Punkttællingsmetoden.

Luftporeanalyser udføres typisk i kombination med tynd- og planslibsanalyse for at give en egentlig vurdering af, om betonen lever op til den specificerede miljøklasse.

Betonkonstruktioners tilstand

Fordele • Luftporestrukturen visualiseres pga. prøvepræparationsmetoden • Kvantitativ analyse af luftindhold og luftporestrukturen • Eneste mulighed for analyse af luftindhold og luftporestrukturen i hærdnet beton. Ulemper • Destruktiv metode, der udføres på delprøver fra kerner • For at analysen bliver repræsentativ, kræves der flere og omhyggeligt udtagne prøver.

HĂ&#x2026;NDBOG OM TILSTANDSVURDERINGER - Betonkonstruktioners tilstand Udgiver:

Teknologisk Institut, Beton Gregersensvej 4, 2630 Taastrup Telefon: 7220 2000

ISBN:

978-87-996246-2-1

Fotos:

Teknologisk Institut, Beton

ÂŠ Teknologisk Institut, december 2013