Slutrapport (PDF) - NordFoU
Slutrapport (PDF) - NordFoU
Slutrapport (PDF) - NordFoU
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Isoleringsfrie broer 2<br />
Betonslidlag<br />
Tilstandsundersøgelser og anbefalinger<br />
Rapport nr. 360<br />
2009
Vejdirektoratet<br />
Niels Juels Gade 13<br />
Postboks 9018<br />
1022 København K<br />
Tlf. 7244 3333<br />
Fax. 3315 6335<br />
vd@vd.dk<br />
vejdirektoratet.dk<br />
Isoleringsfrie broer 2<br />
Betonslidlag<br />
Dato Oktober 2009<br />
Rapport nr. 360<br />
Tilstandsundersøgelser og anbefalinger<br />
Forfatter Erik Stoklund Larsen, COWI<br />
Anders Haumann, COWI<br />
Marianne Tange Hasholt, COWI<br />
Foto © Erik Stoklund Larsen<br />
Layout COWI<br />
Anders Haumann<br />
Knut Grefstad<br />
Margareta Berglund<br />
Udgiver Vejdirektoratet<br />
Medudgiver Statens Vegvesen, Norge<br />
Vägverket, Sverige<br />
Tiehallinto (Vägförvaltningen), Finland<br />
ISBN 978-87-7060-238-9 (netudgave 978-87-7060-239-6)<br />
ISSN 0909-4288 (netudgave 1600-4396)<br />
Oplag 200 stk.<br />
Tryk KAILOW graphic<br />
Copyright © Vejdirektoratet<br />
Eftertryk i uddrag er tilladt med kildeangivelse<br />
Kailow design og medieproduktion er<br />
miljøcertificeret efter ISO 14001 og<br />
arbejdsmiljøcertificeret efter OHSAS<br />
18001. Vi er tildelt Arbejdstilsynets Krone<br />
Smiley, fordi vi gør en ekstraordinær<br />
høj indsats for et godt arbejdsmiljø i<br />
virksomheden.<br />
CO 2 -neutral produktion<br />
CO 2 -udledningen ved produktionen af<br />
denne opgave er neutraliseret ved at<br />
støtte klimaprojekter, der resulterer i en<br />
tilsvarende CO 2 -reduktion.
Isoleringsfrie broer 2<br />
Betonslidlag<br />
Tilstandsundersøgelser og anbefalinger<br />
Rapport nr. 360<br />
2009
Indholdsfortegnelse<br />
Resumé 5<br />
Summary 9<br />
1 Indledning 11<br />
1.1 Formål ..........................................................................................................11<br />
1.2 Miljø og trafik ..............................................................................................11<br />
1.3 Prøveprogram ..............................................................................................12<br />
2 Mjøsbrua – et eksempel 21<br />
2.1 Visuel inspektion af betonoverfladen ...........................................................21<br />
2.2 Slitage på betonoverfladen ...........................................................................21<br />
2.3 Prøver og undersøgelser på Mjøsbrua .........................................................21<br />
2.4 Konklusion for Mjøsbrua .............................................................................32<br />
3 Sammenfatning af udførte analyser 35<br />
3.1 Resultaterne fra visuel i spektion .................................................................35<br />
3.2 Slitage på brodæk ........................................................................................35<br />
3.2 Analyse af betonkvalitet ..............................................................................41<br />
3.3 Risiko for armeringskorrosion .....................................................................45<br />
3.4 Slidlagets vedhæftning til konstruktionsbetonen .........................................46<br />
3.5 Registrering af revner og andre defekter .....................................................48<br />
4 Levetidsberegninger 55<br />
4.1 Resultatbehandling ......................................................................................55<br />
4.2 Eksponeringsforhold ....................................................................................57<br />
4.3 Betonkvalitetens betydning .........................................................................60<br />
4.4 Planlægning af tidspunkt for arbejdets udførelse ........................................60<br />
4.5 Anbefalinger ................................................................................................64<br />
5 Støbning med fiberbeton 67<br />
5.1 Prøvestøbning i Danmark ............................................................................67<br />
5.2 Støbning af påstøbt slidlag på bro i Sverige ................................................73<br />
5.3 Specifikation af betonslidlag .......................................................................76<br />
6 Referencer 79<br />
Bilag indlagt som CD<br />
Bilag A: Forslag til kravspecifikation for beton til slidlag<br />
Bilag B: Delrapporter fra undersøgelsen<br />
3
4<br />
Foto 0.1. Brånsbroen i Sverige (opført 1957). Påstøbt betonslidlag udført i 1986.<br />
Foto 0.2. Skarnsundet bro i Norge. Skråstagsbro opført i 1991 med monolisk betonslidlag.<br />
Foto 0.3. Tegsbroen i Sverige. Påstøbt betonslidlag udført i 1987. Stålbjælkebro der er opført i 1949.
Resumé<br />
Dette projekt skal belyse fordele og<br />
ulemper ved at udføre betonbroer uden<br />
den bitumenbaserede fugtisolering.<br />
Kan sådanne broer udføres billigere og<br />
hurtigere end broer, hvorpå der udføres<br />
fugtisolering? Det helt essentielle er, om<br />
de også kan udføres med en holdbarhed,<br />
der svarer til isolerede broers holdbarhed.<br />
Projektet er rapporteret i to rapporter,<br />
nemlig:<br />
• Isoleringsfrie broer 1 – Fugtisolering<br />
af betonbroer i de nordiske lande –<br />
State-of-the-art<br />
• Isoleringsfrie broer 2 –<br />
Betonslidlag – Tilstandsundersøgelser<br />
og anbefalinger<br />
Nærværende rapport (rapport 2) samler<br />
resultaterne af tilstandsundersøgelser der<br />
er gennemført på mere end 20 nordiske<br />
broer i perioden juli 2007 til juli 2008.<br />
Broerne er alle opført med beton som<br />
slidlag, dvs. der er tale om de såkaldte<br />
isoleringsfrie broer. Her skal nævnes, at<br />
der skelnes mellem monolitiske slidlag<br />
der er støbt vådt-i-vådt med konstruktionsbetonen,<br />
og påstøbte slidlag, der typisk<br />
påføres eksisterende broer ved udskiftning<br />
af belægningen, dvs. ved<br />
reparation.<br />
Formålet har været, at dokumentere holdbarheden<br />
af broernes betonslidlag overfor<br />
ydre påvirkninger som slid fra bilernes<br />
pigdæk, indtrængning af klorider fra<br />
tøsaltning og den relaterede risiko for<br />
korrosion på konstruktionernes armering.<br />
Endelig er betonkvaliteten undersøgt med<br />
det formål, at kunne sammenligne de ældre<br />
betontyper med de moderne betoner<br />
der anvendes i dag. Herved er det afklaret,<br />
om erfaringerne fra de ældre betoner<br />
kan overføres til moderne beton.<br />
Petrografiske (makro- og mikro) analyser<br />
har vist, at der generelt er anvendt beton<br />
af høj kvalitet til slidlag på de undersøgte<br />
broer. Kvaliteten af slidlagsbetonen er<br />
generelt på niveau med kvaliteten af dagens<br />
betoner der anvendes til brobyggeri<br />
i ekstra aggressivt miljø. Som stentilslag<br />
er almindeligvis anvendt stærke og sunde<br />
bjergarter, typisk knuste bjergarter med<br />
en granitisk sammensætning. Sandfraktionen<br />
er af tilsvarende materialer. Kun i<br />
meget få tilfælde er der observeret alkalireaktivt<br />
tilslag. Fin til mellemfin formalet<br />
Portlandcement er anvendt i de norske,<br />
svenske og finske broer. I Danmark er<br />
typisk anvendt lavalkali sulfatbestandig<br />
Portlandcement. Vand-cement-forholdet<br />
for betonerne ligger i størrelsesordenen<br />
0,35-0,45, dvs. de har en tæt og stærk<br />
pasta. De lave vand-cement-forhold har<br />
som ofte resulteret i et indre svind, der<br />
har forårsaget dannelse af mikrorevner.<br />
Der er ikke fundet en entydig sammenhæng<br />
mellem omfanget af mikrorevner<br />
og vand-cement-forholdet, dog ses tendens<br />
til større mikrorevneomfang ved<br />
lave v/c-tal end ved høje v/c-tal. Omfanget<br />
af mikrorevner er varierende fra lavt<br />
indhold til højt indhold. De konstaterede<br />
omfang af mikrorevner er på niveau med,<br />
hvad der normalt ses i denne type kvalitetsbetoner<br />
i dag, og vurderes ikke at<br />
have nogen indflydelse på holdbarheden.<br />
Synlige revner forekommer på enkelte<br />
mindre områder af de eftersete slidlag.<br />
Typisk i de slidlag der ikke er fiberarmeret.<br />
Årsagen formodes at være bevægelser<br />
over understøtninger. Det kan dog<br />
også stamme fra tidligt svind af betonen<br />
eller temperaturbevægelser der optræder<br />
når betonen hærder.<br />
5
6<br />
Fibre anvendes i større eller mindre<br />
mængder i betonerne. For de monolitisk<br />
støbte slidlag anvendes normalt ikke fibre,<br />
dog ses i enkelte tilfælde anvendt<br />
mindre mængder plastfibre. Almindeligvis<br />
anvendes stålfibre i stor mængde når<br />
der er tale om påstøbt betonslidlag på den<br />
eksisterende konstruktionsbeton. Det er<br />
åbentlyst, at fibrene reducerer revnerisikoen<br />
væsentligt. Der er således ikke konstateret<br />
synlige revner på de broer hvor<br />
der er anvendt stålfibre i betonen.<br />
Broernes konstruktionsbeton (under betonslidlaget)<br />
har det generelt godt, og det<br />
vurderes, at der ikke for nærværende er<br />
nogen risiko for generel korrosion af armeringen.<br />
Det samlede dæklag (slidlagsbeton<br />
og dæklag på armeringen) er som<br />
regel meget stort - ofte mere end 7-9 cm.<br />
Galvapulsmålinger, gennemført på udvalgte<br />
broer, har kun i ganske få tilfælde,<br />
vist værdier der indikerer risiko for, at<br />
aktiv korrosion på armeringen indenfor<br />
en kortere årrække. Et stort antal kloridanalyser<br />
viser en variation på indtrængningshastigheden(diffusionskoefficienten)<br />
og overfladekoncentrationen. Dette<br />
skyldes variationen i vandcementforhold.<br />
Tilstedeværelsen af fine og grove revner<br />
antyder en markant indflydelse på kloridindtrængningsparametrene,<br />
hvorimod<br />
veludførte støbeskel ikke har nogen effekt.<br />
Såfremt der ses på de to parametres<br />
størrelse - kloriddiffusionskoefficient og<br />
overfladekoncentration - afhængigt af<br />
den geografiske placering på broen, dvs.<br />
om der måles på cykelstien, tæt ved kørebanens<br />
kantsten eller midt på kørebanen<br />
er der ikke markante forskelle på størrelsen<br />
af disse parametre.<br />
Når der er tale om de påstøbte slidlag er<br />
kvaliteten af støbeskellet afgørende for et<br />
Foto 0.4. Udførelse af påstøbt betonslidlag på broen over Kulbäcken ved Degerön i Sverige.
Foto 0.5. Gulmarsplan i Stockholm med påstøbt betonslidlag. Trafikintensiteten er ca. 100.000 PE om<br />
dagen, svingende trafik, osv.<br />
godt resultat. Det er vigtigt, at grundbetonen<br />
udføres med en ru overflade for derved,<br />
at få den tilstrækkelig gode vedhæftning<br />
som er set ved alle de undersøgte<br />
broer med påstøbt slidlag.<br />
På få af broerne er der konstateret et slid<br />
på overfladen. Dette slid er som ofte begrænset<br />
til ca. 3-5 mm efter mere end 20<br />
år. Dette slid forekommer hvor bilerne<br />
anvender pigdæk i vinterperioden. Der er<br />
fundet en tendens til, at sliddets størrelse<br />
er afhængig af det anvendte tilslag. Især<br />
granitisk rød porfyr har vist en god slidmodstand.<br />
Andre typer tilslag har vist sig<br />
knapt så modstandsdygtige. Således, er<br />
det på en af de norske broer (Mjøsbua),<br />
været nødvendigt at planfræse overfladen<br />
for sporslidtage, tre gange over en 20-årig<br />
periode.<br />
Der er gennemført to fuldskalaforsøg<br />
med fiberbetonstøbning, hhv. vådt-i-vådt<br />
i Danmark og påstøbt slidlag på en bro i<br />
Sverige. I begge tilfælde blev anvendt betonrecepter<br />
det levede op til nutidens<br />
gældende krav, og samtidig var formuleret<br />
som den beton, der er anvendt i begyndelsen<br />
af 80’erne i Sverige. Herved er<br />
det påvist, at den beton der blev anvendt<br />
for ca. 20-30 år siden, kan anvendes den<br />
dag i dag uden problemer. Alt tyder ligeledes<br />
på, at dagens moderne beton har<br />
den samme ydeevne, som er set på de undersøgte<br />
broer samt lever op til kravene<br />
om den lange levetid der kan forventes af<br />
denne type beton.<br />
Der er udført fremskrivninger af levetiden<br />
af betonen, baseret på laboratorieundersøgelserne<br />
og resultaterne fra de undersøgte<br />
broer. Denne analyse viser, at<br />
det kan forventes, at der går mange år før<br />
klorider når ind til armeringen i konstruktionsbetonen<br />
og derved initierer armeringskorrosion.<br />
Beregningerne viser, at<br />
der ved de anvendte dæklag på 6-8 cm og<br />
den høje betonkvalitet vil gå mere end<br />
50 år før kloriderne initiere korrosion på<br />
armeringen. Den samlede forventelige<br />
levetid er derfor meget lang<br />
7
8<br />
Foto 0.6a. Ny Rånåsfoss bru i Norge.<br />
Foto 0.6b. Ny Rånåsfoss bru udført 1988 med monolitisk betonslidlag.
Summary<br />
This project will show the advantages<br />
and disadvantages of concrete bridges<br />
without bitumen-based waterproof insulation.<br />
Can these bridges be built more<br />
cheaply and more rapidly than bridges<br />
with such insulation? The most important<br />
point is whether they can have a durability<br />
corresponding to that of insulated<br />
bridges.<br />
The project is described in the following<br />
two reports:<br />
• Insulation-free bridges 1 – Insulation<br />
of concrete bridges in the Scandinavian<br />
countries – State-of-the-art<br />
• Insulation-free bridges 2 – Concrete<br />
wearing course – Investigations of<br />
condition and recommendations.<br />
The present report (Report 2) covers the<br />
results of condition investigations carried<br />
out on over 20 Scandinavian bridges in<br />
the period July 2007 to July 2008. The<br />
bridges are all constructed with concrete<br />
as the wearing course- i.e. are so-called<br />
insulation-free bridges. It should be mentioned<br />
that there are two types - monolithic<br />
wearing courses cast wet-on-wet<br />
with structural concrete, and wearing<br />
courses cast later than the structural concrete,<br />
typically added to existing bridges<br />
when the wearing course is replaced, i.e.<br />
during repairs.<br />
The object was to document the durability<br />
of the concrete wearing course with<br />
regard to external actions such as wear<br />
from winter tyres of vehicles, penetration<br />
of chlorides from thawing salt and the related<br />
risk of corrosion of the reinforcing<br />
bars. Finally, the concrete quality was investigated<br />
with the object of comparing<br />
the older types of concrete with the con-<br />
cretes used today. In this way it is made<br />
clear whether experience with the older<br />
concretes can be transferred to modern<br />
concrete. Petrographic (macro- and micro)<br />
analyses have shown that high-quality<br />
concrete was used for the wearing<br />
course of the bridges investigated. The<br />
quality of wearing course concrete is<br />
equal to the quality of modern concrete<br />
used in bridges in extremely aggressive<br />
environments. Crushed rock, usually<br />
granite,is generally used as coarse aggregate.<br />
The sand fraction is of similar material.<br />
Alkali-reactive aggregates were<br />
found in very few cases. Fine to mediumfine<br />
Portland cement was used in the<br />
Norwegian, Swedish and Finnish bridges.<br />
In Denmark, low-alkali sulfate-resistant<br />
Portland cement was generally used. The<br />
water-cement ratio of the concretes are in<br />
the range 0.35 – 0.45, corresponding to a<br />
dense and strong paste. The low watercement<br />
ratio often resulted in an internal<br />
shrinkage that caused the formation of<br />
micro-cracks. There was no clear correlation<br />
between the extent of micro-cracking<br />
and the water-cement ratio, though<br />
there is a tendency for the extent of micro-cracking<br />
to be associated with a low<br />
water-cement ratio. The observed extent<br />
of micro-cracking was similar to that normally<br />
seen in this type of high-quality<br />
concrete today, and is not considered to<br />
have any influence on durability.<br />
Visible cracks were observed on a few<br />
small areas of the wearing courses examined,<br />
typically in the wearing courses that<br />
were not fibre-reinforced. The cause is<br />
probably movement over the supports.<br />
However, they can also result from early<br />
shrinkage of the concrete or temperature<br />
movements that take place during hardening.<br />
9
10<br />
Fibre is used to a greater or lesser extent<br />
in the concretes. For monolithically cast<br />
wearing courses fibre is not normally<br />
used, although in a few cases small<br />
amounts of plastic fibre are used. Large<br />
amounts of steel fibre are used when a<br />
concrete wearing course is cast on the existing<br />
structural concrete. It is clear that<br />
fibres greatly reduce the risk of cracking.<br />
Visible cracks were not observed on<br />
bridges in which steel fibres had been<br />
added to the concrete.<br />
The structural concrete of the bridges<br />
(under the wearing course) was in good<br />
condition, and it is evaluated that there is<br />
not at present any risk of general corrosion<br />
of the reinforcement. The total cover<br />
(wearing course concrete and concrete<br />
cover over the reinforcement) is usually<br />
substantial – often exceeding 7-9 cm.<br />
Galvapulse measurements carried out on<br />
selected bridges showed values indicating<br />
a risk of active reinforcement corrosion<br />
within a few years in only a few cases.<br />
A large number of chloride analyses<br />
show a variation in the penetration rate<br />
(diffusion coefficient) and the surface<br />
concentration. This is caused by variation<br />
in the water-cement ratio. The presence<br />
of fine as well as visible cracks shows a<br />
clear influence on the chloride penetration<br />
parameters, whereas well-executed<br />
construction joints have no effect. If one<br />
looks at the magnitudes of the two parameters<br />
– chloride diffusion coefficient<br />
and surface concentration – depending on<br />
the position on the bridge, i.e. whether<br />
the measurements are carried out on the<br />
cycle track, near the kerb or at the centre<br />
of the carriageway - there is no marked<br />
difference in the magnitudes of these parameters.<br />
When it is a question of a cast-on wearing<br />
course, the quality of the construction<br />
joint is decisive for a good result. It is<br />
important that the structural concrete is<br />
cast with a rough surface to achieve the<br />
adequate adhesion seen on all the investigated<br />
bridges with cast-on wearing<br />
course. There was surface wear on a few<br />
bridges. This was usually limited to 3-5<br />
mm after more than 20 years. This wear<br />
was due to winter tyres. There is a tendency<br />
for the amount of wear to depend<br />
on the aggregate used. Red porphyry has<br />
good wearing capacity. Other types of aggregate<br />
are not as resistant. On one of the<br />
Norwegian bridges (Mjøsbua), it was<br />
necessary to plane-mill the surface three<br />
times over a 20-year period.<br />
Two full-scale experiments with casting<br />
fibre-concrete were carried out, wet-onwet<br />
in Denmark and cast-on wearing<br />
course on a bridge in Sweden. In both<br />
cases concrete mixes that met current requirements<br />
were used, and also were similar<br />
to the concretes used in the early 80s<br />
in Sweden. This showed that the concrete<br />
used 30 years ago can be used today<br />
without problems. Everything indicates<br />
that modern concrete has the same structural<br />
properties as those seen on the<br />
bridges investigated, and meets the requirements<br />
for the long lifetime expected.<br />
Predictions of the concrete lifetime,<br />
based on laboratory investigations and<br />
the results from the bridges investigated<br />
were carried out. This analysis shows that<br />
it is likely that many years will elapse before<br />
chlorides reach the reinforcement in<br />
structural concrete and initiate corrosion.<br />
Calculations show that with a cover of<br />
6-8 cm and the high concrete quality,<br />
more than 50 years will elapse before<br />
corrosion begins. The total lifetime expected<br />
is therefore very long.
1 Indledning<br />
Dette projekt skal belyse fordele og<br />
ulemper ved at udføre betonbroer uden<br />
fugtisolering. Kan sådanne broer udføres<br />
billigere og hurtigere end broer, hvorpå<br />
der udføres fugtisolering? Det helt essentielle<br />
er, om de også kan udføres med en<br />
holdbarhed, der svarer til isolerede broers<br />
holdbarhed.<br />
Nærværende rapport samler resultaterne<br />
af tilstandsundersøgelser der er gennemført<br />
på en række nordiske broer i perioden<br />
juli 2007 til juli 2008. Broerne er alle<br />
opført med beton som slidlag, dvs. der er<br />
tale om de såkaldte isoleringsfrie broer.<br />
Her skal nævnes, at der skelnes mellem<br />
monolitisk slidlag der er støbt vådt-i-vådt<br />
med konstruktionsbetonen og påstøbt<br />
slidlag der typisk påføres eksisterende<br />
broer ved udskiftning af belægningen (reparation).<br />
Arbejdet er gennemført som et fællesprojekt<br />
mellem de Nordiske lande med en<br />
styregruppe bestående af:<br />
• Erik Stoltzner, Vejdirektoratet,<br />
Danmark<br />
• Hans Bohman, Vägverket, Sverige<br />
• Knut Grefstad, Vegdirektoratet,<br />
Norge<br />
• Jouko Lämsä, Vägstyrelsen, Finland<br />
Som sekretær for arbejdet har virket Erik<br />
Stoklund Larsen, COWI, Danmark støttet<br />
af Torsten Lunabba, Tieliikelaitos, Finland.<br />
Desuden har Margareta Berglund,<br />
Vägverket, Sverige og Torbjørn Jørgensen,<br />
Vegdirektoratet, Norge deltaget i arbejdet.<br />
11 Formål<br />
Formålet har været at dokumentere holdbarheden<br />
af broernes betonslidlag overfor<br />
ydre påvirkninger som slid fra pigdæk,<br />
indtrængning af klorider fra tøsaltning<br />
samt risici for korrosion på konstruktionernes<br />
armering.<br />
Endelig er betonkvaliteten undersøgt med<br />
det formål at kunne sammenligne de lidt<br />
ældre betontyper med de moderne betoner<br />
der anvendes i dag.<br />
12 Miljø og trafik<br />
Der er gennemført eftersyn af et antal<br />
broer med rene betonløsninger. Disse<br />
broer er valgt, så de repræsenterer følgende<br />
3 forskellige ”klimazoner” i de nordiske<br />
lande:<br />
A: Kendetegnende ved meget koldt klima<br />
om vinteren, få frost-tø passager<br />
om året. Eksempelvis Finland, nordligste<br />
del af Sverige og indlandet i<br />
Norge.<br />
B: Kendetegnende ved koldt klima om<br />
vinteren, mange frost-tø passager om<br />
året. Eksempelvis den østligste del af<br />
Norge sammen med nordlige kystområder<br />
og midterste del af Sverige<br />
(Stockholm-området).<br />
C: Kendetegnende ved mildt klima om<br />
vinteren, mange frost-tø passager om<br />
året. Eksempelvis den sydligste del af<br />
Sverige, sydlige og vestlige kystområder<br />
i Norge og hele Danmark.<br />
Trafikbelastningen er vurderet, skønsmæssigt<br />
hvor den ikke er kendt, og opdelt<br />
i følgende:<br />
• Lav, dvs. mindre end 1-2000 biler per<br />
døgn, dvs. typisk broer over mindre<br />
veje der krydser hovedlandeveje.<br />
• Middel, dvs. broer i bymæssig bebyggelse<br />
eller i nærheden af byer der<br />
bærer veje der typisk er indfaldsveje<br />
11
12<br />
eller hovedlandevej til bebyggelse.<br />
Typisk en trafikmængde på 2-10.000<br />
per døgn.<br />
• Høj belastning er typisk hovedlandeveje<br />
eller trafikknudepunkter hvor<br />
trafikken er intens, dvs. større end<br />
10.000 biler per døgn. Typisk motorveje<br />
eller de store indfaldsveje til<br />
byerne.<br />
Anvendelsen af pigdæk sammenholdt<br />
med årsdøgntrafikken (ÅDT) er afgørende<br />
for slid på belægningerne og den relaterede<br />
levetid. Her skal fremhæves, at en<br />
lav trafikintensitet hvor alle anvender<br />
pigdæk godt kan give sig udtryk i et større<br />
slid end hvor trafikintensiteten er høj<br />
og ingen anvender pigdæk. Trafikintensiteten<br />
kan ligeledes, men ikke nødvendigvis,<br />
indikere omfanget af tøsaltning.<br />
13 Prøveprogram<br />
Prøver udtaget til laboratorieanalyser, er<br />
baseret på visuel inspektion samt de udførte<br />
Galvapuls/EKP målinger (jf. foto<br />
1.1) på broerne. Alle detaildata er bilagt<br />
denne rapport ved en CD.<br />
Fra hver bro er udtaget en række kerner<br />
der udskæres og analyseres for kloridindholdet<br />
i forskellige dybder. Normalt udtages<br />
kerner i områder med urevnet beton,<br />
men hvis muligt er der også udboret kerner<br />
over revner. Dette betyder at halvdelen<br />
af kernen er anvendt til kloridanalyse<br />
og er derfor opmærket i en sektion 1, afsat<br />
ca. 1 cm på hver side af revnen samt<br />
en sektion 2 på hver side af revnen som<br />
repræsenterer beton væk fra revne, jf.<br />
foto 1.3.<br />
Opdeling af kerner i profildybder er foretaget<br />
ved COWI Betonlaboratorium i<br />
Lyngby. Kloridanalyser foretages efter<br />
indledende knusning ved Statens Vegvesen,<br />
Sentrallaboratoriet i Oslo eller ved<br />
COWI betonlaboratorium i Lyngby. Der-<br />
udover er to finske broer undersøgt af<br />
finsk rådgiver Destia og en dansk bro er<br />
undersøgt ved dansk rådgiver Rambøll.<br />
Fotoregistrering, opmåling samt makro-<br />
og mikroanalyse er udført ved COWIs<br />
Betonlaboratorium på de prøver der er<br />
fremsendt til dette laboratorium.<br />
Ved makroanalysen beskrives borekerner<br />
som modtaget, ved visuel inspektion<br />
og ved opmåling med lineal. Kerner fotograferes<br />
som modtaget. Ved imprægneret<br />
planslib gennemskæres kerner og imprægneres<br />
med fluorescerende epoxy.<br />
Efter hærdning af epoxyen slibes kernerne<br />
på den skårne overflade indtil 1 mm<br />
under imprægneringsniveau. Den slebne<br />
overflade vil i ultraviolet lys afspejle omfanget<br />
af sammenhængene fine og grove<br />
revner i betonen.<br />
Mikroanalysen udføres på tyndslib,<br />
typisk anbragt vinkelret på den eksponerede<br />
betonoverflade. Slibenes tykkelse er<br />
0,020 mm og bredde/højde er ca. 30 mm<br />
x 45 mm. Før tyndslibsfremstillingen imprægneres<br />
betonen under vakuum med<br />
epoxy tilsat et fluorescerende farvestof,<br />
hvorved betonens mikrostruktur fastholdes<br />
under den videre bearbejdning. Mikroanalysen<br />
udføres ved polarisations- og<br />
fluorescensmikroskopi og følger principper<br />
som angivet i Prøvningsmetoderne<br />
DS 423.41 -.42, -.43, -.44 og -.45 samt<br />
ASTM C856. Vand-cementforhold er<br />
vurderet ud fra referenceslib, fremstillet<br />
med almindelig eller lavalkali-sulfatbestandig<br />
Portlandcement, ved 28 modenhedsdøgn.<br />
Revner observeres efter følgende skala:<br />
• Mikrorevner, dvs. revner der er<br />
< 0,01 mm<br />
• Fine revner, dvs. revner der er<br />
0,01 - 0,1 mm
• Grove revner, dvs. revner der er<br />
> 0,1 mm<br />
Revneomfang er ikke talt men er skønnet.<br />
I nedenstående er givet en kvantitativ<br />
indikation af skønnet på antallet af<br />
revner:<br />
• Ingen<br />
• Lavt indhold (eller få): 0-0,5 revne<br />
pr. mm 2<br />
• Middel indhold (eller en del):<br />
0,5-1,0 revne pr. mm 2<br />
• Højt indhold (eller mange):<br />
> 1,0 revne pr. mm 2 .<br />
Kloridanalysen er udført på nedknust<br />
materiale udtaget 0-10, 10-20, 20-30. 30-<br />
50 samt 50-70 mm fra betonoverfladen.<br />
Den metode der er anvendt svarer på alle<br />
væsentlige punkter til DS 423.28.<br />
Målingerne for korrosionsrisiko er foretaget<br />
med et GalvaPulse udstyr. Dette udstyr<br />
måler EKP, korrosionshastighed og<br />
modstand. I hvert felt er der foretaget<br />
6 x 9 målinger. De 6 kolonner er orienteret<br />
på tværs af køreretningen, med en<br />
indbyrdes afstand på 0,5 m. De 9 rækker<br />
er placeret i broens længde retning med<br />
en indbyrdes afstand på 1 m.<br />
Foto 1.1. Fugtige pletter efter måling med GalvaPulse og EKP – i dette tilfælde fra område på<br />
cykelsti på Verpet Bru. Det ses, at yderste række i dette tilfælde er placeret på kantbjælken, da<br />
det her blev registreret, at der var armeringskontinuitet mellem brodæk og kantbjælkerne.<br />
13
14<br />
Undersøgelser og<br />
prøvningsmetoder<br />
Visuel gennemgang<br />
(Visuel, revnemikroskop)<br />
Vurdering af slid (sporkøring)<br />
Kloridmåling.<br />
Støvprøver udtaget direkte<br />
eller fra kerner der er skåret<br />
op i mindre stykker der er<br />
knust til støv.<br />
Formål Typisk antal prøver per undersøgt bro<br />
Generel tilstandsregistrering.<br />
Vurdering af revner i overflade.<br />
Vurdering af betonens baggrundskloridindhold.<br />
Vurdering af kloridbelastningen fra<br />
anvendelsen af tøsalte.<br />
Vurdering af kloridindtrængning på<br />
tværs og langs af broen.<br />
Betonkvalitet Mikro- og makroanalyse for generel<br />
vurdering af betonkvalitet.<br />
Vurdering af revner, vidde og dybde.<br />
Korrosionsaktivitet<br />
(Potentialemåling)<br />
Dæklagsmåling<br />
(Covermeter)<br />
Vurdering af udbredelsen af korrosion<br />
på armeringen.<br />
Visuel gennemgang hele broen.<br />
Undersøgelse med revnemikroskop typisk<br />
svarende til den plads der er til rådighed ved<br />
trafikafspærringerne.<br />
Typisk 5-6 profiler på tværs af kørebane.<br />
Ofte 3 steder på langs af broen (ved fuge, 1/4<br />
og ved bromidte).<br />
Eksempelvis: I alt 18 profiler á 5 intervaller (0-<br />
10, 10-20, 20-30, 30-50, 50-70 mm).<br />
Eksempelvis:<br />
- 5 borekerner, 2 i revnet område.<br />
- Kloridprofil, 2 stk.<br />
- Makroanalyse, 3 stk.<br />
- Planslib, 2 stk.<br />
- Mikroanalyse, 1 stk.<br />
Potentialemåling (og modstandsmåling) på<br />
udvalgte områder i broens længderetning og i<br />
hele tværretningen.<br />
Afhængigt af trafikafspærringernes størrelse.<br />
Kontrol af dæklagstykkelse. Udvalgte områder på broen. Afhængigt af<br />
trafikafspærringernes størrelse.<br />
Tabel 1.1. Oversigt over gennemført undersøgelser på broerne og i laboratorium.
Foto 1.2. Illustrerer hvordan en revnefri betonkerne optegnes til kloridproifil og efterfølgende<br />
skæres langs de grønne vandrette linier.<br />
Foto 1.3. Illustrerer hvorledes en kerne er mærket op til udskæring for deling af kernen i sektioner<br />
ved en grov revne (mærket 1) og urevnet (mærket 2).<br />
15
16<br />
Foto 1.4. Illustrerer hvordan udtagning af borekerner blev foretaget – i dette tilfælde fra Verpet Bru<br />
i Norge.<br />
Foto 1.5. Efter udtagning af 5 stk. borekerner fra kantbjælke, ind mod bromidte – i dette tilfælde<br />
fra Ny Rånåsfoss Bru i Norge.w我
Støbeskel<br />
Støbeskel<br />
Foto 1.6. Mjøsbrua kerne 15.<br />
Øverste billede: Mørkegrå, grovkornet konstruktionsbeton med mange AKR reaktive korn i de<br />
nederste ca. 50 mm af kernen. Kernen er udtaget over lodret støbeskel. Betonen på hver side af<br />
støbeskel har tilsyneladende den samme sammensætning.<br />
Nederste billede: Kernen efter opmærkning før udskæring til kloridanalyser.<br />
17
18<br />
Bro Land Klima Trafik Betonslidlag Analyser (antal)<br />
Kerner<br />
Alder Type Fibre<br />
(1) (2) (3) (5)<br />
Mjøsbrua N B Høj 1985 M Ingen 22 22 2 35 5 5<br />
Slattum N B Lav 1977 M Plast 15 5 1 8 3 3<br />
Ny Rånåsfoss N B Lav 1988 P Stål/plast 12 12 1 14 6 3<br />
Sonsveien N B Middel 1994 M Plast 19 19 1 16 6 3<br />
Verpet N B Middel 1994 M Ingen 12 12 1 9 4 2<br />
Korsegården N B Middel 1994 M Ingen 12 12 1 8 2 2<br />
Lepsøy N B Lav 1978 M Ingen 15 15 1 16 3 3<br />
Tegsbron S A Høj 1987 P Stål 3 3 1 3 0 0<br />
Bjurholmsbron S A Lav 1985 P Stål 3 3 1 3 0 0<br />
Victoriabron, Skellefte S A Høj 1987 P Stål 4 4 1 4 0 0<br />
Stavaträsk S A Lav 1987 M Ingen 3 3 1 3 0 0<br />
Rickleåen S A Middel 1994 M Stål 3 3 1 3 0 0<br />
Brånsbron S A Lav 1987 P Stål 3 3 1 3 0 0<br />
Logde Bru S A Lav 1990 P Stål 3 3 1 3 0 0<br />
Åstorp (Kamelryggen) S C Lav 1990 P Stål 6 6 1 6 1 1<br />
Gulmarsplan S B Høj 1993 P Stål 6 6 1 6 0 0<br />
Helsingborg (E6) (4) S C Høj 1990 P Stål 12 12 1 6 0 0<br />
Bredalbroen DK C Middel 1986 M Ingen 6 6 2 4<br />
Hele<br />
broen<br />
Grøn Betonbro, type I DK C Lav 2002 M Ingen 6 6 1 2 1 1<br />
Grøn Betonbro, type II DK C Lav 2002 M Ingen 6 6 1 2 1 1<br />
Makkarakoski SF A Lav 1973 M Ingen 5 5 1 2 1 1<br />
Heinäpuro SF A Lav 1974 M Ingen 6 6 1 2 1 1<br />
Tabel 1.2. Oversigt over det samlede antal analyser (se noter).<br />
Makro<br />
Mikro (tyndslib)<br />
Kloridprofiler<br />
EKP/korroion<br />
Ophugninger
Note 1: Klima<br />
A: Kendetegnende ved meget koldt klima om vinteren, få frost-tø passager om året.<br />
B: Kendetegnende ved koldt klima om vinteren, mange frost-tø passager om året.<br />
C: Kendetegnende ved mildt klima om vinteren, mange frost-tø passager om året.<br />
Note 2: Trafik<br />
• Lav belastning, dvs. mindre end 1-2000 biler per døgn. Typisk broer over mindre veje der krydser hovedlandeveje.<br />
• Middel belastning, dvs. broer i bymæssig bebyggelse eller i nærheden af byer der bærer veje der typisk er indfaldsveje<br />
eller hovedlandevej til bebyggelse. Typisk en trafikmængde på 2-10.000 per døgn.<br />
• Høj belastning er typisk hovedlandeveje eller trafikknudepunkter hvor trafikken er intens, dvs. større end 10.000 biler<br />
per døgn. Typisk motorveje eller de store indfaldsveje til byerne.<br />
Note 3: Slidlagstype<br />
Der skelnes mellem to typer af broer uden isolering, nemlig:<br />
• Monolitisk støbte betonslidlag, støbt vådt-i-vådt med konstruktionsbetonen.<br />
• Påstøbt slidlag efter at konstruktionsbetonen er hærdet. Denne type forekommer typisk ved reparationerne eller<br />
udskiftning af belægning og fugtisolering.<br />
Note 4: Ovenpå betonslidlag er udført 3-4 cm asfaltslidlag.<br />
Note 5: Kloridprofiler<br />
På Grønbetonbro er der på 1 kerne fra hver betontype udført kloridprofil i 8 step á 2 mm i de<br />
yderste 16 mm, som følge af broens alder (opført i 2002) og den dermed lave indtrængningsdybde.<br />
19
20<br />
Foto 2.1a. Mjøsbrua i Norge.<br />
Foto 2.1b. Mjøsbrua i Norge.
2 Mjøsbrua – et eksempel<br />
Den første bro der blev undersøgt var<br />
Mjøsbrua i Norge. Denne bro blev grundigt<br />
undersøgt ved et meget stort antal<br />
prøver og undersøgelser. Resultatet herfra<br />
dannede grundlag for planlægning af undersøgelserne<br />
for de resterende broer.<br />
Mjøsbrua er åbnet for trafik i november<br />
1985. Broen er 1.420 m lang og bropladen<br />
er udført som in-situ støbt beton og<br />
med monolitisk slidlag, dvs. slidlaget er<br />
støb vådt-i-vådt med konstruktionsbetonen.<br />
I det følgende er – som illustration – angivet<br />
prøveomfanget og resultaterne fra<br />
Mjøsbrua. Der henvises i øvrigt til analyseresultaterne<br />
fra Mjøsbrua der er rapporteret<br />
i selvstændige rapporter for Mjøsbrua.<br />
21 Visuel inspektion af betonoverfladen<br />
Der er analyseret i 5 repræsentative tværgående<br />
linier på broen. Resultatet er:<br />
• Rigtig god, stærk og hård beton<br />
• Ingen skader<br />
• God luftporefordeling<br />
• Ingen (eller næsten ingen) revner<br />
• Ingen registreret korrosion på armering<br />
(denne iagttagelse støttes af<br />
EKP-målingerne)<br />
• Sporslitage ca. 1-1,5 cm i nogle områder<br />
22 Slitage på betonoverfladen<br />
Slidlaget på Mjøsbrua er udført samtidig<br />
med byggeriet af broen, hvorfor det er<br />
mere end 20 år gammelt. I den periode<br />
har det været udsat for slid fra bilernes<br />
pigdæk der kun er blevet større med årene.<br />
Trafikintensiteten i 2008 vurderes til<br />
at være ca. 12.700 biler om dagen.<br />
Broen har i denne periode været fræset to<br />
gange for reduktion af sporslitagen og<br />
den deraf følgende risiko for vandophobning<br />
og trafikuheld.<br />
Det skal her mindes om, at fræsning kan<br />
forårsage mindre revner i overfladen af<br />
betonen, der således efterfølgende ikke er<br />
så modstandsdygtig mod indtrængning af<br />
klorider fra omgivelserne.<br />
23 Prøver og undersøgelser på<br />
Mjøsbrua<br />
I forbindelse med undersøgelse af bropladen<br />
på Mjøsbrua inden pålægning af<br />
fugtspærre og asfaltbelægning er der i perioden<br />
10. – 13. juni, 2007 udtaget 22 borekerner<br />
og gennemført visuel inspektion<br />
og galvapulsmålinger.<br />
De 22 borekerner er dels udtaget for at<br />
foretage strukturanalyse af betonen, ved<br />
makro- og mikroskopiske undersøgelser<br />
samt imprægnerede planslibsanalyser, og<br />
dels til brug ved måling af kloridindholdet<br />
i slidlaget. Kernerne blev umiddelbart<br />
efter udboringen pakket i plastposer. Udboringen<br />
blev foretaget med vandkølet<br />
diamantboreudstyr, og kernerne var derfor<br />
fugtige på overfladen ved indpakningen.<br />
I forbindelse med makroanalyse af<br />
borekernerne blev lokale fugtige og fedtede<br />
områder observeret på hovedparten<br />
af kernerne. Dette kunne umiddelbart ligne<br />
alkali-kisel reaktioner hvilket blev<br />
grundigt analyseret.<br />
23 Sammenfatning af resultaterne<br />
fra Mjøsbrua<br />
231 Makro- og mikroanalyser<br />
Der er anvendt samme betontype i de 22<br />
kerner og resultater af makroanalysen er<br />
21
22<br />
derfor sammenfattet under ét i det følgende.<br />
Der ses en grå til mørkegrå pastafarve.<br />
Som stentilslag er anvendt knuste, mørke,<br />
lavmetamorfe bjergarter (mylonit og<br />
hornfels) samt lyse granitiske bjergarter,<br />
som er delvis omdannet under lav grad af<br />
metamorfose. Der ses desuden enkelte<br />
lyse kalkholdige sten. Største kornstørrelse<br />
målt er 24 mm. Stenindholdet er middel,<br />
og stenene er ensartet fordelt.<br />
I den nederste del af kernerne (ca. 40-50 mm<br />
under overfladen) ses talrige fugtige pletter<br />
af en klar, fedtet væske. Disse fugtige<br />
pletter ses omkring mørke båndede bjergarter<br />
samt omkring lyse kvartsrige bjergarter.<br />
Alle kerner har et middel til højt<br />
indhold af luftporer, hovedsageligt i form<br />
af jævnt fordelte kugleformede bobler på<br />
Der ses en del fine og veldispergerede<br />
kugleformede luftporer (
24<br />
Foto 2.3. Makroundersøgelse af kerne 8 fra Mjøsbrua. Øverste billede viser imprægneret planslip<br />
med overfladen opad og ved almindeligt lys. Nederste billede viser samme flade men ved UV-lys.<br />
Der ses et højt indhold af pastarevner samt revner gennem reagerede sten.
Tabel 2.1. Eksempel på mikroundersøgelser af kerne 8 udtaget fra Mjøsbrua.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
25
26<br />
Venstre side af foto består af en<br />
granitisk bjergart, delvis omdannet<br />
under lav grad metamorfose.<br />
Der ses en tynd revne fra granitten<br />
ind i pastaen som en luftpore,<br />
udfyldt med AKR gel.<br />
Foto 2.4. Kerne 8 fra Mjøsbrua. Fotostørrelse: 30 mm x 45 mm. UV-lys. Der ses en homogen<br />
fordeling af luftporer. Der ses ingen fine eller grove revner.<br />
Foto 2.5. Kerne 8 Mjøsbrua. Fotostørrelse: 0,6 mm x 0,8 mm. Planpolariseret lys med krydsede<br />
nicoller og gipsblad indsat.
Foto 2.6. Der viser tyndslibsanalyse i UV-lys af kerne 8. Fotostørrelse: 1,8 mm x 2,4 mm. UV-lys. Der<br />
ses en tæt, men noget inhomogen cementpasta med mange mikrorevner. Der ses 3 alkali-kiselreaktive<br />
tilslagskorn (ved røde pile).<br />
232 Kloridanalyser<br />
Den almindeligt brugte opfattelse er at<br />
ved et kloridindhold > 0,15 % kloridindhold<br />
af tør betonvægt er risikoen for armeringskorrosion<br />
høj. Ved et klorid indhold<br />
på 0,05 til 0,15 % er risikoen for armeringskorrosion<br />
kun høj ved stenreder<br />
og defekter i betonen.<br />
Ingen steder på Mjøsbrua er der konstateret<br />
så højt kloridindhold ved armeringen.<br />
Dæklaget er målt til mere end 5 cm.<br />
Ligeledes er der ikke konstateret igangværende<br />
korrosion nogen steder.<br />
Der er målt klorider hvor der er konstateret<br />
en lodret fin til grov revne ned i slidlaget<br />
(kerne 9 og 10). Her ses, at kloriderne<br />
trænger dybt ned i betonen i en forholdsvis<br />
stor mængde. Den beregnede kloriddiffusionskoefficient<br />
er da også markant<br />
større end for de urevnede tværsnit.<br />
27
28<br />
Figur 2.1. Eksempler på kloridprofiler fra Mjøsbrua.<br />
Kerne 10.1 repræsenterer en snit hvor der er en revne – formodentligt svindrevne – der strækker<br />
sig forholdsvist dybt ned i betonen. Kerne 10.2 repræsenterer betonen udenfor revnen (se også<br />
foto 1.3). Til sammenligning er kerne 19 repræsenterende et område uden revner.
Prøve Placering Uden synlige revner Med synlige revner Bemærkninger<br />
Akse, afstand på<br />
tværs fra cykelsti,<br />
D<br />
*10<br />
Se note 1<br />
-13<br />
(m2 Cs C25 mm C60 mm D<br />
*10<br />
/s) (%) (%) (%)<br />
-13<br />
(m2 Cs C25 mm<br />
/s) (%) (%)<br />
Støvprøve 1 13+50 m, cykelsti 1,80 0,14 0,00<br />
Støvprøve 2 13+50 m, 30 cm 1,05 0,52 0,00<br />
Støvprøve 3 13+50 m, 150 cm 2,80 0,68 0,04<br />
Støvprøve 4 13+50 m, 200 cm 3,03 0,44 0,05<br />
Støvprøve 5 13+50 m, 250 cm 17,20 0,30 0,12<br />
Støvprøve 6 13+50 m, 300 cm 6,94 0,51 0,14<br />
Støvprøve 7 13+5 m, cykelsti 1,13 0,27 0,00<br />
Støvprøve 8 13+5 m, 30 cm 2,21 0,51 0,04<br />
Støvprøve 9 13+5 m, 150 cm 1,67 0,57 0,00<br />
Støvprøve 10 13+5 m, 200 cm 3,42 0,59 0,04<br />
Støvprøve 11 13+5 m, 250 cm 0,93 0,53 0,00<br />
Støvprøve 12 13+5 m, 300 cm 1,31 0,73 0,00<br />
Støvprøve 13 11+5 m, cykelsti 12,20 0,38 0,14<br />
Støvprøve 19 4+49 m, cykelsti 4,13 0,26 0,06<br />
Støvprøve 25 3+5 m, cykelsti 0,15 1,02 0,00<br />
Kerne 8 11+5 m, 31 cm 8,75 0,42 0,13<br />
Kerne 9-1 11+5 m, 116 cm 11,50 0,91 0,37 revne<br />
Kerne 9-2 11+5 m, 116 cm 7,19 0,73 0,22 udenfor revne<br />
Kerne 10-1 11+5 m, 126 cm 19,10 0,60 0,36 revne<br />
Kerne 10-2 11+5 m, 126 cm 10,70 0,75 0,27 udenfor revne<br />
Kerne 11 11+5 m, 204 cm 9,30 0,70 0,26<br />
Kerne 12 11+5 m, 261 cm 9,14 0,56 0,20<br />
Kerne 13 4+49 m, 29 cm 2,42 0,16 0,00<br />
Kerne 14 4+49 m, 104 cm 3,32 0,56 0,05<br />
Kerne 15-1 4+49 m, 145 cm 6,58 0,19 0,05 udenfor lodret støbeskel<br />
Kerne 15-2 4+49 m, 145 cm 4,66 0,33 0,09 udenfor lodret støbeskel<br />
Kerne 15-3 4+49 m, 145 cm 5,18 0,17 0,06 lodret støbeskel<br />
Kerne 15-4 4+49 m, 145 cm 0,16 1,11 0,00 udenfor lodret støbeskel<br />
Kerne 16 4+49 m, 218 cm 4,79 0,43 0,06<br />
Kerne 17 4+49 m, 283 cm 3,32 0,56 0,05<br />
Kerne 18 3+5 m, 50 cm 1,87 0,46 0,03<br />
Kerne 19 3+5 m, 110 cm 3,99 0,58 0,06<br />
Kerne 20 3+5 m, 170 cm 4,19 0,42 0,03<br />
Kerne 21 3+5 m, 225 cm 1,47 0,55 0,00<br />
Kerne 22 3+5 m, 288 cm 2,63 0,55 0,00<br />
Gennemsnit 4,27 0,50 0,06 8,13 0,60 0,18<br />
Standard afvigelse 3,96 0,18 0,07 5,68 0,34 0,15<br />
Note 1: Ved akse menes der pille nummer plus antal meter mod den næste pille, dvs. ved 13+50 m menes der, at prøven<br />
er udtaget 50 m fra pille 13 målt mod pille 14. Afstanden på tværs målt fra cykelsti er angivet i cm.<br />
Tabel 2.2. Resultater for kloridmålinger udført på Mjøsbrua.<br />
29
30<br />
233 Galvapulsmålinger<br />
Der er foretaget undersøgelse af armeringens<br />
korrosionstilstand i 5 målefelter på<br />
Mjøsbrua. Målingerne er foretaget med et<br />
GalvaPulse udstyr. Dette udstyr måler<br />
EKP, korrosionshastighed og modstand.<br />
I hvert felt er der foretaget 6 x 9 målinger.<br />
De 6 kolonner er orienteret på tværs<br />
af køreretningen, med en indbyrdes afstand<br />
på 0,5 m. Måling 1 er placeret<br />
umiddelbart inde på cykelsti område –<br />
bag rækværk, måling 2-6 er placeret på<br />
kørebanen. De 9 rækker er placeret i broens<br />
længde retning med en indbyrdes afstand<br />
på 1 m.<br />
Sammenfattende kan det konstateres, at<br />
der ikke er igangværende korrosion på<br />
broens dækoverflade. I det følgende angives<br />
nogle af detailresultaterne.<br />
I målefelt 1 akse 13+7m - 12+67m er der<br />
målt EKP-værdier mellem -59 mV og 24<br />
mV vs. Ag/AgCl, korrosionshastigheder<br />
mellem 0,5 μA/cm 2 og 1,4 μA/cm 2 og<br />
modstande mellem 5.1 KOhm og 13,7<br />
KOhm. Måleværdierne indikerer at armeringen<br />
er passiv og ikke korroderer.<br />
Målefelt 2 akse 13+50m - 13+41m. Der<br />
er målt μA/cm2 EKP-værdier mellem<br />
-322 mV og 10 mV vs. Ag/AgCl, korrosionshastigheder<br />
mellem 0,3 μA/cm 2 og<br />
2,1 μA/cm 2 og modstande mellem 5.7<br />
KOhm og 12,3 KOhm. I række 1 punkt 3<br />
og 4 er der en korrosionshastighed over 2<br />
μA/cm2 hvilket antyder at der kan komme<br />
aktiv korrosion inder for en kortere<br />
årrække. Dette understøttes af en EKP<br />
værdi på -322 mV.<br />
Målefelt 3 akse 11+5m - 10+65m. EKPværdier<br />
mellem -107mV og 32mV vs.<br />
Ag/AgCl, korrosionshastigheder mellem<br />
0,6 μA/cm2 og 4,6 μA/cm2 og modstande<br />
mellem 2,9 KOhm og 12,1 KOhm.<br />
Selv om EKP værdierne ikke indikerer<br />
aktiv korrosion viser korrosionshastighedsmålingerne<br />
flere steder i målefeltet<br />
en øget korrosionsaktivitet og modstandene<br />
antyder at fugtniveauet er større end<br />
i de andre målefelter.<br />
Målefelt 4 akse 4+50m - 2+60m. EKPværdier<br />
mellem -245mV og 55mV vs.<br />
Ag/AgCl, korrosionshastigheder mellem<br />
0,2 μA/cm2 og 1,7 μA/cm2 og modstande<br />
mellem 6,6 KOhm og 22,5 KOhm.<br />
Måleværdierne indikerer at armeringen er<br />
passiv og ikke korroderer.<br />
Målefelt 5 akse 3m - 2+60m. EKP-værdier<br />
mellem -104mV og 45mV vs. Ag/AgCl,<br />
korrosionshastigheder mellem 0,1 μA/<br />
cm2 og 0,8 μA/cm2 og modstande mellem<br />
6,4 KOhm og 26,5 KOhm. Måleværdierne<br />
indikerer at armeringen er passiv og ikke<br />
korroderer.
Figur 2.2. Eksempel på resultat af galvapulsmålinger fra Mjøsbrua målefelt 4.<br />
31
32<br />
24 Konklusion for Mjøsbrua<br />
Betonen fremstår hård og med et godt<br />
luftporesystem. Der ses alkali-kisel reaktioner,<br />
men uden udvikling af makroskopiske<br />
skader efter AKR. På mikro niveau<br />
ses revner efter AKR og udfældninger af<br />
gel.<br />
Armeringen er på nuværende niveau ikke<br />
i fare for armeringskorrosion som følge<br />
af klorider da analyser på stedet viste<br />
dæklag til tværgående armering på:<br />
• Cykelsti: 60 - 62 mm<br />
• Kørebane: 66 - 75 mm<br />
Dæklag til langsgående armering blev<br />
målt til godt 100 mm. De yderste 30 mm<br />
dæklag bør fjernes inden en eventuel omisolering,<br />
da der her ses et meget højt<br />
indhold af kloridioner.<br />
Galvapulsmålingerne har vist værdier i<br />
målefelt 1,4 og 5 der ikke indikerer tegn<br />
på aktiv korrosion og kun i to punkter i<br />
målefelt 3 tyder det på at korrosion kan<br />
forventes inden for en kortere årrække. I<br />
målefelt 4 er der derimod målt korrosionshastigheder<br />
der viser at en korrosion<br />
er i gang eller tæt på at begynde selv om<br />
korrosionshastigheden er moderat til lav.<br />
Kloridanalyserne viser en variation på<br />
indtrængningshastigheden (diffusions-koefficienten)<br />
og overfladekoncentrationen.<br />
Dette skyldes variationen i vandcementforhold.<br />
Tilstedeværelsen af fine og grove<br />
revner antyder en markant indflydelse på<br />
kloridindtrængningsparametrene, hvorimod<br />
veludførte støbeskel ikke har nogen<br />
effekt.<br />
Såfremt der ses på de to parametres størrelse<br />
afhængigt af den geografiske placering<br />
på broen, dvs. om der måles på cykelstien,<br />
tæt ved kantsten eller på kørebanen,<br />
er der ikke markante forskelle.
Diffusionskoefficient (10<br />
30<br />
-13 mm 2 Diffusionskoefficient (10 /s)<br />
-13 mm2 /s)<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0 100 200 300<br />
Afstand fra cykelsti (cm)<br />
Overfladekoncentration (%)<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
0 100 200 300<br />
Afstand fra cykelsti (cm)<br />
Urevnet beton<br />
Grov lodret revne<br />
Lodret støbeskel<br />
Middelværdi og<br />
standardsafvigelse<br />
Figur 2.3. Diffusionskoefficienten bestemt som funktion af afstanden fra cykelsti. Det ses, at den<br />
registrerede revne bestemmes en diffusionskoefficient væsentlig højere end ved urevnet beton.<br />
Støbeskel derimod lader ikke til at have stor indflydelse på kloriddiffusionskoefficienten.<br />
Urevnet beton<br />
Grov lodret revne<br />
Lodret støbeskel<br />
Middelværdi og<br />
standardsafvigelse<br />
Figur 2.4. Overfladekoncentrationen af klorider bestemt som funktion af afstanden fra cykelsti. Der<br />
ses en svag tendens til lavere overfladekoncentration på cykelstien i forhold til resten af vejbanen<br />
hvor den må betragtes som værende konstant. Dette betyder at diverse vandrender og saltning i<br />
vognbaner ikke har nogen væsentlig betydning for kloridkoncentrationen.<br />
33
34<br />
Diffusionskoefficient (10 -13 mm 2 /s)<br />
Figur 2.5. Kloriddiffusionskoefficientens variation som funktion af den<br />
geografiske placering på Mjøsbrua.<br />
Overfladekoncentration (%)<br />
Figur 2.6. Kloridoverfladekoncentrationens variation som funktion af den<br />
geografiske placering på Mjøsbrua.
3 Sammenfatning af udførte analyser<br />
I det følgende sammenfattes resultaterne<br />
fra alle de undersøgte broer. Der er forsøgt<br />
at skabe et overblik over resultaterne<br />
samt konkludere hvor det er muligt.<br />
31 Resultaterne fra visuel i spektion<br />
Der er gennemført visuelt eftersyn på<br />
slidbanen på de fleste af broerne der indgår<br />
i undersøgelsen.<br />
Generelt har der ikke kunne konstateres<br />
alvorlige skader og fejl på belægningerne.<br />
Kun på broer hvor der ikke har været anvendt<br />
fibre i slidlaget har kunnet konstateres<br />
synlige revner, og typisk er disse<br />
revner observeret over understøtninger.<br />
Revnerne kan således tilskrives en statisk<br />
slap konstruktion. Det skal dog understreges,<br />
at broer hvor dette koncept anvendes,<br />
skal forud herfor vurderes for<br />
broernes stivhed. Der skal ligeledes fremhæves,<br />
at der ikke er begrænsninger på<br />
hvor dette koncept er anvendt, her kan<br />
nævnes betonbjælkebroer, stålbjælkebroer,<br />
hængebroer, osv.<br />
På enkelte af de danske broer er der set<br />
udpræget svindrevnemønster i overfladerne.<br />
Dette mønster er blevet tydeligere<br />
med årene, hvilket ses på bl.a. Bredalbroen.<br />
Dette revnemønster vurderes, at fremkomme<br />
ved udtørringen af betonen.<br />
32 Slitage på brodæk<br />
Der er observeret varierende grader af<br />
slitage på de eftersete brodæk. Dette slid<br />
skyldes i høj grad faktorer som trafikbelastningen,<br />
tidspunkt for seneste fræsning<br />
og opretning af betondækket samt hvorvidt<br />
der om vinteren anvendes pigdæk på<br />
bilerne. Andre faktorer der kan være af-<br />
gørende for brodækkets slitage, er vejens<br />
fysiske rammer som hældning og tværsnit,<br />
hvorvidt broen er en del af et vejkryds,<br />
rundkørsel eller ligeud gående vej,<br />
samt i hvor høj grad der benyttes tøsaltning<br />
på brodækket.<br />
Denne undersøgelse har ikke kunne påvise<br />
en sammenhæng mellem antal biler,<br />
anvendelse af pigdæk, mv. og disse faktorers<br />
indflydelse på sporslitagen.<br />
Hastigheden hvormed der dannes sporslitage<br />
på brodækket kan, bortset fra ovennævnte<br />
faktorer, også skyldes betonkvaliteten,<br />
herunder slidstyrken af stentilslaget,<br />
hvilket vil blive behandlet i det<br />
følgende.<br />
321 Generelt om slidstyrke af groft<br />
tilslag<br />
Slidstyrken af stentilslag er en afgørende<br />
faktor for holdbarheden af en belægning.<br />
Der eksisterer derfor forskellige prøvningsmetoder<br />
til afprøvningen af et tilslags<br />
slidstyrke og sprødhed, og i laboratorier<br />
i Skandinavien anvendes eksempelvis:<br />
• EN 1097-2 ”Prøvningsmetode til bedømmelse<br />
af et stenmateriales modstandsevne<br />
over for knusning” (Los<br />
Angeles test)<br />
• FAS Metode 210-01 ”Bestämning av<br />
sprödhetstal”<br />
Ved litteratursøgning på offentliggjorte<br />
prøvningsresultater fra de 2 ovennævnte<br />
prøvningsmetoder, ses det, at nogle bjergarter<br />
generelt får bedre resultater (lave<br />
værdier) end andre, og følgende kan<br />
fremhæves:<br />
• Høj densitet er generelt bedre end lav<br />
densitet.<br />
• Mafiske bjergarter (lavt silika ind-<br />
35
36<br />
hold) er typisk bedre end felsiske<br />
bjergarter.<br />
• Lille til mellem kornstørrelse er generelt<br />
bedre end stor kornstørrelse<br />
• Homogene bjergarter giver typisk<br />
bedre værdier end inhomogene bjergarter.<br />
Hermed kan det kort sammenfattes, at de<br />
bedste værdier (lave værdier) burde komme<br />
fra mørke, finkornede, homogene,<br />
mafiske bjergarter.<br />
Ser man på en meget grundig undersøgelse<br />
af betonslidlags slidstyrke udført i<br />
Sverige, nemlig ”Prov med olika överbyggnadstyper.<br />
Observationssträckor på<br />
väg E6, Fastarp–Heberg. Resultatrapport<br />
efter 7 års uppföljning 1996–2003, VTI<br />
notat 25-2005”, kan følgende konklusioner<br />
refereres:<br />
• Pigdæksslitage efter syv vintres trafik<br />
er generelt lavt. Den totale slitage<br />
(middelværdi af slid i hhv. højre og<br />
venstre side af vejen) er 2-4 mm for<br />
asfaltslidlag og 1-2 mm for betonslidlag.<br />
• Ved målingerne gennemført i efteråret<br />
2003, viser strækningerne en god<br />
friktion med en friktionsværdi på 0,6-<br />
0,7. Betonbelægningerne ligger generelt<br />
noget lavere end asfaltbelægningerne.<br />
Her ses lavest friktion ved<br />
strækningerne hvor der er anvendt<br />
Porfyr som tilslag.<br />
322 Resultater fra denne undersøgelse<br />
Som tidligere nævnt skal faktorer som<br />
trafikbelastningen og miljøbelastningen<br />
m.v. være detaljeret kendt hvorfor en vurdering<br />
af den i denne undersøgelse registrerede<br />
sporslitage eller afskalning af betonoverfladen<br />
ikke kunne anvendes til en<br />
tolkning af de forskellige tilslagstypers<br />
slidstyrke.<br />
Der skal alligevel konkluderes på de iagttagelser<br />
der er hentet. I tabel 3.1 er angivet<br />
resultatet fra den geologiske vurdering.<br />
I de betonkerner hvor det grove tilslag<br />
overvejende består af finkornet rød granitisk<br />
porfyr ses imidlertid oftere fritlagte<br />
sten (sten der er mere resistente overfor<br />
slid end den omgivende mørtel) i betonoverfladen<br />
end i de kerner hvor stentilslaget<br />
overvejende består af kantede, mellemkornede<br />
mørke granitiske bjergarter.<br />
Et af de mest udprægede eksempler herpå<br />
er broen Gulmarsplan i Stockholm hvor<br />
trafikken er op mod 100.000 biler om dagen.<br />
Dette slidlag, der er ca. 15 år gammelt<br />
og uden reparationer, viser et betydeligt<br />
slid i flere områder. Her kan ses en<br />
frilægning af den røde porfyr på op mod<br />
3-4 mm. Det vil sige, at mørtlen mellem<br />
tilslagene udsættes for hårdt slid og fjernes<br />
efterhånden. Hårdheden af porfyren<br />
ses ligeledes ved den udprægede polering<br />
der sker, hvilket ses tydeligt i foto 3.2.<br />
Den gode slidstyrke af porfyr er tilsvarende<br />
set ved den ovennævnte svenske<br />
undersøgelse af betonveje.<br />
Samme niveau er set på E6 i Halland (0,2<br />
mm slid per år) og ca. dobbelt så stor på<br />
Arlandavejen (0,4 mm slid per år), jf. [7].<br />
I denne undersøgelse angives behovet for<br />
planfræsning når sliddet er nået en dybde<br />
på 14 mm, hvilket skønnes efter 50 år forudsat<br />
uændrede trafik- og klimaforhold.<br />
Det kan hermed, på baggrund af det foreliggende<br />
materiale, konkluderes at den<br />
grove tilslagstype som ofte er anvendt i<br />
Sverige – rød finkornet porfyr med en<br />
granitisk sammensætning tilsyneladende<br />
er mere slidstærk end de grovkornede,<br />
knuste lyse og mørke granitiske bjergarter<br />
der ofte er anvendt som stentilslag i<br />
Norge.
Bro Stentilslag Opført år<br />
Mjøsbrua Finkornede, knuste, mørke, lavmetamorfe bjergarter (mylonit og<br />
hornfels) samt enkelte grovkornede, lyse granitiske bjergarter<br />
Slattum<br />
Ny Rånåsfoss<br />
Sonsveien<br />
Verpet<br />
Korsegården<br />
Lepsøy<br />
Victoriabron, Skellefte<br />
Bro over Logde Älv<br />
Bro ved Öre älv,<br />
Bjurholm<br />
Rickleån<br />
Grovkornede, knuste røde granitiske bjergarter samt enkelte<br />
finkornede mørke, knuste metamorfe og magmatiske bjergarter.<br />
Finkornede til mellemkornede, knuste mørke og lyse granitiske<br />
og metamorfe bjergarter<br />
Grovkornede, knuste lyse og mørke granitiske samt enkelte<br />
finkornede, mafiske bjergarter i stenfraktionen<br />
Grovkornede, knuste lyse og mørke granitiske samt enkelte<br />
finkornede, mafiske bjergarter i stenfraktionen<br />
Knuste, mellemkornede lyse og grå granitiske, samt enkelte<br />
mafiske bjergarter<br />
Grovkornede, knuste lyse og mørke granitiske samt enkelte<br />
finkornede, mafiske bjergarter i stenfraktionen<br />
1985<br />
1977<br />
1988<br />
1994<br />
1994<br />
1994<br />
1978<br />
Finkornede rødlige granitiske, porfyriske bjergarter 1987<br />
En blanding af fin-mellem kornede granitiske bjergarter og finkornede<br />
rødlige granitiske, porfyriske bjergarter<br />
Overvejende fin-mellem kornede mørke, granitiske og metamorfe<br />
bjergarter samt enkelte røde granitiske bjergarter<br />
Knuste, mellemkornede mørke granitiske bjergarter samt enkelte<br />
finkornede rødlige granitiske, porfyriske bjergarter<br />
Ukendt<br />
1985<br />
1994<br />
Ume älv vid Brån Overvejende finkornede rødlige granitiske, porfyriske bjergarter 1987<br />
Teg<br />
Stavatræsk<br />
Grøn Beton Demo<br />
Bro<br />
Finkornede rødlige granitiske, porfyriske bjergarter 1987<br />
Overvejende mørke, finkornede metamorfe og magmatiske<br />
bjergarter<br />
Knuste mellem til grovkornede lyse granitiske og mørke amfibolit<br />
facies bjergarter<br />
Tabel 3.1. Sammenfatning af den mineralogiske sammensætning af tilslaget der er anvendt i de<br />
undersøgte slidlagsbetoner.<br />
1987<br />
2003<br />
37
38<br />
Figur 3.1. Prognose for sporsliddet på betonstrækningerne E6 Fastarp i Sverige [7].<br />
Note: Det skal dog knyttes følgende kommentar til overstående figur: Det vurderes, at være en meget kort årrække at<br />
ekstrapolere ud fra, og det er ikke umiddelbart entydigt, at sliddet er linært proportionalt med tiden. Ved nærlæsning af<br />
baggrundsgraferne er der en svag antydning af eksponentiel stigning i de første år. Resultaterne fra de svenske undersøgelser<br />
vil derfor blive fulgt nøje i de kommende år.
Kørebaneside<br />
Overflade er<br />
kørebaneside<br />
Foto 3.1. Kerne fra Lepsøy Bro. Der er anvendt grovkornede, knuste, lyse og mørke granitiske<br />
samt enkelte finkornede, mafiske bjergarter. Slitage af stentilslaget foregår omtrent i takt med,<br />
eller hurtigere end, slitage af den omgivende cementpasta.<br />
39
40<br />
Foto 3.2. Kerne fra Gullmarsplan med kørebaneside opad. Der er overvejende anvendt finkornede<br />
rødlige granitiske, porfyriske bjergarter. Der ses en frilægning af sten i betonoverfladen på op til<br />
3-4 mm. Det ses at det grove tilslag tilsyneladende er meget mere slidstærkt end den omgivende<br />
cementpasta.
32 Analyse af betonkvalitet<br />
Makro- og mikroanalyserne har vist at<br />
der generelt er anvendt beton af høj kvalitet<br />
til slidlag på de undersøgte broer.<br />
Som stentilslag er almindeligvis anvendt<br />
sunde, typisk knuste granitiske bjergarter.<br />
Sandfraktionen er af tilsvarende materialer.<br />
Kun i meget få tilfælde er observeret<br />
alkalireaktivt tilslag.<br />
Fin til mellemfin formalet portlandcement<br />
er anvendt i de norske og svenske<br />
broer. Vand-cement-forholdet ligger i<br />
størrelsesordenen 0,35-0,45, dvs. en tæt<br />
og stærk pasta. Det lave vand-cementforhold<br />
har resulteret i indre svind, der<br />
dog begrænser sig til et forholdsvis lavt<br />
indhold af mikrorevner. Der er ikke en<br />
entydig sammenhæng mellem omfanget<br />
af mikrorevner og vand-cement-forholdet,<br />
dog ses tendens til større mikrorevneomfang<br />
ved lave v/c-tal end ved høje<br />
v/c-tal. Omfanget af mikrorevner er vari-<br />
Cement<br />
Sten<br />
Grus<br />
Stålfibre<br />
Tilsætningsstof<br />
Tilsætningsstof<br />
Vandtilsætning<br />
Anläggingscement<br />
Porfyr 8-16 mm<br />
Natur 0-8 mm<br />
Dramix ZC 30/50<br />
Vandreducerende<br />
Luftindblanding<br />
Med v/c = 0,38<br />
Tabel 3.1. Betonkompositionen fra Bjurholmsbroen.<br />
erende fra lavt indhold til højt indhold.<br />
De konstaterede omfang af mikrorevner<br />
er hvad der normalt ses i denne type kvalitetsbetoner.<br />
Synlige revner forekommer på flere af de<br />
eftersete slidlag. Typisk i de slidlag der<br />
ikke er fiberarmeret. Årsagen tilskrives et<br />
tidligt svind af betonen der optræder når<br />
betonen hærder.<br />
Fibre anvendes i større eller mindre<br />
mængder. For de monolitisk støbte slidlag<br />
anvendes normalt ikke fibre, dog ses i<br />
enkelte tilfælde anvendt mindre mængder<br />
plastfibre. Almindeligvis anvendes stålfibre<br />
i stor mængde når der er tale om påstøbt<br />
betonslidlag på den eksisterende<br />
konstruktionsbeton. Information fra udførelsen<br />
af slidlaget på Bjurholmsbroen viser<br />
at der er anvendt stålfibre af typen<br />
Dramix ZC 30/50 i et indhold på ca.<br />
1 vol-%.<br />
440 kg/m3 900 kg/m3 900 kg/m3 66 kg/m3 5 %<br />
167 kg/m3 41
42<br />
Bro<br />
Mjøsbrua<br />
Monolitisk<br />
slidlag<br />
Slattum<br />
Monolitisk<br />
slidlag<br />
Ny Rånåsfoss<br />
Påstøbt slidlag<br />
Sonsveien<br />
Monolitisk<br />
slidlag<br />
Verpet<br />
Monolitisk<br />
slidlag<br />
Korsegården<br />
Monolitisk<br />
slidlag<br />
Lepsøy<br />
Monolitisk<br />
slidlag<br />
D max<br />
(mm)<br />
24<br />
12-23<br />
11-16<br />
13-23<br />
13-22<br />
12-17<br />
13-26<br />
Stenfraktion Sandfration Cement<br />
Knuste mørke,<br />
lavmetamorfe<br />
bjergarter<br />
samt lyse<br />
granitiske<br />
bjergarter.<br />
Knust rød<br />
granit samt<br />
enkelte<br />
mørke, knuste<br />
metamorfe og<br />
magmatiske<br />
bjergarter.<br />
Knust mørke<br />
og røde granitiskebjergarter.<br />
Lyse granitiske<br />
bjergarter<br />
samt mørke<br />
metamorfe<br />
og mafiske<br />
bjergarter.<br />
Lyse og rødlige<br />
granitiske<br />
bjergarter.<br />
Lyse og grå<br />
granitiske<br />
samt enkelte<br />
mafiske bjergarter.<br />
Lyse og mørke<br />
granitiske<br />
samt enkelte<br />
mafiske bjergarter<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
lav-metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Samme<br />
materiale som<br />
stenfraktion<br />
Samme<br />
materiale som<br />
stenfraktionen<br />
Samme<br />
materiale som<br />
stenfraktion<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Portland<br />
Vandcement<br />
forhold<br />
0,30-0,50<br />
(middel er<br />
0,35)<br />
Fibre Andet<br />
Ingen<br />
Portland 0,40-0,45 Plast<br />
Portland 0,35<br />
Portland 0,35-0,40<br />
Stål<br />
og<br />
plast<br />
Plast<br />
(lavt<br />
indhold)<br />
Portland 0,35-0,40 Ingen<br />
Portland 0,35-0,40 Ingen<br />
Portland 0,35-0,40 Ingen<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
AKR gel dannelse i både sten<br />
og sandfraktionen.<br />
Enkelte fine revner vinkelret<br />
på overfladen er observeret<br />
(dybde 40-50 mm).<br />
Lavt indhold af mikrorevner.<br />
AKR gel dannelse i både sten<br />
og sandfraktionen.<br />
En enkelt fin revne er observeret.<br />
Middel indhold af mikrorevner.<br />
Få fine til grove revner.<br />
Enkelte tegn på AKR.<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Fine til grove revner vinkelret<br />
på overfladen (dybde 7-68<br />
mm).<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Fine til grove revner dannet i<br />
den hærdnende beton (frisk<br />
fase).<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Fine til grove revner vinkelret<br />
på overfladen er observeret<br />
flere steder (dybde 35-105<br />
mm).<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Få fine til grove revner.<br />
Tabel 3.2a. Samlet oversigt over informationer fra makroanalyser og tyndslibsanalyser gældende for broernes betonslidlag.
Bro<br />
Tegsbron<br />
Påstøbt slidlag<br />
Bjurholmsbron<br />
Påstøbt slidlag<br />
Victoriabron,<br />
Skellefte<br />
Påstøbt slidlag<br />
Stavaträsk<br />
Monolitisk<br />
Rickleåen<br />
Monolitisk<br />
Brånsbron<br />
Påstøbt slidlag<br />
Logde Bru<br />
Påstøbt slidlag<br />
Åstorp<br />
Påstøbt slidlag<br />
Gulmarsplan<br />
Påstøbt slidlag<br />
Helsingborg<br />
(E6)<br />
Påstøbt slidlag<br />
og 3-4 cm<br />
asfaltslidlag<br />
D max<br />
(mm)<br />
12-15<br />
17-24<br />
25-28<br />
14-17<br />
15-20<br />
13-15<br />
16-20<br />
11-20<br />
19-26<br />
11-20<br />
Stenfraktion Sandfraktion Cement<br />
Knuste røde<br />
porfyriske<br />
bjergarter<br />
Mørke og lyse<br />
knuste granitiske<br />
bjergarter<br />
samt enkelte<br />
røde granitiske<br />
bjergarter.<br />
Knuste røde<br />
porfyriske<br />
bjergarter<br />
Mørke<br />
granitiske og<br />
finkornede<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste mørke<br />
granitiske og<br />
finkornede<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste røde<br />
porfyriske<br />
bjergarter<br />
Knuste røde<br />
porfyriske<br />
bjergarter<br />
Lysegrå, mørke<br />
og enkelte<br />
røde granitiske<br />
bjergarter.<br />
Knuste røde<br />
porfyriske<br />
bjergarter<br />
Lys og grå<br />
granitiske<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske,<br />
metamorfe og<br />
magmatiske<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Knuste<br />
granitiske og<br />
metamorfe<br />
bjergarter.<br />
Vandcement<br />
forhold<br />
Portland 0,35-0,40 Stål<br />
Portland 0,35 Stål<br />
Portland 0,35-0,40 Stål<br />
Portland 0,45-0,50 Ingen<br />
Portland 0,40-0,45 Stål<br />
Portland 0,40-0,50 Stål<br />
Portland 0,35 Stål<br />
Portland 0,35-0,40 Stål<br />
Portland 0,35-0,40 Stål<br />
Portland 0,35 Stål<br />
Fibre Andet<br />
Middel indhold af mikrorevner.<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Ingen fine eller grove revner.<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Ingen fine eller grove revner.<br />
Lavt indhold af mikrorevner.<br />
Ingen fine eller grove revner.<br />
Lavt indhold af mikrorevner.<br />
Enkelte fine revner.<br />
Lavt indhold af mikrorevner.<br />
Få fine til grove revner.<br />
Lavt indhold af mikrorevner.<br />
Ingen fine eller grove revner.<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Ingen fine eller grove revner.<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
En enkelt fin revne.<br />
Højt indhold af mikrorevner.<br />
Ingen fine eller grove revner.<br />
Tabel 3.2b. Samlet oversigt over informationer fra makroanalyser og tyndslibsanalyser gældende for broernes betonslidlag.<br />
43
Bro<br />
Bredalbroen<br />
Monolitisk slidlag<br />
”Grøn” betonbro<br />
type A ref<br />
Monolitisk slidlag<br />
”Grøn” betonbro<br />
type A1 Monolitisk slidlag<br />
Makkarakoski<br />
Monolitisk slidlag<br />
Heinäpuro<br />
Monolitisk slidlag<br />
44<br />
D max<br />
(mm)<br />
33 Risiko for armeringskorrosion<br />
I det følgende afsnit er vurderet risikoen<br />
for armeringskorrosion som følge af kloridindtrængning<br />
i betonen. Vurdering er<br />
baseret på de gennemførte målinger af<br />
kloridindtrængningen samt EKP-målingerne<br />
på broerne.<br />
331 Indtrængning af klorider<br />
For at kunne sammenligne resultater for<br />
de forskellige broer er følgende holdt<br />
konstant:<br />
1. Baggrundskoncentrationen C 0 er sat<br />
til 0,01 %<br />
2. Indtrængningsdybden x er beregnet<br />
for en koncentration på 0,05 %<br />
Der er dog følgende undtagelser:<br />
ad 1)<br />
Ny Rånåsfoss. For en del af profilerne er<br />
baggrunds-koncentrationen sat højere end<br />
0,01 %. Det skyldes, at for de pågældende<br />
profiler er målinger i alle dybder betydeligt<br />
højere end 0,01 %. Baggrundskoncentrationen<br />
er sat, så der opnås ”rimelige”<br />
profiler. For en del af profilerne ser<br />
det ud som om der trænger klorider ind i<br />
det påstøbte slidlag fra den gamle konstruktionsbeton.<br />
I profilet ses, at først falder<br />
koncentrationen ind gennem betonen,<br />
og så stiger den igen. For disse kerner er<br />
der i parentes angivet beregnede værdier,<br />
hvis der kun medtages punkter på den<br />
faldende del af kurven (denne beregning<br />
fremgår ikke af prøvningsrapporten).<br />
Ny Rånåsfoss, kerne 1B<br />
(måling fra Statens Vegvesen): Her gælder<br />
det samme som ovenfor.<br />
Logde Bru. Der er i alle kerner målt koncentrationer<br />
et stykke fra overfladen, der<br />
er lavere end 0,01 %. Derfor er baggrundskoncentrationen<br />
sat til 0,005 %.<br />
Åstorp. Der er i alle kerner målt koncentrationer<br />
et stykke fra overfladen, der er<br />
lavere end 0,01 %. Derfor er baggrundskoncentrationen<br />
sat til 0,005 %.<br />
Lepsøy. For fire kerner tyder målingerne<br />
på baggrundskoncentrationer højere end<br />
0,01 %, og derfor er baggrundskoncentrationerne<br />
sat til værdier i intervallet 0,05 -<br />
0,15 % (vurderet for hvert enkelt profil).<br />
Mjøsbrua. I kerne 15-2 tyder målinger på<br />
en højere baggrundskoncentration end<br />
0,01 %, og den er derfor sat til 0,05 %.<br />
ad 2)<br />
Ny Rånåsfoss, kerne 6.1 B. De målte<br />
koncentrationer er så høje, at selv baggrundskoncentrationen<br />
overstiger 0,05 %,<br />
og derfor giver det ingen mening at beregne<br />
indtrængningsdybden for denne værdi.<br />
Ny Rånåsfoss, kerne 1B (måling fra Statens<br />
Vegvesen): Her gælder det samme<br />
som ovenfor.<br />
Lepsøy, kernerne 12A, 12B, 13 og 14. De<br />
målte koncentrationer er så høje, at selv<br />
baggrundskoncentrationen overstiger<br />
0,05 %. Som for P41 Ny Rånåsfoss giver<br />
det ingen mening at beregne indtrængningsdybden<br />
for værdier mindre end den<br />
skønnede baggrundskoncentration.<br />
332 Galvapulse og EKP-målinger<br />
Risici for korrosion er målt ved galvapuls<br />
eller EKP-målinger og resultatet er angivet<br />
i tabel 3.4. Generelt kan konkluderes,<br />
at der kun ved ganske få af broerne er antydning<br />
af risiko for korrosion af armeringen<br />
i konstruktionsbetonen.<br />
Dæklagene er ligeledes målt med dæklagsmåler<br />
ligesom slid i belægningen er<br />
målt ved enkelte broer.<br />
45
46<br />
Bro<br />
v/c-forhold<br />
Middelværdi Standard afvigelse<br />
D<br />
*10 -13<br />
(m 2 /s)<br />
C s<br />
(%)<br />
C 25 mm<br />
(%)<br />
D<br />
*10 -13<br />
(m 2 /s)<br />
C s<br />
(%)<br />
C 25 mm<br />
Mjøsbrua 0,30-0,50 4,1 0,50 0,06 3,9 0,18 0,07<br />
Slattum 0,40-0,45 13,3 0,42 0,25 4,4 0,03 0,03<br />
Ny Rånåsfoss 0,35 1,7 0,57 0,02 2,1 0,60 0,01<br />
Sonsveien 0,35-0,40 10,3 0,47 0,20 4,4 0,17 0,09<br />
Verpet 0,35-0,40 11,2 0,56 0,24 2,6 0,05 0,03<br />
Korsegården 0,35-0,40 17,3 0,50 0,28 6,0 0,07 0,09<br />
Lepsøy 0,35-0,40 5,3 0,41 0,16 5,0 0,14 0,10<br />
Tegsbron 0,35-0,40 4,6 0,46 0,15 0,2 0,05 0,02<br />
Bjurholmsbron 0,35 1,9 0,28 0,04 0,6 0,06 0,03<br />
Victoriabron, Skellefte 0,35-0,40 1,0 0,38 0,02 0,4 0,14 0,01<br />
Stavaträsk 0,45-0,50 2,6 0,08 0,02 1,6 0,02 0,01<br />
Rickleåen 0,40-0,45 16,5 0,18 0,09 6,6 0,02 0,02<br />
Brånsbron 0,40-0,50 6,5 0,25 0,10 3,4 0,04 0,05<br />
Logde Bru 0,35 0,4 0,28 0,01 0,3 0,19 0,00<br />
Åstorp (Kamelryggen) 0,35-0,40 1,0 0,50 0,01 0,7 0,11 0,01<br />
Gulmarsplan 0,35-0,40 13,6 0,41 --- 5,6 0,07 ---<br />
E6 ved Åstorp, note 1 0,35 0,2 0,14 0,01 0,1 0,03 ---<br />
Bredalbroen 0,35-0,40 3,2 0,32 0,05 2,1 0,07 0,04<br />
Grøn Betonbro, type Aref 0,40 7,7 0,06 --- --- --- ---<br />
Grøn Betonbro, type A1 0,35-0,40 1,9 0,13 --- --- --- ---<br />
Makkarakoski 0,6-0,8 3,9 0,45 0,17 --- --- ---<br />
Heinäpuro 0,5-0,7 0,3 0,18 0,01 0,3 0,00 0,01<br />
Middelværdi, alle 5,9 0,37 0,11<br />
Note 1: Udført med 3-4 cm asfaltslidlag ovenpå betonslidlaget.<br />
Tabel 3.3. Oversigt over diffusionsegenskaber bestemt ud fra kloridprofiler fra de enkelte broer.<br />
(%)
Bro Trafik Alder<br />
slid-<br />
Se<br />
note 2<br />
lag<br />
Risiko for armeringskorrosion<br />
(GalvaPuls/EKP)<br />
Dæklag/sporkøring (mm)<br />
se note 1<br />
Felt 1 Felt 2 Felt 3 Felt 4 Felt 5 Felt 1 Felt 2 Felt 3<br />
Mjøsbrua Høj 1985 Nej Nej Måske Ja Nej 52-78/- 66-75/- 71-95/-<br />
Slattum Lav 1977 Ja Ja Ja - - 11-38/0-4 54-66/0-4 60-85/0-4<br />
Ny Rånåsfoss Lav 1988 Nej Måske Nej Nej Nej 66-82/4-7 65-88/3-5 -/2-6<br />
Sonsveien Middel 1994 Måske Måske Måske Måske Måske 88-92/0-0<br />
90-100/0-<br />
0<br />
>100/0-0<br />
Verpet Middel 1994 Nej Måske Nej Nej - 85-91/0-0 75-80/0-0 -<br />
Korsegården Middel 1994 Nej Nej - - - 83-95/0-0 82-97/0-0 -<br />
Lepsøy Lav 1978 Nej Måske Nej - - 50-60/0-0 70-77/0-0 45-52/-<br />
Tegsbron Høj 1987 - - - - - 40-55 mm stålfiberarmeret slidlag<br />
Bjurholmsbron Lav 1985 - - - - - 100-110 mm stålfiberarmeret slidlag<br />
Victoriabron, Skellefte Høj 1987 - - - - - 60-115 mm stålfiberarmeret slidlag.<br />
Stavaträsk Lav 1987 - - - - - Mere end 120 mm målt på kerner<br />
Rickleåen Middel 1994 - - - - - Mere end 100 mm målt på kerner<br />
Brånsbron Lav 1987 - - - - - Ca. 65 mm stålfiberarmeret slidlag<br />
Logde Bru Lav 1990 - - - - - 50-70 mm stålfiberarmeret slidlag<br />
Åstorp (Kamelryggen) Lav 1990 Måske - - - - 75-110 mm stålfiberarmeret slidlag<br />
Gulmarsplan Høj 1993 120 mm stålfiberarmeret slidlag<br />
Helsingborg (E6) Høj 1990 - - - - -<br />
50-80 mm stålfiberarmeret slidlag og<br />
30-40 mm asfaltslidlag øverst.<br />
Bredalbroen Middel 1986 Nej - hele brodækkets overflade 60-80<br />
Grøn Bro, A ref Lav 2002 Nej - - - - 70-80/0-0 - -<br />
Grøn Bro, A 1 Lav 2002 - Nej - - - - 70-80/0-0 -<br />
Makkarakoski Lav 1973 Ja (midt i faget) 50-90<br />
Heinäpuro Lav 1974 Nej 25-40<br />
Note 1. Dæklag angivet er til tværgående (øverstliggende) armering. Hvor sporkøring er angivet med 0-0 betyder dette,<br />
at sporkøring er målt men der har ikke kunnet registreres noget af betyning med retskede.<br />
Note 2. Lav trafik: < 2.000 PE/døgn, Middel trafik: 2.000-10.000 PE/døgn, Høj trafik: >10.000 PE/døgn<br />
Note 3. ”-” angiver at målingerne ikke er udført.<br />
Tabel 3.4. Risiko for korrosion vurderet ud fra galvapulsmålinger på brodækkets overflade. Dæklag er bestemt ved<br />
dæklagsmåler og sporkøring målt ved retskede.<br />
47
48<br />
34 Slidlagets vedhæftning til konstruktionsbetonen<br />
Når der er tale om de påstøbte slidlag er<br />
kvaliteten af støbeskellet afgørende for et<br />
godt resultat. Det er vigtigt, at grundbetonen<br />
har en ru overflade for derved at få<br />
den tilstrækkelig gode vedhæftning som<br />
ses de fleste steder.<br />
På enkelte broer er observeret forsøg på<br />
indlæg af glidelag mellem konstruktionsbeton<br />
og slidlag, hvilket har vist sig at<br />
have ringe succes da slidlagsbetonen herved<br />
ligger løst. Denne løsning skal stærkt<br />
frarådes.<br />
35 Registrering af revner og andre<br />
defekter<br />
Som for Mjøsbrua er der registreret revner<br />
i en del af de andre broer. Revnerne<br />
er i størrelsesorden fine til grove og ser<br />
ikke ud til at udvikle sig. Det vurderes, at<br />
disse revner er udviklet under betonens<br />
hærdning, dvs. deciderede svindrevner.<br />
Revner har indflydelse på kloridindtrængningen<br />
som typisk forløber med<br />
Foto 3.3. Kerne 4 fra Bro over E6 ved<br />
Åstorp. Støbeskel mellem konstruktionsbeton<br />
og slidlag. Bemærk, at der<br />
ovenpå det fiberarmerede betonslidlag<br />
er udlagt asfalt ligeledes med god<br />
vedhæftning.<br />
større hastighed og indtrængningsdybde.<br />
Herved må det forudsiges, at holdbarheden<br />
er forringet. Men da der er tale om<br />
begrænset antal og omfang vurderes disse<br />
revner ikke at have generel indflydelse på<br />
broernes levetid som helhed.<br />
I det følgende er sammenstillet resultater<br />
fra strukturanalyse med klorid-analyser<br />
for de kerner, hvor beton er skåret, så<br />
kloridprofil er bestemt både i område tæt<br />
på revne (10 mm til hver side) og længere<br />
væk.<br />
Det vurderes, at indtrængningsdybden er<br />
den mest relevante parameter at sammenligne.<br />
Det skyldes, at revnet beton ikke<br />
opfylder forudsætninger for at bruge<br />
Fick’s 2. lov. Det bliver lidt tilfældigt, om<br />
fit giver en højere overfladekoncentration<br />
eller en højere diffusionskoefficient for at<br />
få bedste tilpasning til de målte punkter.<br />
Resultater fremgår af de følgende figurer<br />
og tabeller.
Slidlag<br />
Slidlag Konstruktionsbeton<br />
Konstruktionsbeton<br />
Støbeskel<br />
Støbeskel<br />
Foto 3.4. Bjurholmbron.<br />
Støbeskel mellem påstøbt tæt stålfiberarmeret slidlagsbeton og mere porøs konstruktionsbeton.<br />
Vedhæftningen mellem lagene er god. Der ses en del luftporer i konstruktionsbetonen, men ikke i<br />
slidlaget. Fotostørrelsen af nederste billede er 1,8 mm x 2,4 mm og der er anvendt fluorescens<br />
mikroskopi.<br />
49
50<br />
Kloridindhold (vægt-%)<br />
Kloridindhold (vægt-%)<br />
Målt ved revne Målt udenfor revne<br />
Figur 3.2. Eksempler på kloridprofiler målt på henholdsvis revnet beton og urevnet beton. Der ses en tydelig afhængighed<br />
af revnerne. Kloriderne trænger hurtigere ind og dybere ned i betonen ved tilstedeværelse af revner.<br />
Kloridindhold (vægt-%)<br />
Kloridindhold (vægt-%)<br />
Kloridindhold (vægt-%)<br />
Kloridindhold (vægt-%)
Kerne Beskrivelse af revne<br />
Ny Rånåsfoss (1988)<br />
1 • grov<br />
• dybde: 22 mm<br />
• udenom tilslag<br />
• årsag: under hærdning? (lille<br />
trafikbelastning da kerne<br />
udtaget på cykelsti)<br />
• forsøgt repareret med epoxy<br />
2 • grov<br />
• dybde: gennem hele slidlag<br />
til glidelag, ca. 80 mm<br />
• gennem tilslag<br />
• mulig årsag: trafikbelastning<br />
6 • grov<br />
• dybde: gennem hele slidlag<br />
til glidelag, ca. 80 mm<br />
• gennem tilslag<br />
• mulig årsag: trafikbelastning<br />
Sonsveien (1994)<br />
1<br />
• fin<br />
• dybde: 28 mm<br />
• udenom tilslag<br />
7 • grov<br />
• dybde 32 mm<br />
• udenom tilslag<br />
9 • grov<br />
• dybde 68 mm<br />
• udenom tilslag<br />
11 grov<br />
dybde 35 mm<br />
udenom tilslag<br />
19<br />
(cykelsti)<br />
fin/grov<br />
35 mm<br />
udenom tilslag<br />
Indtrængningsdybde<br />
x 0,05 [mm]<br />
udenfor revne: 32<br />
ved revne: kan ikke beregnes, da koncentration<br />
i hele slid-lagets tykkelse overstiger<br />
0,05 %<br />
udenfor revne: 7<br />
ved revne: 55<br />
difference: 48<br />
udenfor revne: 28<br />
ved revne: kan ikke beregnes, da koncentration<br />
i hele slidlagets tykkelse overstiger 0,05<br />
%<br />
udenfor revne: 44<br />
ved revne: 44<br />
difference: 0<br />
udenfor revne: 41<br />
ved revne: 37<br />
difference: -4<br />
udenfor revne: 70<br />
ved revne: 65<br />
difference: -5<br />
udenfor revne: 56<br />
ved revne: 61<br />
difference: 6<br />
udenfor revne: 34<br />
ved revne: 36<br />
difference: 2<br />
Tabel 3.5. Samlet beskrivelse af de broer hvor der er fundet revner og der er udboret kerner til<br />
analyse.<br />
51
52<br />
Kerne Beskrivelse af revne Indtrængningsdybde<br />
x 0,05 [mm]<br />
Verpet (1994)<br />
8<br />
10<br />
12<br />
Korsegården (1994)<br />
• grov<br />
• dybde: 93 mm<br />
• udenom tilslag<br />
• grov<br />
• dybde 64 mm<br />
• udenom tilslag<br />
• grov<br />
• dybde 87 mm<br />
• udenom tilslag<br />
2 • grov<br />
• dybde: 60 mm<br />
• skærer tilslag<br />
4<br />
Lepsøy (1978)<br />
12<br />
Mjøsbrua (1985)<br />
9<br />
10<br />
Tabel 3.5 forsat.<br />
• grov<br />
• dybde 79 mm<br />
• skærer tilslag<br />
• grov<br />
• dybde: 65 mm<br />
• udenom tilslag<br />
• fin<br />
• dybde: 41 mm<br />
• udenom tilslag<br />
• fin<br />
• dybde 85 mm<br />
• udenom tilslag<br />
udenfor revne: 79<br />
ved revne: 58<br />
difference: 21<br />
udenfor revne: 83<br />
ved revne: 65<br />
difference: 18<br />
udenfor revne: 64<br />
ved revne: 39<br />
difference: 25<br />
udenfor revne: 52<br />
ved revne: 65<br />
difference: 13<br />
udenfor revne: 86<br />
ved revne: 78<br />
difference: 8<br />
Kan ikke beregnes, hverken omkring revne<br />
eller udenfor revne, da koncentration i hele<br />
profilet væsentligt overstiger 0,05 %<br />
udenfor revne: 45<br />
ved revne: 59<br />
difference: 14<br />
udenfor revne: 57<br />
ved revne: 79<br />
difference: 22
Som det ses af tabel 3.5 falder Sonsveien<br />
bro helt udenfor. Her er der tilsyneladende<br />
ikke nogen effekt af revner.<br />
For de øvrige broer kan man samlet sige<br />
at revner har en stor indflydelse på kloridindtrængningen.<br />
Det er dog svært, at konkretisere det nærmere.<br />
Der er ikke nogen systematik mht.:<br />
• Revnevidde (måske fordi der er en<br />
tendens til at de grove revner er valgt<br />
til kerner)<br />
• Revnens karakter (om den går udenom<br />
tilslag eller gennem tilslag). Revner<br />
udenom tilslag tolkes ofte som<br />
revner opstået under betonens hærdning,<br />
og revner gennem tilslag som<br />
noget der er sket senere efter hærdningen<br />
af betonen. Men hvis årsagen<br />
fx er trafikbelastning, så er det sandsynligt,<br />
at revner opstår relativt hurtigt<br />
efter ibrugtagning, og set over<br />
20-50 år betyder det i så fald ikke så<br />
meget, om revner er opstået i forbindelse<br />
med støbning eller inden for det<br />
første år.<br />
Forskellen mellem x 0,05 umiddelbart omkring<br />
revnen og mere end 10 mm væk<br />
kan betragtes som et mål for hvor meget<br />
revnen nedsætter det effektive dæklag.<br />
Den effektive reduktion er mindre end<br />
revnedybden, dvs. 60 mm revne svarer til<br />
dæklagsreduktion, der er noget mindre<br />
end 60 mm. Der er stor spredning på resultaterne.<br />
Der er en tendens til en sammenhæng<br />
mellem revnedybde og hvor<br />
meget koncentrationen øges længere inde<br />
i betonen. Måske kan man bruge som<br />
tommelfingerregel, at det effektive dæklag<br />
reduceres med 25 % af revnelængden.<br />
60 mm revne er lige så slemt som at anvende<br />
et dæklag, der er 15 mm under den<br />
forudsatte dæklagstykkelse. Her er forudsat,<br />
at revnen ikke er gennemgående til<br />
armeringen. Der ses ikke umiddelbart nogen<br />
effekt af slidlagets alder. Man kunne<br />
ellers forestille sig, at revnen ville have<br />
større effekt, jo ældre betonen er (jo længere<br />
revnen har virket som en åben dør<br />
for klorider). Der kan ikke umiddelbart<br />
ses en sådan effekt, men det skyldes måske,<br />
at datamaterialet er lille, og broerne<br />
aldersmæssigt meget ens (med hovedvægt<br />
omkring 1990). Eksempler ses i nedenstående<br />
figurer.<br />
53
54<br />
Kloridindhold (vægt % Cl)<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0<br />
Kloridindhold (vægt % Cl)<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
Dybde [mm]<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
Dybde [mm]<br />
udenfor revne<br />
omkring revne<br />
Figur 3.3. Verpet bro (kerne 8), målte kloridprofiler umiddelbart omkring revne og lidt længere væk.<br />
Verpet har et monolitisk slidlag uden fibre.<br />
udenfor revne<br />
omkring revne<br />
Figur 3.4. Ny Rånåsfoss (kerne 1), målte kloridprofiler umiddelbart omkring revne og lidt længere<br />
væk. Ny Rånåsfoss har et påstøbt slidlag med fibre (adskilt fra underliggende beton med et glidelag).<br />
Revnen i den pågældende kerne går hele vejen gennem slidlaget.
4 Levetidsberegninger<br />
Som nævnt i indledningen er formålet for<br />
projektet, at dokumentere holdbarheden<br />
af broer uden fugtisolering. Dette gælder<br />
både holdbarheden af selve betonslidlaget<br />
og brokonstruktionen som helhed. I<br />
den sammenhæng er kloridindtrængning<br />
et relevant emne, fordi mange vejbroer<br />
saltes om vinteren, og derved kan indtrængende<br />
klorider forårsage armeringskorrosion.<br />
I dette afsnit er set på risikoen for kloridinitieret<br />
armeringskorrosion og den tid der<br />
går før kloriderne starter korrosionen på<br />
armeringen.<br />
41 Resultatbehandling<br />
For samtlige broer er der udtaget borekerner,<br />
hvor der er foretaget kloridanalyser.<br />
Standardproceduren har været at bestemme<br />
kloridindholdet i følgende niveauer:<br />
• 0-10 mm<br />
• 10-20 mm<br />
• 20-30 mm<br />
• 30-50 mm<br />
• 50-70 mm<br />
Analyseresultaterne er optegnet i grafer.<br />
Det antages, at Ficks 2. lov er gældende:<br />
2<br />
∂c<br />
∂ c<br />
= D 2<br />
∂t<br />
∂x<br />
⇒<br />
( ) ⎟ ⎛ ⎛ x ⎞⎞<br />
c x,<br />
t = c ⎜ s ⎜<br />
1−<br />
erf ⎜ ⎟<br />
⎝ ⎝ 2 D ⋅ t ⎠⎠<br />
hvor:<br />
c er koncentrationen<br />
x er afstanden til overfladen<br />
D er betonens diffusionskoefficient<br />
c s er overfladekoncentrationen<br />
c (x,t) er koncentrationen i afstanden x fra<br />
overfladen til tiden t<br />
erf (…) er den såkaldte fejlfunktion<br />
På baggrund af de optegnede resultater<br />
indlægges en kurve, så Ficks 2. lov bedst<br />
muligt passer til målingerne. På den<br />
måde bestemmes overfladekoncentrationen<br />
c s og diffusionskoefficienten D.<br />
Ficks 2. lov forudsætter en faldende koncentration<br />
fra betonens overflade og ind.<br />
Dette er ikke altid tilfældet (det kan f.eks.<br />
afhænge af årstiden, hvor kernerne er udtaget;<br />
om sommeren kan regn fx have udvasket<br />
klorider i overfladen, så overfladekoncentrationen<br />
er lavere end<br />
koncentrationen længere inde i betonen).<br />
I hvert enkelt tilfælde er det vurderet<br />
hvor mange målepunkter, der skal indgå i<br />
kurvefittet. I en del tilfælde er det yderste<br />
punkt udeladt og i enkelte tilfælde er de<br />
to yderste punkter udeladt. Se eksempel<br />
i figur 4.1.<br />
55
56<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Figur 4.1. Kloridprofiler. Verpet kerne 2 (øverst) og Slattum kerne 6 (nederst). I sidstnævnte tilfælde er<br />
første målepunkt udeladt ved tilpasning af kurven.
42 Eksponeringsforhold<br />
Det forventes, at forskelle i eksponeringsforhold<br />
ved sammenligning af kloridprofiler<br />
især vil vise sig som forskelle i<br />
overfladekoncentrationer bestemt ved<br />
kurvefit til Ficks 2. lov.<br />
421 Miljø og trafik<br />
Broerne er udvalgt, så de både repræsenterer<br />
forskellige klimazoner og forskellig<br />
trafikintensitet. Broerne fordeler sig klimamæssigt<br />
som angivet i tabel 4.1 og de<br />
registrerede overfladekoncentrationer fordeler<br />
sig som angivet i tabel 4.2.<br />
Resultater fra Makkarakoski indgår ikke i<br />
resultatbehandling. Det skyldes, at når<br />
klimaets indflydelse analyseres, så er det<br />
underforstået, at det handler om indflydelsen<br />
af tøsaltning. I prøver fra Makkarakoski<br />
er der fundet relativt høje kloridværdier,<br />
men det er i undersøgelsesrapporten<br />
for den pågældende bro vurderet,<br />
at klorider ikke stammer fra vintersalt-<br />
Trafik<br />
I<br />
Lav<br />
II<br />
Middel<br />
III<br />
Høj<br />
A<br />
Meget koldt<br />
Bjurholm (1.700)<br />
Stavaträsk (100)<br />
Brån (1.000)<br />
Makkarakoski (60)<br />
Heinäpuro (50)<br />
Rickleåen (4.500)<br />
Tegsbron (23.000)<br />
Victoriabron (12.400)<br />
ning, men fra andre kilder (bl.a. kloridholdig<br />
støvbinder, der benyttes om sommeren).<br />
Klimazonerne er:<br />
A. Meget koldt klima om vinteren med<br />
få frost-tø passager (Finland, nordlige<br />
Sverige og indlandet i Norge)<br />
B. Koldt klima om vinteren med mange<br />
frost-tø passager (Norges nordlige<br />
kystområder og den midterste del af<br />
Sverige)<br />
C. Mildt klima om vinteren med mange<br />
frost-tø passager (sydlige del af Sverige,<br />
syd- og vestlige kystområder i<br />
Norge samt Danmark).<br />
Trafikzonerne er:<br />
I. Lav belastning, dvs. mindre end<br />
2000 biler pr. døgn.<br />
II. Middel belastning, dvs. 2-10.000<br />
biler pr. døgn<br />
III. Høj belastning, dvs. større end<br />
10.000 biler pr. døgn.<br />
B<br />
Koldt<br />
Klima<br />
Slattum (400)<br />
Lepsøy (1.500)<br />
Ny Rånåsfoss (1.000)<br />
Sonsveien (6.000)<br />
Verpet (3.900)<br />
Korsegården (6.000)<br />
Mjøsbrua (12.700)<br />
Gullmarsplan<br />
(100.000)<br />
C<br />
Mildt<br />
Grøn Beton demo-bro<br />
(ikke oplyst)<br />
Åstorp (1.800)<br />
Bredalbroen<br />
(ikke oplyst)<br />
Helsingborg E6<br />
(12.000)<br />
Tabel 4.1: De undersøgte broers opdelt efter klimazoner og trafikbelastning. Tal i parentes<br />
angiver antal biler pr. døgn (2007-2008 tal).<br />
57
58<br />
Trafik<br />
I<br />
Lav<br />
II<br />
Middel<br />
III<br />
Høj<br />
A<br />
Meget koldt<br />
Bjurholm (0,28)<br />
Stavaträsk (0,08)<br />
Brån (0,25)<br />
Makkarakoski (0,45)<br />
Heinäpuro (0,18)<br />
middel: 0,20*<br />
spredning: 0,09*<br />
Rickleåen (0,18)<br />
middel: 0,18<br />
spredning: -<br />
Tegsbron (0,46)<br />
Victoriabron (0,38)<br />
middel: 0,42<br />
spredning: -<br />
Klima<br />
B<br />
Koldt<br />
Slattum (0,42)<br />
Lepsøy (0,40)<br />
Ny Rånåsfoss (0,57)<br />
middel: 0,47<br />
spredning: 0,09<br />
Sonsveien (0,47)<br />
Verpet (0,56)<br />
Korsegården (0,51)<br />
middel: 0,51<br />
spredning: 0,04<br />
Mjøsbrua (0,50)<br />
Gullmarsplan (0,41)<br />
middel: 0,45<br />
spredning: -<br />
* Resultat fra Makkarakoski indgår ikke i beregning af middel og spredning.<br />
Faktoriel analyse<br />
Der er udført en simpel faktoriel analyse<br />
med to faktorer, der hver indgår i analysen<br />
på to niveauer (lav henholdsvis høj):<br />
Klima: Lav (-1) = A<br />
Høj (+1) = B<br />
Trafik: Lav (-1) = mindre end 5.000<br />
biler pr. døgn<br />
Høj (+1) = > 5.000 biler pr. døgn<br />
Det giver følgende middelværdier:<br />
(-1,-1) = 0,19 (+1,-1) = 0,49<br />
(-1,+1) =0,42 (+1,+1) = 0,47<br />
Det giver følgende parametre:middel<br />
(svarende til niveau (0,0)) β 1: 0,393<br />
vægt af trafik β 2 : 0,051<br />
vægt af klima β 3 : 0,087<br />
interaktion af trafik og klima β 4 : -0,061<br />
C<br />
Mildt<br />
Grøn Beton demo-bro<br />
(0,10)<br />
Åstorp (0,50)<br />
middel: 0,30<br />
spredning: -<br />
Bredalbroen (0,32)<br />
middel: 0,32<br />
spredning: -<br />
Helsingborg E6 (0,14)<br />
middel: 0,14<br />
spredning: -<br />
Tabel 4.2. Registrerede overfladekoncentrationer (middel og spredning er beregnet på baggrund af<br />
middelværdier for de enkelte broer, spredning er kun beregnet, når der er mere end 2 broer).<br />
Fortolkningsmæssigt svarer det til at<br />
• både trafik og klima har betydning<br />
for kloridbelastning, klimaet har dog<br />
lidt større vægt end trafikken (β 3 > β 2 )<br />
• både klima og trafik kan give anledning<br />
til en høj saltkoncentration, men<br />
der er en øvre grænse, og derfor giver<br />
kombinationen af høj trafik og høj<br />
klimaparameter ikke anledning til<br />
dobbelt-høj saltkoncentration<br />
(interaktionen er negativ)<br />
Grafisk analyse<br />
Afbilledes data grafisk, får man et mere<br />
nuanceret billede, om end der er tale om<br />
et kvalitativt resultat i stedet for en stringent,<br />
statistisk analyse, jf. de følgende figurer.
Det ses at:<br />
• Klima B med mange frost-tø passager<br />
giver større kloridbelastning end<br />
klima A med få frost-tø passager.<br />
• For klima A er der stor afhængighed<br />
af trafikintensitet, mens dette er langt<br />
mindre udtalt for klima B.<br />
Det tyder på vidt forskellige saltningsmønstre.<br />
I klima A kræver det en større<br />
indsats at holde veje farbare (decideret<br />
snerydning, da saltning alene i lange perioder<br />
vil have ringe effekt). Derfor prioriteres<br />
vejene. Det accepteres, at veje med<br />
lille trafikmængde af og til er svært fremkommelige.<br />
Da saltning kun vil ændre<br />
lidt på dette, fravælges saltning helt eller<br />
delvist. Der bliver gjort en større indsats<br />
for at holde mere befærdede veje fri for<br />
sne og is, og derfor tages også saltning i<br />
brug som middel.<br />
I klima B vil saltning ofte være en tilstrækkelig<br />
foranstaltning til at trafikken<br />
kan afvikles tilfredsstillende. Og fordi det<br />
er billigere end snerydning, anvendes den<br />
også på mindre befærdede veje. Dette tyder<br />
desuden på, at det er saltningsmønste-<br />
Overfladekoncentration [% af betonvægt]<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
ret, og ikke i sig selv antallet af biler, der<br />
belaster betonen.<br />
Det forventes, at klima C tendensmæssigt<br />
vil ligne klima B, dvs. at kloridbelastningen<br />
kun i mindre grad afhænger af døgntrafikken,<br />
men at det generelle niveau er<br />
(lidt) lavere, fordi klimaet er mildere og<br />
saltsæsonen derfor må forventes at være<br />
kortere. Det statistiske materiale er dog<br />
for lille til at konkludere på dette.<br />
422 Lokal placering på broen<br />
Man kunne forestille sig, at når vejen har<br />
sidefald, så vil beton tæt på vejside i højere<br />
grad være våd og saltpåvirket end<br />
beton tæt på vejens midte.<br />
Målte kloridprofiler har imidlertid ikke<br />
vist en systematisk variation af overfladekoncentration<br />
over vejprofilet. Ligeledes<br />
har Galvapuls-undersøgelser ikke indikeret,<br />
at korrosionsforhold er anderledes i<br />
vejside end andre steder på vejprofilet.<br />
Resultaterne har således ikke kunnet understøtte,<br />
at den lokale placering på<br />
bropladen spiller nogen væsentlig rolle.<br />
10 100 1.000 10.000 100.000<br />
Antal biler pr. døgn<br />
Klima A<br />
Klima B<br />
Figur 4.2. Overfladekoncentration som funktion af trafikbelastning målt i antal biler pr. døgn.<br />
59
60<br />
43 Betonkvalitetens betydning<br />
431 Betonrecepten (v/c)<br />
Det forventes, at betonkvaliteten vil slå<br />
igennem i kloridprofilerne ved at ændre<br />
på diffusionskoefficienten D. Jo lavere<br />
v/c-forholdet er, des større er betonens<br />
tæthed, og dermed bliver D også lav. I<br />
HETEK-projektet [5] er der foreslået en<br />
sammenhæng med følgende form:<br />
−<br />
D = 1,<br />
6 ⋅10<br />
10<br />
9<br />
⎛<br />
⋅ exp⎜<br />
⎜<br />
−<br />
⎝<br />
10 ⎞<br />
⎟<br />
v c ⎟<br />
⎠<br />
[m²/s]<br />
Foruden v/c-forholdet spiller en række<br />
andre forhold ind (fx tilsætning af flyveaske<br />
eller mikrosilica, udtørringsbeskyttelse<br />
etc.).<br />
I nærværende projekt er der for alle broer<br />
udført tyndslibsanalyse, hvor<br />
v/c-forholdet er skønnet. Der er for alle<br />
broer tale om anlægsbeton med relativt<br />
lave v/c-forhold. Således er der kun for en<br />
bro fundet v/c > 0,45 (Stavaträsk, hvor v/c<br />
er skønnet til 0,475). For de øvrige broer<br />
er v/c-forholdene i intervallet 0,35-0,45.<br />
Figur 4.3. diffusionskoefficienter som funktion af v/c.<br />
Der ser ud til at være en gunstig effekt af<br />
et lavt v/c-forhold, men spredningen er<br />
stor, så det er tydeligvis ikke den eneste<br />
betydende parameter. På grund af den<br />
store spredning og det relativt snævre interval<br />
for v/c, er det ikke muligt at udlede<br />
en egentlig sammenhæng mellem D og<br />
v/c-forhold.<br />
44 Planlægning af tidspunkt for<br />
arbejdets udførelse<br />
I det følgende er lavet nogle Oversigt over<br />
overslagsberegninger med udgangspunkt<br />
i resultater fra projekt Grøn Beton, som<br />
både Vejdirektoratet og COWI har været<br />
deltagere i [1]. Desuden forudsættes<br />
dansk klima.<br />
441 Kloriddiffusionskoefficientens<br />
tidsmæssige udvikling<br />
I fejlfunktionsløsningen til Ficks 2. lov er<br />
det antaget, at betonens modstand mod<br />
kloridindtrængning udtrykt vha. diffusionskoefficienten<br />
er konstant. Dette er<br />
imidlertid ikke tilfældet. Betonen bliver<br />
tættere og tættere, som hydratiseringen<br />
skrider frem, og derfor falder diffuions-
koefficienten med tiden.<br />
Den tidsmæssige udvikling blev undersøgt<br />
for et antal betontyper i projekt Grøn<br />
Beton [3]. I stedet for at finde diffusionskoefficienten<br />
ved kurvefit, hvorved resultatet<br />
bliver en slags vægtet gennemsnit<br />
fra bygværkets opførelse frem til prøven<br />
udtages, er diffusionskoefficienten regi-<br />
diff coefficient [e-12 m 2 /s<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
4<br />
0<br />
0<br />
age [days]<br />
streret med metoden NT BUILD 492.<br />
Selve prøvningen tager cirka 1 døgn,<br />
og således repræsenterer resultatet diffusionskoefficienten<br />
til et givet tidspunkt.<br />
Resultaterne fremgår af figurerne 4.4<br />
og 4.5.<br />
Figur 4.4. Kloriddiffusionskoefficient som funktion af alder (prøver er opbevaret i laboratoriet<br />
ved 20 °C, så alder svarer til modenhed). Prøveterminer er 28 døgn, 3 måneder og 1 år [3].<br />
log(diff coef/e-12 m 2 /s)<br />
6<br />
2<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
-0,2<br />
1,0<br />
100 200 300 400<br />
1,5 2,0 2,5 3,0<br />
log (age)<br />
Figur 4.5. Kloriddiffusion som funktion af alder. Samme data som ovenfor, men i logaritmisk<br />
afbildning [3].<br />
61
62<br />
AR er en beton, der opfylder Vejdirektoratets<br />
AAB for Betonarbejder. A0 er en<br />
næsten identisk betontype, hvor eneste<br />
forskel er cementtypen, idet Aalborg<br />
Portland Lavalkali cement er udskiftet<br />
med Aalborg Portland Rapid. Der er således<br />
tale om typisk beton til anlægskonstruktioner.<br />
Den logaritmiske afbildning i figur 4.5<br />
viser, at den tidsmæssige udvikling meget<br />
godt følger den matematiske beskrivelse<br />
foreslået af Tang og Nilsson [4]:<br />
D<br />
( t)<br />
= a ⋅t<br />
−b<br />
I [3] er a- og b-værdierne bestemt.<br />
AR A0<br />
a 34,3 29,5<br />
b 0,435 0,452<br />
D (28 døgn) 8,05·10 -12 m²/s 6,54·10 -12 m²/s<br />
Tabel 4.3. a- og b-værdier til beregning af diffusionskoeficienter t skal angives i modenhedsdøgn og<br />
den beregnede diffusionskoefficient har enheden 10 -12 m 2 /s.<br />
4.4.2 Kloridiffusionskoefficientens<br />
udviklings afhængighed af<br />
temperaturen<br />
Diffusionskoefficientens udvikling er i<br />
afsnit 4.4.1 beskrevet som funktion af<br />
modenhed. For konstruktioner i udendørs<br />
miljø følger betonens temperatur nogenlunde<br />
døgnmiddeltemperaturen,<br />
se tabel 4.4.<br />
443 Fremskrivning ved forskelligt<br />
støbetidspunkt<br />
Støbetidspunktets betydning vurderes på<br />
baggrund af to scenarier:<br />
Døgnmiddeltemperatur Modenhedstilvækst på 30 døgn ved<br />
Måned<br />
aktuel temperatur<br />
[°C]<br />
[M ] 20<br />
Januar 0,0 4,5<br />
Februar 0,0 4,5<br />
Marts 2,1 6,1<br />
April 5,7 9,5<br />
Maj 10,8 16,0<br />
Juni 14,3 21,3<br />
Juli 15,6 23,4<br />
August 15,7 23,5<br />
September 12,7 18,9<br />
Oktober 9,1 13,7<br />
November 4,7 8,5<br />
December 1,6 5,7<br />
Tabel 4.4. Modenhedstilvækst året rundt. Døgnmiddeltemperatur er gennemsnittet for Danmark<br />
registreret i perioden 1961-1990 [2].
1. Beton støbes i november måned, bro<br />
åbnes for trafik i december. November<br />
måned giver kun en modenhedstilvækst<br />
på 8,5 døgn, men det vurderes,<br />
at pga. betonens varmeudvikling<br />
under hærdning vil temperaturen<br />
oversige lufttemperaturen. Modenheden<br />
sættes derfor til 28 døgn ved første<br />
saltbelastning.<br />
2. Beton støbes i marts måned. Første<br />
måned giver i lighed med det første<br />
scenarium en tilvækst i modenhed på<br />
28 døgn pga. hærdevarmen. I perioden<br />
april til november øges modenheden<br />
med yderligere 135 døgn, så<br />
den samlede modenhed er 163 døgn<br />
ved første saltbelastning.<br />
Fælles for de to scenarier er, at<br />
• Beton svarende til AR i Grøn Betonprojektet,<br />
så diffusionskoefficient<br />
som funktion af alder kan beregnes<br />
som i afsnit 4.3.1.<br />
• Tilvæksten i modenhed i de 3 vintermåneder<br />
(december, januar og februar)<br />
er lille, så diffusionskoefficient<br />
regnes konstant, mens belastningen<br />
står på.<br />
• Saltbelastningen regnes konstant i de<br />
3 vintermåneder (kloridkoncentration<br />
i overfladen sat til 1 % af betonvægt).<br />
Med den anvendte betontype fås diffusionskoefficienter<br />
på<br />
• D(28) = 8,05·10 -12 m²/s<br />
• D(163) = 3,74·10 -12 m²/s<br />
I figur 4.6 er vist kloridprofilerne umiddelbart<br />
efter den første vintersæson.<br />
Det ses, at der er trængt betydeligt<br />
mere klorid ind i betonen ved<br />
scenarium 1 end ved scenarium 2.<br />
Kloridbevægelserne stopper ikke, når<br />
saltbelastningen på overfladen stoppes<br />
(om foråret). Kloriderne vil fortsætte<br />
med at bevæge sig ind i betonen. Det<br />
ses, at koncentrationen er stort set<br />
ens i scenarium 1, 15 mm dybde, og<br />
scenarium 2, 10 mm dybde. Det er<br />
nok lavt sat, at betydningen i årstiden for<br />
støbningen har samme betydning som 5 mm<br />
dæklag. Hvis man sætter den kritiske<br />
kloridkoncentration til 0,05 % (dvs. den<br />
kloridkoncentration, der kan få armering<br />
til at ruste), kan man lave følgende lille<br />
regnestykke vha. Ficks 2. lov:<br />
c(50 mm, 50 år) = 0,05 ⇒ D<br />
Regnes med samme D som under punkt 1,<br />
fås:<br />
c(45 mm, t) = 0,05 ⇒ t = 41 år<br />
En forskel i dæklag på 5 mm vil altså<br />
kunne reducere levetiden fra 50 til 41 år.<br />
Tilsvarende vil forskellen på om et brodæk<br />
støbes umiddelbart før eller efter<br />
saltningssæssonen kunne betyde en forskel<br />
i levetiden på 9 år eller næsten 20 %<br />
(hvis der regnes med en levetid på 50 år<br />
ved det optimale støbetidspunkt i tidligt<br />
forår).<br />
63
64<br />
Kloridindhold [% af betonvægt]<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
45 Anbefalinger<br />
Det er muligt at udføre brodæk uden fugtisolering<br />
med lang levetid. Levetiden afhænger<br />
i det væsentligste af at betonen er<br />
tæt (dvs. har lav diffusions-koefficient)<br />
og er uden revner.<br />
Betydningen af diffusionskoefficienten<br />
kan ses af nedenstående figur 4.7, der viser<br />
teoretiske kloridprofiler til forskellige<br />
tidspunkter.<br />
Ofte sættes det kritiske kloridindhold til<br />
0,05 % af betonvægten. Af ovenstående<br />
kurver ses det, at for beton med en diffusionskoefficient<br />
på 10·10 -13 m 2 /s kræves<br />
et dæklag på over 60 mm for at opnå en<br />
levetid på blot 25 år. For beton med en<br />
diffusionskoefficient på 2·10 -13 m 2 /s kan<br />
denne levetid opnås med ca. 30 mm dæklag,<br />
og et dæklag på 60 mm vil give en<br />
levetid på over 100 år.<br />
Dybde [mm]<br />
Scenarium 1<br />
Scenarium 2<br />
Figur 4.6. Kloridprofiler, når modenheden er henholdsvis 28 døgn (scenarium 1) og 163 døgn<br />
(scenarium 2) ved første salteksponering.<br />
Den lave diffusionskoefficient opnås ved<br />
at anvende beton med lavt v/c-forhold<br />
(0,35-0,40), evt. kombineret med tilsætning<br />
af flyveaske og mikrosilica. Betydningen<br />
af sidstnævnte er dog ikke undersøgt<br />
i dette projekt. Foretages en egentlig<br />
levetidsmodellering, er det konservativt<br />
at regne med kloridbelastning svarende<br />
til klima B, dvs. koldt klima med mange<br />
frost-tø passager. Overfladekoncentrationen<br />
er under disse forhold fundet til<br />
0,45-0,50 % af betonvægten.<br />
Hvis det er muligt, bør arbejdet planlægges,<br />
så brodækket udføres om foråret (efter<br />
saltsæson). Herved opnås den tættest<br />
mulige beton ved første salteksponering,<br />
hvilket har en positiv effekt på konstruktionens<br />
levetid.
0,50<br />
0,45<br />
0,40<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,45<br />
0,40<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,45<br />
0,40<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,00<br />
Klorid [% af betonvægt]<br />
Dybde [mm]<br />
D = 2·10-¹³ m²/s<br />
D = 4·10-¹³ m²/s<br />
D = 10·10-¹³ m²/s<br />
0 20 40 60 80<br />
Figur 4.7. Udvikling i kloridprofil for beton med forskellige diffusionskoefficienter.<br />
25 år<br />
50 år<br />
75 år<br />
25 år<br />
50 år<br />
75 år<br />
25 år<br />
50 år<br />
75 år<br />
80<br />
65
5 Støbning med fiberbeton<br />
51 Prøvestøbning i Danmark<br />
Den 29. november 2006 blev der udført<br />
en prøvestøbning i Danmark. Prøvestøbningen<br />
bestod af en 6 x 6 m plade opdelt<br />
i fire 3 x 3 m felter.<br />
Formål med prøvestøbningen var at undersøge<br />
udstøbeligheden af fiberbeton<br />
med moderat og højt indhold af stålfibre.<br />
Samlet en velfungerende støbning. Alene<br />
betonen med korte fibre og meget højt<br />
indhold gav nogle vanskeligheder under<br />
støbningen, da der skulle supplerende bearbejdning/vibrering<br />
til. De øvrige støbninger<br />
fungerede fint og betonen var nem<br />
at arbejde med. Der var overraskende få<br />
fibre synlige i betonoverfladen.<br />
Figur 5.1. Med grønt område, hvor batch A (miljøklasse 40E) er udlagt, med blåt hvor batch B (også<br />
miljøklasse 40E) er udlagt under fiberbetonen. HL: Højt indhold af lange fibre; ML: Moderat indhold<br />
af lange fibre; HK: Højt indhold af korte fibre; MK: Moderat indhold af korte fibre.<br />
67
68<br />
Komponent Type<br />
Højt<br />
indhold<br />
af fibre,<br />
korte<br />
(HK)<br />
Moderat<br />
indhold<br />
af fibre,<br />
lange<br />
(ML)<br />
Moderat<br />
indhold<br />
af fibre,<br />
korte<br />
(MK)<br />
Cement Lavalkali CEM I 378 394 397 390<br />
Flyveaske Emineral B4 52 55 55 54<br />
Vand Vand og fugt i tilslaget 142 148 150 157<br />
Luft-indblanding Conplast 316 AEA 1:1 0,48 0,65 0,50 0,49<br />
Superplast Glenium Sky 525 2,1 0,5 2,3 2,2<br />
Plastificering Conplast 212 2,6 2,2 2,8 2,7<br />
Stålfibre<br />
Dramix RC-65/60-BN 52 78<br />
Dramix RC-65/35-BN 75 52<br />
Sand E0004 RN Avedøre 602 641 647 621<br />
Sten E0816 Sløvåg/Halsvik 939 983 987 962<br />
Højt<br />
indhold<br />
af fibre,<br />
lange<br />
(HL)<br />
Tabel 5.1. Sammensætning af de fire betonblandinger (mængder angivet i kg, for tilslag er der tale<br />
om tilstanden V.O.T).<br />
Foto 5.1. Udstøbning af prøvefelter.
Foto 5.2. Der blev anvendt stav- og bjælkevibratorer til komprimering af betonen.<br />
Foto 5.3. Afslutningsvis blev overfladerne kostet - forsøgsvis med retvendt og omvendte kost.<br />
Endelig blev overfladerne påført curingmiddel og dækket med plastik og isoleringsmåtter.<br />
69
70<br />
511 Makroanalyser af udborede<br />
kerner<br />
Der er udført makroanalyser på udborede<br />
kerner fra prøvefelterne. Formålet med<br />
makroanalysen var at beskrive betonens<br />
sammensætning og tilstand, herunder<br />
identificere eventuelle tegn på dårlig<br />
støbning.<br />
Der er undersøgt følgende borekerner:<br />
• Kerne MK3- udtaget fra område<br />
med 53 kg<br />
• Dramix RC-65/35-BN fibre tilsat<br />
pr. m 3 beton<br />
• Kerne HK3- udtaget fra område<br />
med 80 kg<br />
• Dramix RC-65/35 BN fibre tilsat<br />
pr. m 3 beton<br />
• Kerne HL3- udtaget fra område<br />
med 80 kg<br />
• Dramix RC-65/60-BN fibre tilsat<br />
pr. m 3 beton.<br />
• Kerne ML3- udtaget fra område<br />
med 53 kg<br />
• Dramix RC-65/60-BN fibre tilsat<br />
pr. m 3 beton.<br />
Kerne MK3, HL2 og ML3 indeholder<br />
alle både underbeton og fiberbeton. Overgang<br />
mellem de 2 betontyper er flydende<br />
og støbning er foregået ”vådt i vådt”.<br />
Kerne HK3 består kun af 125 mm fiberbeton.<br />
Kernen blev udboret til større dybde<br />
men brød i overgangen mellem de 2<br />
betontyper under udboringen - ligesom<br />
det skete for 2 øvrige udboringer i dette<br />
område. Brud forløber overvejende udenom<br />
stentilslag hvilket tyder på at vedhæftningen<br />
mellem de 2 betontyper er<br />
mangelfuld.<br />
Som stentilslag er anvendt knuste mørke<br />
granitiske bjergarter, flint, kalksten,<br />
røde granitiske - samt finkornede mafiske<br />
bjergarter. Største kornstørrelse er<br />
11-18 mm. Stenindholdet er middel og<br />
jævnt fordelt. Som sandtilslag er anvendt<br />
et sand med enkelte hvide, potentielt alkalikiselreaktive<br />
korn.<br />
Cementpastaen har en grå pastafarve med<br />
et lidt homogent udseende. Cementpastaen<br />
fremstår hård. Betonen er karbonatiseret<br />
i de yderste < 1 mm. Der ses et højt<br />
indhold af luft i form af kugleformede<br />
luftporer – herunder<br />
mange små luftporer og nogle irregulære<br />
luftindkapslinger. Komprimerings-graden<br />
af betonen er lidt mangelfuld i kernerne<br />
MK3 og HK3. Kernerne HL2 og ML3 er<br />
velkomprimerede. Maksimal porediameter<br />
er målt til 7-15 mm. Der ses ingen<br />
makroskopiske revner eller defekter i<br />
kernerne.<br />
Kernerne indeholder alle 1 stk. Ø16 mm<br />
kamstålsarmering med dæklag til<br />
overfladen på 83-105 mm. Kernerne indeholder<br />
desuden mange stålfibre i de<br />
yderste 120 mm beton. Armeringsjern og<br />
stålfibre fremstår vel omstøbt.<br />
Det kan konkluderes, at betonen i de 2<br />
undersøgte kerner med korte fibre fremstår<br />
lidt underkomprimeret. Kernen fra<br />
område med højt indhold af korte fibre<br />
fremstår med dårlig vedhæftning til underliggende<br />
beton. Bortset fra dette,<br />
fremstår disse kerner uden tegn på støbefejl.<br />
De 2 kerner fra områder med lange<br />
fibre fremstår velkomprimerede og uden<br />
tegn på støbefejl eller øvrige skader.<br />
512 Bulkdiffusion<br />
Der er udført bulk diffusion på 4 stk. udborede<br />
ø 114mm kerner udtaget af prøvefelterne.<br />
Prøveemnerne var mærket med<br />
følgende numre: ML4, MK4, HL4 og<br />
HK4. Prøverne er eksponeret med deres<br />
naturlige, støbte overflade. Prøvningen er<br />
udført i henhold til COWI betonlaboratoriums<br />
forskrifter på
Foto 5.4. Kerne HL2 – overfladen tv. Der ses en homogen beton med en jævn fordeling af<br />
stentilslag. Overgang mellem fiberbeton og underbeton er diffus og der ses opblanding i området<br />
mellem de 2 røde stiplede linjer.<br />
grundlag der i det væsentlig svarer til NT<br />
Build 433. Prøverne er eksponeret fra<br />
den støbte overflade.<br />
Forsøget blev igangsat den 04.07.2007<br />
og blev stoppet den 04.09.2007 (for kerne<br />
ML4) og 10.09.2007 (for kernerne MK4,<br />
HL4 og HK4).<br />
De 3 sidstnævnte kerner blev ikke alle<br />
fræset umiddelbart efter optagningen,<br />
hvilket kan have påvirket resultatet. Det<br />
skønnes, at dette maximalt har ført til en<br />
fejl på 10 % relativt på den beregnede Dværdi.<br />
Kloridkoncentrationen er kontrolleret<br />
ved inddampning og vejning den<br />
30.08.2007. Temperaturen er målt til at<br />
ligge i intervallet 19,6-23,9 °C.<br />
Som følge af kostningen havde kernerne<br />
en grov, rillet tekstur i overfladen. Det<br />
medfører en usikkerhed på bestemmelsen<br />
af den effektive dybde for kloridindtrængningen.<br />
Problemet er behandlet på<br />
følgende måde: Det første lag, der er fræset<br />
af, består af det rillede lag ned til bunden<br />
af rillerne. Da kloridionerne er diffunderet<br />
ind via hele den rillede overflade,<br />
er det ikke relevant at inddrage<br />
kloridkoncentrationen i dette lag i beregningerne.<br />
Derudover vil den underliggende<br />
del af betonen være udsat for en uensartet<br />
indtrængning, idet kloridionerne til<br />
dels skal passere gennem den tykkeste<br />
del af rillerne, og til dels har direkte adgang<br />
til den underliggende beton gennem<br />
bunden af rillerne. Beregningsteknisk er<br />
det håndteret ved at omregne tykkelsen af<br />
det rillede lag til en effektiv tykkelse,<br />
som arbitrært er sat til halvdelen af tykkelsen<br />
fra top til bund af rillerne.<br />
For kerne ML4 blev tykkelsen af de rillede<br />
lag ved en fejltagelse ikke målt op.<br />
71
72<br />
Som beregningsværdi for den effektive<br />
lagtykkelse af det rillede lag er i dette<br />
tilfælde anvendt middelværdien for den<br />
effektive lagtykkelse af de tre øvrige<br />
kerner. For kerne ML4 gælder i øvrigt, at<br />
kloridprofilet er uregelmæssigt, og i dette<br />
tilfælde er såvel første som andet punkt<br />
udeladt af beregningen af diffusionskoefficienten.<br />
Prøvningsresultaterne er opsummeret i<br />
tabel 1, og fremgår i detaljer af vedlagte<br />
tabeller og grafer.<br />
513 Frostbestandighed<br />
Der er udført luftporeanalyser og frostprøvning<br />
iht. til den såkaldte Borås-metode.<br />
Resultaterne af luftporeanalysen fremgår<br />
af følgende tabel. De værdier, der er angi-<br />
vet i tabellen, er for hver beton et gennemsnit<br />
af resultater fra to prøveemner.<br />
I tabellen er til sammenligning også vist<br />
luftindholdet målt i frisk beton.<br />
De fire betonblandinger har i henhold til<br />
recepterne det samme pastaindhold, og<br />
derfor er resultaterne for luftindhold målt<br />
i forhold til volumenet af beton sammenlignelige.<br />
Der er ikke umiddelbart noget<br />
mønster i sammenhængen mellem målinger<br />
på frisk og hærdnet beton, så det f.<br />
eks. er samme beton, hvor der måles det<br />
højeste indhold både for frisk beton og<br />
hærdnet beton. Men det ses, at der både i<br />
den friske beton og den hærdnede beton<br />
er målt væsentligt højere indhold end de<br />
ca. 6,5 %, som ellers er angivet som<br />
“bør”-værdi, dvs. den værdi, betonfabrikken<br />
sigter efter.<br />
D Cs C0 Eksponeringstid<br />
10-13 m/s2 % % Timer<br />
ML4 25,6 1,16 0,01 1488<br />
MK4 24,2 0,75 0,02 1632<br />
HL4 50,7 0,63 0,03 1632<br />
HK4 14,3 1,09 0,02 1632<br />
Tabel 5.2. Resultaterne fra diffusionsforsøg iht. NT Build 433.<br />
HK HL MK ML<br />
Frisk beton<br />
Total luftindhold (%)<br />
Hærdnet beton<br />
12,6 9,0 7,9 8,5<br />
Total luftindhold (%) 8,4 12,0 10,4 10,8<br />
< 0,350 mm (%) 6,2 8,0 7,2 7,1<br />
0,350 - 1,5 mm (%) 1,4 3,2 2,1 2,7<br />
1,5 - 2,0 mm (%) 0,2 0,1 0,3 0,3<br />
> 2,0 mm (%) 0,5 0,8 0,9 0,6<br />
Kitmasseluft (%) 22,7 31,4 27,6 29,0<br />
Specifik overflade (mm-1 ) 38,5 30,0 35,5 29,5<br />
Afstandsfaktor (mm) 0,10 0,08 0,09 0,09<br />
Tabel 5.3. Resultater af luftporeanalyse udført i henhold til ASTM C 457.
I alle prøveemner ses indesluttet luft, og i<br />
målingerne er der for alle blandinger<br />
konstateret 0,5 - 1 % luftporer med diameter<br />
> 2 mm. Det er dog de helt små<br />
luftporer, der dominerer. For alle betonblandinger<br />
udgør de fine luftporer med<br />
diameter mindre end 0,350 mm 6-8 % af<br />
betonvolumenet og det er dermed den<br />
størrelsesklasse, der bidrager mest til<br />
luftindholdet. Dette slår igennem i en høj<br />
specifik overflade og sammen med det<br />
generelt høje luftindhold giver det anledning<br />
til en lav afstandsfaktor. Alle betonblandinger<br />
har således afstandsfaktorer<br />
betragteligt under de 0,20 mm, der er kravet<br />
jf. DS 2426 til beton, der skal være<br />
frostbestandig. Med de usikkerheder, der<br />
er på målingerne, er der ikke signifikante<br />
forskelle på de fire betonblandinger. Der<br />
er på baggrund af luftporeanalysen intet,<br />
der tyder på, at stålfibre i de mængder og<br />
med de længder, der er anvendt i denne<br />
prøvestøbning, gør det vanskeligere at<br />
opnå frostbestandig beton. Efter vurderingskriterier<br />
angivet i SS 13 72 44 har<br />
beton med en samlet afskalning efter 56<br />
døgn på under 0,10 kg/m² en meget god<br />
frostbestandighed, mens frostbestandigheden<br />
karakteriseres som god, hvis afskalningen<br />
er mindre end 0,20 kg/m².<br />
Disse kriterier er dog forudsat, at betonen<br />
har en alder på 31 modenhedsdøgn ved<br />
prøvningens start. Betonen er i dette tilfælde<br />
noget ældre, næsten et år, og derfor<br />
forventes mindre afskalning, men det<br />
vurderes alligevel, at de fire betonblandinger<br />
alle har minimum god frostbestandighed.<br />
Afskalningerne er for alle fire betonblandinger<br />
på nogenlunde samme niveau.<br />
Taget i betragtning, at der er tale<br />
om meget små afskallede mængder, er<br />
det ikke muligt at differentiere mellem<br />
betonblandingerne.<br />
514 Konklusion på den danske prøvestøbning<br />
Der er afprøvet fire forskellige betonblandinger<br />
med stålfibre. Blandingerne repræsenterer<br />
kombinationer af forskellig fiberlængde<br />
og -mængde. Alle blandinger<br />
har luftporestrukturer med mange fine<br />
luftporer. Krav til luftindhold og afstandsfaktor<br />
i hærdnet beton som angivet<br />
i DS 2426 for beton, der udsættes for<br />
kombineret frost- og saltpåvirkning, er<br />
overholdt. Alle blandinger udviser minimum<br />
god frostbestandighed, når de udsættes<br />
for accelereret fryse/tø belastning i<br />
overensstemmelse med SS 13 72 44.<br />
Udgangspunktet for blandingerne er en<br />
beton til miljøklasse E med en forventet<br />
frostbestandighed, der minimum er god. I<br />
nærværende undersøgelse er der intet, der<br />
tyder på, at fibertilsætningen ændrer på<br />
dette.<br />
52 Støbning af påstøbt slidlag på<br />
bro i Sverige<br />
I Sverige blev i sensommeren 2007 gennemført<br />
en fuldskalaudførelse med støbning<br />
af et slidlag på en eksisterende bro<br />
over Kulbäcken ved Degerön AC 447.<br />
Formålet var at gennemføre en støbning<br />
med tidligere tiders betonrecept fra<br />
80’erne og som man nu har virkelig gode<br />
langtidserfaringer med. Det var hensigten,<br />
at opnå den gode bearbejdelighed,<br />
jævn og komfortabel overflade samt god<br />
vedhæftning og bestandighed.<br />
521 Forberedelse af grundbetonen<br />
De forberedende arbejder omfattede bl.a.<br />
følgende:<br />
• Først blev den gamle asfaltbelægning<br />
fjernet med gravemaskine til fri overflade<br />
på konstruktionsbetonen.<br />
• Derefter udførtes vandmejsling med<br />
vandtryk 900-950 bar. Det er overor-<br />
73
74<br />
dentligt vigtigt at opnå en meget ru<br />
overflade for sikring af den fremtidige<br />
vedhæftning.<br />
• Den blotlagte betonoverflade vandes<br />
grundigt forud for støbningen med fiberbeton.<br />
• Der etableres ledere til afretningsbjælke<br />
for opnåelse af det ønskede<br />
fald på overfladerne.<br />
522 Betonsammensætning og støbeforløb<br />
Støbningen blev delt op i to støbeforløb,<br />
hhv. nedstrømssiden og opstrømssiden,<br />
derved kunne trafikken på stedet afvikles.<br />
Der blev anvendt 4 forskellige recepter<br />
hvor konsistens og fiberindhold varierede.<br />
Der blev anvendt 20, 30, 40 og 50 kg<br />
stålfibre per kubikmeter beton, sætmålet<br />
varierede mellem 3-8 cm og vand-cement-forholdet<br />
mellem 0,40-0,45.<br />
Stenstørrelse 0-8 mm 956 kg<br />
Stenstørrelse 8-11 mm 851 kg<br />
Anläggingscement 440 kg<br />
Vand 176-198 liter<br />
Vand-cement-forhold 0.40-0.45<br />
Tabel 5.4. Betonsammensætning for slidlag.<br />
523 Konkluderende bemærkninger<br />
Målsætning med at opnå en jævn overflade<br />
blev opnået. Betonrecepten varierede i<br />
de forskellige støbeetaper hvilket ikke<br />
gav anledning til problemer. Det var gennemførlig<br />
at støbe med en meget stiv beton<br />
(sætmål 3 cm) indeholdende store<br />
mængder fibre (50 kg/m 3 ). De krav til<br />
overfladernes hældning der normalt anvendes<br />
på broer gør, at det skal anbefales<br />
at anvende et sætmål på betonen der er<br />
mindre end 7 cm.<br />
Foto 5.5. Betonen blev lagt ud med traktor og blev vibreret med vibratorstav og -bjælke. Betonen<br />
havde i dette tilfælde sætmål 3 cm, fiberindhold på 50 kg/m 3 og et luftindhold på 4 %.
Foto 5.6. Afslutningsvis blev betonoverfladen glittet, kostet og påført curing-middel. Efterfølgende<br />
blev den hærdnede beton vandet og tildækket med plastik.<br />
75
76<br />
53 Specifikation af betonslidlag<br />
I bilag A er angivet forslag til specifikation<br />
af betonslidlag. Specifikationen er baseret<br />
på EN 206 og søgt holdt neutralt i<br />
forhold til de nationale brostandarder og<br />
applikationsdokumenter til EN 206 som<br />
eksisterer i de Nordiske lande.<br />
Afsnittene i specifikationen stiller udelukkende<br />
krav til beton og betonarbejdet<br />
og tager ikke hensyn til den fysiske udformning<br />
og planmæssige støbning af<br />
konstruktionen. Der er forskellige forhold<br />
som den projekterende skal overveje i<br />
projekteringen af en bro uden fugtisolering,<br />
nemlig:<br />
• Under projekteringen at minimere risikoen<br />
for statiske revner i brodækkets<br />
overside. Undgå al for store armerings<br />
dimensioner og koncentrationer<br />
i oversiden.<br />
• Ved broer uden kantbjælker udføres<br />
boltegrupper for autoværn og rækværker<br />
som iborede ankrer.<br />
• Store spring/variationer i dæklagstykkelsen<br />
bør undgås.<br />
• Af hensyn til sikring af afvanding af<br />
brodækoversiden og dybdelinier og<br />
for eliminering af risikoen for opståen<br />
af lunker, er det meget vigtigt, at<br />
de, i de nationale regelsæt, anførte<br />
krav og anbefalinger til betonoverfladens<br />
geometri følges.<br />
• Ved broer med spændt armering bør<br />
overvejes udførelse af en midlertidig<br />
opspænding af den spændte armering.<br />
• Undgå lodrette støbeskel i brodækkets<br />
overside, specielt i områder med<br />
spændt armering og forankringen af<br />
denne.<br />
• Udformningen af brodækkets kant,<br />
dvs. med eller uden kantbjælke, set i<br />
lyset af fejlfri støbning herunder afretning,<br />
med vibrationsbjælke der<br />
skal føres frem på ledere der er un-<br />
derstøttet udenfor selve stilladset for<br />
formen.<br />
• Planlægning af støbning og efterbehandling.<br />
Ved broer med højdepunkt<br />
inde på broen bør støbningen påbegyndes<br />
i begge ender (tilpasses således<br />
at støbefronterne mødes i højdepunktet).<br />
Ved broer med dybdepunkt<br />
inde på broen bør støbningen starte i<br />
dette punkt og så bevæge sig ud mod<br />
begge ender samtidigt.<br />
• Betonlagtykkelserne skal være så ens<br />
som muligt og ved broer med “bjælker”<br />
udstøbes disse først således denne<br />
får mulighed for at “sætte” sig.<br />
Det sidste lag beton - som regel kun<br />
10-20 cm - SKAL også vibreres med<br />
stav og ikke kun med afretningsbjælken.<br />
• Planlægning af udbud inkl. tidsfrister<br />
således, at entreprenøren har mulighed<br />
for/tvinges til at støbe brodæk i<br />
den mest gunstige periode - sent efterår<br />
til tidlig forår - og IKKE når det<br />
er varmest eksempelvis midt i juli<br />
måned.<br />
• Finish (pudsning og “profilering”)<br />
skal ske straks efter afretning med<br />
bjælke. Straks efter afslutning af finish<br />
påføres rigeligt med betonforseglingsmiddel.<br />
Straks når betonen<br />
kan “bære” pålægges kraftig plastfolie<br />
som eventuelt skal suppleres med<br />
en eller anden form for varmeisolering<br />
og/eller presenninger. Plastfolien<br />
kan eventuel erstattes af en filtdug<br />
som holdes konstant fugtig - denne<br />
løsning vil dog medføre en vis afkøling<br />
af betonoverlader på grund af<br />
fordampningen. Hvis der bruges<br />
koldt vand ville dette blive forstærket.<br />
Al efterbehandling efter afretningsbjælken<br />
skal foregå fra “efterløber”<br />
- gangbroer som spænder frit<br />
mellem understøtninger uden for brodækkanter.<br />
Afdækningen bibeholdes
indtil betonkernen har samme temperatur<br />
som luften.<br />
For så vidt påstøbning af slidlag gælder:<br />
• Fjernelse af den gamle og eksisterende<br />
belægning med gravemaskine og<br />
fræser så alt bitumenholdigt materiale<br />
er væk.<br />
• Den eksisterende betonoverflade<br />
vandmejsles med trykvand på 900-<br />
950 bar således alt løstsiddende beton<br />
er væk. Den efterladte overflade<br />
skal have så ru en tekstur som muligt.<br />
• Hvis der er kantbjælker skal deres indersider<br />
behandles tilsvarende som<br />
beskrevet ovenfor.<br />
• Efterfølgende holdes betonen våd<br />
ved vanding.<br />
• Der fastgøres ledere i overfalden eller<br />
på kantbjælker til vibratorbjælke.<br />
• Støbning og efterbehandling gennemføres<br />
som nævnt ovenfor.<br />
• Til slut skal fremhæves vigtigheden<br />
af motiverede og uddannede folk til<br />
udførelse af betonarbejderne.<br />
Foto 5.7. Bredalvejbroen i Danmark opført i 1986 med monolistiske betonslidlag (foto: Rambøll).<br />
77
6 Referencer<br />
[1] Projekt Grøn Beton: www.gronbeton.dk (her findes rapporter og artikler)<br />
[2] Danmarks Meteorologiske Institut: www.dmi.dk<br />
[3] Marianne Tange Jepsen, Christian Munch-Petersen og Dirch Bager: Durability<br />
of Ressource Saving Green” types of Concrete, proceedings, FIB Symposium<br />
“Concrete and Environment”, Berlin (2001).<br />
[4] Tang Luping og Lars-Olof Nilsson: Chloride diffusivity in high strength concrete<br />
at different ages, Nordic Concrete Research Publication No. 11 (pp. 162-171).<br />
[5] J. M. Frederiksen, H. E. Sørensen, A. Andersen og O. Klinghoffer: The effect of<br />
the W/C ratio on chloride transport into concrete - Immersion, migration and<br />
resistivity tests, HETEK Rapport nr. 54 (1997).<br />
[6] VTI Notat 25-2005 “Prov med olika överbyggnadstyper”. Observationssträcker<br />
på väg E6, Fastarp-Heberg.<br />
[7] Vägverket, Informationsblad om E4 Uppsala -Mehedeby, Juni 2006<br />
[8] K-G Forssén, Bror Wuopio: Slitbanebetong på broar, Vägverket, Publ. 1990:3.<br />
[9] Jonatan Paulsson-Tralla: Effects of Repairs on the Remaining Life of Concrete<br />
Bridge Decks, KTH, Bulletin 27, 1997.<br />
[10] Charlotte Jannok, ”Direktgjuten slitbetong på broar, stålfiberarmerad och självkompakterad”,<br />
examensarbete, LTU, 2004:219 CIV.<br />
[11] J. E. Haga: Norwegian Practice for Concrete Bridge Deck Protection, Norwegian<br />
Road Research Laboratory (NRRL), Norway, 1989.<br />
79
Vejdirektoratet<br />
Niels Juels Gade 13<br />
Postboks 9018<br />
1022 København K<br />
Telefon +45 7244 3333<br />
Telefax +45 3315 6335<br />
vd@vd.dk<br />
Vejdirektoratet.dk