Betong - Därför skadas den - Så kan den repareras

Kategori: Material

Lagning av hålighet i betonggolv. Fotograf/Illustratör: Christer Molin

För tio år sedan ansåg kulturmiljövårdare att betong över huvud taget inte gick att reparera. Idag har vi en mer nyanserad bild - kunskapen om betongreparation har ökat betydligt. Men kunnandet är dåligt spritt inom branschen, skriver Christer Molin.

Fenolftaleinindikator visar att betongväggen är okarbonatiserad i sin inre del. När väggytorna har betongen däremot blivit karbonatiserad några centimeter från båda sidorna. Mätinstrumentet är en studshammare som kan ange ythårdhet hos betongen. Fotograf/

Betongliknande material har funnits i flera tusen år. De förekom i det romerska riket. Antydningar finns att materialet har använts bland annat till golv långt tidigare. Armerad betong, det vill säga betong som även kan ta stora dragpåkänningar, introducerades långt senare och blev vanligt runt förra sekelskiftet.

Idag finns stor erfarenhet och stort kunnande om armerade betongkonstruktioner dokumenterade i litteraturen och hos sakkunniga. Det är emellertid av naturliga skäl betydligt sämre bevänt med kunskapen om reparation av betong. Inställningen för endast trettio år sedan var nämligen att betongen håller för evigt. För ett tiotal år sedan ansåg man inom kulturmiljövården att betong inte gick att reparera. En hel del forskning har sedan dess bedrivits avseende betongens nedbrytningsmekanismer. Nya modifierade material för reparation har utvecklats av materialindustrin. Man kan säga att kunskapen om reparation idag är acceptabel. Men erfarenheter och kunnande är dock dåligt dokumenterade och spridda i branschen, fast reparation utgör en stor del av byggverksamheten även för betong.

Trots betongens robusta karaktär är det ganska lätt att minska beständigheten eller hållfastheten. Förr hällde man gärna extra vatten i betongen för att underlätta gjutningen, med drastisk kvalitetssänkning som följd. Kvalitetsvariationen är störst i våra äldsta konstruktioner. Då fabriksbetongtillverkning började dominera över platsblandning på 60-talet blev materialkvaliteten jämnare och något högre. Särskilt som vibrering av betongmassan kom igång på allvar ungefär samtidigt.

Besiktning

All reparation av armerad betong skall föregås av en tillståndsbedömning. Vid enklare skadefall räcker det med att ta kontakt med en erfaren byggnadskonsult. Vid svårare problem eller större omfattning lönar det sig att konsultera en specialist.

Sannolikheten för en lyckad reparation ökar väsentligt om man kompletterar besiktningen med

a) mätning av karbonatiseringsdjupet med fenol-ftaleinindikering i mindre slagborrade hål,

b) mätning av tjockleken på armeringens täckande betongskikt med elektromagnetisk mätning samt

c) analys av eventuellt kloridinnehåll.
I vissa fall är det lämpligt att

d) borra ut cylindrar för bl a hållfasthetsprovning,

e) kolla risken för aluminatcement genom grundämnesanalys eller

f) göra en petrografisk analys vid svårare problem.
Ritningar, beskrivningar, intervjuer, fotografier, skadebild och provningar och analyser a-f enligt ovan gör det möjligt att formulera nyanserade, optimala åtgärder.

Reparera varsamt

Resultatet av tillståndsbedömningen är ett nödvändigt underlag för bestämning av nivån på reparationsåtgärderna, men också för att kunna ställa lämpliga och anpassade krav på vid upphandling av specialentreprenörer för reparationen. Företrädesvis väljs totalentreprenad, och frågan ställs till utvalda specialentreprenörer.

Här anges några viktiga frågeställningar som kan besvaras av tillståndsbedömningen. De anges i avtagande åtgärdsnivå.

1. Krävs återställande av konstruktionens ur-sprungliga bärande förmåga?

2. Är karbonatisering och kloridhalt så omfattande att även hård betong måste bilas bort?

3. Kan man nöja sig med att enbart ta bort skadad, ej klangfast betong?

4. Ska skadad betong lagas och hela ytan dessutom förses med ett skyddsskikt?

5. Ska enbart skadad betong lagas?

6. Räcker det att hydrofobera ytan, dvs. impregnera för att förhindra vatteninträngning?

7. Kan man tänka sig nollåtgärder men ändå klara önskad livslängd och estetik?

Det är numera accepterat att man i första hand bör reparera betong med betong eller åtminstone med cementbaserade material. Erfarenheterna av material som skiljer sig mycket från betongen, till exempel olika plaster, är mycket dåliga. Övriga material som har likartad längdutvidgningskoefficient och permeabilitet är dock tänkbara. Uppfylls inte dessa villkor finns risk för bristande vidhäftning mellan betongen och lagningsmaterialet samt också risk för frostsprängning om materialet inte är tillräckligt permeabelt (i vårt fall genomträngligt för vattenånga).
Ur varsamhetssynpunkt men också estetiskt sett är det bäst att laga med likartad betong som den ursprungliga. Många gånger har emellertid den befintliga betongen en ballast (grus) med stor andel stora stenar (32 mm, ibland större). Lagningsbetongen har av praktiska skäl sällan en ballaststorlek större än 8 mm. Den kan lika gärna anses vara ett cementbruk av god kvalitet. Cementet skiljer sig också en del, varför det nästan är omöjligt att få samma grånyans; lagningsstället syns, med andra ord.

Den vanligaste reparationsorsaken är spjälkning av betong, då armeringens korrosionsprodukter sväller. Trots att en del av armeringens tvärsnitt minskat när den rostat, behöver man oftast inte förstärka - detta måste förstås verifieras med statiska beräkningar och bedömningar.

Arbetsgång vid reparation

Nedan beskrivs kortfattat reparation av en horisontell utomhuskonstruktion, till exempel balkonger (åtgärdsnivå 4 enligt ovan):

- All lös, skadad ej klangfast betong avlägsnas med en bilningsmaskin försedd med spetsig mejsel.

- Hela ytan blästras och rengöres mycket noggrant.

- Ytan bevattnas men ska vara yttorr vid gjutning.

- Alla håligheter lagas med en vanlig reparationsbetong. Det är ofta en fördel, om man har samma leverantör av ingående material.

- Ett cementrikt skikt med god vidhäftning och beständighet anbringas. Skiktets tjocklek, 5 till 20 mm, bestäms av karbonatiseringsfrontens läge i förhållande till armeringen, kloridhalt och önskad livslängd. Eventuell bortbilning av klangfast betong under armeringsstängerna tillgrips vid allvarlig karbonatiserings- och kloridhaltssituation.

- Utläggningen sker ofta på traditionellt sätt. Men modern teknik med pump och självutflytning har börjat användas. Det verkar lovande men måste följas upp för att kunna rekommenderas i större skala. Speciella materialtekniska krav ställs då på materialet för att det ska vara pumpbart och utflytbart.

- Efterbehandling av det färdigställda skiktet är viktigt för den slutliga kvaliteten. Uttorkningen ska gå långsamt. Plastfolie används ofta. Om vidhäftningsförbättrande polymerer (plast i dagligt tal) finns i betongen är det också viktigt att det åtminstone så småningom sker en uttorkning vid en ej alltför låg temperatur.

- Betongytan brädrives i vårt fall för att få rätt yttextur.

- Vid slutbesiktning är det viktigt att noggrant kontrollera vidhäftningen med dragprov och/eller bomkontroll.
För de reparationer som utförs idag med tunnskiktsteknik, då man godtar viss kvarvarande karbonatisering och kloridhalt, kan man grovt uppskatta livslängden till ca 20 år.

FAKTA:
FUKT - BETONGENS VÄRSTA FIENDE

Utomhuskonstruktioner av armerad betong påverkas av hög relativ fuktighet och utsätts därmed för nedbrytningsrisk. Detta gäller även om de inte utsätts direkt för regn. Ofta skadade konstruktioner är balkonger, parkeringsdäck, kantbalkar, pelare och trappor.
De väsentligaste och vanligaste nedbrytningsfaktorena för armering(stål) och betong är följande:

- Fukt är den armerade betongens och även många andra materials värsta fiende. I torr miljö sker ingen korrosion, frostsprängning eller annan farlig nedbrytning. Men paradoxalt nog är fukt bra för betongen under själva härdningen.

- Salt i form av kalium- eller natriumklorid orsakar en kraftig ökning av armeringskorrosionen och även svårare frostsprängning. Saltet kan vara tillsatt i betongmassan som accelerator vid vintergjutning eller ha sugits in i betongen i samband med tösaltning.

- Värme leder till snabbare nedbrytning eftersom de kemiska reaktionerna påskyndas av ökad temperatur. Det olämpligaste klimatet för armerad betong är alltså varma och fuktiga somrar och vintrar med mycket tösaltning mot halka.

- Brand med höga temperaturer under lång tid skadar betongen. Störst skada orsakar dock bekämpning med vatten, vilken ger kraftiga spjälkningar av betongen. Materialet har emellertid god beständighet mot normal brandbelastning

- Karbonatisering innebär att luftens koldioxid reagerar kemiskt med betongens kalciumhydroxid. Betongens materialstruktur förtätas och blir hårdare av den bildade kalciumkarbonaten. Karbonatiseringen går långsamt utomhus och något snabbare inomhus. Vanliga inträngningsdjup är några centimeter. Det allvarliga med karbonatiseringen för armeringens del är att den tar bort den passiviserande verkan som betongens höga alkalitet (högt pH) normalt har. Om betongen är fuktig och karbonatiserad kan lätt en elektrolyt bildas och korrosion påbörjas av armeringen.

- Aluminatcement förekommer i betongkonstruktioner byggda mellan 1926 och 1941. I vanliga fall har portlandcement använts. Den kan vara av typ standard, långsamt härdande eller snabbhärdande. Andelen betonghus med aluminatcement är liten i vårt byggnadsbestånd. Betong med aluminatcement får en minskad hållfasthet med tiden. Fukt förvärrar hållfasthetsnedsättningen. Byggnader med betongstomme uppförda under den angivna tidsperioden bör kontrolleras. Detta gäller särskilt om man har slanka pelare och antydan till sprickbildning eller krosszoner. De sällsynta problemen med aluminatcement har uppmärksammats en hel del i media.

- Synergiverkan mellan olika nedbrytningsmekanismer enligt ovan kan ge ökad skadegrad. Kunskapen om denna förvärrande verkan är begränsad.

Utgiven i nummer:
4/2004
Författare
Christer Molin

Civilingenjör SVR, Tekn dr, Carl Bro Barab AB.

logotyp byggnadsvardsforeningen
Svenska byggnadsvårdsföreningen, Box 6442, 113 82 Stockholm
Telefon: 08-30 17 85 | Email: kansli@byggnadsvard.se
Svenska byggnadsvårdsföreningen
Box 6442, 113 82 Stockholm
Telefon: 08-30 17 85
Email: kansli@byggnadsvard.se

Cart

Cart offcanvas