FoU 2000 – 2001

I løpet av 1999, ble hovedprosjektet om felterfaringer initiert. Prosjektet tok for seg kvantitative målinger på utborede kjerner fra eksisterende betongkonstruksjoner. Prosjektet ble avsluttet i mars 2003. SINTEF var med prosjektledelsen, mens ERGO Engineering Geology Ltd. (nå en del av Hönnun Consulting Engineers Ltd) ledet styringskomitéen.

Målsetningen med prosjektet var å bedre utnyttelsen av tilslagsressurser i Norge, ved å gi et faglig grunnlag for å fastsette stabile, forutsigbare og tilstrekkelig dokumenterte grensekriterier for klassifisering av alkalireaktivitet for norske tilslagsmaterialer basert på felterfaringer. De viktigste delmålene var å:

  • benytte erfaringer fra konstruksjoner i felt, sammen med kvantitative målinger av betongkjerner, til en kritisk vurdering av grensekriteriene som var satt for den petrografiske analysen.

  • danne grunnlag for revisjon av retningslinjer for produksjon av bestandig betong med reaktivt tilslag, som er gitt i NB21. Som ledd i dette arbeidet var det søkt å besvare uavklarte spørsmål vedrørende betongprisme metoden (spesielt om metoden egner seg for prøving av sandstein).

Iløpet av prosjektet ble totalt ca. 160 betongkonstruksjoner (hovedsaklig bruer)undersøkt ihht. alkalireaktivitet.

Den norske petrografiske metoden viste seg godt egnet som en første trinns metode for å klassifisere alkalireaktivt tilslagsmateriale. Grad av variasjon ble bestemt til ±5vol%-poeng. Det ble dog bemerket at det var behov for å utvikle metoden ytterligere, og styrke den ved bl.a. å benytte avasert billedbehandling. Dette ville trolig øke verdien av metoden ytterligere.

Mange av de undersøkte bruene viste tegn på opprissing og krakelering. Laboratorieundersøkelser viste derimot at alkalireaksjoner ikke var årsak i alle tilfellene. Andre mekanismer, eksempelvis svinn og temperaturbevegelser, hadde også bidratt til opprissing og krakelering.

For 20 av de 46 betongkonstruksjonene som ble undersøkt i detalj i laboratoriet (alder på betongen fra 20-45 år) ble alkalireaksjoner dokumentert som hovedårsak til krakelering.

Prosjektet lyktes i å utvikle en teknisk og økonomisk metode til å separere sand og grus fra utborede betongkjerner. Det var dermed mulig å utføre petrografiske analyser av tilslaget ved tilsvarende metode (petrografisk analyse) som benyttes for ”jomfruelig” tilslag, noe som sikrer nøyaktigheten i analysene. Det var også mulig (med rimelig grad av sikkerhet) å ”linke” de fleste av de utseparerte tilslagene til bestemte geografiske områder og forekomster.

Prosjektet lyktes med å beskrive skadeomfang i utborede betongkjerner forårsaket av alkalireaksjoner kun ved bruk av èn parameter, et såkalt ”risstall” (basert på tellinger i planslip).

Det ble funnet en klar sammenheng mellom ”risstall” og kapillær vannmetningsgrad. Med meget få unntak er vannmetningsgraden høy (> 90 %) når ”risstallet” er > 5. Dette antas å ha sammenheng med at det for de fleste av disse betongene (dvs med ”risstall” > 5) også er påvist alkalireaksjoner. Sagt med andre ord er det stor sannsynlighet for at det i en konstruksjon foregår alkalireaksjoner dersom ”risstallet” er noe høyere enn 5 og vannmetningsgraden samtidig er > 90 %.

En relativ god sammenheng ble påvist mellom andel risikobergarter og ”risstall”. Det var mye som tydet på at grovt tilslag gir høyere skadegrad enn sandtilslaget. Som en konsekvens ble det foreslått strengere grenseverdier for grovt tilslag.

Prosjektet konkluderer med at de tre analysemetodene som benyttes i Norge korrelerer tilfredstillende med det som observeres i felt, gitt at de kritiske grenseverdiene forandres som foreslått i prosjektet. Resultatene fra prosjektet ble lagt til grunn for revisjon av Norsk betongforenings Publikasjon nr. 21.