Finn skadeårsaken før du starter

Finn skadeårsaken før du starter

Denne artikkelen presenterer noen resultater fra tilstandsundersøkelsene av betongkonstruksjoner i landbruket, samt anbefalinger om mulige tiltak. Men det er viktig å finne skadeårsaker og vurdere konsekvensene før en starter utbedring av gjødselkjellere.

Detaljerte tilstandsundersøkelser har vært gjort av SINTEF, i samarbeid med fylkesmannens landbruksavdeling i Møre og Romsdal og Sør-Trøndelag. Tilsammen fire kjellere er undersøkt, valgt ut av fylkesmannen i de to fylkene på grunnlag av resultatene fra prosjektets første fase. Tre av kjellerne har åpen forbindelse til fjøs via gjødselsrister og spalteplank. Den fjerde kjelleren har tett dekke med skraperenner under gjødselsrister.

Undersøkelsene gir grunnlag for å trekke følgende konklusjoner:

• Hovedskadeårsak for de tre gjødselkjellerene med åpen forbindelse er kloridinitiert armeringskorrosjon. Skadene er i disse tilfellene konsentrert om konstruksjonsdeler i direkte kontakt med nedslipp av gjødsel/urin gjennom gjødselsrister (spesielt dekkekanter og dragere, samt spalteplank). Konstruksjonsdeler utenfor disse områder har begrenset skadeutvikling, og forvitring av betongstrukturen er ikke observert i noen av disse gjødselkjellerene.

• Hovedskadeårsak for kjelleren med lukket forbindelse er forvitring av betongen som følge av sulfatnedbrytning. Skadene i denne kjelleren opptrer i hovedsak på dragerne (konstruksjons- deler over gjødselnivå). Det er observert kraftigere angrep i områdene rundt nedslippsluker.

Resultatene og observasjonene samsvarer med de erfaringer som er gjort ved andre inspeksjoner flere steder i landet.

ARMERINGSKORROSJON

Armering innstøpt i betong er normalt beskyttet mot korrosjon ved at det høye pH-nivået i betongen skaper et beskyttelsessjikt (passivfilm) på overflaten. Så lenge denne beskyttelsen er intakt, kan ikke armeringen korrodere.

Beskyttelsen kan ødelegges på to måter:

1) Betongen nøytraliseres, dvs. pH-nivået synker. Den mest kjente formen for nøytralisering er karbonatisering, som er en prosess hvor CO2 fra lufta reagerer med bestanddeler i sementpastaen og medfører pH-reduksjon (fra ca. 13 til ca. 8– 9). Prosessen starter i overflaten og går innover i betongen over tid, til den eventuelt når inn til armeringen.

2) Betongen tilføres klorider. Inntrenging av klorider er kjent fra betongkonstruksjoner i sjøvann og betong som utsettes for tinesalter. Undersøkelsene fra gjødselkjellere viser at kloridinntrenging også skjer i betong som eksponeres for gjødsel/urin, spesielt der eksponeringen skjer vekselvis med uttørking (dvs. spalteplank, dragere under gjødselrister og dekkekant langs gjødselrister).

Når beskyttelsen er ødelagt kan armeringen korrodere, forutsatt tilstrekkelig tilførsel av fuktighet og oksygen. Armeringskorrosjon som følge av høyt kloridinnhold er mye vanskeligere å håndtere enn korrosjon forårsaket av nøytralisering. Korrosjonshastigheten er høyere, den gir ofte groptæring, er mye vanskeligere å reparere og reparasjonene blir også fort kostbare.

FORVITRING AV BETONGEN

I gjødselkjellere er det flere mulige kjemiske reaksjoner som kan medføre oppløsning og utluting av sementpastaen. Andre kjemiske reaksjoner kan medføre dannelse av sprengende produkter og forårsake forvitring. De utførte undersøkelser har vist slik nedbrytning, da forårsaket av sulfater.

Gjødsel inneholder i seg selv sulfater. I tillegg kan sulfidene fra gassen hydrogensulfid oksyderes av aerobe bakterier i gjødselkjellere til sulfater. Sulfater reagerer med bestanddeler i sementpastaen til gips, som igjen kan reagere videre med andre bestanddeler i pastaen og gi ettringitt. Både gips og ettrigitt har en sprengende virkning på betongen. En tredje farlig form for sulfatangrep som er observert i betong i gjødselkjellere er dannelse av thaumasitt, som ødelegger bindemiddelet i betongen.

I betong uttatt fra dragerne i kjelleren med tett dekke er det påvist forhøyet innhold av sulfater i betongen, avtagende fra overflaten og inn. Sulfatinnholdet er størst, og inntrengingen dypest, i drager nært nedslippsluke.

DET ESTETISKE ER IKKE VIKTIG

I en armert betongkonstruksjon er det nødvendig at armering og betong virker sammen. Korrosjon på armeringen vil over tid ødelegge dette samvirket, i tillegg til at korrosjonsprosessen reduserer ståltverrsnittet. Korrosjonsproduktene har større volum enn stål, og virker sprengende på betongen. Etter hvert vil dette føre til oppsprekking og avsprenging av betong. De konstruktive konsekvenser av armeringskorrosjon vil dermed være knyttet til: Redusert armeringstverrsnitt, redusert heft mellom betong og armering, og redusert betongtverrsnitt.

Hvor alvorlig en skade er for konstruksjonens sikkerhet må vurderes i hvert enkelt tilfelle, og vil være avhengig av benytinnlagt armeringsmengde, skadeomfang (korrosjon eller forvitring) og skadens lokalisering i forhold til lastpåkjenningen.

En stor del av de betongrehabiliteringsarbeider som utføres i dag (f. eks. på fasader), utføres av estetiske hensyn og ikke av hensyn til konstruksjonens restkapasitet/ sikkerhet. Skader repareres fordi «det ser stygt ut» eller fordi «det ser farlig ut». Gjødselkjellere er i så måte i en særstilling ved at de estetiske forhold er helt uten betydning. Det avgjørende er å ivareta konstruksjonens sikkerhet og funksjonsdyktighet. Vurdering av skadens alvorlighetsgrad må utføres av en erfaren person med konstruksjonsteknisk bakgrunn.