Beständighet och provningsmetoder - Elisabeth Helsing, RISE
•
0 likes•34 views
Föredraget Beständighet och provningsmetoder hölls av Elisabeth Helsing, RISE, på startmötet för ERC-kommittén den 16 maj 2023.
Beständighet och provningsmetoder - Elisabeth Helsing, RISE
- 2. Grundtanken ERC Att istället för att ange lämpliga sammansättningsparametrar (t.ex. vct, cementhalt, tillåtna bindemedel) för betongs användning i en viss exponeringsklass (Deemed-to-Satisfy, DtS) så ska betongen provas med funktionsprovningsmetoder för att klassificera dess betändighet med avseende på de olika nedbrytningsmekanismerna. Detta kräver • ändamålsenliga provningsmetoder • definition av ERC-klasser (gränsvärden vid provning) • koppling ERC-klasser - krav på täckskikt (Eurokoden)
- 3. Vilka typer av beständighet? • ERC utarbetas för närvarande bara med avseende på två typer av nedbrytningsmekanismer: – Korrosion orsakad av karbonatisering – Korrosion orsakad av kloridinträngning • Initialt var tanken att även frost skulle ingå i ERC-konceptet men det har skjutits på framtiden då – det rådde oenighet om vilka provningsmetoder som var lämpliga – de existerande metodernas reproducerbarhet ansågs vara för dålig • Kemiskt angrepp anses inte vara moget för att inkorporera i ERC-konceptet • För kloridinträngning och karbonatisering kommer det att finnas ett DtS-spår parallellt (i EN 206) • För frost och kemiskt angrepp tillämpas enbart DtS-spåret (i EN 206) alternativt nationella krav
- 4. Vad ska karbonatiseringsmetoderna leva upp till? Enligt synthesis paper: Karbonatiseringsklasserna ska relateras till långtidsexponering i XC3 eftersom denna exponering är stabil över tid och kan simuleras vid laboratorieprovning. Dessutom är denna exponering den hårdaste. Definition av karbonatiseringsklasser: Karbonatiseringsdjup (karakteristiskt värde, 90-%-fraktil) i mm som förväntas efter 50 års exponering för ett referensklimat (65 % RF, 20 ℃ och 400 ppm CO2) (Senare ändrat från karboantiseringsdjup till karbonatiseringshastighet) Alltså inte särskilda metoder anpassade för XC1, XC2 och XC4. Anpassning sker genom regler för användning av karbonatiseringsklasserna i olika miljöer.
- 5. Vad ska kloridmetoderna leva upp till? Enligt Guidance paper: Kloridklasserna ska relateras till långtidsexponering i XC2 eftersom denna exponering är stabil över tid och kan simuleras vid laboratorieprovning. Definition av kloridklasser: Kloridinträngning (karakteristiskt värde, 90-%-fraktil) i mm som motsvarar en referenskloridkoncentration på 2 kg/m3 som förväntas efter 50 års ensidig exponering för referenshavsvatten (30 g NaCl/l och 20 ℃ ) (Senare ändrat från kloridinträngnning till kloriddiffussionskoefficienten) Alltså inte särskilda metoder anpassade för XS1, XS3, XD1, XD2 och XD3. Anpassning sker genom regler för användning av kloridklasserna i olika miljöer.
- 6. Referensprovningsmetoder Karbonatisering: SS-EN 12390-10 - Bestämning av betongs karbonatiseringsmotstånd vid atmosfärisk nivå på koldioxidhalten • Mäter karbonatiseringshastighet hos ung betong under 1 år i klimatkammare (65 % RF, 20 ℃, samt i medeltal 40 ppm CO2) eller utomhus i skyddat läge (RF, temp och CO2 ska kunna regitreras) Kloridinträngning: SS-EN 12390-11 - Bestämning av kloridmotstånd, diffusion i en riktning • Bestämmer kloriddiffussion hos ung betong efter minst 90 dygn i 3 % NaCl- lösning ➢ Metoderna återspeglar referensklimaten ➢ Tar lång tid, mäts på ung betong
- 7. Inte jämförande metoder!!!!!!! ERC-systemet bygger på att man vid tillämpningen av ERC-klasser kan basera klassificeringen på • direkta mätvärden • inte på jämförelse mellan en "godkänd betong" och aktuell betong (som kvalifikationsprovning och bilaga N i SS 137003) • Jämförande provningar utgör, tillsammans med forskningsresultat, modeller och fältförsök, underlag för fastställande av gränser för mätvärden och DtS-parametrar
- 8. Problem 1 Hur relatera dessa värden (karbonatiseringshastighet och kloriddiffussion) som mäts på ung betong till karbonatiseringsdjup och kloridinträngning efter 50 år för specificering av de olika ERC-klasserna ? • med hänsyn till betongens åldrande • med hänsyn till varierande bindemedel och t.ex. inverkan av kemiska skillnader, skillnader i strukturutveckling, skillnader i känslighet för klorider och karbonatisering Måste baseras på forskning, modeller och fältförsök Uppgift för EN 206
- 9. Problem 2 Lång provningstid - går inte att använda som förprovningsmetod i rutinsituationer. Accelererade metoder krävs: SS-EN 12390- 12 Bestämning av motståndsförmåga mot karbonatisering: accelererad metod Mäter karbonatiseringshastighet hos ung betong under 70 dygn i klimatkammare (3 % CO2) SS-EN 12390-18 Bestämning av kloridmigrationskoefficienten (=NT Build 492) Mäter kloridmigration under pålagd spänning (3 % NaCl), tar 6 h - 7 dygn ➢ Resultat med dessa måste korreleras till resultat med referensmetoderna och etablerade DtS-värden (EN 206) ➢ Går inte heller jättesnabbt - ibland bara DtS-spåret möjligt ➢ Fler metoder kan krävas, eventuellt proximetoder (mäter nån annan parameter, t.ex. permeabilitet) eller jämförande metoder
- 10. DtS-spåret Ska pecificeras i EN 206 (CEN/TC 104 Betong) Initialt var ambitionen att ha ett helt Europagemensamt DtS-system (Koppling sammnsättning, ERC-klass och exponeringsklasser) Men för att få acceptans kommer det att krävas möjligheter till viss nationell anpassning Främsta nationella anpassning är val av ERC-klass för olika exponeringsmiljöer.
- 11. RISE — Research Institutes of Sweden 11 • Hur många klasser det finns • Mätresultatintervall med referensmetoden – hänsyn till åldrande, bindemedel m.m. • Korrelation med DtS-parametrar • Korrelation mellan mätvärden med andra metoder och med referensmetoden • Hur får ERC-klassen användas? – koppling till täckskiktskrav (Eurokod 2) – koppling till exponeringsklasser – rekommendationer på Europanivå, möjlighet till nationell anpassning 1 ERC-klass ? Sammanfattningsvis: Vad krävs för
- 12. RISE – Research Institutes of Sweden AB · info@ri.se · ri.se Tack! Elisabeth Helsing elisabeth.helsing@ri.se