Alkalireaksjoner i betongdammer

Abstract

Alkalireaksjoner (fra nå av referert til som AR) har vært kjent i Norge siden slutten av 80-tallet. Under en hovedinspeksjon av Bjølsegrødammen i Ålvik, Hardanger i 1994 ble det konkludert med at dammen viste tegn til AR. Dette førte til at en ny hovedinspeksjon og en revurdering av dammen ble fremskyndet til 1996. I revurderingen ble det tatt kjerneprøver som bekreftet at AR var til stede i konstruksjonen. I tillegg ble det gjennomført en elementanalyse på dammen som tok høyde for en volumutvidelse. Elementanalysen og tilsynene som ble gjort på dammen konkluderte da med at det ikke ble funnet noen skader eller forhold som hadde noen betydning for dammens sikkerhet, men at den måtte følges bedre opp. Et måleprogram ble etablert for å få en mer detaljert oppfølging av hvordan konstruksjonen beveger seg. Oppgaven begynner med en litteraturstudie av alkalireaksjoner. Denne innholder detaljer om hvordan reaksjonen oppstår, og innvirkninger den har på konstruksjonen. Videre tar litteraturstudiet for seg forskjellige eksempler, tester og erfaringer som er gjort i laboratorietesting og på konstruksjoner med alkalireaksjoner rundt om i Norge og resten av verden. I case-delen av oppgaven tar jeg for meg Bjølsegrødammen som er påvirket av alkalireaksjoner. Med grunnlag i litteraturstudiet, tidligere rapporter, innmålinger og prøvetaking skal tilstanden og utviklingen til dammen vurderes. 15 år med deformasjonsmålinger indikerer at det fremdeles forgår en volumutvidelse av betongen. Befaringer viser også at bevegelsene til dammen har gjort skade på den tilstøtende frostveggen, men at det ikke har oppstått synlige skader som har betydning for sikkerheten. Disse skadene var også til stede under forrige revurdering av dammen som ble gjort på midten av 90-tallet. Kjerneprøver tatt høsten 2012 viser at omfanget av AR i dammen er omtrent det samme eller marginalt større enn det som ble registrert i 1997. Det er vanskelig å si noe sikkert om hvordan AR har påvirket betongkvaliteten i konstruksjonen. Tester som er gjort på forskjellige konstruksjoner opp gjennom årene viser at betong generelt blir noe svekket av AR. Spesielt E-modulen kan bli noe redusert. En faktor som kan veie opp for effekten av AR er at betong fortsetter å herde i mange tiår etter 28-døgns fasthet. Prøver som er tatt opp gjennom historien viser at utbredelsen av AR i en enkelt konstruksjon kan variere innad i konstruksjonen. Deformasjonsmålingene som er tatt av dammen viser at innmålingsboltene beveger seg i forskjellig retning og hastighet. Over 15 år er det målt deformasjon av bolter som er store nok til potensielt å forårsake flyt i armeringen om en forutsetter at det ikke oppstår glidning mellom armering og betong. Derimot er det usikkerheter rundt innmålingene og det er begrenset med forskning på heft mellom armering og betong med AR. Det er vanskelig å trekke sikre konklusjoner vedrørende den totale tilstanden til konstruksjonen ved hjelp av inspeksjoner av overflaten. Kjerneprøver av damplaten kan bare gjøres i begrenset omfang. Ved neste revurdering bør det tas hensyn til siste tilgjengelige viten om alkalireaksjoners påvirkning på betong og dens egenskaper. En eventuell rehabilitering bør tilstrebe å hindre videre ekspansjon og/eller gjøre tiltak med rom for at en volumutvidelse kan fortsette i ubestemt tid.