Av Mårten Janz
Betong är i de allra flesta fall ett mycket beständigt material som klarar sig med minimalt eller inget underhåll. Detta gör att det är lätt att ”glömma” de byggnadsdelar och konstruktioner av betong som bör hållas under uppsyn och underhållas periodiskt. Betong som kan brytas ner, och därför bör underhållas, är all betong som utsätts för fuktig miljö. I allmännyttans fastigheter från 1960- och 70 tal hittar vi sådan betong främst i loftgångar, balkonger, prefabricerade fasadelement, utvändiga trappor, parkeringshus och simhallar. Detta kapitel beskriver hur man bedömer tillståndet på betongen, underhåller samt upphandling och reparationsarbete av betong.
Den vanligaste skadeorsaken på betong är armeringskorrosion. Frost kommer som god tvåa, men även andra skadeorsaker som till exempel ballastreaktioner, utförandefel och brand förekommer.
Betongkonstruktionens motståndsförmåga mot olika skademekanismer varierar mycket, beroende på ursprunglig betongkvalitet, täckande betongskikt till armeringen och på utförandet vid byggnationen. Till exempel kan till synes likartade fasadelement ha mycket olika livslängd. Tiden till det att korrosion uppstår i elementen kan variera mellan några få år till flera hundra år allt beroende på den ursprungliga kvaliteten. Därför går det inte att fastställa generella livslängder för olika typiska byggnadsdelar av betong. Enda sättet att fastställa status är att genomföra en tillståndsbedömning.
När det gäller armeringskorrosion, och även många andra
skademekanismer, kan det förlopp som föregår skadan delas upp i två delar; ett initieringsskede då förutsättningar för armeringskorrosion byggs upp men ingen korrosion sker och ett propageringsskede då korrosionen fortgår. Schematiskt kan processen illustreras av Figur 1.
Armering som ligger i betong kan normalt inte rosta, den är skyddad av betongens höga pH. Under initieringen bryts detta skydd ner. Detta kan antingen ske genom karbonatisering, där koldioxid från luften binds till betongen under en process som sänker pH, eller genom att klorider från till exempel tösaltning tränger in i betongen. Tidigare, bland annat under 1960- och 70-talen, tillsattes ibland även klorider i den färska betongen för att få snabbare härdning. Karbonatiseringen sker med en relativt väldefinierad front. Innanför fronten är armeringen skyddad av högt pH. Klorider tränger in från ytan så att en profil bildas med högst
koncentration på ytan. Tabell 1 illustrerar karbonatisering och kloridinträngning. Korrosionsg rad Tid Initiering Propagering Synlig skada Synlig skada
Figur 1 Schematisk bild av korrosionsprocess. Under initieringen byggs förutsättningar som möjliggör armeringskorrosion upp. Under propageringen fortgår korrosionen. Skadan blir synlig först efter att propageringen/korrosionen pågått en längre tid.
Ordförklaring: Initiering: Under denna period skapas förutsättningar som möjliggör armeringskorrosion. Antingen karbonatiserar betongen fram till armeringen (pH sänks), och/eller transporteras klorider in till armeringen. Ingen korrosion sker under initieringen och således finns inga synliga tecken på att ”något är på gång”.
Propagering: Korrosionen pågår. Korrosionshastigheten bestäms bl.a. av
fuktförhållandet. Skador blir så småningom synliga på ytan i form av sprickor och täckskiktssprängning.
Tabell 1 Korrosion p.g.a. karbonatisering respektive klorider.
Initiering Propagering Anmärkning
Korrosion p.g.a. karbonatisering När karbonatiser- ingsfronten når armeringen möjliggörs korrosion Korrosion p.g.a. klorider När klorid- koncentrationen når armeringen startar korrosion CO2 CO2
Tillståndsbedömning
För att fastslå vilka processer som pågår i betongen kan en tillståndsbedömning utföras. En tillståndsbedömning måste alltid genomföras före en reparationsinsats, annars finns det en överhängande riska att reparationen misslyckas på grund av att fel skademekanism åtgärdas eller att reparationen är underdimensionerad. Att reparera utan tillståndsbedömning kan likställas med att sjukvården skulle operera utan föregående undersökning.
Tillståndsbedömning kan även genomföras i förebyggande, för att på ett tidigt skede kunna genomföra åtgärder som förlänger konstruktionens livslängd och på så vis minska förvaltningskostnaderna. Byggnaden får genomgå en ”hälsoundersökning”. Detta sätt att agera beskrivs mer nedan i avsnittet ”Förvaltningsstrategi – aktivt underhåll”.
Oavsett orsak till tillståndsbedömningen är det viktigt att den
genomförs av en specialist på betong, annars finns det en risk för att mer dolda problem missas. En tillståndsbedömning ska minst ge besked om följande:
• Typ av skada/skador
• Skadeorsak/skadeorsaker
• Skadegrad, omfattning
• Bedömning av framtida nedbrytning
• Bedömning av skadans framtida effekt på funktionen
• Bedömning av kvarvarande teknisk livslängd om inga insatser genomförs
För att genomföra tillståndsbedömningen måste så långt som möjligt parametrar som miljö, konstruktionslösning, förhållande under byggtiden,
historik, framtida krav och händelser under användningen beaktas. Tyvärr är det vanligt att denna typ av anläggningsdata inte registreras och sparas på ett systematiskt sätt, vilket försvårar tillståndsbedömningen.
Förvaltningsstrategi – aktivt underhåll
Man kan se två ytterligheter när det gäller förvaltningsstrategi av betong, antingen lämnas betongen utan vidare tanke fram till dess att skador uppstår och löser då problemet genom akutinsatser, eller så har man ett så kallat aktivt underhåll där man har kontroll på de processer som fortgår i betongen och genomför ett planerat underhåll och planerade reparationer. Den första strategin leder till oväntade extrakostnader utanför budgeten, medan den andra strategin medför planerade och budgeterade insatser.
Förvaltare av ”betongintensiva” konstruktioner i utsatta miljöer, till exempel broar och dammar, har vanligen ett väl fungerande aktivt underhåll av betongen. Tyvärr är detta inte lika vanligt hos förvaltare av bostäder, vilket kan förklaras med att betongen normalt är ett relativt litet problem där. Fokus i förvaltandet ligger normalt på andra faktorer än betong.
Huvudsyftet med ett aktivt underhåll är att redan i ett tidigt skede ta reda på betongens tillstånd. Tillståndsbedömningar av betong i utemiljö, i parkeringshus etc. genomförs redan innan skador blir synliga. Dessa tillståndsbedömningar kommer med stor sannolikhet visa att många konstruktionsdelar har en lång kvarvarande teknisk livslängd utan att vidare insatser genomförs, vilket i sig är ett värdefullt besked. Betongkonstruktioner med sämre beständighet kan i ett tidigt skede fångas upp och ofta med relativt enkla metoder underhållas så att
livslängden förlängs. Insatserna som vidtas gör att initieringstiden i Figur 1 förlängs. På så vis kan mer kostsamma reparationer skjutas på
framtiden. När väl omfattande reparationer måste genomföras kan man i god tid planera för dessa och eventuellt få samordningsvinster genom att parallellt med reparationsinsatserna genomföra annat underhåll. Till exempel kan fönsterbyte utföras samtidigt som fasadrenovering med samma ställningsbygge eller ventilationsarbeten i ett parkeringshus under samma avstängningstid.
Vid aktivt underhåll tar man vid ett tidigt skede reda på tillståndet hos betongen och utifrån resultatet från tillståndsbedömningen fattar man beslut om underhållsinsats. Konstruktionen följs därefter kontinuerligt upp för att säkerställa att genomförda insatser har den funktion som planerat och för att kunna planera för kommande insatser. Hur ofta som uppföljningen måste ske och omfattningen av dessa beror helt på betongkonstruktionens skick. Är betongen i gott skick kan den lämnas utan vidare tillsyn under lång tid. Är betongen däremot i dåligt skick kan relativa täta inspektioner krävas. Strategin bestäms utifrån den första tillståndsbedömningen. Det är därför viktigt att denna är väl genomförd så att förvaltningsstrategin blir rätt.
Grafiskt kan ett aktivt underhåll illustreras av Figur 2. genom att i tid genomföra tillståndsbedömningen kan underhåll som dämpar
nedbrytningen genomföras (blå linje). Alternativet att inte vänta utan att reagera när skadorna är en realitet illustreras av röd linje.
Ett aktivt underhåll kräver en utökad underhållsbudget, men i gengälld försvinner akutinsatser och stora engångskostnader för att åtgärda plösligt upptäckta skador. Då kostnaden för den tidiga underhållsinsatsen normalt är en bråkdel av kostnaden för de omfattande reparationsinsatser som vanligen krävs för att åtgärda skador i ett senare skede, är det ekonomiskt fördelaktigt att genomföra ett aktivt underhåll.
Figur 2. Figuren visar hur funktionen hos en betongkonstruktion kan förändras med tiden. För att uppnå en viss livslängd kan mindre förebyggande insatser genomföras innan skador blir synliga, i initieringsskedet, eller större reparationsinsatser när skadorna är en realitet. Det förebyggande underhållet (blå linje) kräver ett aktivt underhåll.
Val av reparations- och underhållsprinciper
Valet måste göras så att orsaken till skadan åtgärdas. Det är tyvärr vanligt att betong, t.ex. en sprucken balk, repareras kosmetiskt utan att orsaken till skadan åtgärdas. Skadan kommer då snabbt tillbaka. En felaktig reparation kan till och med accelerera skadeförloppet samtidigt som det en viss tid döljer skadan.Det är därför viktigt att valet av reparations- och underhållsinsatser baseras på en tillståndsbedömning. Därutöver ska andra faktorer som krav från samhället (t.ex. byggregler) samt förvaltarens krav och
ekonomiska resurser vägas in. Från dessa faktorer utkristalliseras normalt ett antal möjliga principer, ju tidigare tillståndsbedömning desto fler möjliga val finns. Då förvaltaren av bostadsfastigheter vanligen inte besitter specialistkompetens inom betongreparation så är det normalt en konsult som hjälper till med att ta fram vilka reparationsprinciper som är möjliga och visa på fördelar och risker med dessa. Det slutgiltiga valet måste dock alltid vara förvaltarens. Ett systematiserat sätt att välja reparationsprinciper finns i den svenska och europeiska
betongreparationsstandarden SS-EN 1504-9.
F
unktion
Tid Tillstånds-analys Önskad livslängd Lägsta acceptabla nivå
K o rr os ion s gr a d Tid Initiering Propagering K o rr os ion s gr a d Tid Initiering Propagering
Upphandling och utförande av
betongreparationsarbeten
Upphandling av reparationsarbeten skiljer sig åt jämfört med
nyproduktion. Även efter en noggrann tillståndsbedömning så är det ändå bara en mycket liten andel av betongen som kontrollerats. Det är därför mer regel än undantag att oförutsedda händelser uppkommer under entreprenaden. Entreprenadform och utformningen av upphandlingen bör därför utformas så att sådana händelser kan regleras på ett smidigt sätt utan onödiga tvister. Det kan till exempel vara klokt att i förhand fastslå á priser på insatser som kan tänkas uppkomma utöver det som är känt från början.
Vid mer omfattande reparationsarbeten så genomförs den bästa ”tillståndsbedömningen” under pågående entreprenad då armering friläggs och betong avverkas i stor skala. Det är därför viktigt att den entreprenör som utför reparationsarbetet har så pass mycket kunskap om betongs beständighet att han reagerar när oväntade skador dyker upp så att en materialspecialist kan kallas till platsen.
Att genomföra ett reparationsarbete kräver även en mycket hög kompetens för att själva betongarbetet ska bli bra. Det finns många moment i ett reparationsarbete som är beroende på yrkesskicklighet och kunnande. Därför ska det vid upphandlingen läggas stor vikt vid att entreprenören kan påvisa sin kompetens vad gäller de moment som ingår. Det finns idag en utbildning som behandlar vanliga betongreparationer och under hösten 2008 kommer en utbildning om sprutbetong. Båda utbildningarna har tagits fram gemensamt av branschen i Rebets regi och förvaltas av Svenska betongföreningen. Efter godkänd praktisk och teoretisk examination får operatören ett intyg som kan vara ett sätt för entreprenören att påvisa sin kompetens. Vid specialarbeten som sprutbetong bör det vara ett absolut krav att operatör och arbetsledning kan påvisa sin kompetens genom att visa upp examensintyg.
Betongreparationsstandarden SS-EN 1504 är ett bra stöd vid upphandling och kontroll av genomfört arbete. I del 10 av standarden, som är ”entreprenadstandarden”, kan man bland annat utläsa olika krav som ställs vid olika reparationsmoment, allt från rengöring och
avverkning av betong till kontroll av färdigt arbete. För offentliga förvaltare är det ett krav att hänvisa till SS-EN 1504, del 1-10 vid upphandling.
Fortsatt arbete
För att förenkla arbetet med betongreparationer pågår för närvarande ett arbete med att ta fram en reparationshandbok som kommer att finnas tillgänglig på internet. Handbokens grundinnehåll är omfattande med information om många olika aspekter inom betongreparation.
Handbokens uppbyggnad är dock sådan att skräddarsydda handböcker kan skapas till olika aktörer. SABO har till exempel för avsikt att plocka ut information som passar förvaltare av bostadshus. Utifrån det
omfattande grundmaterialet kan det exempelvis skapas handböcker som beskriver vanliga moment vid balkongreparationer eller reparation av
parkeringshus. Dessa handböcker kommer endast att vara synliga när SABO:s medlemmar loggar in. SABO kan även lägga in egen text som inte finns i grundmaterialet. Till exempel kan egna erfarenheter eller eventuella ramavtal finnas med. Handboken ska även kunna hänvisas till vid upphandling.