Tätskikt och kantlösningar på tvärspända brobaneplattor av trä

(1)

tvärspända brobaneplattor av trä

Anna Pousette

S

P

S

ve

rig

es

T

ek

ni

sk

a

F

or

sk

ni

ng

si

ns

tit

ut

(2)

Abstract

This report has been prepared within the project DuraTB - Durable Timber Bridges. The goal of the project is to develop sustainable timber bridges by developing guidelines for moisture design and developing new and improved bridges and bridge details. This report describes the results from a subproject with the participation of SP Technical Research Institute of Sweden, Martinsons Byggsystem AB, Moelven Töreboda AB and the Swedish Transport Administration. Also waterproofing contractors and entrepreneurs participated in the work. The purpose of the subproject was to investigate primers and waterproofing and to improve the edge details of Swedish timber bridges with stress-laminated decks made of spruce. This report contains a summary of follow-up of blistering on wooden decks, tests of bitumen primers with regard to adhesion and water resistance and tests of new edge solutions for wooden bridges.

A review of inspection results from more than one hundred inspected Swedish timber bridges with asphalt pavement on stress-laminated decks showed that about 30 % had some remarks about the pavement. The most common damages were cracks especially at deck ends in connection to abutments. Bridges with blisters at the time of inspection were few. Laboratory tests of adhesion were carried out which showed that the primer can contribute to the adhesion of the waterproofing bitumen sheet to the wood, although both tensile and tear tests gave large variations in the results so it is difficult to draw firm conclusions. The tests showed that both water-based and solvent-based primer can be used. Timber bridge manufacturers want to use the more environmentally friendly water-based primer in the factory and the more weather resistant and quick drying solvent-water-based at the building site. The tests showed, however, also some adhesion of waterproofing sheets to a wood surface without primer, even to a damp or dirty surface. Testing of water resistance of primer on wood surfaces showed that the primer provides some moisture protection which is favorable for the wood. The penetration of moisture was less than for untreated wood, but the primer was not completely waterproof. An untreated moist wood surface, however, dried out relatively quickly. At the testing of edge details with

installations of edge steel angels on wooden deck specimens, the steel angels showed a tendency to deform under the effect of heat from welding of the waterproofing bitumen sheet. To get a robust solution with little deformation also mechanical fixings to the wood deck was tested and is recommended.

Several parties are involved in the construction process, so there is a need for detailed descriptions for the work. This subproject has contributed to some new sections in the Swedish AMA (General material and work descriptions) used by the construction industry, to improve the information about timber bridges and assist the construction of durable timber bridges.

Key words: timber bridge, stress-laminated decks, moisture content, asphalt surfacing, waterproof bitumen sheet, bituminous primer, deck edge, edge plate

SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut SP Technical Research Institute of Sweden SP Rapport 2016:90

ISSN 0284-5172 Borås

(3)

Innehållsförteckning

1 Inledning 5 1.1 Tvärspända brobaneplattor av trä 5 1.2 Asfaltbeläggning på träbroar 6 1.3 Rapportens innehåll 6 2 Blåsbildning på träbroar 7

2.1 Blåsors uppkomst och påverkan 7

2.2 Sammanställning från inspektioner 7

2.3 Uppföljning av beläggningsarbete 8

3 Provning av primer och tätskikt på trä 10

3.1 Provning av tätskiktsmattas vidhäftning för olika primer 10

3.1.1 SPs dragprovning 11

3.1.2 Icopals rivprovning 12

3.2 Provning av vattentäthet för olika primer 14

3.3 Provning av kantdetalj med kantplåtar 16

4 Resultat av provningar 20

5 Referenser 21

6 Bilagor 22

6.1 Bilaga: Inspekterade träbroar med beläggningsskador 22

6.2 Bilaga: Blåsbildning vid beläggningsarbete 27

6.3 Bilaga: Tätskiktsmattas vidhäftning - SPs dragprovning 28 6.4 Bilaga: Tätskiktsmattas vidhäftning - Icopals rivprovning 42

6.5 Bilaga: Provning av vattentäthet 63

(4)

Förord

Den här rapporten har tagits fram inom projektet DuraTB – Durable Timber Bridges. Målet för projektet är att utveckla hållbara träbroar genom att ta fram riktlinjer för fuktdimensionering samt ta fram nya och förbättrade brokonstruktioner och brodetaljer när det gäller hållbarhet och underhållsaspekter.

Projektet DuraTB är ett Wood Wisdom-net projekt med deltagare från Norge, Finland, Sverige och USA. Projektledare är Kjell Arne Malo, NTNU, Norge. Projektet har finansierats inom ramen för WW-Net + Forskningsprogrammet som ingår i ERA-NET Plus Scheme inom sjunde ramprogrammet (FP7) från Europeiska kommissionen. Det svenska arbetet har finansierats av Vinnova samt de industriella deltagarna Martinsons Byggsystem AB, Moelven Töreboda AB, Limträteknik AB och Trafikverket.

Denna rapport beskriver resultat från delprojekt om tätskikt och kantlösningar på svenska träbroar som SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, Martinsons Byggsystem AB, Moelven Töreboda AB och Trafikverket arbetat med. I arbetet har även

tätskiktsleverantörer och entreprenörer deltagit. Deltagande företag och organisationer är Nordic Waterproofing, Icopal, GAFS, DAB, BINAB, samt när det gäller information till AMA Anläggning även Bentab Byggkonsult AB och AB Svensk Byggtjänst.

(5)

1 Inledning

1.1 Tvärspända brobaneplattor av trä

Tvärspända brobaneplattor av trä används till många broar, både vägbroar och gång- och cykelbroar. I Sverige byggs tvärspända broplattor vanligen av limträbalkar av granvirke. Plattorna utförs med tätskikt och beläggning på ovansidan samt träbeklädnad på sidorna och är därmed skyddade för direkt påverkan av nederbörd och kan anses vara ”under tak”. Eftersom träet inte har någon rötskyddande impregnering så är fuktkvoten i virket helt avgörande för beständigheten. Regnvatten ska ledas bort från brons yta fortast möjligt. Tätskiktet ska skydda så att inte något vatten kan tränga in i träet och tätskiktet på träplattans ovansida ska utformas så att vatten inte blir stående på det. Avslutningen av tätskiktet vid broplattans kanter är en kritisk detalj för att säkerställa att det blir tätt och hållbart, se Figur 1.1.

Figur 1.1 Exempel på tvärspänd träbroplatta med asfaltbeläggning (figur från TräGuiden [1])

Den största orsaken till skador i träplattorna är att träet blir fuktigt. Det kan dels ge skador på grund av deformationer när träet sväller och/eller krymper och dels ge rötskador i träet om fuktkvoten är hög under lång tid. Erfarenheter från broinspektioner gällande skador på träbroar finns beskrivna i tidigare SP-rapport [2]. Några exempel på problem vid brobaneplattors kanter visas i Figur 1.2.

Deformation vid spännbricka på broplatta med bristfälligt fuktskydd av kanten

Begynnande röta i yttersta delen av broplatta med bristfälligt fuktskydd av kanten

Otät anslutning vid räckesståndare utgör en risk

Figur 1.2 Exempel på skador vid brokanten

1. Brobaneplatta av limträbalkar 2. Spännstag

3. Tätskikt och beläggning 4. Kantplåt 5. Droppbleck 6. Spikläkt 7. Inklädnad (Panel) 8. Räckesståndare 9. Toppföljare 10. Navföljare Kantlösning

(6)

Det behövs bra och säkra detaljlösningar och de svenska träbroleverantörerna har med åren utvecklat allt bättre system och detaljer vid brokanten på broarna, men ibland har det ändå blivit fel vid utförandet. Flera aktörer ingår i byggprocessen av en bro och det behövs tydliga beskrivningar för alla i aktörskedjan så att slutresultatet blir bra. Träbrotillverkarna tillverkar färdiga träbroar i fabriken alternativt förtillverkar delar till broarna. Ibland monterar de bron på plats eller så utförs montaget av annan entreprenör. På byggplatsen beläggs broarna av beläggningsentreprenör. För nya aktörer som kommer in på marknaden är det också viktigt med bestämda anvisningar på utförande, så att träbroar alltid byggs på bästa sätt för att få lång livslängd. Det gynnar det fortsatta träbrobyggandet om man kan undvika brister i konstruktionerna.

1.2 Asfaltbeläggning på träbroar

Asfaltbeläggningar på tvärspända träbroar utförs i Sverige med metoder som hämtats från betongbroar. Enligt Trafikverkets krav ska trafikerade ytor på broar förses med en asfaltbeläggning som består av bindlager och slitlager samt ett skyddslager om tätskiktet består av tätskiktsmatta. På en brobaneplatta av trä ska tätskiktet bestå av tätskiktsmatta enligt TDOK 2016:0204 [3]. Tätskiktsmattan svetsas fast på träplatta som behandlats med en bitumenprimer.

Primer

Primer fungerar som en förbehandling och ska öka vidhäftningen till broytan. Hittills har lösningsmedelsbaserad bitumenprimer använts på träbroar. På marknaden finns idag även vattenbaserad bitumenprimer som används bland annat på parkeringsdäck. Träbroleverantörerna är intresserade av att övergå till vattenbaserad primer när det gäller förtillverkade träbroar där primer läggs på inne i fabriken eftersom den vattenbaserade är ett bättre alternativ ur arbetsmiljösynpunkt.

Tätskikt

Tätskiktet på broplattan består av tätskiktsmatta, en armerad stomme med polymerbitumen på båda sidor enligt TDOK 2013:0531[4], som svetsas till träplattan med bitumen. Man använder 5 mm tjock tätskiktsmatta. Under tätskiktet används på träbroarna en kantremsa längs brokanten för att säkra vattentäthet vid kanten.

Asfaltlager

Asfaltbeläggningen läggs på i flera lager. På vägbroar handlar det om skyddslager, bindlager och slitlager. Beläggningsmetoden med handläggning, maskinläggning etc. speciellt för skyddslagret kan ha betydelse för tätskiktsmattans vidhäftning och eventuell blåsbildning. Blåsbildning påverkas dock framförallt av värme och kan oftast undvikas om första beläggningslagret får svalna innan nästa lager läggs på, se kapitel 2.

1.3 Rapportens innehåll

Syftet med det här delprojektet har varit att ta fram kunskap om primer och tätskikt på träbroar och förbättra detaljutförandet vid kanten. Den här rapporten innehåller en sammanställning av resultat från följande undersökningar när det gäller tätskikt och kantlösningar på träbroar:

- uppföljningar av blåsbildning på träbroar

- provningar av primer med avseende på vidhäftning och vattentäthet - tester av nya kantlösningar för träbroar.

(7)

2 Blåsbildning på träbroar

2.1 Blåsors uppkomst och påverkan

Det har uppträtt blåsbildning på träbroar ibland, men det har saknats sammanställning om hur vanligt förekommande det har varit. Risken med blåsbildning i beläggningen är att tätskiktet lättar från underlaget så att det bildas en blåsa under det som ger minskad vidhäftning för tätskiktet och därmed försämrad funktion. Om det uppstår blåsor i beläggningsytan vill man laga dessa och det utgör alltid en risk att öppna upp och lappa ihop tätskiktet i efterhand.

Vidhäftningen mellan tätskikt och broplatta tar i bruksstadiet upp bromskrafter, men vidhäftningen minskar till viss del vid varmt och soligt väder eftersom bitumenet då mjuknar. Dålig vidhäftning kan påverka bildandet av blåsor, men blåsbildningsproblemet är ofta ett annat för träbroar än för betongbroar. För betongbroar kan blåsor uppstå under hela brukstiden, medan för träbroar har eventuella blåsor framförallt rapporterats i samband med beläggningsarbetet när man lägger det första lagret. Om man låter första lagret svalna innan man lägger på nästa lager är erfarenheterna att blåsorna oftast försvinner och sedan inte kommer tillbaka. När alla lager sedan har utförts så finns inga blåsor.

Blåsbildningsproblematik har förekommit på vissa träbroar sedan 1990-talet. I mitten av 1990-talet utfördes vidhäftningstester för att undersöka inverkan av olika träytor, som gran, furu, hyvlad, sågad, impregnerad, kvistig, etc. [5], och resultatet blev ingen större skillnad mellan dessa när det gällde blåsbildning och vidhäftning. Tätskikt och blåsbildning utreddes 2002 av Edwards [6]. Då rapporterades att om blåsbildning uppstår så sker det inom cirka en timme efter asfaltläggning, men inte senare som för betongbroar. Blåsbildning ansågs mer frekvent för gjutasfalt som har hög utläggningstemperatur. Det konstaterades att träets låga värmeledningsförmåga kan ha betydelse för uppkomsten av blåsor vid läggningen, eftersom tiden det tar för beläggningen och tätskiktet att svalna blir betydligt längre för en träbro än för en betongbro. På grund av hög temperatur kan då fukt i träet hinna övergå till vattenånga och bilda blåsor under det ångtäta tätskiktet.

2.2 Sammanställning från inspektioner

För att undersöka beläggningar på tvärspända träbroplattor gjordes en genomgång av inspektionsresultat. Frågeställningarna var om beläggningarna hade fungerat, om det funnits skador i beläggningsytan och framförallt om det förekommit blåsbildning. Antalet träbroar med skador på beläggningen har sammanställts i Bilaga 6.1 där även skadornas utseende beskrivs med bilder.

Sammanställningen i Bilaga 6.1 innehåller träbroar i Sverige som haft anmärkning på beläggningen vid inspektionstillfället. Totalt undersöktes inspektionsresultat från drygt hundra inspekterade träbroar med asfaltbeläggning av konstruktionstypen tvärspända plattor men även lådbroar, T-balksbroar, ej tvärspända plattbroar och balkbroar med platta. Av dessa hade 33 broar anmärkningar angående beläggningen. Tiden till inspektion från det att bron byggdes varierade. Broarna var byggda under perioden från 1994 till 2010. Sammanställningen avser bara broar som inspekterats och är inte ett statistiskt urval av samtliga träbroar i Sverige.

(8)

Antalet beläggningsskador sammanfattas i Tabell 2.1, där flera skador kan ha funnits på samma bro. Även andra skador som kupning och skada på kantbalk noterades eftersom de eventuellt kan påverka beläggningens funktion.

Tabell 2.1 Inspekterade träbroar med beläggningsskador

Brotyp Beläggningsskador Andra skador

Sprickor Blåsbildning Slaghål Kupning Kantbalk

Tvärspända plattor 18 3 2 13 7

Lådbroar 4 1 - - 1

T-balksbroar 1 3 - 2 3

Plattbroar (ej tvärspänd) 2 2 - 2 -

Balkbroar 1 1 1 - 1

Den vanligaste beläggningsskadan var sprickor framförallt vid övergångskonstruktioner. Typiska sprickor visas i Figur 2.1, och fler bilder finns i Bilaga 6.1.

Figur 2.1 Exempel på sprickor vid övergångskonstruktioner

Några broar hade blåsbildning eller slaghål. Typiska skador visas i Figur 2.2, och fler bilder finns i Bilaga 6.1. Andelen broar med blåsor vid inspektionstillfället var få och det går inte att dra några generella slutsatser om vad som kan ha orsakat blåsbildningen på broarna eller när blåsorna uppstod.

Figur 2.2 Exempel på blåsbildning i beläggning

2.3 Uppföljning av beläggningsarbete

Beläggningsentreprenörer tillfrågades i samband med leverans av några broar från träbrotillverkarna om förhållandena vid beläggningsarbeten. Syftet var att undersöka om det uppkommer blåsor i samband med själva beläggningsarbetet och i så fall i vilken utsträckning. Ett frågeformulär skickades ut med frågeställningar att besvara för varje skikt som lades på bron. Det var generellt svårt att få entreprenörerna att besvara och

(9)

skicka in frågeformuläret. Det fåtal svar som inkom redovisas i Bilaga 6.2 och sammanfattas i Tabell 2.2. De visar att det förekommer blåsbildning, men inte alltid. Det går dock inte att dra några slutsatser om det är några särskilda förhållanden som temperatur, beläggningstyp, tidsaspekter etc. som påverkar resultatet.

Tabell 2.2 Blåsbildning vid beläggningsarbete

Bro Västerås - 1 Västerås- 2 Tranås Herrljunga Höganäs Hörnefors

Mått (m) 2x13 3x9 10x13 3x22,9 2,5x8 3,11x18,01 Datum bromontage 2014-12-03 2014-12-03 2015-03-23--27 15-09-07 15-08-25 15-08-25 Läggning tätskikt 2014-12-08 2014-12-08 2015-03-27 15-09-11 15-08-26 Blåsor tätsksikt 0 st 0 st 3 st, ca 0,2 m 2 _{0 st} _{0 st} _{0 st} Läggning skikt 1 2014-12-10, 2 cm ABT 4 2014-12-10 2 cm ABT 4 2015-04-02 2 cm ABT 4-8 15-09-14 2,5 cm ABT 4 15-10-12 2 cm ABT 8/8 70/100 15-08-31 2 cm ABT 8 70/100 Blåsor efter skikt 1 0 st 0 st 3 st ca 0,2 m 2 _{0 st} _{0 st} _Tendenser 2 st, avlånga Läggning skikt 2 2014-12-15 6 cm ABT 4 2014-12-15 6 cm ABT 4 2015-04-15 5 cm ABB 16 70/100 15-09-14 2,5 cm ABT 4 15-10-12 2 cm ABT 8/8 70/100 15-08-31 2 cm ABT 8 70/100 Blåsor efter skikt 2 0 st 0 st 1 st ca 0,1 m 2 0 st efter avsvalning 0 st 0 st Tendenser 2 st, avlånga Läggning skikt 3 - - 4 cm ABT 16 2015-04-16 70/100 Blåsor efter skikt 3 0 st

(10)

3 Provning av primer och tätskikt på trä

Flera faktorer kan påverka hur tätskikt och beläggning fungerar på en träbro: träets yta och fuktkvot; typ av primer; tiden innan tätskiktet läggs på; tiden innan beläggningen utförs; beläggningens tjocklek och typ; beläggningsarbetets utförande.

Några frågeställningar som framkommit vid diskussioner med bland annat träbrotillverkare och tätskiktsleverantörer när det gäller primer och tätskikt: − Behövs det primer på träbroar för att få vidhäftning för tätskiktsmattan? − Fungerar vattenbaserad primer lika bra som lösningsmedelsbaserad primer?

− Ofta läggs primer på i fabrik, och anses då ge skydd för träplattan mot uppfuktning av regnvatten före montering av tätskikt i fält. Skiljer olika primers vattentäthet och hur mycket skyddar primer mot fukt?

− Primer kan synliggöra om det är smuts på ytan innan tätskiktet läggs på. Hur lång tid får det gå mellan primerstrykning och läggning av tätskikt?

3.1 Provning av tätskiktsmattas vidhäftning

för olika primer

Provningar av vidhäftning utfördes med tätskiktsmatta som applicerades på träbalkar som var obehandlade, oljade eller behandlade med lösningsmedels- eller vattenbaserad primer. Syftet var att undersöka om det finns några tydliga skillnader mellan olika utföranden. SP utförde dragprovningar och Icopal utförde rivprovningar. Provningar och resultat beskrivs i Bilagor 6.3 och 6.4.

Material som användes vid provningarna var:

• Trämaterial: limträbalk av gran, fuktkvot ca 12 %, hyvlad yta

• Primer: behandling och typ av primer enligt Tabell 3.1, applicering av primer utfördes i enlighet med leverantörens beskrivning.

• Tätskikt: 5 mm tätskiktsmatta levererades av respektive primer-leverantör. Tätskiktsmattan svetsades till underlaget. Appliceringen utfördes i enlighet med leverantörens beskrivning.

Tabell 3.1 Provbitar och behandlingar

Provbit Behandling/primer Leverantör/Primer

1O Obehandlat trä - (tätskikt: DAB/Nord. Waterproofing) 2G Grundoljat trä Beckers Elit Träolja art nr. 040222 eller

040224 (tätskikt: DAB/Nord. Waterproofing)

3G Grundoljat trä Beckers impregneringsolja art nr 041136 (tätskikt: DAB/Nord. Waterproofing) 4L Primer lösningsmedelbaserad DAB/Nord. Waterproofing / Beta B 5L Primer lösningsmedelbaserad Icopal/ Icoflux

6V Primer vattenbaserad DAB/Nord. Waterproofing / Beta M 7V Primer vattenbaserad Icopal/ Icopal 2000

8V Primer vattenbaserad Icopal – Elasto-primer 9M MMA-primer, blandad enligt

anvisningar med 7% katalysator Peradox 33 (33% konc.), vid +20°C

DAB/Nord. Waterproofing / Beta A

10FO Uppfuktad obehandlad träyta - (tätskikt: DAB/Nord. Waterproofing) 11FL Primer på uppfuktad träyta DAB/Nord. Waterproofing / Beta B 12DL Primer på dammig, oren träyta DAB/Nord. Waterproofing / Beta B

(11)

3.1.1 SPs dragprovning

SP utförde dragprovning i labbet i Skellefteå för att undersöka inverkan av olika underlag och primer. En provbit av varje typ tillverkades av Martinsons och fem dragprov gjordes på varje provbit. Stålplattor Ø 50 mm limmades på tätskiktet, se även Bilaga 6.3 där utförande och mätresultat dokumenterats. Enligt Tätskikt på broar [4] ska draghållfasthet vid provning på betong vid +20°C vara mint 0,5 MPa för enskilt värde för att vara godtagbart.

Dragkraften F (N) registrerades vid provningen. De flesta prov hade en kombination av brott i träunderlaget, brott mellan trä och primer, brott i primerskiktet och brott mellan primer och tätskiktsmatta. Resultatet av uppmätta dragkrafter redovisas i Figur 3.1 och 3.2. I flera fall var vidhäftningen lägst i mittersta provet av de fem, vilket ansågs bero på att mattan svetsades fast för hand från mitten av balken ut mot ändarna, se provkroppens utformning i Bilaga 6.3.

Resultatet av provningen visade att

• det var stor variation mellan prover från samma provbit

• träyta som var obehandlad, grundoljad eller behandlad med lösningsmedelsburen primer hade ungefär samma vidhäftning

• vattenbaserad primer och MMA-primer verkade ha något sämre vidhäftning än ovanstående (dock inte 6V som var likvärdig)

• inverkan av fukt på ytan utan primer (FO) gav bäst vidhäftning. Däremot inverkade fukten lite negativt vid lösningsmedelsburen primer (FL)

• damm på träytan gav något lägre vidhäftning (DL)

Figur 3.1. Vidhäftning för enskilda prover. Beteckningar enligt tabell 3.1. ”1O-prov 3” och ”2G-prov 5” saknas, de lossnade från underlaget, dvs. ingen vidhäftning mot träytan. 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1O 2G 3G 4L 5L 6V 7V 8V 9M 10FO 11FL 12DL V id h ä ft n in g ( M P a ) Provbit Prov 1 Prov 2 Prov 3 Prov 4 Prov 5

(12)

Figur 3.2. Medelvärden för vidhäftning.

3.1.2 Icopals rivprovning

Provkroppar tillverkades på liknande sätt som till SPs provning enligt ovan. De tillverkades av limträ som levererades av Moelven. Provningarna utfördes med olika primer på limträmaterialet. Den första provningen utfördes på små bitar, men det varierande resultatet medförde att provning även utfördes på större bitar. Man misstänkte ojämn svetsning av mattan på de små bitarna. Bränning för hand användes på de små bitarna medan bränning med ramp användes på de större bitarna. Det varierande resultatet gjorde att man även utförde en tredje provning med olika behandlingar på träunderlaget. Rivprov utfördes genom att remsor skars ut från den applicerade tätskiktsmattan. Därefter lossades remsornas ena kortände och remsorna drogs jämnt och långsamt bort från underlaget.

Provningar utfördes med både Icopals och Nordic Waterproofings produkter, både lösningsmedelsbaserade och vattenbaserade. Provningarna utfördes under tre dagar, första dagen påfördes primer, andra dagen svetsades tätskikt och tredje dagen provades med dragprovning av remsor. Remsorna var 50 mm breda. Provningen utfördes med 100 mm/min, längs ca 250 mm med stillastående provbit, vilket innebar ändrad dragvinkel allteftersom tätskiktsmattan drogs upp. Ytfuktkvot i virket uppmättes till 8-14 %. Resultatet blev vidhäftningskrafter från 0 till acceptabel nivå.

Med både med små och större provbitar fick man ett oklart resultat med stora variationer, se Figur 3.3 - 3.5. Man erhöll liknande kurvor för både vattenbaserad primer, lösningsmedelsbaserad primer och obehandlad yta utan primer, och spridningen var ungefär lika stor, se Bilaga 6.4. Orsakerna till den stora variationen för vidhäftningen är oklar, den kan möjligen bero på varierande mängd påförd primer, olika fiberriktningar i träet, ytans råhet, ytans fuktkvot eller påverkan på träytan av svetsningen. Det är svårt att dra bestämda slutsatser om skillnader mellan olika underlag och primer eftersom variationerna i resultaten är så stora.

Resultatet visade att

• man fick inte den förväntade vidhäftningen för alla prov • det var stor variation i provresultat för samtliga underlag

• bränningsteknik och provbitarnas storlek gav ingen tydlig skillnad

• vidhäftningen ökade delvis med primer, men även en yta utan primer gav vidhäftning 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1O 2G 3G 4L 5L 6V 7V 8V 9M 10FO 11FL 12DL V id h ä ft n in g ( M P a ) Provbit

(13)

Efter att dragprov med de större provkropparna utförts, så fick provkropparna ligga utomhus under ett skärmtak i cirka 8 månader. Därefter gjordes kompletterande rivprov med två nya provbitar med Icoflux Primer och Beta B-primer. Resultatet blev högre värden och mindre variation, se Figur 3.6. Det innebär att vidhäftningen ökat efter en tid.

Figur 3.3. Test 1 – små provbitar och svetsning av tätskikt för hand, beteckningar enligt tabell 3.1.

Figur 3.4. Test 2 – större provbitar och svetsning av tätskikt med ramp

(14)

Figur 3.6. Test 4 – nytt test efter 8 månader för två typer av primer, jämfört med Test 2

3.2 Provning av vattentäthet för olika primer

Utöver att primer kan ha betydelse för vidhäftningen, så kan primer även ha en funktion på träbroar som ett fuktskydd för träet under transport och byggtid och förhindra åldring av träytan innan tätskiktsmatta läggs på. För att testa om primer ger ett fuktskydd så provades vattentätheten för primer. Provningen utfördes på provbitar av limmad träplatta, ca 400 x 400 mm x 50 mm. En ram av ett plaströr med öppning Ø 200 mm limmades på ytan med en vattentät fog, så att det kunde fyllas med vatten, se Figur 3.7 och Bilaga 6.5.

Figur 3.7. Vattenfyllt rör på primerbehandlad yta

Träplattorna fick samma behandlingar 1-9 som vid vidhäftningsprovningarna, se Tabell 3.1 ovan. Martinsons tillverkade provbitarna och lade på primer. Provbitarna vägdes före och efter primer lades på, med syfte att bestämma mängden primer, men flera av provbitarna vägde mindre efter att primer var pålagd. Det berodde antagligen på att träbitarna inte var ordentligt konditionerade innan behandlingen startade, så att deras fuktkvot varierade och de torkade ut under arbetets gång. När provbitarna anlände till SP för provningen lades de först in i klimatkammare och konditionerades till 12 % fuktkvot. Provbitarna med den pålimmade ramen vägdes före och efter 1 dygn med vatten, samt efter 1, 3 och 13 dygns uttorkning efter att vattnet avlägsnats. Mängden vatten som trängt in i träproverna beräknades som viktökningen, dvs. skillnaden mellan vikten efter och före vattenexponeringen.

En ny vattenbelastning utfördes efter ca 4 månaders konditionering då provbitarna återigen vägdes före och efter 1 dygn med vatten, samt denna gång efter 1, 4, och 11 dygns uttorkning. Syftet var att göra en kontrollmätning efter att provkropparna legat i konditioneringsrum under en längre tid och fuktkvoten i provkropparna var ännu mer stabil innan provningen. Resultatet visade då att alla prover torkade ut efter några dygn, men uttorkningen gick olika fort. Efter knappt två veckor var fuktigheten i träet så gott som återställd.

(15)

Provningsresultaten visade att primer har en viss skyddande effekt mot vatteninträngning och uppfuktning av träytan på en broplatta även om en viss inträngning av fukt alltid förekommer, se Figur 3.8 och 3.9. Med primerbehandling blev vatteninträngningen ca 30-60 % av värdet för obehandlat trä både för bitumenbaserad och vattenbaserad primer. Uttorkning efter uppfuktning gick dock snabbare för obehandlat trä och efter några dygn så var det ungefär samma fuktnivå i alla prover. Efter 10-14 dygn så var den förhöjda fuktigheten helt uttorkad för alla prover.

Figur. 3.8 Viktökning efter 1 dygns vattenbelastning för varje provbit vid första provning i maj respektive andra provning i september. Prov 2C hade vattenläckage vid provning i maj, ev. även 5C.

Figur 3.9 Andra provning efter 4 månaders konditionering. Viktökning efter 1 dygns vattenbelastning samt efter 1, 4, och 11 dygns uttorkning. Prov 2C användes inte på grund av otäthet mellan ram och platta. Eventuellt var det även otäthet för prov 5C.

(16)

3.3 Provning av kantdetalj med kantplåtar

Förutsättningar för detaljlösningar vid brokanten, när broplattan avvattnas över kanten: − Sidorna längs tvärspända broplattor där spännstängerna spänns fast ska skyddas mot

vatten för att undvika deformationer och rötskador som kan påverka livslängden och spännkrafterna och därmed plattornas funktion.

− Plattornas sidor skyddas med ventilerad träpanel på spikläkt och övergången från brobanans tätskikt till panelen ska utföras tät.

− Utanpåliggande kantlist har använts för att skruva fast plåtar för att undvika spikning eller skruvning direkt i brobaneplattans ovansida.

− Längsgående droppbleck leder ut vattnet utanför panelen.

Figur 3.10 Sidan på tvärspänd broplatta där spännstängerna ska placeras i hålen och spännas mot träbrickorna.

Figur 3.11 Kanten skyddas av träpanel och övergången från brobana till panel ska utföras tät.

Figur 3.12 Utanpåliggande kantlist för fastskruvning av plåtar

Figur 3.13 Längsgående kantplåt innan-för räckesstolpar, som stöd innan-för belägg-ningen och anslutning till droppbleck. Ett nytt utförande med kantplåtar provades i delprojektet. Kantplåtens funktion är att utgöra stöd för asfaltskikten och ansluta tätt till tätskiktet så att vatten på beläggningen kan rinna över kanten och inte kan ledas in under tätskiktet. Kantplåten monteras på en kantremsa av tätskikt längs brokanten och tätskiktet ska sedan dras fram över plåten så att den fästs ordentligt till både kantremsa och plåt. Eftersom asfalten inte är tät så ska även vatten som kommer ned på tätskiktet stoppas från att ta sig in under tätskiktet och tätskiktets överyta behöver därför avvattnas med grundavlopp. Utstickande rör längs kantplåten med centrumavstånd anpassat till broplattans dimensioner kan fungera som grundavlopp, se Figur 3.14.

(17)

Figur 3.14 Principskiss kantdetaljmed grundavlopp

Tester med svetsning av kantremsor och perforerade plåtar vid kanten utfördes vid SP i Stockholm med hjälp av DAB och deras utrustning, enligt Tabell 3.2.

Tabell 3.2. Provning av kantdetaljer

Två alternativ av kantplåtar med smal (60 mm) och bred (150 mm) perforerad del.

Primer lades på limträbalkar och kantremsa rullades ut inför fastsvetsning.

Kantremsa svetsades fast för hand till underlaget. Den svetsades fast med bränning som medför att bitumen smälter och

tätskiktsremsan klistras fast på primerbehandlade träytan.

Skarvning av kantremsa behövs var 8-10 m.

Skarvlapp under skarv av kantremsa provades för att säkerställa tätheten vid skarvning.

Droppbleck Kantplåt

Grundavloppsrör

(18)

Skarvlapp under kantremsa medför dock ojämnt underlag som kan försvåra montage av styva kantplåtar. För att undvika detta kan skarvlapp istället försänkas i träplattan och skarven svetsas ovanpå för att få en horisontell yta under kantplåten.

Kantremsan värmdes och perforerad kantplåt trycktes fast, bitumen trängde upp i hålen och

fäste fast plåten.

Skarvning av kantplåtar behövs då plåtarna görs ca 2 m långa.

Svetsning av tätskiktsmatta ovanpå kantremsa och kantplåt.

Vid svetsning av tätskiktsmattan medförde värmen att plåten deformerades och lossnade och lyfte från underlaget. Den kunde dock tryckas fast efteråt och satt sedan fast när det svalnat.

DAB gjorde även provningar med läggning av gjutasfalt på provobjekten med kantplåtar och tätskiktsmatta som använts vid testerna på SP. Gjutasfalten är ca 220 grader varm och frågan var om värmen skulle påverka plåtarna så att de deformerades även när de satt fast under tätskiktsmattan. Resultatet av provningen var att man inte fick någon formändring i plåtarna. En annan fråga var hur plåtarna kan påverkas vid kompaktering av asfalten och om de behöver skyddas vid vältning nära kantplåten. Även om den varma gjutasfalten inte gav något problem med infästningen av kantplåten, så för extra säkerhet bör även mekanisk infästning av plåten användas för att få en robust lösning.

(19)

För att undersöka hur skruvinfästning påverkar plåtarnas beteende så utförde Martinsons deformationstester med värmning av kantplåtar (dock utan primer och matta) och med olika typer av skruvning, se Figur 3.15. Antal skruvar och nedre skänkelns längd varierades, se Bilaga 6.6.

Figur 3.15 Deformering av fastskruvad plåt (Foto: Martinsons)

Resultatet blev att man bör använda den bredare skänkeln med måttet 150 mm, inte den smalare 60 mm breda. Perforeringen bör utföras liknande som på förekommande beprövade takfotsplåtar och plåten bör fästas med två rader skruvar. Ena skruvraden kommer då i den yttre kantlisten och den andra skruvraden kommer i själva broplattan (vilket man kan undvika med 60 mm bredd). Främsta anledningen till att välja bredare skänkel och två skruvrader är att plåtarna inte ska riskera att lyfta om de trycks utåt t.ex. vid vältningen av asfalten. En nackdel med skruvning i själva broplattan är att risken ökar vi eventuella otätheter. Fogmassa vid tätskiktsmattans avslut på kantplåten kan användas för tätning, men fogmassa bedöms inte behövas utan med en ordentlig smältning av tätskiktsmattan flyter bitumen ut i spalten och ger tillräcklig täthet.

Det är fördelaktigt om så mycket som möjligt av montage av tätskikt och kantplåt kan utföras i fabrik under kontrollerade former.

(20)

4 Resultat av provningar

Primer

Både vattenbaserad och lösningsmedelsbaserad primer kan användas. Träbrotillverkarna vill använda de mer miljövänliga vattenbaserade i fabrik och de mer vädertåliga och snabbtorkande lösningsmedelsbaserade på byggplats.

Provningar av vidhäftning visade att primer ger något ökad vidhäftning, men variationerna i provresultaten var stora så det är svårt att dra några säkra slutsatser. Detta gäller för både dragprovningar och med rivprovningar. Man fick dock även vidhäftning med en obehandlad träyta, också om den var fuktig eller smutsig.

Provning av vattentäthet visade att primer ger ett visst fuktskydd vilket är gynnsamt för träet. Det tränger inte in lika mycket fukt som vid obehandlad träyta, men primer är inte helt vattentät. En obehandlad träyta blir fuktigare men torkar dock ut relativt snabbt. Kantplåtar

Kantplåtarna visade en tendens att deformeras vid påverkan av värmen från svetsning av tätskiktet. För att få en robust lösning och även klara påverkan från vältning av asfaltlagren så rekommenderas därför även mekanisk infästning till broplattan. Plåtarna monteras ovanpå kantremsan med skruvar i perforerad skänkel. Tätskiktet läggs ovanpå plåten och fäster fast den. Perforeringen bidrar till infästningen genom att smält bitumen tränger igenom hålen.

Anvisningar

Arbetsbeskrivningar bör beakta både utförande i fabrik och på byggplats. Flera olika parter är inblandade i byggprocessen, så det behövs tydliga beskrivningar så att det blir rätt utfört i varje steg. Detaljer för utförande kommer att infogas i AMA Anläggning 17 [7].

(21)

5 Referenser

[1] TräGuiden, Skogsindustrierna, www.traguiden.se

[2] Pousette, Anna, Fjellström, Per-Anders, Experiences from timber bridge inspections in Sweden – examples of influence of moisture, SP Rapport 2016:45, ISBN 978-91-88349-49-1, 2016

[3] TDOK 2016:0204, Krav Brobyggande, Version 1.0, 2016-10-03, Trafikverket, 2016 [4] TDOK 2013:0531, Tätskikt på broar, Version 1.0, 2014-07-01, Trafikverket, 2013 [5] Pousette, Anna, Wearing surfaces for timber bridges, Nordic Timber Bridge Project, 1997, ISBN 91-89002-12-1

[6] Edwars, Ylva, Tätskikt och beläggning på träbroar, Vägverksprojektet ”State of the art 2002”, KTH 2002

[7] AMA Anläggning 17, Svensk Byggtjänst, https://byggtjanst.se/tjanster/ama/ama-anlaggning1/

(22)

6 Bilagor

6.1 Bilaga: Inspekterade träbroar med

beläggningsskador

Tabell 6.1.1 Inspekterade träbroar med beläggningsskador

År Typ* Namn

Skador Beläggningsskador

Nr Kupad platta Kant-balk Sprickor Blåsbildning Slaghål

Tvärspända plattor

1 1994 Vägbro Lilla klockarbergsbron, Skellefteå x x

2 1994 Vägbro Stora klockarbergsbron, Skellefteå x x

3 1995 GC-bro

GC-bro över Kuitasjärvis utlopp vid

Svanstein x x x

4 1995 GC-bro

Vägport under GC-väg 1,5 km n Råneå

k:a (Kingpost) x x x

5 1996 GC-bro Bro över JVG Krylbo stn x x x

6 1996 GC-bro

Vägport GC-väg (Båge)

Söderkullasundet, Vaxholm x

7 1997 Vägbro Bro över Hulån 1.5 km s Skålö x x x

8 1998 GC-bro Bro över E4 Södertälje x x x x

9 1999 Vägbro

Bro över Klintforsån, Lindalmström

Skellefteå x x

10 1999 GC-bro Vägport under skidväg vid Lindvallen Sälen x x x

11 2000 Vägbro Bro över Kjösens utlopp vid Lumnäs x x

12 2003 GC-bro

Bro över timmerränna vid Långbro i

Gävle x x

13 2003 Vägbro Bro över Kläppsjöbäcken vid Agnsjön x x

14 2003 Vägbro Bro över s.j. vid Kallbäck x x x

15 2005 Vägbro

Bro över Feman vid

Rödhammarsgårdarna x x

16 2007 Vägbro

Bro över Hädanbergsån 2.5 km sv

Hädanberg x x

17 2009 GC-bro Bro över Holmsundsvägen, Umeå x

18 2010 GC-bro Bro över Tvärån Grubbänget i Umeå x x

Lådbroar

19 1997 Vägbro Bro över Lusbäcken Borlänge x x

20 2003 Vägbro Bro över Lillpite älv vid Kolerträsk x

21 2006 GC-bro

Bro över Sörmjöleån i Sörmjöle

parallellt väg E4 x x

22 2010 GC-bro Bro över Småälvarna vid Stackgrännan x

T-balksbroar

23 1993 Vägbro

Bro över Stöverån vid Stöverfors,

Skellefteå x x

24 1996 GC-bro Bro över E4 Näsbyn i Kalix (Snedstag) x x x

25 1996 GC-bro Bro över E4 Saltå-kvarn Järna x x x

26 1996 GC-bro Bullerviksbron, Piteå x

Plattbroar (ej tvärspänd)

27 2000 GC-bro GC-bro över RV 80 vid Hökviken x

28 2000 GC-bro Bro över väg 195, Habo x x

29 2002 GC-bro

GC-bro över allmän väg vid Remsle i

Sollefteå x x

30 2009 GC-bro

Bro över E14 golfklubb i Krokom

(bågar) x

Balkbroar

31 1965 Vägbro Bro över Nylandsbäcken vid Ramsele x x x

32 2008 Skidbro Bro över jvg Sörmjöle

33 GC-bro Bro över jvg Husum x

(23)

Tabell 6.1.2. Beskrivning av träbroarnas beläggningsskador Nr 1, 1994, Vägbro, Lilla

Klockarbergsbron, Skellefteå Skador: Sprickor.

Läge och orsak: Övergångskonstruktion

Nr 2, 1994, Vägbro, Stora Klockarbergsbron, Skellefteå Skador: Sprickor (allvarlig).

Nr. 3, 1995, GC-bro över Kuitasjärvis utlopp vid Svanstein

Skador: Sprickor

Nr. 4, 1995, GC-bro, Vägport under gc-väg 1,5 km n Råneå k:a (Kingpost) Skador: Sprickor

Läge och orsak: Sättning i bank

Nr. 5, 1996, GC-bro, Bro över JVG Krylbo stn

Skador: Sprickor

Läge och orsak: Läckage kantbalk

Nr. 6, 1996, GC-bro, Vägport gc-väg (Båge) Söderkullasundet, Vaxholm Skador: Blåsbildning

Beläggning: 35mm slitlager 85 MABT 11 på 15mm skyddslager 35 MABT4 på 5mm isoleringsmatta

Nr. 7, 1997, Vägbro, Bro över Hulån 1.5 km s Skålö

Skador: Sprickor, blåsbildning Beläggning: Beläggningstyp nr1 uppbyggnad 41D t=90mm enl. Bro 94 Sprickors läge och orsak: Läckage kantbalk och övergångskonstruktion

Nr. 8, 1998, GC-bro, Bro över E4 Södertälje

Skador: Sprickor, blåsbildning

Beläggning: 55mm GJA med BCS i ytan, 5mm isoleringsmatta

Skadors läge och orsak: Läckage kantbalk

Nr. 9, 1999, Vägbro, Bro över

Klintforsån, Lindalmström Skellefteå Skador: Sprickor

Nr. 10, 1999, GC-bro, Vägport under skidväg vid Lindvallen Sälen

Skador: Sprickor

(24)

Nr. 11, 2000, Vägbro, Bro över Kjösens utlopp vid Lumnäs Skador: Sprickor

Nr. 12, 2003, GC-bro, Bro över timmerränna vid Långbro i Gävle Skador: Sprickor

Nr. 13, 2003, Vägbro, Bro över Kläppsjöbäcken vid Agnsjön Skador: Sprickor, slaghål (allvarlig) Läge och orsak: Övergångskonstruktion och ankarplattor

Nr. 14, 2003, Vägbro, Bro över s.j. vid Kallbäck

Skador: Sprickor, slaghål (allvarlig) Läge och orsak: Övergångskonstruktion och ankarplattor

Nr. 15, 2005, Vägbro, Bro över Feman vid Rödhammarsgårdarna

Skador: Sprickor

Nr. 16, 2007, Vägbro, Bro över Hädanbergsån 2.5 km sv Hädanberg Skador: Sprickor

Nr. 17, 2009, GC-bro, Bro över Holmsundsvägen, Umeå Skador: Sprickor

Nr. 18, 2010, GC-bro, Bro över Tvärån Grubbänget i Umeå

Skador: Sprickor

(25)

Nr. 19, 1997, Vägbro, Bro över Lusbäcken Borlänge

Skador: Sprickor

Nr. 20, 2003, Vägbro, Bro över Lillpite älv vid Kolerträsk

Skador: Sprickor

Läge och orsak: Sättning i bank

Nr. 21, 2006, GC-bro, Bro över Sör-mjöleån i Sörmjöle parallellt väg E4 Skador: Sprickor, blåsbildning

Beläggning: 40mm ABT 11/B180 på 15 mm ABT 4/B180 och 5 mm

isoleringsmatta

Sprickors läge och orsak: Övergångskonstruktion

Nr. 22, 2010, GC-bro, Bro över Småälvarna vid Stackgrönnan Skador: Sprickor

Nr. 23, 1993, Vägbro, Bro över Stöverån vid Stöverfors, Skellefteå Skador: Sprickor

Läge och orsak: Övergångskonstruktion och sättning i bank

Nr. 24, 1996, GC-bro, Bro över E4 Näsbyn i Kalix (Snedstag)

Skador: Blåsbildning (allvarlig)

Beläggning: 35mm MABT11 på 15mm MABT4 på isoleringsmatta

Läge och orsak: Övergångskonstruktion och sättning i bank

Nr. 25, 1996, GC-bro, Bro över E4 Saltå-kvarn Järna

Skador: Blåsbildning (ganska allvarlig) Beläggning: Slitlager 80 MJAB 10000, skyddslager 80 MJAB 10000 och isolermatta

Nr. 26, 1996, GC-bro, Bullerviksbron, Piteå Skador: Blåsbildning

(26)

Nr. 27, 2000, GC-bro, GC-bro över RV 80 vid Hökviken

Skador: Blåsbildning

Beläggning: 120 GJA med BCS i ytan på 5mm isoleringsmatta

Nr. 28, 2000, GC-bro, Bro över väg 195, Habo

Skador: Sprickor

Läge och orsak: Längsgående i balkskarvarna

Nr. 29, 2002, GC-bro, Gc-bro över allmän väg vid Remsle i Sollefteå Skador: Sprickor

Nr. 30, 2009, GC-bro, Bro över E14 golfklubb i Krokom (bågar)

Skador: Blåsbildning

Beläggning: 40 mm GJA på 5mm isoleringsmatta

Nr. 31, 1965, Vägbro, Bro över Nylandsbäcken vid Ramsele Skador: Sprickor, slaghål

Nr. 32, 2008, Skidbro, Bro över jvg Sörmjöle

Skador: Åverkan, nötningsskada i beläggning

Nr. 33, - , GC-bro, Bro över jvg Husum

(27)

6.2 Bilaga: Blåsbildning vid beläggningsarbete

Tabell 6.2.1 Svar på frågeformulär till beläggningsentreprenörer angående blåsbildning

Bro Västerås -1 Västerås - 2 Tranås Herrljunga Höganäs Hörnefors

Mått (m) 2x13 3x9 10x13 3x22,9 2,5x8 3,11x18,01

Datum

bromontage 14-12-03 14-12-03 15-03-23--27 15-09-07 15-08-25 15-08-25 Väder 1* -5--+5°C

hel del regn

-5 till +5°C hel del regn

+5°C uppehåll Uppehåll +8--18°C Växlande molnighet Datum läggning tätskikt 14-12-08 14-12-08 15-03-27 15-09-11 15-08-26 Väder 2* 0--+5°C ytterst lite regn 0--+5°C ytterst lite regn -3--+7°C regn, uppehåll Ca +17°C, uppehåll, regn en eftermiddag Växlande molnighet, regn, sol, presenning Blåsor 0 st 0 st 3 st, ca 0,2 m2 _0? _{0 st} Datum läggning skikt 1 14-12-10 14-12-10 15-04-02 15-09-14 7.00-7.30 15-10-12 8.00-8.30 15-08-31 11.30-12.00 Väder Lätt

duggregn Lätt duggregn +5°C uppehåll +17°C, uppehåll Molnigt Sol +19°C (massa +119°C)

Typ 2 cm ABT 4 Handläggn, skottkärra 2 cm ABT 4 Handläggn, skottkärra 4-8, 2 cm Handläggn, vibroplatta 2,5 cm ABT 4 Läggare 2 cm ABT 8/8 70/100 2 cm ABT 8 70/100 Vögele 1303 Asfaltläggare, Ham HD10 Vält Blåsor 0 st 0 st 3 st ca 0,2 m2 _0? _{0 st} _Tendenser

väns-ter kant södra sidan och ca 10 m in mitt på bron (avlånga) Datum läggning skikt 2 14-12-15 14-12-15 15-04-15 15-09-14 15.00-15.30 15-10-12 15-08-31 13.30-14.20

Väder Mulet, fuktig luft disigt, Mulet, fuktig luft disigt, +2-8°C uppehåll +17°C, uppehåll Molnigt Sol +19°C (massa +126°C) Typ 6 cm ABT 11 Handläggn, vibroplatta 6 cm ABT 11 Handläggn, vibroplatta 5 cm ABB 16 70/100 Maskinläggn, 7 ton vält, vibroplatta 4,5 cm ABT 16 Läggare 6 cm ABT 11/8 160/200 8 cm ABT 11 160/220 Vögele 1303 Asfaltläggare, Ham HD10 Vält Blåsor 0 st 0 st 1 st ca 0,1 m2 0 st efter avsval-ning

0? 0 st Samma som efter

lager 1. Datum läggning skikt 3 2015-04-16 Väder +1-6°C uppehåll Typ 4 cm ABT 16 70/100 Maskinläggn,7 ton vält, vibroplatta Blåsor 0 st

*Väder 1 = Väderlek (temp, regn, etc) mellan montage träbro och tätskiktsläggning Väder 2 = Väderlek mellan tätskiktsläggning och asfaltering

(28)

6.3 Bilaga: Tätskiktsmattas vidhäftning - SPs

dragprovning

SP utförde dragprov i labbet i Skellefteå för att undersöka inverkan av olika underlag och primer. Provningsmetod för vidhäftningen baserades på standarder för provning av tätskikt på betong:

• SS-EN 13596:2004, Flexibla tätskikt – Isolering av betongbroar och andra trafikerade betongytor – Bestämning av vidhäftningsförmåga

• SS-EN 13375:2004, Flexibla tätskikt – Isolering av betongbroar och andra trafikerade betongytor – Beredning av provkroppar

Fem dragprov gjordes på varje provbit. Stålplattor Ø 50 mm limmades på tätskiktet, se även kapitel 6.3.3. Provningen fotograferades och dokumenterades och medelvärde beräknades enligt Tabell 6.3.3. 12 provbitar tillverkades av limträbalkar med bredd 180 mm, längd 1,5 m, höjd 110 mm.

Figur 6.3.1. Provbit

6.3.1 Tillverkning av provkroppar

Martinsons tillverkade provbitarna av trä, och lade på primer och tillhörande tätskikt som levererades av Icopal respektive Nordic Waterproofing. Arbetet utfördes inomhus i Martinsons fabrik. Primer lades på 2015-04-28 på eftermiddagen, och tätskiktet lades på dagen efter 2015-04-29 på förmiddagen.Tillverkningen dokumenterades med träfuktkvot enligt Tabell 6.3.1. Underlaget för primer ska vara torrt och rent, men här gjordes även prover med fuktig yta (10FO, 11FL) samt med smutsig yta (12DL).

Tabell 6.3.1 Dokumentation av provbitar – Fuktkvoter

Prov Fuktkvot (%) innan primer

1O 10,8 2G 11,1 3G 11,1 4L 10,4 5L 10,8 6V 11,1 7V 11,4 8V 10,4 9M 8,4 10FO 16* 11FL 17* 12DL 11**

*Förhöjd fuktkvot i ytan ner till ca 5 mm:s djup, fuktkvot 12% på 15 mm:s djup ** Golvdamm utborstat på ytan före och efter primer

180 mm

1500 mm

(29)

Provbitarna 1-9 vägdes före primning och efter primning innan tätskiktet lades på. Mängden primer kunde dock inte bestämmas genom vägningarna, på grund av att träets vikt minskade för flera av provbitarna, se Tabell 6.3.2. Det berodde antagligen på

fuktkvotsförändring i träet då klimatet i Martinsons lokaler medförde att träet torkade ut.

Tabell 6.3.2 Dokumentation av provbitar – Vägning före och efter primning

Prov Vikt (g) före Vikt (g) efter Skillnad (g) Ungefärlig densitet för limträ, beräknad från vikt före (kg/m3) 1O 13294 13288 -6 448 2G 13852 13850 -2 466 3G 13250 13254 4 446 4L 13320 13332 12 448 5L 13692 13694 2 461 6V 13182 13194 12 444 7V 13960 13972 12 470 8V 13650 13654 4 460 9M 13394 13412 18 451

6.3.2 Resultat av provning

Dragkraften F (N) registrerades vid provningen. Medelvärde för varje provbit räknades ut och vidhäftningen beräknades som F/A (MPa) utifrån provytan A (mm2_{). Datum för}

provning: 2015-05-18 – 22. Tabell 6.3.3 Vidhäftning

Provbit Prov 1

(MPa) Prov 2 (MPa) Prov 3 (MPa) Prov 4 (MPa) Prov 5 (MPa) Medel (MPa) Stdavv (MPa) Fuktkvot vid provning (%)

1O 0,40 0,36 - * 0,34 0,23 0,33 0,07 10,2 2G 0,32 0,35 0,43 0,38 - * 0,37 0,05 10,1 3G 0,22 0,40 0,03 0,35 0,32 0,26 0,14 10,3 4L 0,40 0,57 0,03 0,47 0,34 0,36 0,21 9,7 5L 0,39 0,39 0,27 0,28 0,44 0,35 0,07 9,1 6V 0,40 0,47 0,29 0,35 0,38 0,38 0,07 9,5 7V 0,20 0,21 0,22 0,33 0,19 0,23 0,06 10,1 8V 0,05 0,32 0,19 0,38 0,29 0,24 0,13 10,4 9M 0,37 0,33 0,03 0,30 0,38 0,28 0,14 9,9 10FO 0,59 0,51 0,31 0,42 0,62 0,49 0,13 10 11FL 0,49 0,34 0,31 0,13 0,31 0,32 0,13 10 12DL 0,32 0,39 0,02 0,17 0,40 0,26 0,16 9,6

*Lossnade vid preparering/håltagning, dvs ingen vidhäftning

Bedömning av brottmoder var svår. De flesta hade en kombination av brott i träunderlaget, mellan trä och primer, i primerskiktet och mellan primer och tätskiktsmatta. Några hade även brott i tätskiktsmatta och några vid limningen av stålplattorna, se foton i kapitel 6.3.3.

(30)

6.3.3 Foton från vidhäftningsprovning

1O-1 1O-2 1O-3

1O-4 1O-5

2G-1 2G-2 2G-3

(31)

3G-1 3G-2 3G-3

3G-4 _3G-5

4L-1 _4L-2

4L-3

(32)

5L-1 _5L-2 _5L-3

5L-4 5L-5

6V-1 6V-2 6V-3

(33)

7V-1 7V-2 7V-3

7V-4 7V-5

8V-1 8V-2 8V-3

(34)

9V-1 9V-2 9V-3

9V-4 _9V-5

10FO-1 10FO-2 10FO-3

10FO-4 10FO-5

11FL-1 11FL-2

(35)

11FL-4 11FL-5

12DL-1 _12DL-2 _12DL-3

(36)

6.2.4 Mätvärden

Specimen label Maximum Load

(N) Time at Maximum Load (sec) Extension at Maximum Load (mm)

1 1O-1 791,45 10 1,99980 2 1O-2 702,10 7 1,34000 3 1O-4 660,34 4 0,72148 4 1O-5 447,37 6 1,24376 Mean 650,31 7 1,32626 Standard Deviation 145,9 2,6 0,5

Specimen label Maximum Load (N)

Time at Maximum Load (sec)

Extension at Maximum Load (mm) 1 2G-1 626,67 7 1,39964 2 2G-2 691,40 10 1,97976 3 2G-3 850,99 3 0,58016 4 2G-4 754,96 6 1,12012 Mean 731,01 6 1,26992 Standard Deviation 95,6 2,9 0,6 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 4 Specimen # 1 2 3 4 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 4 Specimen # 1 2 3 4

(37)

Extension at Maximum Load (mm) 1 3G-1 427,18 4 0,83992 2 3G-2 794,27 3 0,68004 3 3G-3 68,39 17 3,40228 4 3G-4 681,90 5 0,93988 5 3G-5 619,27 8 1,51984 Mean 518,20 7 1,47639 Standard Deviation 284,5 5,6 1,1

Extension at Maximum Load (mm) 1 4L-1 776,65 8 1,64208 2 4L-2 1115,02 7 1,45924 3 4L-3 52,18 10 2,08124 4 4L-4 926,97 5 1,04060 5 4L-5 668,46 8 1,64436 Mean 707,86 8 1,57350 Standard Deviation 403,1 1,9 0,4 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5

(38)

Extension at Maximum Load (mm) 1 5L-1 760,26 9 1,80044 2 5L-2 772,18 8 1,67992 3 5L-3 535,39 5 0,92324 4 5L-4 549,40 8 1,49992 5 5L-5 863,10 9 1,78064 Mean 696,07 8 1,53683 Standard Deviation 145,9 1,8 0,4

1 6V-1 786,55 6 1,27996 2 6V-2 923,15 6 1,15984 3 6V-3 575,97 5 1,08008 4 6V-4 684,19 3 0,68004 5 6V-5 739,11 6 1,23992 Mean 741,79 5 1,08797 Standard Deviation 128,2 1,2 0,2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5

(39)

Extension at Maximum Load (mm) 1 7V-1 401,31 10 1,94000 2 7V-2 406,18 5 0,90024 3 7V-3 428,47 3 0,66144 4 7V-4 649,68 7 1,31992 5 7V-5 370,74 6 1,26080 Mean 451,28 6 1,21648 Standard Deviation 112,8 2,4 0,5

1 8V-1 91,13 24 4,82004 2 8V-2 627,77 4 0,84084 3 8V-3 367,84 7 1,32004 4 8V-4 739,60 5 1,03852 5 8V-5 560,98 8 1,65996 Mean 477,46 10 1,93588 Standard Deviation 254,7 8,2 1,6 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5

(40)

1 9M-1 722,94 8 1,64044 2 9M-2 643,64 5 1,06008 3 9M-3 64,04 14 2,86044 4 9M-4 597,12 5 0,98016 5 9M-5 740,48 6 1,19540 Mean 553,65 8 1,54730 Standard Deviation 279,9 3,9 0,8

1 10FO-1 1158,23 4 1,11984 2 10FO-2 1001,45 4 0,83980 3 10FO-3 614,63 4 0,84020 4 10FO-4 819,70 7 1,33984 5 10FO-5 1214,11 5 1,04004 Mean 961,63 5 1,03594 Standard Deviation 247,3 1,1 0,2 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0 10 20 30 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5

(41)

Extension at Maximum Load (mm) 1 11FL-1 966,74 12 2,38020 2 11FL-2 659,05 3 0,58020 3 11FL-3 251,10 3 0,56052 4 11FL-4 615,32 5 1,03988 5 11FL-5 606,82 5 0,92012 Mean 619,81 5 1,09618 Standard Deviation 254,0 3,7 0,7

Extension at Maximum Load (mm) 1 12DL-1 631,07 9 1,74024 2 12DL-2 756,20 5 1,04008 3 12DL-3 43,63 15 2,92468 4 342,80 39 7,81852 5 12DL-5 792,89 5 0,93988 Mean 513,32 14 2,89268 Standard Deviation 316,5 14,2 2,9 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 L oa d (k N ) Extension (mm) Specimen 1 to 5 Specimen # 1 2 3 4 5

(42)

6.4 Bilaga: Tätskiktsmattas vidhäftning -

Icopals rivprovning

Totalt tre provningar utfördes:

Test 1: 2015-11-02; Test 2: 2016-04-18; Test 3: 2016-04-25.

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

6.4.2 Test 2 - större provbitar, matta svetsades med ramp

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

6.4.3 Test 3 – ny provning efter 8 månaders lagring utomhus under

skärmtak av provbitar (test 2)

(62)

(63)

6.5 Bilaga: Provning av vattentäthet

Provningsmetod

Primer appliceras på provbitar av träplatta.

− Applicering av primer utförs i enlighet med leverantörens beskrivning. Underlaget ska vara torrt och rent. Mängden primer bestäms genom vägning före och efter

applicering. En våg med minst en noggrannhet av 1 g används

− Testet utförs på 9x3 provkroppar av limträbalkar, ca 400 x 400 mm x 50 mm. Baksida och kanter på provkroppar täcks med en 0,2 mm polyetenfolie.

− En ram med öppning Ø 200 mm limmas på ytan med en vattentät fog, så att den kan fyllas med vatten.

− Vattenexponering: Ramen fylls med kallt vatten (10 ± 3° C), 6 cm, i ett dygn. − Proverna vägs fyra gånger: före vattenexponering och direkt efter vattenexponering,

samt efter 1 respektive 3 dygns uttorkning efter vattenexponeringen. Fritt vatten på ytan torkas av innan vägning. En våg med minst en noggrannhet 0,1 g används.

Figur 6.5.1. Provbitar

Tabell 6.5.1. Provbitar och behandlingar

Prov Behandling/primer Leverantör/Primer Antal

1A-C Obehandlat trä - 3

2A-C Grundoljat trä Beckers Elit Träolja art nr. 040222 eller

040224 (tätskikt: DAB/Nord. Waterproofing)

3

3A-C Grundoljat trä Beckers impregneringsolja art nr 041136 ₃

4A-C Primer, lösningsmedelbaserad _{DAB/Nord. Waterproofing / Beta B} ₃

5A-C Primer, lösningsmedelbaserad _{Icopal/ Icoflux} ₃

6A-C Primer, vattenbaserad _{DAB/Nord. Waterproofing / Beta M} ₃

7A-C Primer, vattenbaserad Icopal/ Icopal 2000 3

8A-C Primer, vattenbaserad _{Icopal – Elasto-primer} ₃

9A-C MMA-primer, blandad enligt anvisningar med 7% katalysator Peradox 33 (33% konc.), vid +20°C

DAB/Nord. Waterproofing / Beta A 3

400 mm

(64)

Dokumentation av provbitar vid tillverkning

Martinson tillverkade provbitarna och utförde primning 2015-04-28 klockan 14.30-15.30. Provbitarna vägdes före och efter primer lades på, med syfte att bestämma mängden primer. Vägningen fastställde dock inte hur mycket primer som lades på, eftersom flera av provbitarna vägde mindre efter att primer var pålagd.

Viktminskningen berodde antagligen på fuktförändring i träet, på grund av torrt klimat i Martinsons lokaler så att fukt torkade ut från träet. De obehandlade (provbitarna 1A-C) hade också störst uttorkning, medan de med primer hade mindre viktminskning. När provbitarna anlände till SP för provningen lades de in i klimatkammare med stabilt klimat (RF 65 %, T 21°C) vilket motsvarar 12% fuktkvot i virket innan provningen startade. Efter 6 dygn, när provningen startade hade träet relativt stabil fuktighet, viktförändring +0,4-1,4 g under 16 timmar.

Tabell 6.5.2. Dokumentation av provbitar före och efter primer lagts på. Fuktkvotsvärdena är medelvärden för A-C. Mätdjup ca 15 mm.

Prov Fuktkvot innan

primer (%) _Före _EfterProvbitens vikt (g)* _Skillnad _{Medel A-C} 1A 11 3668 3658 -10,0 -13,3 1B 3602 3588 -14,0 1C 3580 3564 -16,0 2A 10,5 3598 3590 -8,0 -9,3 2B 3594 3584 -10,0 2C 3632 3622 -10,0 3A 10,5 3252 3242 -10,0 -7,3 3B 3204 3200 -4,0 3C 3622 3614 -8,0 4A 11 3608 3604 -4,0 -4,0 4B 3602 3600 -2,0 4C 3512 3506 -6,0 5A 11 3172 3166 -6,0 -5,3 5B 3140 3136 -4,0 5C 3182 3176 -6,0 6A 10,5 3308 3306 -2,0 -1,3 6B 3236 3236 0,0 6C 3222 3220 -2,0 7A 11 3444 3444 0,0 1,3 7B 3516 3522 6,0 7C 3436 3434 -2,0 8A 10 3464 3460 -4,0 -5,3 8B 3448 3444 -4,0 8C 3462 3454 -8,0 9A 10 3462 3476 14,0 12,0 9B 3418 3432 14,0 9C 3540 3548 8,0

(65)

Figur 6.5.2. Provkroppar med obehandlat och oljat trä

Figur 6.5.3. Provkropp med primer på träytan

(66)

Resultat av första provning

Provbitarna med den pålimmade ramen vägdes före och efter 1 dygns vattenexponering, samt efter 1, 3 och 13 dygns uttorkning efter att vattnet avlägsnats, se Tabell 6.5.3. Mängden vatten som trängt in i träproverna beräknades som viktökningen, dvs. skillnaden mellan vikten efter och före vattenexponeringen. Eventuella förändringar i utseende registrerades. Provningen fotograferades och dokumenterades och medelvärde för varje typ beräknades enligt Tabell 6.5.4.

Tabell 6.5.3 Tider för vägningar

Dygn 0 1 2 4 14

Datum 2015-05-07 2015-05-08 2015-05-09 2015-05-11 2015-05-21

Vägning före

vattenexponering vattenexponering efter 1 dygns efter 1 dygns uttorkning efter 3 dygns uttorkning efter 13 dygns uttorkning

Tabell 6.5.4 Mätvärden för vatteninträngning och uttorkning Prov Vikt innan

vatten (g) Start –Dygn 0 Vikt efter vatten (g) Dygn 1 Vikt efter torkning (g) Dygn 2 Vikt efter torkning (g) Dygn 4 Vikt efter torkning (g) Dygn 14 Kommentarer 1A 4294,8 4311,2 4305,1 4306,1 4310,1 1B 4282,2 4296,9 4290,2 4290,4 4292,2 1C 4201 4221,1 4212,3 4211,9 4213,2 2A 4193,1 4225,1 4210,1 4205,9 4204,6 2B 4197,9 4226,2 4213,2 4210,1 4209,9 2C 4256,9 4307,8 4277,5 4273,8 4273,6 Ej tät, runnit ut 3A 3868,9 3885,3 3880,6 3879,7 3878,4 3B 3834,6 3846,5 3842,2 3842,5 3844,0 3C 4239,8 4251,1 4247,9 4248,8 4251,8 4A 4228,2 4238,5 4238,3 4239,5 4243,3 4B 4238,1 4247,1 4246,5 4247,5 4250,7 4C 4137,9 4148,2 4146,4 4147,5 4151,7 5A 3798 3808,3 3805,8 3806,3 3808,2 5B 3782 3798,2 3795,4 3794,9 3794,2 5C 3769,1 3805,9 3797,1 3793,2 3786,7 6A 3923,8 3931,3 3932 3933,3 3936,2 6B 3868,8 3875,7 3874,8 3874,5 3874,4 6C 3838,9 3845,9 3845 3844,7 3845,3 7A 4079,3 4085,8 4087 4088,6 4090,8 7B 4148,1 4154,6 4154,7 4155,6 4157,8 7C 4020,2 4027,1 4027,6 4028,7 4030,6 8A 4095,7 4117,7 4112,9 4113 4116,1 8B 4063,6 4076,8 4073,6 4073,5 4075,1 8C 4086,5 4099,2 4095,3 4095,4 4096,8 9A 4087,9 4091,2 4092,4 4094 4097,7 9B 4061,2 4064 4065,1 4066,7 4070,5 9C 4151,2 4155,8 4156,5 4157,9 4162,1

(67)

Tabell 6.5.5 Beräknad viktökning jämfört med innan vattenbelastning Provbit Viktökning (g) Fuktupp-tagning Dygn 1 Medel- värde/ stdavv. (g) Viktökning (g) Uttorkning efter 1 dygn Dygn 2 Medel- värde/ stdavv. (g) Viktökning (g) Uttorkning efter 3 dygn Dygn 4 Medel- värde/ stdavv. (g) 1A 16,4 17,07/ 2,76 10,3 9,87/ 1,69 11,3 10,13/ 1,69 1B 14,7 8 8,2 1C 20,1 11,3 10,9 2A 32 30,15/ 2,62 17 17,63/ 2,71 12,8 13,97/ 2,56 2B 28,3 15,3 12,2 2C 50,9 20,6 16,9 3A 16,4 13,20/ 2,79 11,7 9,13/ 2,24 10,8 9,23/ 1,46 3B 11,9 7,6 7,9 3C 11,3 8,1 9 4A 10,3 9,87/ 0,75 10,1 9,00/ 0,95 11,3 10,10/ 1,04 4B 9 8,4 9,4 4C 10,3 8,5 9,6 5A 10,3 21,10/ 13,91 7,8 16,40/ 10,43 8,3 15,10/ 8,13 5B 16,2 13,4 12,9 5C 36,8 28 24,1 6A 7,5 7,13/ 0,32 8,2 6,77/ 1,24 9,5 7,00/ 2,17 6B 6,9 6 5,7 6C 7 6,1 5,8 7A 6,5 6,63/ 0,23 7,7 7,23/ 0,57 9,3 8,43/ 0,90 7B 6,5 6,6 7,5 7C 6,9 7,4 8,5 8A 22 15,97/ 5,23 17,2 12,00/ 4,54 17,3 12,03/ 4,59 8B 13,2 10 9,9 8C 12,7 8,8 8,9 9A 3,3 3,57/ 0,93 4,5 4,57/ 0,70 6,1 6,10/ 0,60 9B 2,8 3,9 5,5 9C 4,6 5,3 6,7

Figur. 6.5.5 Viktökning för varje provbit, jämfört med innan vattenbelastning 0 10 20 30 40 50 60 1A 1B 1C 2A 2B 2C 3A 3B 3C 4A 4B 4C 5A 5B 5C 6A 6B 6C 7A 7B 7C 8A 8B 8C 9A 9B 9C V ik tö k n in g ( g ) Provbit

Dygn 1, efter 1 dygn uppfuktning Dygn 2, efter 1 dygn uttorkning

Dygn 4, efter 3 dygn uttorkning

Dygn 14, efter 13 dygn uttorkning