Renovering av betongkonstruktioner i vattenverk

Renovering av

betongkonstruktioner i vattenverk

Renovation of concrete structures in water treatment

plants

Johan Landin

Fotot på framsidan föreställer pågående betongrenovering av en

bassängvägg, där nygjuten vägg möter befintlig vägg, i ett vattenverk.

Foto: Johan Landin

i

Förord 

Detta examensarbete på 15 hp skrevs inom ramen för byggingenjörsutbildningen vid Malmö Universitet. Arbetet initierades av och genomfördes i samråd med Research Institute of Sweden (RISE).

Jag vill rikta ett stort tack till Mats Persson vid Malmö Universitet som varit en av mina handledare och kommit med kloka synpunkter under tiden som arbetet tagits fram. Andra personer som gett idéer på uppslag till arbetet och som bidragit med värdefull information är Mikael Jacobsson (min andra handledare), Alexander Herlin och Adam Persson, samtliga från RISE.

Jag tackar Oskar Hallberg som tog emot mig vid arbetsplatsbesöket på Ringsjöverket och som också svarade på de frågor jag hade samt kunde hänvisa mig vidare till relevanta personer när jag hade ytterligare frågor.

Tack också till personal från GVV och BEASAB som delade med sig av bilder och erfarenheter.

Malmö, januari 2019 Johan Landin

ii

Sammanfattning 

Omkring 1970 byggdes och renoverades många vattenverk i Sverige. Dessa beräknades då att ha en livslängd på mellan 50-60 år, vilket i de flesta fall nu har passerat.

Det har hittills saknats enhetlig information gällande hur renovering av en bassängkonstruktion i ett vattenverk bäst går till. Detta motiverade tillkomsten av följande arbete. Syftet är att undersöka vilka renoveringsmetoder som finns samt sammanställa och utvärdera dessa. Målet är att presentera vilka riktlinjer som bör följas vid renoveraring av betongkonstruktioner i vattenverk.

Arbetet ger svar på vilka skador som är vanliga i vattenverk och vad de beror på, vilka renoveringsmetoder som är bäst lämpade, vilka material som kan användas samt vilka krav som ställs på slutresultatet.

Litteratur som behandlar betongrenovering har tjänat som utgångsmaterial. Intervjuer har skett med betongexperter, vattenverkspersonal och entreprenörer som utför denna typ av arbete.

Problem i vattenverk är främst sprickor, urlakning, mekanisk erosion, korrosionsskador, kemiskt angrepp, biologisk nedbrytning och frostskador. Dessa skador renoveras lämpligen genom att ta bort den skadade betongen och ersätter den med ny, utifrån den exponeringsklass som gäller för det aktuella objektet.

Borttagning av den dåliga betongen ska mot slutet göras med försiktighet för att undvika fickor vid armering och mikrosprickor i kvarvarande betong. För att få ett bra resultat krävs både uppruggning av ytan som ska pågjutas samt fukthärdning efteråt. Vatten är ett livsmedel så det ställs hårda renhetskrav på arbetare och maskiner samt krav på att alla produkter som används är livsmedelsgodkända.

Den slutsats som dras är att det idag inte finns någon generell och exakt

renoveringsmetod för betongkonstruktioner i vattenverk. Många olika faktorer spelar in. Det skulle dock fylla en kunskapslucka och underlätta framtida renoveringar om

vattenverken gjorde en gemensam sammanställning av sina erfarenheter och lärdomar.

iii

Abstract 

Around 1970 many water treatment plants were built and renovated in Sweden. These was calculated to have a service life of between 50-60 years, which in most cases now have passed.

The aim is to investigate which renovation methods exist and compile and evaluate these. The goal is to present which guidelines should be followed when renovating concrete structures in water treatment plants.

The work gives answers to what damage is common in water treatment plants and what they depend on, which renovation methods are best suited, which materials can be used and which requirements are set on the result.

Problems in water treatment plants are mainly cracks, leaching, mechanical erosion, corrosion damage, chemical attack, biodegradation and frost damage. These damages are preferably renovated by removing the damaged concrete and replacing it with new, based on the exposure class that applies to the object in question.

The conclusion is that today there is no general and exact renovation method for concrete structures in water treatment plants. Many different factors are involved.

However, it would fill a gap of knowledge and facilitate future renovations if the water treatment plants made a joint compilation of their experiences and lessons learned. It is also a great value to educate the personnel.

iv

Innehållsförteckning 

1.5  Metod och genomförande ... 2 

2  Vattenverk ... 3 

2.1  Olika typer av vattenverk ... 3 

2.2  Vattenverkets olika processteg ... 5 

2.3  Kända betongskador i vattenverk ... 7 

3  Betong ... 8 

3.1  Tillsatsmaterial ... 8 

3.2  Tillsatsmedel ... 9 

3.3  Vattencementtal ... 10 

3.4  Kända problem med betong ... 11 

4  Armering ... 12 

4.1  Kända problem med armering ... 12 

5  Renoveringsprocessen ... 15 

5.1  Okulär besiktning ... 16 

5.2  Faktainsamling och konsulthjälp ... 17 

5.3  Mekanisk/kemisk provning ... 18 

5.4  Krav på färdigt arbete ... 19 

5.5  Val av åtgärd ... 20 

5.6  Säkerhet och hygienkrav ... 20 

5.7  Avlägsna dålig betong ... 21 

5.8  Armering ... 23 

5.9  Rengöring ... 24 

5.10  Återlagning ... 24 

5.11  Slitskikt ... 27 

6  Diskussion och slutsats ... 28 

6.1  Fortsatt arbete inom området ... 29 

Referenser ... 30 

Bilaga 1 - Exponeringsklasser ... 32 

1

1 Inledning 

1.1 Bakgrund 

I Sverige finns idag runt 1750 vattenverk där merparten är byggda mellan 1950 till 1970 av betong. Under denna tid renoverades även många betongkonstruktioner i de ännu äldre vattenverken, vilket betyder att de flesta idag har passerat sin tänkta livslängd på 50-60 år (Jacobsson, 2016).

Vid en närmare kontroll, som Research Institute of Sweden (RISE) utfört, har det visats att många vattenverk är eftersatta i sin betongkonstruktion eftersom allvaret på problemen möjligen inte kommit upp till ytan. Betongen spricker, vittrar sönder och armering rost-spränger konstruktionen. På de ställen där läckage uppstått har många försökt att provisoriskt ”lappat och lagat” för att undvika större reparationer och långa störningar i produktionen. Enligt Jacobsson (2016) har dessa reparationer haft ett blandat resultat på hur väl lagningarna fallit ut. Dessa problem kan också bekräftas av de entreprenörer som initialt kontaktats vid detta arbete.

Idag börjar merparten av vattenverken närma sig nästa steg i underhållet av sina bassänger där de mer eller mindre är tvingade till att göra större reparationer eller renoveringar enligt

Jacobsson1_{. Eftersom många vattenverk oftast behöver vara i kontinuerlig drift är det inte}

så enkelt att stänga ner större delar av processflödet. Därför krävs att renoveringen sker etappvis och helst med ett bra resultat direkt så arbetet inte behöver göras om.

Efter kontakt med några ansvariga för olika vattenverk ställdes frågan om de hade någon kontakt eller samarbete med andra vattenverk för att ta lärdom av sina renoveringsarbeten. Svaren blev entydiga, att de inte hade någon kontakt med andra vattenverk.

Detta pekar på att ett arbete behöver göras för att få fram riktlinjer på framtida renoveringar av betongkonstruktioner i vattenverk samt utbilda inblandad personal om hur det ska gå till.

1.2 Syfte 

Rapportens syfte är att undersöka de metoder som idag finns för att renovera betongkonstruktioner i vattenverk, sammanställa och utvärdera dessa. Målet är att presentera vilka riktlinjer som bör följas för främst vattenverkspersonal och entreprenörer som renoverar betongkonstruktioner i vattenverk.

1.3 Frågeställningar 

Problemet i detta fall är att det saknas ett samlat grepp på hur betongkonstruktioner i vattenverk renoveras. Beroende på om det är insidan eller utsidan av bassängväggen skiljs

2

tillvägagångssätten åt. Utsidan hålls oftast torr och har en kontrollerad miljö omkring sig

medan insidan är mer komplex menar Jacobsson2_.

Denna rapport ska besvara följande frågor:

 Vilka skador på betongkonstruktioner är vanliga i vattenverk och vad beror de på?  Vilken eller vilka renoveringsmetoder är att föredra vid renovering av

betongkonstruktioner i vattenverk?

 Vilka material bör användas till renoveringen och vilka krav bör ställas på slutresultatet?

1.4 Avgränsning 

I rapporten avgränsas renoveringsmetoderna till renovering av insidan av tre typer av bassänger i befintliga vattenverk: flockningsbassäng, snabbfilter och långsamfilter. Rapporten tar inte heller upp några ekonomiska aspekter utan fokuserar på slutresultatet i termer av bassängernas funktion.

1.5 Metod och genomförande 

Detta arbete började med ett möte med representanter från RISE, Reseach Institute of Sweden, som även initierade ämnet.

Därefter gjordes en litteraturstudie för att se vad som redan fanns beskrivet och hur renoveringar utförs på andra betongkonstruktioner. Då det är relativt få beståndsdelar i en betongkonstruktion letades information om vilka problem som kan uppstå med betong och armering mer generellt i främst vetenskapliga artiklar. Vidare granskades befintliga examensarbeten, som behandlat snarlika ämnen, för att se vilka källor som använts tidigare.

Många av dessa källor grundade sig på Betonghandboken som utgångsmaterial, vilken även har används i detta arbete. Avsnitten gällande vattenverk inhämtades mycket information från skrifter utgivna av Svenskt vatten samt uppslagsverket Nationalencyklopedin.

För att inte bara använda litteraturen som källa utan även få med hur vissa moment praktiskt utförs gjordes ett tre dagars platsbesök på ett vattenverk där många av de beskrivna metoderna i detta arbete utfördes. Här inhämtades information från entreprenören, den betongkonsult som var ansvarig vid renoveringen och personal vid vattenverket. Detta har sedan vägts in när rapporten sammanställts med de teoretiskt viktiga delar som tidigare har forskats fram gällande betongreparationer.

3

2 Vattenverk 

Vattenverk används för att rena dricksvatten innan det når konsumenterna. I Sverige finns cirka 1750 kommunala vattenverk varav 10 % använder sig av ytvatten från insjöar och vattendrag, 80 % av grundvatten, och 10 % använder konstgjort grundvatten genom infiltration (Svenskt Vatten AB, 2016)

2.1 Olika typer av vattenverk 

Det finns i huvudsak tre olika typer av vattenverk - nämligen ytvattenverk, grundvattenverk och konstgjord infiltration.

2.1.1 Ytvattenverk 

Ytvattenverk är oftast större anläggningar och är placerade intill de större städerna. Dessa vattenverk producerar runt hälften av den totala mängd dricksvatten som används i Sverige (Svenskt Vatten AB, 2016). Att de är stora anläggningar beror dels på deras stora kapacitet men också eftersom ytvatten är relativt förorenat vilket leder till fler reningssteg. Ringsjöverket i Stehag utanför Eslöv i Skåne är ett sådant reningsverk och deras reningsprocess går att se i Figur 1.

Figur 1 Exempel på processflöde i ett ytvattenverk. Här Ringsjöverkets processflöde (Sydvatten, 2018).

4 2.1.2 Grundvattenverk 

De vattenverk som använder grundvatten som vattenkälla har oftast inte så många reningssteg. Beroende på var grundvattnet pumpas upp så kan det vara rent från början, så det inte behövs någon rening, men det går oftast ändå igenom några reningssteg såsom luftning/oxidation, snabbfiltrering och justering av pH och/eller desinfektion (Svenskt Vatten AB, 2016). Ett generellt processflöde visas i Figur 2.

Figur 2 Exempel på ett processflöde till grundvattenverk (Nationalencyklopedin, 2018).

2.1.3 Konstgjord infiltration 

Konstgjord infiltration innebär att grundvatten tillverkas på konstgjord väg genom att låta pumpa vatten från sjöar till infiltrationsbassänger. Där filtreras vattnet genom den naturliga marken innan det når brunnarna intill. Efter 2-3 månader pumpas vattnet upp från brunnarna och vidare till vattenverket (Sydvatten, 2018). Vombverket utanför Veberöd i Skåne är ett sådant vattenverk och deras reningsprocess ser ut enligt Figur 3.

Figur 3 Exempel på processflöde vid konstgjord infiltration. Här Vombverkets uppbygnad. (Sydvatten, 2018)

5

2.2 Vattenverkets olika processteg 

De ingående delarna i vattenverk som beskrivs i det här arbetet och som bedöms vara kritiska för betongen och vattenverkens produktion är flockningsbassäng, snabbfilter och långsamfilter.

I vattenverkets bassänger är det mestadels fristående väggar, utan mothåll, som utsätts för de största krafterna. Kraften och tillika momentet ökar successivt och är störst längst ner i bassängen enligt Figur 4. Därav är det viktigt att betongkonstruktionens hållfasthet hålls intakt.

Figur 4 Kraftfördelning på bassängvägg när ena sidan är fri och andra fylld.

2.2.1 Flockningsbassäng 

När råvattnet kommer till ytvattenverket är det första steget att bli av med organiska och oorganiska material. Detta sker genom att så kallade flockar skapas med hjälp av kemikalier, vanligen aluminium- eller järnsalter (Svenskt Vatten AB, 2013). När kemikalier och råvatten blandas skapas det, med hjälp av laddningarna, flockar som därefter sjunker ner till botten i slamavskiljningsbassängen. Se Figur 5.

Figur 5 Flocknings- kombinerat med slamavskillningsbassäng i genomskärning. (Bild baserad på (Flocell, 2019)

6

Vanligast används aluminiumsulfat för flockning vilket ger råvattnet ett pH på strax under 7. Innehåller råvattnet mycket organiska material kan även järnklorid behöva användas vilket sänker råvattnets pH till 5-5,5 (Svenskt Vatten AB, 2013). Redan med ett pH under 7 påverkas betongen negativt (Jacobsson, 2016). Då salterna vanligen sprayas över flockningsbassängen kan höga koncentrationer av salt nå vissa delar av betongen om ett rör läcker eller sprutar felaktigt (Jacobsson, 2016).

2.2.2 Snabbfilter 

Snabbfilter är de vanligaste filtren på ett vattenverk. Snabbfiltret består vanligen av en bassäng fylld med sand. Se Figur 6a. Snabbfilter kan också innehålla aktivt kol vilket används för att få bort dålig smak och lukt eller organiska föreningar (Nationalencyklopedin, 2018).

Flödet genom ett snabbfilter är vanligen mellan 5-15 m3_/m2_{ꞏh (kubikmeter vatten per} kvadratmeter filteryta och timme) (Nationalencyklopedin, 2018). Snabbfiltren får rengöras flera gånger i veckan eftersom det snabbt kan ansamlas partiklar i filtret. Rensningen av filtren görs genom att stänga tillflödet av vatten som ska renas och därefter spola vatten baklänges. Denna process skapar turbulens i filtermaterialet och smutsen som är lättare än filtermaterial åker upp och sköljs därefter ut till avloppet. Se Figur 6b (Svenskt Vatten AB, 2013).

När nytt vatten släpps på igen för rening får det första vattnet som går genom filtret rinna ut i avloppet tills dess att filtermassan har stabiliserat sig och rent vatten kommer ut från filtret (Svenskt Vatten AB, 2013). Se Figur 6c.

Figur 6 Processteg av ett snabbfilter. a) Filter i drift. b) Rengöring av filter. c) Idrifttagning av filter. Bilder baserade på (Svenskt Vatten AB, 2013).

7 2.2.3 Långsamfilter 

Långsamfiltren har ett mycket lägre flöde i förhållande till snabbfiltren. Här strilar vattnet först igenom en biofilm och därefter ett lager av cirka 1-1,5 meter sand och grus (Huisman & Wood, 1974). Vissa filter har även ett lager av tegelbädd i botten. Se uppbyggnaden i

Figur 7 nedan. Vattnet har här en hastighet på 0,1-0,3 m3_/m2_{ꞏh (kubikmeter vatten per}

kvadratmeter filteryta och timme). (Nationalencyklopedin, 2018)

Figur 7 Långsamfiltrets uppbyggnad i genomskärning. Bild baserad på (Huisman & Wood, 1974).

2.3 Kända betongskador i vattenverk 

Enligt tidigare undersökningar på vattenverk har man kunnat konstatera att olika typer av skador uppkommer vid olika processteg. Överlag förekommer fler typer av skador desto tidigare man är i reningsprocessen. Skadorna leder framförallt till försämring av konstruktionens bärighet. Så med stora skador av en typ eller flera samverkande typer av skador kan alltså konstruktionen bli underdimensionerande och kollapsa, med stora skador som följd.

För att få en överblick över vilka skador som vanligen uppstår i respektive reningssteg redovisas här i Tabell 1 nedan. För bilder på de olika skadetyperna, se under 5.1 Okulär besiktning.

Tabell 1 Vanliga typer av skador vid de olika reningsstegen. (Jacobsson, 2016)

   Processteg 

Typ av skada  Flockning  Snabbfilter Långsamfilter

Sprickor  x  x  x  Urlakning  x  x  x  Mekanisk erosion  x  x  x  Korrosionsskada  x  x     Kemiskt angrepp  x        Biologisk  nedbrytning        x*  Frostskada        x* 

*Skador främst när filtren är placerade utomhus.

8

3 Betong 

Betong är ett poröst material sammansatt av i huvudsak tre huvudmaterial: cement, vatten och ballast (Burström, 2007). Därtill tillsätts olika tillsatsmaterial och tillsatsmedel för att bättre få de egenskaper som efterfrågas. Materialen är oorganiska vilket gör att betong står emot fukt och vatten bra.

Betongkvaliteter finns i 12 klasser, från C16/20 upp till C58/70 där första talet betecknar den karakteristiska cylinderhållfastheten i MPa och andra talet betecknar kubhållfastheten i MPa. (Betongindustri, 2018).

Figur 8 Delmaterialen (vatten, sten, sand och cement) i betong. Foto: CBI Betonginstitutet AB.

3.1 Tillsatsmaterial 

Tillsatsmaterialen för inblandning i betong är idag sex stycken till antalet men vanligen används bara silikastoft, flygaska och i vissa fall slagg (Thomas Concrete Group, 2018). Varje tillsatsmaterial har en faktor som adderar eller subtraherar vattencementtalet vilket beskrivs under 3.3 Vattencementtal.

3.1.1 Silikastoft 

Silikastoft är en restprodukt från stålindustrin och är enkel att få tag på. Fördelen med silikastoft är att det ger betongen en tätare struktur och bättre sammanhållning (Burström, 2007). Dock kräver betongen mer vatten och tillsatsmedel i form av vattenreducerande egenskaper för att bibehålla vct-tal.

3.1.2 Flygaska 

Flygaska är en restprodukt från kolpulvereldade kraft- och värmeverk. Med inblandning av flygaska i betongen blir strukturen tätare, värmeutvecklingen lägre och förlänger tillstyvnadsfasen och hållfasthetsutvecklingen (Thomas Concrete Group, 2018). En annan egenskap är att den går att bearbeta längre vilket kan vara en fördel under varmare klimat.

9 3.1.3 Slagg 

Slagg bildas vid framställning av råjärn i masugn. Tillsatsmaterialet ger bättre deformation- och flytegenskaper och mängden vatten i betongen kan reduceras (Thomas Cement, 2018). Andra egenskaper är att den minskar värmeutvecklingen under härdningen som i sin tur minskar risken för sprickor i massiva konstruktioner (Thomas Cement, 2018).

Figur 9 Tillsatsmaterial, från vänster: Flygaska (kalkrik), Metakaolin, Silikastoft, Flygaska (kiselrik), Slagg och Kalcinerad skiffer. (Thomas Concrete Group, 2018)

3.2 Tillsatsmedel 

Tillsatsmedel används för att finjustera betongen ytterligare till den egenskap som sitt projekt kräver.

Ibland behövs mer tid innan betongen börjar stelna och får då använda ett retarderande tillsatsmedel och ibland behövs härdningsprocessen påskyndas och då användes ett accelererande tillsatsmedel (Burström, 2007).

Ett annat tillsatsmedel är luftporbildande medel, vilket har en egenskap att öka mängden luftporer i betongen vilket är en fördel mot frostangrepp (Burström, 2007).

Andra tillsatsmedel är flyttillsatsmedel och vattenreducerande medel. Funktionen för dessa medel är att inte lika mycket vatten behöver tillsättas för att få ökad hållfasthet utan att betongen blir svårare att hantera och bidrar även till mindre krympning (Burström, 2007).

10

3.3 Vattencementtal 

Betongens egenskaper styrs främst av andelen vatten och cement som blandas till en cementpasta, som i sin tur binder ballastens stenar/korn. Andelen anges i vattencementtal, vct, och en betong med lågt vct-tal innebär en tät betong med högre hållfasthet och beständighet vilket är egenskaper som gärna eftersträvas i ett vattenverk. Uträkningen av vilket vct-tal betongen har anges i ekvation 1 (Gram & Ericsson, 2017).

𝑣𝑐𝑡 𝑉

𝐶 (1)

𝑑ä𝑟 𝑉 𝑉𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛𝑣𝑖𝑘𝑡 𝑘𝑔 𝑜𝑐ℎ 𝐶 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑣𝑖𝑘𝑡 𝑘𝑔

Tillsätts tillsatsmedel eller tillsatsmaterial i betongen kan vct-talet justeras beroende på valv av vilken tillsats som väljs. Justeringen styrs av effektivitetsfaktorn, k, och vikten på tillsatsmaterial, D, i ekvation 2 (Gram & Ericsson, 2017).

𝑣𝑐𝑡 𝑉

𝐶 𝑘 ∙ 𝐷 (2)

Effektivitetsfaktorn, k, hämtas ur SS 137003:2015 samt SS-EN 206:2013+A1:2016 men en rekommendation enligt (Fagerlund, 2009) på värde vid reparation av betong redovisas i Tabell 2 nedan. Tillsätts flera tillsatsmaterial adderas deras vikt och konstant till nämnaren i ekvation 2.

Tabell 2 Rekommenderade värde på effektivitetsfaktorn k vid betongrenoveringar. (Fagerlund, 2009)

Tillsatsmaterial  Effektivitetsfaktor, k 

Silikastoft  1,0 

Masugnsslagg  0,6 

Flygaska  0,2 

Vct-talet ligger vanligen mellan 0,4-0,9 (Gram & Ericsson, 2017) och i diagrammet nedan går det att utläsa att tryckhållfastheten ökar med ett lägre vct. Se Figur 10.

Figur 10 Samband mellan vattencementtal, vct och tryckhållfasthet vid 28 dagars ålder. (Gram & Ericsson, 2017)

11

3.4 Kända problem med betong 

En betongkonstruktion är sällan helt vattentät då vatten kan vandra igenom minsta öppna kontinuerliga por, både genom kapillärsugning och genom vattentryck (Nilsson, 1994). Hur mycket porer som finns i den färdiga betongen styrs av cementpastans permeabilitet. Ballast och armering anses inte släppa igenom något vatten.

Nilsson (1994) menar även att det inte bara är porer i betongen som släpper igenom vatten. I alla betongkonstruktioner finns små sprickor i mer eller mindre omfattning. De flesta uppkommer under själva härdningsprocessen. Den yttre betongytan svalnar fortare än den centriska delen och på så sätt skapas sprickor på grund av temperaturskillnaderna. En annan typ av sprickor är krympsprickor som uppstår när den fria betongen, vid härdningsprocessen, drar ihop sig och bildar dragspänningar större än betongens draghållfasthet (Nilsson, 1994). Sprickor kan även uppstå på grund av sättningar i marken eller när konstruktionen växelvis belastas.

Andra anledningar till läckage i en betongkonstruktion är vid rörgenomföringar eller fogar mellan till exempel ny och gammal betong eller vid gjutning av längre väggar.

12

4 Armering 

Armeringen i en betongkonstruktion används för att ta upp drag-, tryck- och skjuvspänningar. Den har även som uppgift att minimera sprickbildningar och fördela laster i konstruktionen. Alltså en mycket viktig beståndsdel i konstruktionen.

4.1 Kända problem med armering 

Det som är armeringens största fara är luftens koldioxid (karbonatisering) eller omgivande kloridjoner på ytan alternativt i konstruktionen (Burström, 2007). Detta leder till korrigering av järnen.

Armering som börjat korrodera avger en restprodukt (rost) som kräver större volym än befintlig armering. När armeringen korroderat tillräckligt mycket skapas en spänning runt järnen vilken kan skapa sprickor i betongen eller till och med spjälka loss betongen (Fagerlund, 1992). Det är allmänt känt att armering är ett känsligt område vid betongrenoveringar men många lägger för lite fokus på detta vid renovering till följd att renoveringen inte blir bra (Vaysburd & Emmons, 2000).

Det finns tre olika punkter där fokus bör ligga vid renovering av en betongkonstruktion (Vaysburd & Emmons, 2000).

1) Infästningspunkten av armering till befintlig betong

Figur 11 Risk för korrosion vid infästningspunkt mellan ny och befintlig betong.

2) Armeringen friläggs och rengörs inte tillräckligt bakom

13

3) Ny betong torkar för fort vilket orsakar sprickor

Figur 13 Risk för snabbare korrosion när ny betong spricker.

4.1.1 Karbonatisering 

Koldioxiden CO2 från omgivningsluften träffar betongens yta som i sin tur reagerar med

betongens kalciumhydroxid Ca(OH)2 och bildar kalciumkarbonat CaCO3 (Weber,

Saint-Gobain Sweden AB, 2018). Detta neutraliserar betongens basiska tillstånd, som från början kan ha ett pH på upp mot 14, bit för bit in mot centrum av konstruktionen och bildar en så kallad karbonatiseringsfront. Når denna ”karbonatiseringsfront” armeringen skyddas denna inte längre och korrosion kan uppstå (Burström, 2007), se Figur 14.

Figur 14 Korrosionsprocess i betong, orsakad av karbonatisering. (Burström, 2007)

4.1.2 Kloridinitierad armeringskorrosion 

Klorider kommer vanligen från olika typer av salter. Idag förekommer klorider främst från vägsalter eller havssalt. Kloridjonerna är som starkast vid betongytan och avtar succesivt in mot mitten. När tillräckligt stor kloridkoncentration når armeringen börjar det att rosta, se Figur 15 (Burström, 2007).

14 4.1.3 Svartrost 

En annan lömsk skada som kan uppstå i flockningsbassängens betongkonstruktion är svartrost (Jacobsson, 2017). Svartrost bildas oftast under syrefattiga förhållanden och i anslutning till salthaltigt vatten. Oftast går inte svartrosten att upptäcka okulärt eftersom armeringen löses upp och försvinner i hålrum i betongen, se Figur 16. Den leder inte heller till spjälkning eller sprickbildning. Konstruktionens bärighet kan kraftigt försvagas med denna process utan att det syns på utsidan (Jacobsson, 2016).

Figur 16 Svartrost som löser upp armeringen. Foto: (Jacobsson, 2016)

15

5 Renoveringsprocessen 

Under följande rubriker beskrivs ett antal steg i processen, på hur ett lämpligt förfarande går till för att renovera betongen i en bassäng på ett vattenverk. En del steg kan givetvis skötas parallellt.

Beroende på omfattning av skadorna kan stegen ta olika lång tid men ett schematiskt exempel på hur ett processflöde kan se ut redovisas i Figur 17. Rubrikerna 5.1-5.5 är mest riktade åt vattenverkspersonal medan rubrikerna 5.6-5.11 mestadels är riktade åt entreprenörer.

Stegen till processen och informationen därtill, under följande rubriker, har främst tagits fram efter Betonghandboken – Reparation (Bergström, et al., 1987) och webbsidan betongreparation.se (Fagerlund, et al., 2018). Moment som innefattas av mindre lämpliga för livsmedelsindustrin har utelämnats såsom till exempel användning av kemikalier. Därtill har relevant information lagts till efter diskussioner med betongexperter, entreprenörer, konsulter och vattenverkspersonal.

Figur 17 Exempel på ett processchema och numreringen på processerna är hänvisning till följande rubriker.

16

5.1 Okulär besiktning 

Det vanligaste och det som kanske triggar igång en närmare undersökning är en okulär besiktning av betongytan. Det kan vara synliga tecken på läckage, sprickor eller rostsprängningar, vanligen kring vattenlinjen.

I konstruktioner inomhus på vattenverk beror skadan vanligen på att betongen har eroderat på grund av vattnets högre flöde. Se exempel på skador i Figur 18 och Figur 19.

Figur 18 Eroderad betong vid (mellandelen) skvalpzonen. Foto: (Jacobsson, 2016)

17

Utomhus däremot handlar det oftast om frostsprängningar, kloridangrepp eller skador uppkomna från maskiner, se Figur 20 och Figur 21.

Figur 20 T.v. Spricka i långsamsfilter. T.h. Typisk frostsprängning. Foton: (Jacobsson, 2016)

Figur 21 T.v. Krackelering i sargen runt ett långsamfilter. T.h. Det yttre betonglagret har skalats av. Foton: (Jacobsson, 2016)

5.2 Faktainsamling och konsulthjälp 

Syns skador som bedöms åtgärdas bör så mycket information som möjligt inhämtas om konstruktionen. Förslagsvis hämtas detta i dokumentationen från den tidigare renoveringen alternativt nybyggnationen. En del uppgifter saknas säkert men kan information om vilken betong som tidigare använts och vilka beräkningar som ligger till grund till dagens konstruktion så underlättar det i processen framöver.

Finns inte tillräcklig information kan analyser utföras på betongen så på så sätt få fram vilken betong som använts. Detta utförs då lämpligen i samband med övriga tester utförs, vilka bör göras av en yrkeskunnig betongkonsult.

18

5.3 Mekanisk/kemisk provning 

Den yrkeskunniga betongkonsulten kan utföra olika tester på befintlig betong för att få fram hur illa skadan på betongen är för konstruktionens bärighet. Täckskikt runt armering, karbonatiseringsdjup och sprickors storlek bör kontrolleras. Även laboratorietester kan utföras på lösa provbitar eller borrkärnor. Men ibland räcker det för den erfarna lyssnaren att bara slå på betongytan med en hammare och lyssna på klangljudet. Det kan i alla fall ge en första indikation på hur omfattande skadan är.

5.3.1 Täckskiktsmätning 

Finns det sprickor eller bortspjälkade betongbitar där armeringen syns kan täckskiktet relativt enkelt mätas med tumstock eller motsvarande. Men det finns även teknik idag, med hjälp av en handhållen täckskiktsmätare, som visuellt visar var armering finns och samtidigt ger den information om hur tjockt täckskiktet är. Beroende på modell och typ av täckskiktsmätare så fås olika mycket information. Det är ett bra verktyg för att få fram värden på en större yta och speciellt eftersom någon åverkan på betongytan inte behövs.

Figur 22 Exempel på handhållen skanner för betongkonstruktioner. Här Proceq GPR Live från Proceq.

5.3.2 Mätning av karbonatiseringsdjup 

Karbonatiseringsdjupet, det vill säga hur djupt betongens porlösning angripits av

kalciumkarbonat CaCO3 mäts med en indikatorvätska som tidigare bestod av fenolftalein

löst i etanol. Fenolftalein i för hög dos visade sig dock vara cancerogent så nu används med fördel andra indikatorvätskor. Weber har till exempel en produkt, som fungerar på samma sätt som med fenolftalein, där den aktiva substansten är BTB (Bromtymolblått) och ska vara mer hälsosam. Här blir färgen blålila på den delen som ännu inte karbonatiserat, se Figur 23 (Weber, 2018).

19

När en borrkärna tas ut från konstruktionen sprutas en indikatorvätska på den och då syns ett liknande resultat som i Figur 23 ovan. Finns inte möjligheten till att ta ut en borrkärna kan ett litet hål borras i betongen och samtidigt spraya lösningen på borrdammet. När dammet färgas mäts borrdjupet och på så sätt veta hur djupt betongen karbonatiserat (Johansson & Westerberg, 1987). Har sämre betong använts i konstruktionen finns ingen garanti på en homogen betong och då krävs flera prov på en större yta.

5.3.3 Tryckhållfasthetstest 

Tryckhållfasthetstest utförs vanligen för att kontrollera att hållfastheten är god nog för sin konstruktionstyp. Provningen är en förstörande metod vilken går ut på att en eller flera provbitar tas från konstruktionen och provtrycker dessa enligt standarden SS-EN 12390–3:2009.

5.4 Krav på färdigt arbete 

Enligt Jacobsson3 _{har vattenverk tre olika faktorer som gör det till en komplex miljö, vilka}

är:

1) Vatten som är i rörelse, vilket har en långsam mekanisk åverkan på betongen. 2) Tillsats av olika kemikalier för att få vattnet rent, vilka då kan reagera med

betongens substanser. Exempelvis aluminiumsulfat och klor.

3) Vattennivån skiljer. Ibland är betongen torr, ibland våt och ibland fuktig.

Dessa faktorer leder till noga avvägning på vilken exponeringsklass som ska användas och hur stort täckskiktet ska vara utanpå armeringen. Detta i sin tur ger vilken typ av betong som ska används.

5.4.1 Exponeringsklass 

Som kan ses i den tabell som redovisas i Bilaga 1 kan en betongkonstruktion i ett vattenverk innefattas av väldigt många olika exponeringsklasser. Det är därför klokt att konsultera en erfaren konstruktör innan val av vilken exponeringsklass och således vilken typ av betong som ska användas. 

5.4.2 Täckskikt 

Täckskiktets viktigaste uppgift är att skydda armering mot korrosion och ska skydda minst lika länge som konstruktionens tänkta livslängd (Fagerlund, 2009). Hur tjockt täckskiktet ska vara beror på exponeringsklass och vilken betong som används. Boverket hänvisar till standarden SS 137010 där de senaste kraven på täckskikt kan utläsas. Vid de fall då svällband ska används kan dessa ha ett större behov av täckskikt än armeringen eller konstruktionen i sig. Därför bör en kontroll av detta också göras.

20 5.4.3 Ytfinish 

Ytfinishen på det färdiga resultatet bör vara av jämn karaktär för att undvika påväxt av olika avlagringar eller alger. Väljs traditionell betonggjutning vid återlagning nås detta resultat ganska lätt om rätt betong väljs och jämna gjutformar användes. Sprutbetong däremot ger en ojämnare yta och kan därför kräva ett visst efterarbete i form av brädrivning eller stålglättning (Fagerlund, et al., 2018).

5.5 Val av åtgärd 

Vid detta steg får beställaren föra en diskussion med betongkonsulten som besiktigat betongen om vilka vägar som är lämpliga för att åtgärda problemen. Det kan vara så illa att det inte är lönt att reparera, men då detta arbete behandlar renovering förutsätts att betongen går att renovera.

På Betongreparation.se kan en kvalitativ identifiering och utvärdering av reparationsmetoder hämtas som är lämpliga efter vilken skada som är aktuell. Dock är inte alla metoder aktuella för vattenverk.

I de fall där betongen bedöms ok men tydliga signaler ges att det finns sprickor i betongen kan en första åtgärd vara att prova att injektera sprickan. Det är inte huvudåtgärden som beskrivs i detta arbete men benämns kortfattat under 5.10.3 Spricklagning.

Eftersom vattenverken oftast går med full kapacitet och är i kontinuerlig drift dygnet runt behöver en sänkning av vattenproduktion planeras in när renoveringen sker. Därför bör tidsaspekten tas med vid planering och val av renoveringsmetod. Detta eftersom den aktuella bassängen behöver tas ur drift under renoveringstiden. Eventuellt, om det föreligger kritiska moment mot intilliggande bassänger kan stundtals även dessa behöva tas ur drift.

5.6 Säkerhet och hygienkrav 

Vattenverk är en livsmedelsindustri varvid god hygien är viktig. Förorenade verktyg och redskap får därför inte användas på området utan särskild tillåtelse. Särskild försiktighet krävs också om kemikalier eller andra vätskor såsom bensin, diesel och oljor används i maskiner som krävs för att utföra vissa arbetsmoment.

Därför ska gällande regler alltid kontrolleras på respektive vattenverk för att välja rätt metoder utan att äventyra vattnets säkerhet.

21

5.7 Avlägsna dålig betong 

Teknikerna är många för att avlägsna betong men lämpligen, vid arbeten i vattenverk, används vattenbilning, sågning eller sömborrning. Direkt bilning med betongkross, hydraulhammare eller borrhammare, som avger en stor mängd energi, avrådes i större omfattning då dessa tekniker kan ge mikrosprickor i kvarvarande betong och skada armeringen kring området som bilas (Fagerlund, et al., 2018). Ska en stor mängd betong avverkas börjas det grovt och därefter förfinas successivt avverkningen.

Hur djupt betongen behöver avlägsnas i konstruktionen styrs lite av hur dålig betongen är och vilken typ av reparationsmetod som är tänkt att användas. Grundregeln är att hellre ta bort för mycket än för lite betong. Behövs så mycket betong avverkas så armeringen kommer fram behöver även denna friläggas så järnen kan rengöras och få ny betong runt dem, vilket då ger en bättre vidhäftning och korrosionsskydd. Ett normalt riktmärke på djupet bakom armeringen visas nedan i Figur 24. Krävs det arbete med armeringen kan ytterligare avverkning behövas så arbetet underlättas, se mer om armering under 5.8 Armering.

Figur 24 Normalt avverkningsdjup bakom armering.

Innan den dåliga betongen börjar avlägsnas ska arbetsområdet spärras av så inte betongrester flyger iväg till andra bassänger som är i produktion. Är en bassäng tömd men med filterbädden kvar bör denna i möjligaste mån skyddas med till exempel skivor och/eller presenningar. Detta är speciellt viktigt om vattenbilning väljs som avverkningsmetod.

5.7.1 Vattenbilning 

Vattenbilning är den metod som idag anses som den mest effektiva för att avlägsna dålig betong. Det finns både robotar som styrs på avstånd men även manuellt handhållna munstycken som kräver ett mer hantverksmässigt kunnande. Principen är den samma då vatten med högt tryck sprutas på befintlig betong med olika vinklar och endast den dåliga betongen avyttras. Den friska betongen lämnas orörd och likaså armeringen. Armeringen rengörs samtidigt och ytan på betongen som lämnas kvar får god vidhäftning med den nya betongen.

5.7.2 Sågning 

Vid sågning används en diamantklinga vilken matas in i betongen och får på så sätt ett rakt och exakt snitt mot den betong som ska behållas och kan därefter spräcka loss den betong som ska avyttras. Mest troligt kapas armeringsjärnen av vilka då behöver ersättas enligt metod som beskrivs under 5.8 Armering.

A = Max stenstorlek + 5 mm

22 5.7.3 Sömborrning 

Sömborrning innebär att hål borras, fördelaktigt med kärnborr alternativt med slagborr, tätt efter varandra och får då en slags söm. Då fås relativt skarpa och avgränsade ytor likt sågningen ovan.

5.7.4 Mekanisk bilning 

Mekanisk bilning är nära oundvikligt vid reparation av betong men som nämns i 0 ovan behövs försiktighet vidtas mot sprickbildning. Ett sätt att minska risken för mikrosprickor är att succesivt minska på maskinernas storlek efterhand som bilning sker av den dåliga betongen. Som ett sista steg är sandblästring nödvändig och därpå sköljning med vatten eller renblåsning med luft. Detta för att få bort det sista av betongen som kan innehålla mikrosprickor och på så sätt öka vidhäftningen.

5.7.5 Rivning av väggdel 

Om betongen anses som så dålig att det inte är lönt att laga från insidan och/eller utsidan kan lokalt den översta delen av väggen (skvalpzonen) tas bort helt. Det som då rekommenderas är att detta utförs genom sågning, som beskrivs ovan, för att undvika de mikrosprickor som kan uppstå vid kraftigare metoder och att skydda befintlig armering från att skadas.  

5.7.6 Frilagd yta 

När den dåliga betongen är borta ska den frilagda ytan vara skrovlig och utan ytliga sprickor. Beroende på metod för återlagning bör hålet bilas upp enligt Figur 25.

Lagning med traditionell betong

När ett hål ska lagas med traditionell betong bör kanterna bilas vinkelrätt till befintlig yta med rundade hörnor. Se Figur 25. Godkända vinklar (a) är mellan 90-135° (±5°). Vid vertikala väggar får övre kanten gå mer mot 135° för att enklare tillsätta betongen och därmed undvika luftfickor. Vinkeln (b) till armering bör också vara vinkelrät men ska ligga mellan 60-130°.

Figur 25 Hål i en vertikal vägg med rundade hörn. Till vänster: Hål framifrån. Till höger: Sektion på hål.

a) Vinkel 90-135° (±5°) b) Vinkel 60-130°

23

Lagning med sprutbetong

Ska hålet återfyllas med sprutbetong är inte kanterna lika känsliga eftersom betongen oftast förs på i mindre skikt och med högt tryck. Kanterna på hålet ska eftersträva en lutning på 60-90 grader mot armeringen (Östfjord, 1987). Se mer angående sprutbetong under 5.10.2 Sprutbetong.

5.8 Armering  

När den dåliga betongen är borttagen behöver armeringen kontrolleras så att den är i fullgott skick alternativt om den behöver bytas ut helt eller bara delvis. Det som också ska säkerställas är att befintlig armering inte vibrerat loss från kvarlämnad betong i snittet där den dåliga betongen slutades att bilas/sågas bort. Har armeringen eller befintlig rost på järnen vibrerats loss vid snittet kan en ficka ha skapats där ny betong har svårt att fylla ut och där fukt kan ansamlas efteråt. Se Figur 26 nedan. Misstänks att detta skett ska järnen friläggas ytterligare.

Figur 26 Förstorning av dolt utrymme kring armeringsjärn.

Om järnen är så pass dåliga, antingen av korrosion eller mekanisk åverkan, behöver dessa bytas ut. Enklast är då att ta bort den skadade delen och ersätter med en ny bit armeringsjärn. Är armeringsjärnen avkapade behövs befintliga järn bilas fram så pass mycket att det är möjligt att skarva på ny armering.

Det finns olika tekniska skarvlösningar, såsom till exempel klämhylsor, men det som kanske är vanligast är att svetsning sker (om armeringen är av svetsbar kvalitet) ihop med befintlig armering. Detta ska utföras av erfarna svetsare med licens så att armeringen får sin fulla styrka igen.

Det som är viktigt är att ett armeringsjärn av kolstål inte ersätts med ett rostfritt eller tvärt om. Detta kan leda till galvaniska strömmar och armeringen kan då få ett snabbare

korrosionsförlopp menar Jacobsson4_.

24

5.9 Rengöring 

Innan återlagning behöver betongytorna och eventuell synlig armering rengöras så inget damm, oljor eller andra föroreningar finns på de frilagda ytorna. Det vanligaste sättet är att blästra ytorna. Alternativ till blästring är flamrensning, som innebär att materialet hettas upp till 3100°C, eller syratvättning, som innebär att syra används för att tvätta rent. Men dessa två metoder är mindre lämpliga i vattenverk på grund av användning av kemikalier och risk för nya sprickor i samband med värmechock av betongen (Fagerlund, et al., 2018).

Blästringen har också fördelen att den ruggar upp betongytan vilket ökar vidhäftningen mot ny betong. Blästring kan utföras både som torrblästring och våtblästring. Skillnaden är att torrblästring blästrar med torr sand vilket ger mer damm än våtblästring som tillsätter vatten vid sprutning så det inte dammar. Oavsett vilken metod som användes ska sanden avlägsnas från de ytor som ska återgjutas. Detta utföres lämpligen med tryckluft eller högtryckstvätt.

5.10 Återlagning 

Återlagning i det område där den dåliga betongen tagits bort sker antingen genom traditionell betonggjutning eller genom fyllning med sprutbetong.

Enskilda sprickor kan möjligen återfyllas genom injektering. 5.10.1 Traditionell betonggjutning 

I vattenverk är betongväggarna till bassängerna praktiskt taget ständigt våta så därför anses väggarna som fuktiga. Annars är återfuktning ett moment som krävs innan pågjutning. Det som ska kontrolleras är att det inte står fritt vatten i något hålrum eller motsvarande i väggen och att ytorna är absolut rena. (Jansson, et al., 1987)

I de fall ett genomgående hål finns i väggen fästs lämpligen ett svällband på den befintliga betongen innan återgjutning sker. Detta för att försäkra sig att om det blir en spricka mellan ny och befintlig betong så ska svällbandet kunna täta detta. Svällband finns i lite olika utföranden men funktionen är att de sväller i kontakt med vatten. Här bör man alltid beakta leverantörens rekommendationer gällande täckskikt, då detta oftast är större än för armering.

Figur 27 Svällband monterat på nygjuten och genomgående betongskarv. Här fäst med montagenät och expanderspik.

25

I vissa fall kan det krävas formsättning och i så fall skall denna utformas så att materialtillförsel och efterbearbetning underlättas. Det som ska säkerställas är att betongen verkligen fyller ut alla luftfickor. Om förberedelsearbetet är väl utfört, enligt tidigare beskrivningar, ska det inte finnas någon risk för luftfickor. Exempel på hur gjutformen till ett hål i en vägg kan se ut visas i Figur 28. (Jansson, et al., 1987)

Figur 28 Exempel på formsättning med påfyllningstratt för gjutning av hål i vägg.

Den tillsatta betongens konsistens bör vara lättflytande och lös eftersom möjligheter för ifyllnad och bearbetningsmöjligheterna i formen oftast är begränsade. Ett lågt vct bör även eftersträvas på betongen då det ger en tätare betong som i sin tur ger en längre livstid. Andra egenskaper som bör eftersträvas på betongen är minimal krympning och så liten vattenseparation som möjligt. Därför är tillsatsmedel i rätt mängd nödvändig.

Blandas betongen till på arbetsplatsen krävs rätt proportioner vilket oftast kräver vägning av materialet. (Jansson, et al., 1987)

Stenstorleken får väljas utefter gjutningsmöjligheter men i regel kan denna väljas till ¼ av lagningens tjocklek.

Väder och temperatur har också viss effekt på resultatet. Befintlig betong får inte vara för kall då den nya kyls ner för fort och skador kan då uppstå i den nya betongen. Om det är minusgrader när det är dags för gjutning kan den befintliga ytan behöva värmas upp. Likaså om en gjutning sker i direkt solljus kan betongen torka ut för snabbt varvid ytan kan behöva skuggas och eventuellt kylas ner genom att fukta ytan med vatten. (Jansson, et al., 1987)

För att undvika sprickor och för snabb uttorkning är det viktigt att börja fukthärda ytan så snabbt det går. Vid användning av gjutform ges ett naturligt skydd. I annat fall bör en folie läggas över eller ha någon form av bevattning på ytan. Vattenhärdning är normalt viktigare vid reparation jämfört med vanlig gjutning (Fagerlund, et al., 2018).

26 5.10.2 Sprutbetong 

Sprutbetong är många gånger enklare att laga betong med. Fördelarna är att gjutformar inte behövs och risken för inhomogen blandning av betong är minimal. Sprutbetongen sprutas på befintlig betong med ett högt tryck vilket gör att håligheter enkelt fylls upp vilket ger en tät och homogen betong. Nackdelen är att metoden kan kräva efterbearbetning eftersom ytan oftast inte blir lika jämn som när en gjutform används. En ojämn yta i ett vattenverk kan till exempel få lättare påväxt.

Metoden används lämpligen på vertikala ytor och undersidan av horisontella ytor. Vid tjockare pågjutning än 30 mm bör sprutningen ske i etapper. Detta för att undvika att det rasar ner på grund av egenvikten.

Liksom med traditionell betonggjutning ska ytorna vara rena och utan fritt vatten stående i något hålrum innan sprutbetongen appliceras för bästa vidhäftning. I de fall sprutning sker i flera lager krävs, för bästa vidhäftning, att ytan ruggas upp på den sprutade betongen innan nästa lagar appliceras. Lämpligen genom att blästra ytan.

5.10.3 Spricklagning 

Om det finns en spricka i betongen men för övrigt är i gott skick kan ett försök göras genom att täta den. Det kan göras genom att injektera en livsmedelgodkänd plast- eller cementlösningar alternativt täta genom ytreparation. Oavsett vilken metod som väljs så måste sprickan ha avstannat i sin vandring. I annat fall kommer rörelserna spräcka upp lagningen och sprickan återkommer.

Injektering

Injektering är den av de två metoderna som oftast ger en högre kvalitet eftersom hela sprickan fylls och ”limmar” på så sätt ihop den. (Linderson, 1987)

Injekteringsmassan pumpas in i sprickan med hjälp av injekteringsnippel som borras in genom sprickan med ett avstånd på 100-500 mm beroende på sprickans karaktär. Se Figur 29. Vid sprickor mellan 0,2-3 mm breda används lämpligen en livsmedelsgodkänd plastinjektering, vid sprickor mellan 3-10 mm används lämpligen cementinjektering och större sprickor än så tätas lämpligen med cementbruk. (Linderson, 1987)

Figur 29 Injekteringsnippel placerad i borrat hål genom sprickan i betongen.

Att injektera kräver stor erfarenhet och därför bör en specialist alltid utföra detta arbete för att resultatet ska bli bra. (Linderson, 1987)

27

Ytreparation

Den mindre lämpliga metoden, ur främst kvalitetssynpunkt, är ytreparation men det kan i vissa fall ändå vara en lämplig metod. Metoden innebär att löst material runt sprickan tas bort och därefter lägger på ett lager med cementbruk och armerar med glasfiberväv. På så vis bildas ett slags bandage över sprickan. Notera att detta endast fungerar på den trycksatta sidan och om sprickans rörelse har avstannat (Linderson, 1987). Likaså bör metoden endast användas om säkerheten gällande livsmedelkrav är uppfyllda.

5.11 Slitskikt 

Beroende på vilken säkerhet som vill uppnås på reparationen och hur tjockt täckskiktet är utifrån exponeringsklassen så kan ytterligare ett lager av cementslamma och/eller impregnering läggas på som ett slitskikt. Detta skulle då också kunna fungera för att få till en jämnare yta där påväxt inte får samma fästpunkter. Men är sannolikheten stor att ha fått till tillräckligt täckskikt under renoveringen och ser till att få en bra yta så ska detta moment inte vara nödvändigt.

28

6 Diskussion och slutsats 

Mycket av underlaget till detta arbete är hämtat ifrån Betonghandboken (Bergström, et al., 1987). Bokens innehåll finns idag digitalt på betongreparationer.se och har i vissa avsnitt uppdaterats till följd av ny forskning. Ännu idag utförs många av betongreparationerna på det sätt som beskrivs i boken trots att det är drygt 30 år sedan den gavs ut.

En förklaring till detta kan vara att det är först nu som betongen, gjuten på 70-talet, har slitits ut och därför har inte modernare tekniker hunnit utarbetas. Ett problem vid utveckling av nya gjutmetoder är att det tar lång tid innan ett resultat kan presenteras som bekräftar att metoden är bättre än de befintliga. Däremot borde nya metoder och verktyg rörande avverkning av dålig betong kunna tas fram snabbare, som komplement till vattenbilning. Detta eftersom det finns väldigt mycket betong att utföra tester på och då kan resultatet snabbt påvisa om metoden ger mikrosprickor i betongen eller inte.

Enligt uppgifter efter de personer som tillfrågats under arbetets gång visar att vattenverken på lokal nivå provat lite olika metoder i samråd med entreprenörer, betongkonsulter och efter egna erfarenheter. De tillfrågade menar att de större renoveringarna som gjorts blivit bra. Samtidigt tar det lång tid innan det långsiktiga resultatet syns och kan bekräftas som lyckat. Någon kontakt mellan vattenverken, för lärdom sinsemellan, förekom inte bland de tillfrågade.

Resultatet i studien har sammanställts till en renoveringsprocedur som huvudsakligen vänder sig till entreprenörer och tekniskt ansvariga på vattenverk. Arbetet skulle även vara intressant för driftspersonal vid ett vattenverk så att de tidigt kan upptäcka skador och se vad skadorna kan leda till. Processbeskrivningen tar upp de vanligaste skadorna i betongkonstruktionerna, så som sprickor, urlakning, mekanisk erosion, korrosionsskada, kemiska angrepp, biologisk nedbrytning samt frostskada. Orsaken till dessa skador är främst vatten i rörelse, kemikalier och varierande nivå på vattnet i bassängerna. Om skadorna upptäcks i tid behöver inte ingreppet nödvändigtvis bli så stora.

Eftersom många faktorer påverkar renoveringsresultatet har inte en specifik renoveringsmetod kunnat beskrivas som mest fördelaktig. En generaliserad och förenklad metod skulle däremot kunna beskrivas på följande sätt. Den dåliga betongen ska bilas bort tills tillräckligt bra betong nås. Ytan ska rengöras och den dåliga betongen ersätts med ny betong som klarar de ställda kraven. Kraven avser exponeringsklass, täckskikt, ytfinish och livsmedelskrav.

Metoden som använts i arbetet skulle kunna påverka resultatet eftersom endast ett begränsat urval av entreprenörer och vattenverkspersonal har tillfrågats gällande deras syn på renovering av betongkonstruktioner i vattenverk. Däremot skiljer sig inte entreprenörernas metoder särskilt mycket i förhållande till de beprövade metoderna och arbetsgången i Betonghandboken. Resultatet kan därför bedömas som trovärdigt och huvudkällan till detta arbete kommer ifrån böcker och rapporter.

29

6.1 Fortsatt arbete inom området 

För att arbeta vidare med frågeställningarna uppmuntras vattenverken samverka och dela sina erfarenheter på nationell nivå. En ambition är att detta arbete, och framförallt beskrivningarna av renoveringsmetoder i kapitel 5, kan utgöra underlag för en sådan samverkan och öppna upp för vidare diskussioner i ämnet.

Andra åtgärder för att utöka kunskap och kompetens om betongrenoveringar är att utbilda och certifiera vattenverkspersonal, betongkonsulter och entreprenörer. Kompetent personal leder till bättre utförda betongrenoveringar som i sin tur leder till färre driftavbrott och lägre underhållskostnader på sikt.

30

Referenser 

Bergström, S., Möller, G. & Samuelsson, P., 1987. Betonghandbok - Reparation. Stockholm: Svensk Byggtjänst AB.

Betongindustri, 2018. Betong - Teknisk beskrivning. [Online]

Available at: https://www.betongindustri.se/sv/Betongindustri-vad-ar-betong Betongindustri, 2018. Exponeringsklasser. [Online]

Available at: https://www.betongindustri.se/sv/Betongindustri-exponeringsklasser Burström, P. G., 2007. Byggnadsmaterial. Lund: Studentlitteratur.

Fagerlund, G., 1992. Betongkonstruktioners beständighet : en översikt (3:e uppl.), Lund: Lunds Universitet.

Fagerlund, G., 2009. Min handbok, u.o.: Cement och Betong Institutet & Vattenfall Utveckling AB.

Fagerlund, G. o.a., 2018. Grundhandbok. [Online] Available at: http://www.betongreparation.se/ Flocell, 2019. Process. [Online]

Available at: http://flocell.se/portfolio/process/ [Använd 03 01 2019].

Gram, H.-E. & Ericsson, J., 2017. Proportionering av betong, reviderat kapitel 12. i:

Betonghandbok Material. Del 1. u.o.:Svensk Byggtjänst, pp. 471-472.

Huisman, L. & Wood, W., 1974. Slow sand filtration, Genève: World health organisation.

Jacobsson, M., 2016. Betongskador i vattenverk, Bromma: Svenskt vatten AB. Jacobsson, M., 2017. Betongkonstruktioner i vattenverk. u.o., RISE, pp. 1-23. Jansson, L., Johansson, A. & Möller, G., 1987. 4.4 Vanliga betonglagningar. i:

Betonghandbok Reparation. Stockholm: Svensk Byggtjänst, pp. 164-169.

Johansson, L. & Westerberg, B., 1987. 3 Bedömning av reparationsbehov. i:

Betonghandbok - Reparation. Stockholm: Svensk Byggtjänst AB, pp. 105-137.

Linderson, B., 1987. 4.7 Reparation av sprickor. i: Betonghandbok Reparation. Stockholm: Svensk Byggtjänst, pp. 178-182.

Nationalencyklopedin, 2018. Vattenverk. [Online]

Available at: http://www.ne.se.proxy.mau.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/vattenverk Nilsson, L.-O., 1994. Betonghandbok Material. 2 red. Stockholm: Svensk Byggtjänst.

31

Svensk Betong, 2018. Exponeringsklasser betong. [Online]

Available at: https://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-platsgjutet/hallbart-byggande/exponeringsklasser-betong

Svenskt Vatten AB, 2013. Dricksvattenteknik Introduktionskurs. 1 red. Stockholm: Svenskt Vatten.

Svenskt Vatten AB, 2016. Produktion av driksvatten. [Online] Available at:

http://www.svensktvatten.se/fakta-om-vatten/dricksvattenfakta/produktion-av-dricksvatten/ [Använd 04 10 2018].

Sydvatten, 2018. Ringsjöverket. [Online]

Available at: http://sydvatten.se/var-verksamhet-2/vattenverk/ringsjoverket/ Sydvatten, 2018. Vombverket. [Online]

Available at: http://sydvatten.se/var-verksamhet-2/vattenverk/vombverket/ Thomas Cement, 2018. Teknisk information - slagg. [Online]

Available at: http://thomasconcretegroup.com/se/thomascement Thomas Concrete Group, 2018. Sökresultat. [Online]

Available at: https://www.vattenfall.se/sokresultat/?query=tillsatsmaterial

Vaysburd, A. & Emmons, P., 2000. How to make today’s repairs durable for tomorrow - corrosion protection in concrete repair. Elsevier, pp. 189-197.

Weber, Saint-Gobain Sweden AB, 2018. [Online]

Available at: http://www.golvnavigator.se/underlag/test-av-underlag/karbonatiseringsdjup/

Weber, 2018. Weber betongindikator. [Online]

Available at: https://www.weber.se/byggkemi/produkter-och-system/byggkemiprodukter/weber-betongindikator.html

Östfjord, S., 1987. 4.5 Sprutbetong. i: Betonghandbok Renovering. Stockholm: Svensk Byggtjänst, pp. 170-173.

32

Bilaga 1 ‐ Exponeringsklasser 

På följande sida visas en tabell över de exponeringsklasser som finns för tillfället (Svensk Betong, 2018), (Betongindustri, 2018).

33 Exponerings‐ klass Beskrivning av  exponeringen Exempel X0 Ingen armering. Mycket torr. Inomhus med mycket låg luftfuktighet. I torra uppvärmda lokaler. XC1 Torr eller ständigt våt. Inomhus med låg luftfuktighet. Ständigt under lägsta lågvattenyta. Enbart kortvariga perioder av förhöjd relativ luftfuktighet. Badrum i lägenheter. Vissa industri‐ och butikslokaler med verksamhet som kräver fukt. Yttertak, översida. Brogrundläggningar. Betongtunnelns utsida. XC2 Våt, sällan torr. Utsatta för långvarig kontakt med vatten. Många grundläggningar. XC3 Måttlig fuktighet. Grundläggningar med ibland ensidigt vattentryck. Betongkonstruktioner utomhus: ‐ med ytor skyddade mot nederbörd. ‐ oskyddade mot fukt. Betongkonstruktioner inomhus: ‐ med måttlig eller hög luftfuktighet ‐ i oisolerad byggnad. Torpargrund, fasader, pelare, undersida yttertak, balkongplattor, loftgångar, restaurangkök, livsmedels &  processindustri, spannmålssilo, badhus ‐vissa delar, brobaneplatta ‐undersida, betongtunnlar ‐insida,  parkeringsdäck/bjälklag (vertikala delar och undersida), skorstenar (nedre delen). XC4 Cykliskt våt och torr. Ytor utsatta för kontakt med vatten (se XC2) mellan lägsta lågvattenyta och högsta högvattenyta. Socklar. Underbyggnader på mark eller i vatten. XD1 Måttlig fuktighet. Ytor utsatta för luftburna klorider. Vissa industrilokaler, delar av broar och vägar som inte befinner sig i väg/tunnelmiljö. XD2 Våt, sällan torr. Ytor utsatta för industrivatten innehållande klorider. Simbassänger. XD3 Cykliskt våt och torr. Utsatta för tösalter eller kloridlösningar. Parkeringsdäck, översida bjälklag i p‐hus/garage. Armerade betongbeläggningar, trappor utomhus. Vissa industrilokaler, översida brobana. Delar av broar/tunnlar som befinner sig i väg/tunnelmiljö. XS1 Luftburet salt. Utomhuskonstruktioner i kustnära läge med havsvatten. Delar av broar som inte hänförs till XS3. XS2 Ständigt under vatten. Delar av marina konstruktioner. Delar av vägtunnlar. Delar av broar som inte hänförs till XS3. XS3 Skvalp‐ och stänkzon. Delar av marina konstruktioner. Delar av broar som befinner sig i marin miljö. Delar av vägtunnlar. XF1 Måttligt vattenutsatt  utan tösalter. Vertikala ytor utsatta för regn eller frysning. Utomhus med större lutning än 30 grader. Fasader, inomhus i oisolerade byggnader, utrymningsvägar samt uppvärmda och ventilerade  sidoutrymmen i vägtunnlar. XF2 Måttligt vattenutsatt med tösalter. Vertikala ytor utsatta för frysning. Delar av broar under mark. Övrigt trafikutrymme i vägtunnlar. XF3 Mycket vattenutsatt utan tösalter. Horisontella ytor utsatta för regn och frysning. Utomhus med tösalter med mindre lutning än 30 grader. Konstruktioner i sötvatten med/utan ensidigt vattentryck eller utsatta för stänk/skvalp. Vattenbassänger utomhus, balkong/loftgångar utan risk för saltning, dammkonstruktioner, delar av broar  som inte befinner sig i vägmiljö. XF4 Mycket vattenutsatt med tösalter. Ytor direkt utsatta för stänk av avisningsmedel eller skvalpzon i saltvatten med frysning. Parkeringsdäck och bjälklag i P‐hus utomhus. Garageinfarter, markbetong, betongbeläggningar, trappor/ramper utomhus, avisade loftgångar, golv i  virkestorkar, överyta brobana, delar av broar/vägtunnlar som befinner sig i vägmiljö. XA1 Obetydligt kemiskt angripande. Vissa delar av lantbruks‐ och industribyggnader. XA2 Måttligt kemiskt angripande. Konstruktioner i aggresiv mark eller grundvattenmiljö. Vissa delar av lanbruks‐ och industribyggnader, skorstenar, (övre delen) virkestorkar, ventilationsutrymme  för avgasluft i vägtunnlar. XA3 Starkt kemiskt angripande. Vissa delar av lantbruks‐ och industribyggnader, industrispillvattenanläggningar. Konstruktioner utsatta för gödningsämnen, skorstenar (övre delar) Ingen risk för korrosion Kemiskt angrepp, XA (Chemical Attack) Angrepp av frysning/upptining med eller utan klorider, XF (Frost) Korrosion föranledd av klorider från havsvatten, XS (Seawater) Korrosion föranledd av andra klorider än havsvatten, XD (Deicing) Korrosion föranledd av karbonatisering, XC (Carbonating)