Analys av skador i virkestorkar

(1)

Analys av skador i virkestorkar

En undersökning av betong i virkestorkar

Analysis of damage in wood kilns

A survey of concrete in drying kilns

Författare: Esteban Verdugo & Hassan Jama Uppdragsgivare: CBI Betonginstitutet AB & SP trä AB

Handledare: Ylva Edwards CBI Betonginstitutet AB & Carl-Gunnar Nyman SP trä AB Reza Forouzesh-Asl, KTH ABE

Examinator: Sven-Henrik Vidhall, KTH ABE

Examensarbete: 15 högskolepoäng inom Byggteknik och Design Godkännandedatum: 2014-09-30

(2)

(3)

I

Sammanfattning

Numera sker all industriell torkning av virke i sågverken i virkestorkar, som värms upp och därmed torkar virket till den optimala slutfuktkvot som tillönskas. Virkestorkar byggda i betong har länge varit ett stort problem för sågverksindustrin. Problematiken går tillbaka till 80-talet då man tvingades riva ett flertal torkar på grund av att betongtorkarna höll på att vittra sönder. Detta gällde för alla betongtorkar byggda fram till 70-talet. Det genomfördes i slutet på 90-talet en stor

rapportundersökningen som behandlade de flesta typer av skador i betongtorkar. Fram tills idag har en närmare undersökning ej gjorts och det har fortfarande inte hittats standarder för reparation och underhåll som förlänger livslängden på betongtorkar. Sågverksindustrin förlorar varje år 10-tals miljoner kronor på reparationer och underhåll som i de flesta fall inte verkar fungera. Därför finns det en stor efterfrågan av tydliga instruktioner för val av material och hur dessa reparationer skall gå till.

Rapporten behandlar den allmänna problematiken av skador som uppstår p.g.a. bland annat väldigt högt temperaturbelastade virkestorkar som är konstruerade i betong. Arbetet är uppdelat i två faser den ena fasen består av en teoridel som bland annat förklarar skadorna och dess uppkomst i

betongtorkar. Den andra fasen behandlar en fältundersökning som genomfördes under rapportskrivningen samt de förslag till åtgärder som tagits fram.

Denna rapport är en liten del av ett stort pågående projekt, där CBI Betonginstitutet och SP trä är projektutförare och samverkar med deltagande sågverk i Sverige och Norge samt leverantörer. Projektet ska mynna ut i en Guideline till sågverksindustrin, för att kunna utföra rätt reparationer med rätt materialval och därmed förlänga betongtorkarnas livslängd. Detta med utgångspunkt från fältundersökningens provtagningar.

(4)

(5)

III

Abstract

Nowadays, all the process of industrial drying of lumber in sawmills are done in kilns, which the wood is heated and dried for the desired optimal moisture content. Timber drying kilns built in concrete has for a long time been a major issues for the sawmill industry. The problems goes as far back to the 80s when several wood kilns was forced to be demolished due to concrete kilns were about to crumble. This was mainly for all the concrete dries built up until the 70s. In the late 90's a report survey was carried out to investigate the damages that were inflicted in concrete dries. No other survey has been done since then and the report didn’t give tangible standards for repairs and maintenance that extends the service life in wood kilns. The sawmill industry loses each year tens of millions on repairs and maintenance that hasn’t shown any results of working. Therefore, there is a great demand of clear instructions for the selection of materials and how these repairs need to be done.

The report deals with the general issues of very high temperature-loaded kilns constructed in concrete. The work is divided into two phases; one phase consists of a theoretical part including explaining of the damages and its emergence in the concrete kilns. The second phase deals with a field survey conducted during the report writing as well as the proposed measures have been developed.

This report is one small part of a large ongoing project, where CBI and SP wood are the project implementers and interact with participating sawmills in Sweden and Norway and the suppliers. The project will culminate in a Guideline for the sawmill industry, to be able to perform the correct repair with proper materials and thereby extend the life of concrete kilns. This is based on field survey sampling.

The project will culminate in a Guideline for the sawmill industry, to be able to perform the correct repair with proper materials and thereby extend the life of concrete drying. This is based on field survey sampling.

Keywords: Kiln, concrete kiln, neutralization depth, concrete cover, acid attack, carbonation,

(6)

(7)

V

Förord

Denna rapport är resultatet av ett examensarbete inom högskoleingenjörsprogrammet Byggteknik och design, som omfattar 180 högskolepoäng, vid Kungliga Tekniska Högskolan, KTH.

Examensarbetet utgör den avslutande delen i programmet och har genomförts under

våren/sommaren 2014 i samarbete med CBI Betonginstitutet och SP Trä. Arbetet har varit väldigt givande och roligt, främst fältundersökningen som var mycket lärorik.

Examinator på Kungliga Tekniska Högskolan i Haninge har varit universitetsadjunkt Sven-Henrik Vidhall. Vi vill tacka Ylva Edwards, handledare på CBI samt Carl-Gunnar Nyman, handledare på SP Trä för ett stort stöd, bra kontakt och vägledning genom hela examensarbetets gång. Ett tack till Reza Forouzesh-Asl, vår undervisare samt handledare på KTH, för god handledning och bra råd. Tack till Daniel Nilsson, assisterande konsult på CBI, för hans goda kommentarer och råd under

fältundersökningen. Ett tack till Julia Elazoua för stöd vid rapportskrivningen.

Stockholm, augusti 2014

(8)

(9)

VII

Ordförklaring

Avspjälkning: Att hela eller delar av det täckande betongskiktet spjälkas av. Ballast: Sten, sand, grus, som används vid tillverkning av betong.

Basning: Vatten eller ånga tillsätts under torkningsprocessen, för att jämna ut torkningen av virket. Betongtorkar: Virkestorkar byggda i betong.

Bom: I de områden där det låter ”bom” är betongen sprucken eller skiktad, vanligtvis till följd av armeringskorrosion.

Borrkärnor: Provkroppar av betong.

Fenolftaleinlösning: En pH-indikatorvätska som innehåller b.la alkohol.

Flygaska: Vid rökgasrening i t.ex. kraftverk avskiljs finkornigt pulver. Pulvret har liknande egenskaper som cement och kan användas som tillsatsmedel i betong.

Karbonatisering: Koldioxid från den omgivande luften som med tiden tränger in i betongen varvid en reaktion sker mellan betongens kalciumhydroxid och den inträngda koldioxiden.

Neutralisering: En kemisk reaktion mellan syror och koldioxid i virkestorkar som orsakar en neutralisering av betongen.

Neutraliseringsdjup: Ett mått på neutraliseringens inträngningsdjup. Vct: Förhållandet mellan vatten och cement i betongen.

Tunnslip: Extremt tunna skivor av betong som tillverkas med bestämd slipteknik. Dessa skivor blir ca 0.02 mm och undersöks med mikroskop.

Täckande betongskikt: Det täckande lagret av betong från betongytan fram till armeringen. Täckskiktsavskalningar: Sker oftast vid armeringskorrosion, då armeringen sväller upp och det täckande betongskiktet klyvs.

Silika: Vid rökgasrening i t.ex. industrier separeras mycket finkornigt pulver. Pulvret har liknande egenskaper som cement och kan användas som tillsatsmedel i betong.

(10)

(11)

IX

Innehåll

Sammanfattning ... I Abstract ... III Förord ... V Ordförklaring ... VII 1. Inledning ... 1 1.1 Bakgrund ... 1 1.2 Syfte ... 2 1.3 Metodik ... 2 1.4 Avgränsningar ... 2 1.5 Behov ... 3 2. Virkestorkar ... 5 2.1 Vad är en virkestork? ... 5 2.2 Kammartork (Satstork) ... 6

2.3 Vandringstork (kanaltork, progressiv tork) ... 7

3. Skador på betong i virkestorkar ... 9

3.1 Betong ... 9

3.2 Nedbrytning av betong i virkestorkar... 10

3.3 Skador som inträffar i virkestorkar ... 13

3.4 Aggressiv miljö ... 15

4. Fältundersökning ... 17

4.1 Karl Hedin, Krylbo ... 20

(12)

X 5. Enkät ... 37 5.1 Enkät ... 37 6. Åtgärder ... 41 6.1 Tätning av sprickor ... 42 6.2 Tätning av fogar ... 42

6.3 Tätskiktsbeläggning för väggar, mellanbjälklag och tak ... 43

7. Diskussion och resultat ... 46

8. Slutsats ... 49

9. Källhänvisning ... 51

12. Bilagor ... 53

12.1 Kontaktlista inför fältundersökningen ... 53

12.2 Bilder ... 54

... 70

12.3 Exempel bilder på dåliga torkar ... 83

12.4 Enkätformulär ... 84

12.5 Sammanställning av enkätsvaren ... 93

12.6 Tabell av mätvärden för täckandebetongskikt från fältundersökningen ... 100

(13)

1

1. Inledning

Rått virke innehåller mycket fukt och måste torkas (till minst 20 % fuktkvot) så snart som möjligt efter sågning, för att därmed skydda träet mot olika typer av skadeangrepp. Friluftstorkning, eller så kallad brädgårdstorkning, var fram till 1920-talet den dominerade metoden1. Det var då naturens uppgift att torka virket, och detta utfördes utomhus under tak för att skydda träet mot väder och vind. Torktiden varierade beroende på årstid och kunde ligga på 3 till 12 månader.

1.1 Bakgrund

I början av 1950-talet ändrades metoden för torkning av sågat virke i Sverige, och all industriell torkning utförs numera i torkkammare som värms upp med varm luft. Torktiden sänktes därmed rejält och ligger idag på cirka 3 till 8 dygn2. Brädgårdstorkning rekommenderas inte i stora sågverk eftersom torktiden blir alldeles för lång, och produktionen därför inte lönsam. Vid friluftstorkning blir inte heller virkets fuktkvot lägre än 17-18%, vilket inte är tillräckligt för snickeriprodukter. Ofta krävs att virket håller en betydligt lägre fuktkvot.

Till en början var torkbyggnaden gjord av trä, men i slutet på 1950-talet började man istället bygga i betong. I slutet av 1980-talet revs ett flertal söndervittrade virkestorkar i betong och ersattes av nya i rostfri plåt.

Vid torkning placeras virket i torkbyggnaden, som värms upp med hjälp av varm luft. Fläktar finns installerade i torkbyggnaden för att påskynda torkprocessen genom att låta den varma luften cirkulera genom virket.

Torktemperaturen för virkestorkar i Sverige höjdes succesivt från ca 50°C till 75°C under 1970-talet, vilket förde med sig att inomhusmiljön i torkarna förändrades. I takt med att inomhusmiljön

förändrades ökade också koncentrationen av ättiksyra och myrsyra i torken och miljön blev därmed mer aggressiv mot betongen. Med ökad temperatur, ökar även ångtrycket i torken vilket medför att den sura fukten tränger in snabbare i betongen. Efterhand börjar därför betongen vittra sönder och spricka till följd av bland annat armeringskorrosion.

Det är många virkestorkar i betong som idag är i stort behov av reparation och underhåll3. Guideline och instruktioner för val av betong och ballast vid betongreparation finns sedan tidigare (1999), men behöver uppdateras. Nya material för ytbehandling och skydd av betong har tillkommit på

marknaden, men man har på de flesta sågverk inte tillräckligt med kunskap om hur materialen kan användas. Det är därför viktigt att denna kunskap tas fram och förmedlas till sågverken på ett lämpligt sätt så att onödiga skador kan förebyggas i tid och virkestorkens livslängd därmed kan förlängas.

1

(Björn Esping, 1977) 2

(14)

2

1.2 Syfte

Många virkestorkar i Sverige är i behov av upprustning och renovering bland annat p.g.a. skador som uppkommit i konstruktionsdelar av betong. Problemet med skador i betongtorkar har funnits sedan 1970-talet.

Trots tidigare studier finns en rad obesvarade frågor om hur man bör reparera, bygga och underhålla dessa byggnader för att kunna uppnå optimal livslängd. Syftet med detta examensarbete är att beskriva och analysera skador som uppkommit på ett antal befintliga virkestorkar konstruerade i betong, och därefter komma med förslag på möjliga reparationsåtgärder.

1.3 Metodik

Litteratur om virkestorkar och skador på betong i virkestorkar har förmedlats genom CBI och SP Trä. Information har även erhållits via sökmotorerna Google, Primo och Diva.

En fältundersökning som omfattar åtta utvalda virkestorkar ingår. Tillståndsbedömning och provtagning för laboratorieanalys har genomförts.

Ett enkätformulär har skickats till respektive sågverk. Enkäten baseras på frågor som ställs i en tidigare rapport från 1999 om Skador i virkestorkar.

1.4 Avgränsningar

Litteraturstudien begränsas till virkestorkar i betong och de skador som kan uppstå på betong till följd av den aggressiva miljön, samt möjliga åtgärder för att förhindra dessa skador.

(15)

3

1.5 Behov

Enligt en forskningsrapport från 1999 (”Skador i virkestorkar”) uppskattas nästan hälften av alla betongtorkar i Sverige ha skador. Även i andra länder, såsom Finland och USA, har man samma problem med virkestorkar i betong, enligt rapporten.

Det saknas fortfarande standarder/normer för hur man skall komma till rätta med och åtgärda de skador som uppkommer i torkhusen till följd av den aggressiva miljön (hög temperatur och fuktighet, stora temperaturväxlingar, lågt pH etc). Reparations- och underhållsbehovet är idag mycket stort och tydliga anvisningar beträffande utförande och materialval efterfrågas.

Reparationer för ungefär 3 kr/m3 sågad vara genomförs ändå med upprustningsmaterial som tyvärr ofta inte fungerar i den aggressiva miljön. Materialen har som regel inte provats ut för det tilltänkta användningsområdet och klarar därför inte de påfrestningar som uppstår under drift.4

För många svenska sågverk har avkastningen varit mycket låg under de senaste tio åren och man har därför inte haft tillräckligt med resurser för nybyggnation av torkhus, utan har istället genomfört en del reparationsåtgärder för befintliga skadade torkar enligt metoder som föreslagits av en rad företag i branschen.5

Beställaren saknar ofta kompetens inom reparation av virkestorkar, vilket kan leda till en hel del misstag. Det finns för lite kunskap hos både beställare och utförare vad gäller materialval, krav och regler för hur kemiska preparat skall användas och reparationsresultatet kan många gånger bli dåligt. Bortsett från detta, finns även ett fåtal företag som är mycket skickliga inom området. 6

Det finns en rad produkter och system på marknaden som kan tänkas fungera bra som tätskikt och skyddsbeläggning på betong i virkestorkar. Metodik för laboratorieprovning och utvärdering av ett materials resistens mot den aggressiva miljön saknas emellertid och behöver utvecklas. Motsvarande metodik har tagits fram för skyddsbeläggning på betong i biologiska behandlingsanläggningar med aggressivt lakvatten från matavfall (Boubitsas m fl, 2010, Edwards m fl, 2010, Edwards m fl, 2012). Detta utvecklingsarbete kan ligga till grund för den motsvarande metodik som bör tas fram även för virkestorkar.

Sågverksindustrin påpekar att man erfarenhetsmässigt har provat olika slags tätskikt för betong i virkestorkar under flera år, och att detta har lett fram till att man i en del fall lyckats förebygga frätskador i den sura torkmiljön. Men det råder fortfarande stor brist på mer vetenskapliga undersökningar som visar hur olika typer av tätskikt fungerar i den aktuella miljön.7

4

(Nyman, 2014) 5

(Edwards, Ylva CBI Betonginstitutet, 2014) 6

(16)

(17)

5

2. Virkestorkar

2.1 Vad är en virkestork?

Svenskt virke är av väldigt bra kvalité jämfört med andra länder, där torkning av virke inte

förekommer i en så kallad virkestork8. Sågverksindustrin bygger vanligtvis virkestorkar i betong och stål- resp. aluminium, där stål och aluminium är den mer moderna varianten9. I de svenska sågverken torkas ca 95 % av all sågat virke i en virkestork och ca 5 % torkas i s.k. brädgårdstorkning10. I en virkestork kan torktemperaturen variera mellan ca 40 -900 C under torkningsprocessen11. I allmänhet är virkestorkar försedda med en rad installationskomponenter som behövs för att genomföra torkprocessen:

 Värmesystem som tillför värme i torkbyggnaden genom exempelvis ett värmebatteri.  Ventilationssystem för att reglera luftfuktigheten.

 Styrsystem som bland annat reglerar klimatet i torken med hjälp av ett torkningsschema. Ett sådant schema skapas innan torkningen inleds och beror på vilken typ, kvalité, tjocklek och slutfuktkvot m.m. som gäller för virket som skall torkas. Det finns flera olika varianter av styrsystem som reglerar och styr torkprocessen.

Torkporten och torkbyggnaden bör vara täta och väl isolerade. De flesta virkestorkar är försedda med ovan nämnda komponenter, som justerar klimatet i torken och ser till att torkningen uppnår sitt ändamål med hjälp av en artificiell konvektion.12

Virkestorkar delas i huvudsak in i två kategorier, kammartorkar och vandringstorkar. Det finns även andra torkmetoder som t.ex. FB (Feed Back Tork), TC (Tvärcirkulationstork) och OTC (Optimized two stage continuous)-tork. Dessa torkar utgör emellertid endast speciella tillämpningar av de två först nämnda kategorierna.15

En kammartork kallas också för satstork, och en vandringstork kan gå under benämningen progressiv tork, kontinuerlig tork eller kanaltork.13 Den största skillnaden mellan kammartork och vandringstork är att klimatet i vandringstorken förändras längs med torkens längdriktning samtidigt som virket förflyttas med tiden, medan virket i kammartorken är stillastående under hela torkningsförloppet samtidigt som klimatet förändras med tiden. Kanaltorken är lämplig för större produktioner av likartat virke medan kammartorken är avsedd för mindre produktioner.14

(18)

6

2.2 Kammartork (Satstork)

Kammartorken är den äldre varianten av virkestork. När virket lastas in i torken och portarna sluts varierar, som redan nämnts, klimatet och luftfuktigheten med tiden medan virkespaketen står still. Kammartorken är avsedd för svårtorkade virkestyper och är som regel utrustad med ett

basningssystem som innebär att man tillsätter vatten eller ånga i luften under torkningsförloppet. Basning utförs för att jämna ut massflödet av vattenångan från virket som varierar under

torkningen.15

I de flesta fall är kammartorken också utrustad med reversibla axialfläktar, som ser till att

cirkulationsluften strömmar tvärs över virkets längdriktning eller tvärs igenom virkets breddriktning. Fläktarna är oftast är installerade över eller parallellt med virkespaketen. Syftet med reversibla axialfläktar är att få en jämn uttorkning av virket.16

Torken har god flexibilitet vid torkningsprocessen och det är relativt enkelt att växla mellan slutfuktkvoter för olika torksatser.17

(19)

7

2.3 Vandringstork (kanaltork, progressiv tork)

Det finns flera olika varianter av vandringstork såsom t.ex. progressiv tvärcirkulationstork och

progressiv längdcirkulationstork i en eller flera zoner. Klimatet varierar i varje zon i en progressiv tork med flera zoner. I vandringstorkar överförs virket längs med torkens längdriktning under specifika tidsintervaller genom ett rälsburet vagnsystem.18

Moderna vandringstorkar är vanligtvis utrustade med en extra zon där konditionering av virket sker. Detta bidrar till att virkets fuktkvotsgradient minskar och virkets kvalitét förbättras. De nutida progressiva torkarna är ofta försedda med ett värmeåtervinningssystem.19

Massflödet av vattenånga i en vandringstork är större och mer konstant under torkningsförloppet än i en kammartork. Luftfuktigheten kan enkelt justeras via ventilationssystemet och basning

förekommer därför inte.20

Vandringstorken är den mer energieffektiva varianten av virkestorkar, och har en jämn samt lägre värmeförbrukning än kammartorken. Luften i de olika klimatzonerna kan återanvändas. En nackdel med kanaltorken är att det är svårt att skifta mellan olika torkscheman eftersom vandringstorken är beroende av virkets luftmängd och vattenavdunstning. I grunden är kanaltorken konstruerad med liknande maskinell utrustning som i kammartorken.21

(20)

(21)

9

3. Skador på betong i virkestorkar

3.1 Betong

Betong har mycket god beständighet, formbarhet och hållfasthet och är bland annat därför det mest använda materialet inom byggkonstruktion.

Betong består av vatten, cement och ballast (sand, grus och sten i lämplig storlek). Ibland tillsätts små mängder av tillsatsmedel för att förbättra betongens egenskaper i något avseende22. Exempel på kemiska tillsatsmedel är polykarboxylat som gör att betongen flyter ut lättare vid gjutning23.

Tillsatsmaterial såsom silika, slagg och flygaska förekommer också och har använts i betong till virkestorkar, eftersom det kan förväntas att tillsatserna förbättrar syrabeständigheten. Mer ingående studier om effekten av dessa tillsatsmedel i den aktuella torkhusmiljön saknas emellertid.24

Det man i vanliga fall menar med cement är så kallad Portlandcement som framställs av finmalen kalksten och lera som bränns vid mycket hög temperatur25.

Vatten och cement blandas till cementpasta. Cementpastan har till uppgift att binda samman ballastkornen. Vattencementtalet är avgörande för cementpastans och betongens egenskaper och förkortas Vct. Reducerat Vct innebär att betongen blir tätare, och som regel mer högpresterande. Vct bör ligga på högst 0,45 i sura miljöer enligt rekommendation i Betonghandboken. Ballasten skall vidare inte vara alkalireaktiv eftersom den sura miljön i torkarna då kan påskynda reaktionen mellan alkaliska beståndsdelar och ballast.26

Beträffande exponeringsklasser för inverkan av miljö definieras sex olika typer av exponering i SS EN 206-1 med rekommenderade gränsvärden för betongsammansättning och egenskaper för betong i olika miljöer. En av dessa miljöer benämns Kemiskt angrepp och innehåller tre klasser. Ingen av dessa klasser speglar emellertid miljön i en virkestork på tillfredsställande sätt.

(22)

10

3.2 Nedbrytning av betong i virkestorkar

Den omgivande aggressiva miljön i virkestorkar har en negativ inverkan på betong. Eftersom att den utsätts för fysiskt- samt kemiskt nedbrytning och även armeringskorrosion. Dessa

nedbrytningsmekanismer kan påverka betongkonstruktionens egenskaper ogynnsamt, beroenden på vilken påfrestning den utsätts för och i vilken grad. Den mest förekommande orsaken till nedbrytning av betong i virkestorkar är:

 Fysisk nedbrytning  Kemisk nedbrytning  Armeringskorrosion

Fysisk nedbrytning av betong innebär exempelvis frost- och saltsprängning samt temperatur- och

fuktrörelser som angriper betong och leder till att skador bildas i materialet. Frostsprängning kan förekomma på betong och innebär att vatten som finns i porerna fryser till is. Om betongen utsätts för tillräcklig höga tryck vid isbildningen, sprängs betongen sönder från insidan.27 Det kan också förekomma att betongen utsätts för salthaltigt vatten före eller under frysningen, vilket medverkar till att frostpåfrestningen ökar.

I fallet med betongtorkar är det därför viktigt att undersöka vattnet som används i torkarna för t.ex. basning. För att motverka frostsprängning kan det behövas extra luftporer som tillsätts vid

utförandet i betongen och kallas för luft porbildande tillsatsmedel.28 Andra faktorer som har inverkan på frostbeständigheten är vattencementtalet d.v.s. vct, konsistensen i betongen, fuktkonditioneringen och cementtypen. För närmare beskrivning av dessa faktorer hänvisas till Betonghandbok, Reparation.

Temperatur- och fuktrörelser kan ge så stora påfrestningar på betongens ytskikt att de ger upphov till sprickbildning. Vid väldigt stora variationer av temperatur och även vid avsvalning av betongens hårdnande sker s.k. temperatursprickor i betongtorkar. Vid uttorkning av betongens hårdnande krymper materialet och därför är det relativt svårt att förhindra sprickbildningen.29 Då temperaturen är väldigt extrem och förändras drastiskt i virkestorkar är möjligheten för genomgående sprickor väldigt stor. Vittring av betongytor förekommer i torkar och kan vara en kombination av

temperaturväxlingar, kemiska angrepp samt frostsprängning. Exempelvis kan kemiska angrepp tränga sig in i betongen genom sprickor som uppkommer via temperaturrörelser eller

frostsprängning.30

27

(Burström, 2008) 28

(Sven G Bergström, Göran Möller, Paul Samuelsson m.fl. , 1987) 29

(23)

11

Kemisk nedbrytning av betong sker vanligtvis av sura angrepp. Oftast sker kemiska angrepp i fuktiga

miljöer, vilket är fallet med virkestorkar där den relativa fuktigheten är nära 100 % under

torkprocessen. Det finns två olika varianter av kemiska angrepp. Den första varianten av angrepp är t.ex. vätskor som föses in i porös betong och löser upp viktiga ämnen som binder ihop materialet. Detta förekommer exempelvis i betongtorkar i form av kalkurlakning, vilket innebär att surt vatten (vatten med lågt pH-värde) tränger in genom otäta ytor i betongen och löser ut kalciumhydroxid som bildats via den kemiska reaktionen mellan cement och vatten. Oftast leder kalkurlakning till att betongens hållfasthet försämras. Ju surare vätskan, som strömmar in i betongen är, desto snabbare ökar angreppshastigheten. Den andra varianten av angrepp orsakas av komponenter som existerar i materialet eller som tränger in i betongen och som resulterar i en kemisk reaktion. Ett exempel på detta är alkaliballastreaktioner, som inträffat i virkestorkar. Det sker reaktioner mellan ballast som innehåller alkalilöslig kiselsyra och cementpastans alkalirika vatten som finns i betongens porer. Dessa reagerar med varandra och bryter ned betongen inifrån, vilket leder till att bland annat inre sprickor och vittring av betong uppstår. För att motarbeta dessa två kemiska angrepp fastställs två faktorer av betongens egenskaper:

 Betongens kemiska samansättning.

 Betongens permeabilitet (täthet), som bestämmer nedbrytningens hastighet. Med ökande temperatur, ökar även hastigheten för kemiska reaktioner. Detta har påvisats i betongtorkar med t.ex. ballastreaktioner. Dock beskrivs i rapporten från 1999 skador i virkestorkar,

bilaga, inledande litteraturstudie att en kombination av surt vatten och hög temperatur ej skulle

påverka angreppshastigheten, vilket påstås av Rombén & Hjort, 1978. I normalfall ökar angreppen med förhöjd temperatur och med hänsyn till detta skriver författaren från rapporten att

angreppshastigheten ändå kan antas öka.31

Armeringskorrosion bidrar till att armeringens lastupptagningsförmåga försämras pga. att

tvärsnittarean minskas samtidigt som stålet sväller upp. Detta innebär att stålets volym ökar och inre tryck i betongen uppstår. De inre trycken blir alldeles för höga och betongen klarar inte av att motstå trycken och därför börjar materialet stegvis spricka längsmed armeringen. Vid armeringskorrosion kan det också förekomma att hela eller delar av det täckande betongskiktet spjälkas loss samt s.k. täckskiktsavskalningar. Hörnavspjälkningar är vanligt förekommande i väggelement som oftast är anslutna mot golv i betongtorkar32. Armeringskorrosion kan skyddas av betongens naturliga PH-värde. Armeringsstålet sägs vara i passivt tillstånd då PH-värdet överstiger 12,5. När PH-värdet sjunker, vilket kan inträffa via syraangrepp eller karbonatisering börjar armeringen att korrodera. En karbonatiseringsfront bildas i betongen där PH-värdet är mindre än 9 och vid andra sidan av fronten finns en okarbonatiserad betong med relativt högt PH-värde. Armeringen börjar rosta först när fronten når stålet. Men armering kan även rosta när PH-värdet är högt, om det finns kloridjoner vid armeringen av hög koncentration. För att påskynda hårdnadet av betong blandades tidigare kalciumklorid i betongen.33

31

(Andreasson, o.a., 1999) (Burström, 2008) (Sven G Bergström, Göran Möller, Paul Samuelsson m.fl. , 1987) 32

(Andreasson, o.a., 1999) (Burström, 2008)

(24)

12

Korrosion av armeringsstål förekommer som tidigare nämnt även av de sura angrepp som

betongtorkar utsätts för. I dessa fall är det under torkningsprocessen då syror från virket upplöses och bidrar till en neutralisering av betongen. De tre nämnda korrosionsprocesser uppstår i

virkestorkar.34

Det sammanfattas även i rapport 1999 skador i virkestorkar, bilaga, inledande litteraturstudie att om betongen är av god kvalitet och täckande betongskiktet av normal tjocklek, så borde söndervittrad betong icke antas som märkvärdig i en 20-30 års period. Eftersom att det inte skulle utsätta konstruktionen för risk för ras. Men med en normal tjocklek av täckande betongskikt skulle koldioxiden och syror kunna förorsaka en neutralisering av betongen och därmed bilda armeringskorrosion i tidigt skede. Ökad klorid- och fukthalt medverkar också till en ökning av korrosionshastigheten. Neutraliseringsdjupet ökar maximalt ca 1mm/år enligt en undersökning som gjorts av torkar med våt- och torrtemperaturer på 60 respektive 85. Då har vct varit 0,65 i dessa undersökta torkar. Därför bör det ställas krav på vattencementtalet i samband till täckande betongskiktet.35 Det har rekommenderats i Betonghandbok, material att för betong i fuktig inomhusmiljö såsom t.ex. badhus, badrum, processindustri m.m. bör täckande betongskiktet vara minst 35 mm och vct vara mindre än 0,55.36

(25)

13

3.3 Skador som inträffar i virkestorkar

Skador som har observerats i virkestorkar för väggar, tak och golv av betong är:  Sprickor av olika slag

 Lossnande och/eller otäta fogar  Avflagnande tätskikt (skyddsmålning)  Avspjälkning

 Vittring och kalkurlakning (se avsnitt 3.2 Nedbrytning av betong i virkestorkar)  Armeringskorrosion (se avsnitt 3.2 Nedbrytning av betong i virkestorkar)

Detta framgår av litteraturen, tidigare genomförda studier (se kapitel 4) och de fältundersökningar som genomförts i denna studie (se kapitel 5).

Skador i betongväggar lokaliseras ofta på plats med hjälp av bomknackning. Bom orsakas som regel antingen av armeringskorrosion eller av dålig vidhäftning mellan konstruktionsdelar. Det finns ofta sprickor eller skiktningar i betongen i områden där bom registrerats.

Felaktigt genomförda reparationer är vanligt förekommande i virkestorkar. En del reparationer kräver formsättning. Det finns exempel på lagningsarbeten med formar, där hylsor gjort

genomgående hål i betongelement. Eftersom täthet i virkestorkar är ett krav har man efteråt försökt täta till de hål som skapats, utan att tätningen fungerat. Dessa formar anses därför olämpliga vid betongreparationer i virkestorkar.37

Sprickor av olika slag förekommer i virkestorkar i relativt stor omfattning och det finns ett antal olika

orsaker som bidrar till att denna typ av skada uppstår. Flera mekanismer bidrar till töjningsrörelser i betongen. När den aktuella töjningen överstiger den s.k. gränstöjningen spricker betongen, eftersom töjningen då uppnått sitt maximum. Sprickor som uppstår i samband med gjutning är exempelvis sättsprickor och sprickor till följd av plastisk krympning. Krympsprickor kan uppstå redan under de första timmarna efter gjutning, men också långt senare. Andra mekanismer som leder till att sprickor uppstår är, som tidigare nämnts, stora temperaturväxlingar, kemiska angrepp från den aggressiva miljön, cementballastreaktioner och armeringskorrosion (se avsnitt 3.2). Grova genomgående sprickor kan leda till stora värmeförluster och fuktgenomträngning i virkestorkar.38

Lossnande och otäta fogar är också ett vanligt förekommande problem för främst prefabtorkar.

Orsaken till detta anses vara dåligt fogmaterial eller dåligt utfört arbete som leder till dålig

vidhäftning mellan fogmaterial och betongelement. Pressade byggscheman är en bidragande orsak i sammanhanget.39

37

(Andreasson, o.a., 1999) 38

(26)

14

Avflagnande tätskikt beror sannolikt på de höga temperaturer, kraftiga temperaturväxlingar och

varierande ångtryck som uppträder i virkestorkar. Men det saknas ännu undersökningar som visar hur tätskikten påverkas i just denna typ av miljö. Om nya torkar byggs enligt givna

rekommendationer, d v s med bland annat tillräckligt syrabeständig och tät betong, behövs

eventuellt ingen skyddsbeläggning, enligt slutsatser från Andreasson et al 1999. Befintliga torkar är emellertid byggda i betong av varierande kvalitet och uppvisar i många fall omfattande skador. Enligt uppgift från sågverksindustrin har tätskiktsbeläggningar i vissa fall fungerat bra som skydd mot frätskador på betongen. Forskning under senare tid kring betong i aggressiva miljöer pekar också på behovet av tätskikt och skyddsbeläggning (Ylva Edwards, Gunilla Henriksson, 2012). En sådan anläggningsmiljö är biologiska behandlingsanläggningar med påverkan från surt lakvatten från matafall vid hög temperatur, en miljö som i många avseenden liknar den aggressiva miljön i

virkestorkar. Det är därför högst troligt att någon typ av skyddsbeläggning behövs också i virkestorkar för att skydda betongen från den kemiskt aggressiva miljön som råder där.

Skador i form av avspjälkningar kan uppstå till följd av felaktig eller oförsiktig hantering av

konstruktionsdelar. Hörnavspjälkningar kan som tidigare nämnts orsakas av armeringskorrosion.40

(27)

15

3.4 Aggressiv miljö

Virkestorkar är miljön, som nämnts tidigare, mycket aggressiv, och bärande konstruktionsdelar påverkas av olika angrepp. I detta avsnitt listas mycket kortfattat de vanligaste angreppen. Den aggressiva miljön i en virkestork beror i huvudsak på följande faktorer:

 Sur och fuktig luft

 Höga temperaturer samt stora temperaturväxlingar

Sur och fuktig miljö i virkestorkar har en negativ inverkan på betong. I tidigare ofta nämnda studie

(Andreasson et al 1999) togs prover av kondensvatten ut från åtta virkestorkar och analyserades i laboratorium. Resultaten visar att vattnet hade lågt pH-värde, ca 3,9–4,6. Det sura klimatet orsakas delvis av de syror som frigörs ur virket vid torkning. När det obundna vattnet i virket avdunstar släpps organiska syror såsom t.ex. ättiksyra och myrsyra ut. Vanligtvis brukar nedbrytningsprocessen vid denna typ av påverkan gå långsamt, men eftersom virket befinner sig i en miljö med hög temperatur och fuktighet ökar angreppshastigheten. Aggressiviteten beror också på syrans förmåga att lösa kalcium salter.41

Höga temperaturer som förekommer i virkestorkar kan d.v.s. nå upp till 1200_{C under}

uppvärmningsfasen och när den är avstängd kan temperaturen sjunka mer än 700 C, beroende på utomhus klimaten. Hur betong påverkas av höga temperaturer i kombination med surt angrepp har inte påträffats i litteratur. I torkar kan temperaturen växla mellan olika konstruktionsdelar. På grund av det kan sprickor förekomma. För minska risken för sprickor bör den maximala

temperaturskillnaden över tvärsnittet inte överstiga 200 C, enligt Betonghandboken42.

41

(28)

(29)

17

4. Fältundersökning

Åtta besök vid olika sågverksindustrier runt om i landet, och i Norge, har genomförts.

Dessa är:  JGA Linneryd  Moelven Edane  Moelven Norsälven  Karl Hedin  Bergkvist Insjön  Moelven Notnäs

 Bergene Holm, Haslestad  Begna Bruk

Vid några av besöken kom företagets representant (kontaktperson) med önskemål om vilka specifika virkestorkar som skulle undersökas, men för de flesta av besöken var det Daniel Nilsson (assisterande konsult på CBI), som valde. Han utgick bland annat ifrån att mätningarna och uttagna prover skulle kunna visa på:

 Skadeorsaker

 Eventuell risk för armeringskorrosion  Konstruktionens skick i allmänhet För alla utvalda betongtorkar ingick:  Bomknackning

 Mätning av täckande betongskikt  Mätning av neutraliseringsdjup  Uttagning av borrkärnor  Kartering av skador

 Granskning av ritningar (där detta fanns)  Okulär undersökning/granskning för att:

o bestämma lämpliga platser för mätningar och provtagning o få en uppfattning om konstruktionens kondition

o upptäcka skador eller konstruktionsmissar som är direkt farliga för konstruktionens o bärighet

o se om det fanns misstankar om ballastreaktioner

(30)

18

Varje besök inleddes med en orientering genom sågverket med respektive företags kontaktperson. Efter orienteringsrundan bestämdes vilka torkar som skulle undersökas. Först gjordes en okulär bedömning av de olika skadorna, som också fotograferades. Väggarna bomknackades, d v s knackades med en hammare på betongens yta för att lokalisera skador. Mätningar av

neutraliseringsdjup och armeringens täckande betongskikt genomfördes därefter. Det täckande betongskiktets tjocklek mättes med en elektromagnetisk täckskiktsmätare och jämfördes mot neutraliseringsdjupet. Slagborrmaskin användes för att borra hål i betongväggarna och mäta neutraliseringsdjup med hjälp av fenolftaleinvätska. Vätskan ändrar färg när betongen har så pass högt pH-värde att den fortfarande skyddar armeringen. Det djup vid vilket indikatorvätskans färg slår om till lila utgör neutraliseringsdjupet och mättes med ett skjutmått. Avslutningsvis togs flera

borrkärnor (betongprov) ut från väggar, tak och mellanbjälklag med hjälp av diamantborrmaskin. Borrkärnorna undersöks vid CBI:s laboratorium. Undersökningen innefattar bland annat

(31)

19

Bilderna 1-4 visar hur en del av tillståndsbedömningen gick till.

Bild 1: Elektromagnetisk

täckskiktsmätare används för att indikera vart armeringen befinner sig i betong (vertikalt samt horisontellt).

Bild 2: Betongytan borrades med

slaggborrmaskin för att sedan applicera indikatorvätskan och därmed mäta neutraliseringsdjupet.

Bild 3: Diamanborr användes för att borra ut

cylindriska borrkärnor.

Bild 4: Hål i väggelement. I de mindre färgade

(32)

20

4.1 Karl Hedin, Krylbo

Tillståndsbedömning utfördes här i tre platsgjutna kammartorkar (tork 8,10 och 11) som var byggda år 1995, i betongkvalitet K45 II (enligt ritning). Följande skador observerades vid undersökningen av de respektive torkarna.

Kammartork 8:

 Avspjälkning på vägg (nedre del)  Bom i vägg (nedre del)

 Armeringskorrosion (se bilaga, bild 5)

 Sprickor i väggelement (de flesta sprickorna befinner sig längre in i torken mot anslutning till den inre väggen, se bilaga, bild 6)

 Vida sprickor, där man genomfört nypågjutning av betong (se bilaga, bild 7)  Avflagad skyddsmålning från väggar och bortvittrad cementpasta

 Sprickor i betonggolv Kammartork 9:

 Flagnande skyddsmålning (se bilaga, bild 8)

 Genomgående sprickor i väggelement (se bilaga, bild 9)  En liten hörnavspjälkning i kammarens inre vägg (högra hörn)  Bortvittrad cementpasta i väggar

Kammartork 11:

 Relativt grova sprickor i väggelement (de flesta sprickorna finns i väggarna som ligger längre in i torken, se bilaga, bild 10)

 Bortvittrad cementpasta i golv och väggar (se bild 11) Reparationer som genomförts torkarna är:

 Gjutning av nya väggar (utom i kammartork 11)  Gjutning av golv

Renovering har gjorts i väggarna på kammartorkarna 8 och 9 år 2004. Man hade gjutit om väggen med rostfri armering och mindre väggtjocklek i virkestorken, för att ge mer utrymme åt virket. Golvet har återgärdats i torkarna 8, 10 och 11 år 2013. De gamla golven togs då bort och det gjordes nya pågjutningar med golvtjocklek 500 mm. Kammartorkarnas grund förstärktes med pålning för att motverka sättningar.

(33)

21

Benämningarna för de konstruktionsdelarna som mättes är följande:  V = vägg

Diagram 2, Karl Hedin, Krylbo: Mättvärden togs från en mätplats (vägg) i kammartork 8 och från tre mätplatser

(vägg) i kammartork 10. 0 10 20 30 40 50 60 70

Kam.tork 8 Kam.tork 10 Kam.tork 10 Kam.tork 10 [mm]

Täckande betongskikt

Medelvärde Standardavvikelse Min-värde

V4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Neutraliseringsdjup

Medelvärde Standardavvikelse Min-värde Max värde

V2 V3

Diagram 1, Karl Hedin, Krylbo: Mätvärden togs från en mätplats (vägg) i kammartork 8 och från tre mätplatser (vägg)

i kammartork 10.

V1 V4

(34)

22

4.2 Bergqvist Insjön

Undersökningen gjordes i tre kammartorkar (kammartork nr 8, 9, 17) som var byggda i

prefabricerade betongelement. Kammartorkar 8 samt 9 var byggda år 1988 och tork 17 var byggd 1992.

Kammartork 17:

 Vida sprickor i väggelement (se bilaga, bild 12)

 Härdplastbeläggningen i väggar har flagnat (se bilaga, bild 15)  Bortvittrat cementpasta i väggar (se bilaga, bild 13 och 15)

 Relativt stora sprickor i HDF- bjälklag samt kalkurlakning syntes till vid sprickorna (se bilaga, bild 14)

Kammartork 9:

 Ett bom område och sprickor identifierades i den innersta väggen (se bilaga, bild 18)  Relativt små frätskador på härdplastbeläggningen

 Relativt små sprickor i väggar (nedre del)

 Fogmassor har lossnat mellan väggelementen (se bilaga, bild 20)

 Relativt små sprickor samt kalkurlakning på HDF-bjälklaget (se bilaga, bild 19) Kammartork 8 (likartade skador av tork 9, dock i sämre tillstånd):

 Ett bom område samt sprickor identifierades i den innersta väggen (se bilaga, bild 23)  Relativt små frätskador på härdplastbeläggningen och cementpastan

 Relativt små sprickor i väggar (nedre del)

 Fogmassor har lossnat mellan väggelementen (se bilaga, bild 22)

 Sprickor samt kalkurlakning på HDF-bjälklaget (större sprickor än i tork 9, se bilaga, bild 24)  Golvets cementpasta har vittrat bort

Reparationer som genomförts i torkarna är:  Nya fogar (tork 8, 9, 17)

 HDF-bjälklag har reparerats med reparationsbetong (kammartork 17)  Något slags plåt har lagts till på mellanbjälklagets undersida (tork 17)

(35)

23

 UK = underkant mellan bjälklag

0 5 10 15 20 25 30 35 [mm]

Neutraliseringsdjup

Medelvärde Standardavvikelse Min-värde Max-värde

V5(2) V6 V7

Diagram 3, Bergqvist Insjön: Mätvärden togs från fyra mätplatser17(tre väggar samt underkant

mellanbjälklag) i kammartork 17 och tre mätplatser från kammartork 9 (väggar).

0 10 20 30 40 50 60 [mm]

Täckande betongskikt

Diagram 4, Bergqvist Insjön: Mätvärden togs från fyra olika mätplatser (tre väggar samt underkant

mellanbjälklag) i kammartork 17 och fyra från kammartork 9(tre väggar samt underkant mellanbjälklag).

(36)

24

4.3 Begna Bruk

Torkarna som valdes för undersökning var två kammartorkar (kammartorkar 1 och 2) som var gjorda av Prefab och två kanaltorkar (kanaltorkar 4 och 5) även dessa var byggda i Prefab.

Byggnadsår för virkestorkar:

 Kammartorkar 1 och 2 byggdes år 1986  Kanaltork 4 byggdes år 1976

 Kanaltork 5 byggdes år 1991 Kammartork 1:

Genomgående sprickor i väggelement samt små urlakningar vid vissa av sprickorna (se bilaga, bild 27)  Relativt små sprickor i väggelementen (nedre del)

 Skyddsmålningen i väggar hade börjat flagna (ytterst lite)  Avspjälkning vid dörröppning i fläktutrymmet (se bilaga, bild 26)  Bom i väggen (se bilaga, bild 25)

Kammartork 2:

 Genomgående sprickor i väggelement samt små urlakningar  Sprickor i tak samt tecken på urlakning vid sprickorna  Små bom områden upptäckts (se bilaga, bild 29) Kanaltork 4:

 Vida sprickor i väggelementen samt kalkurlakning (se bilaga, bild 31)  Sprickor i underkant balkar

Kanaltork 5:

 Fogar har lossnat i stora delar av väggar

 Sprickor samt urlakning förekommer på väggar och tak (liknande sprickor som i kammartork 2, se bilaga, bilder 33-35)

 Tätskiktet hade flagnat i små delar av väggarna Reperationer som genomförts i torkarna är:

(37)

25

I virkestorkarna togs mätvärden på täckande betongskikt och neutraliseringsdjup. Erhållna resultat visas i diagram 4 och 5 nedan.

Diagram 1, Begna Bruk: Mätdata togs från en mätplats (vägg) i kammartork 1, en plats (underkant mellanbjälklag) i

tork 2,tre punkter (väggar) på kanaltork 4 och två värden (väggar) i kanaltork 5.

0 10 20 30 40 50 60

Kam.tork 1 Kam.tork 1 Kam.tork 2 Kanaltork 4 Kanaltork 4 Kanaltork 4 Kanaltork 5 Kanaltork 5 [mm]

Täckande betongskikt

Diagram 5, Begna Bruk: Mätdata togs från två punkter (väggar) i kammartork 1 och från en punkt i tork 2 (underkant

mellanbjälklag), tre punkter (väggar) från kanaltork 4 samt två platser (väggar) på tork 5.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Kam.tork 1 Kam.tork 2 Kanaltork 4 Kanaltork 4 Kanaltork 4 Kanaltork 5 kanaltork 5 [mm]

Neutraliseringsdjup

(38)

26

4.4 Bergene Holm AS

En undersökning verkställdes i tre kammartorkar (tork nr 1, 3 och 4) som var byggda i prefabricerade betongelement. Kammartork nr 2 kunde inte undersökas eftersom att den var igång. Kammartork 3 och 4 var byggda under år 1993 och tork 1 var byggt år 1990. Tätskiktsbeläggningen i alla

betongtorkar har renoverats för ca ett år sedan (sommaren 2013). Kammartork 4:

 Ytbeläggningen var otät och har bildat stora ”bubblor” på väggarna  Sprickor i väggelementens nedre del (se bilaga, bild 36)

 Relativt små temperatursprickor i fläktutrymmets väggar Kammartork 1 (liknande skador som i tork 4):

 Ytbeläggningen var otät och har bildat stora ”bubblor” på väggarna  En aning bortvittrat cementpasta på väggar och golv (se bilaga, bild 40)  Relativt små temperatursprickor i fläktutrymmets väggar

 En del fogar som fanns under härdplasten var på väg att lossna

Kammartork 3 (liknande skador som i resterande torkar, dock är ytbeläggningen i lite värre skick):  Tätskiktet (skyddsmålningen) har bildat ”bubblor” och har flagnat bort (flagnat ytterst lite,

mestadels på kammarens vänstra vägg)

(39)

27

Det togs endast mätvärden av täckande betongskikt och neutraliseringsdjup samt borrkärnor från kammartork 1 och 3 (väggar och mellanbjälklag). Erhållna resultat visas i diagram 6 och 7 nedan.

Benämningarna för de konstruktionsdelarna som mättes är följande:  V = vägg 0 2 4 6 8 10 12 14 16

Neutraliseringsdjup

Diagram 6, Bergene Holm AS: Mätdata togs från två punkter (väggar) i kammartork 1 och från

två punkter (vägg samt underkant mellanbjälklag) i tork 3.

0 10 20 30 40 50 60 70

Täckande betongskikt

Diagram 7, Bergene Holm AS: Mätdata togs från två punkter (väggar) i kammartork 1 och från

två punkter (vägg samt underkant mellanbjälklag) i tork 3.

V17

V18 V19 _V20

(40)

28

4.5 Moelven Notnäs

Under femte besökte i sågverket Moelven Notnäs gav Peter Jonsson en kort rundvandring runt sågverkets virkestorkar. Vid orienteringen valdes kammartorkar 11, 17 och kanaltorkar 2, 9 för undersökning. De virkestorkar som undersöktes är platsgjutna betongtorkar, förutom kanaltork 2 som är byggd av murade väggar.

Byggnadsår för virkestorkar:

 Kanaltork 2 var byggt på 1960 talet.  Kanaltork 9 var byggt på 1970 talet.

 Kammartorkar 11 & 17 var byggda under 1980 talet. Kammartork 17:

 Grova sprickor i väggar och tak (se bilaga, bilderna 46-48) Kammartork 11:

 Grova sprickor i väggar och tak

 Sprickor i tak med spår av urlakning (se bilaga, bild 49)

 Hörnsavspjälkning på väggelement som ligger intill fläktutrymmet samt bom förekom på andra sidan av väggen som ligger i fläktutrymmet (se bilaga, bild 51)

Kanaltork 2:

 Bortvittrad cementpasta i väggar (se bilaga, bild 52)  Avspjälkning på golv och tak

 Armeringskorrosion på takelement (se bilaga, bild 53)

 Sprickor från underkant tak nedantill de murade väggarna (se bilaga, bild 54) Kanaltork 9:

 Relativt små sprickor samt kalkurlakning på mellanbjälklaget  Mellanbjälklaget sviktar (se bilaga, bild 59)

Reparationer som genomförts torkarna är:

(41)

29

Mätvärden från neutralisering djupet och täckande betongskikt togs från alla kammartorkar och kanaltorkar, bortsett från neutralisering djupet i kanaltork 9 (vägg). Betongproven (3 borrkärnor) hade tagits från kammartork 17 och kanaltork 9. Erhållna resultat visas i diagram 8 och 9 nedan.

0 5 10 15 20 25 30 35 kam.tork 11 kam.tork 11 kam.tork 17 kam.tork 17 Kanaltork 2 Kanaltork 2 Kanaltork 9 Kanaltork 9

[mm

]

Neutraliseringsdjup

0 10 20 30 40 50 60 kam.tork 11 kam.tork 11 kam.tork 17 kam.tork 17 Kanaltork 2 Kanaltork 2 Kanaltork 9 Kanaltork 9

[mm]

Täckande betongskikt

Diagram 9, Moelven Notnäs: Mätdata togs från två punkter (vägg samt underkant bjälklag) i kammartork 11, två

värden (vägg samt underkant bjälklag) från tork 17, två platser (underkant mellanbjälklag) i kanaltork 2 och två punkter (vägg samt underkant mellanbjälklag) i tork 9.

Diagram 8, Moelven Notnäs: Mätdata togs från två punkter (vägg samt underkant bjälklag) i kammartork

11, två värden (vägg samt underkant bjälklag) från tork 17, två platser (underkant mellanbjälklag) i kanaltork 2 och en punkt (underkant mellanbjälklag) i tork 9.

V21 UK5 V22 UK6 UK7

(42)

30

4.6 Moelven Edane

De virkestorkar som undersöktes var kanaltorkar 2, 3 samt kammartork 9:e. Kanaltorkar 1 och 2 är byggt av murade väggar och platsgjutet mellanbjälklag och var byggda under 1960-talet. kanaltork 3 är också byggt av murade väggar men med prefabricerad mellanbjälklag och byggdes år 1971 (Enl. ritning). Kammartork 9 är av platsgjuten betong och byggdes ungefär år 1990.

Kanaltork 3:

 Stora tvärgående sprickor i tak, väggar och golv (se bilaga, bild 60 och 61)  Armeringskorrosion i golv

 Lossnande tätskikt på väggar

Kanaltork 2:

 Ett karakteristiskt mönster av djupgående sprickor i mellanbjälklagets underkant (se bilaga, bild 63)

 Armeringskorrosion i mellanbjälklaget

 Grova sprickor i vägg och tak samt urlakning vid sprickorna (se bilaga, bild 65)

Kammartork 9 (Kammartorkarna är i relativt gott skick, dock togs det ändå borrkärnor från mellanbjälklaget):

 En del ”bubblor” har bildats i tätskiktet (relativt lite)

(43)

31

Mätvärden från neutraliseringsdjup och täckande betongskikt i kanaltorka 2, 3 och 4 togs ifrån väggar och mellanbjälklag. I kammartork 9 hade mätvärden enbart tagits från väggelement. På täckande betongskikten togs mätvärden från alla virkestorkar (både väggar och mellanbjälklag). Erhållna resultat visas i diagram 10 och 11 nedan.

 UK = underkant mellan bjälklag  ÖK= överkant mellan bjälklag  UKT= underkant tak

0 10 20 30 40 50 60 Kanaltork 3 Kanaltork 4 Kanaltork 2 Kanaltork 2 Kam.tork 9 Kam.tork 9 Kam.tork 9 [mm]

Neutraliseringsdjup

Diagram 10, Moelven Edane: Mätvärden togs från en punkt (underkant bjälklag) i kanaltork 3,

en plats (vägg) i tork 4, två platser (underkant bjälklag samt ovansida av bjälklaget) i tork 2 och från två punkter (vägg och underkant bjälklag) i kammartork 9.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 Kanaltork 3 Kanaltork 4 Kanaltork 2 Kanaltork 2 Kam.tork 9 Kam.tork 9 Kam.tork 9 [mm]

Täckande betongskikt

Diagram 11, Moelven Edane: Mätdata togs från en punkt (underkant bjälklag) i kanaltork 3, en

plats (vägg) i tork 4, två platser (underkant bjälklag samt ovansida av bjälklaget) i tork 2 och från två punkter (vägg och underkant bjälklag) i kammartork 9.

(44)

32

4.7 Moelven Norsälven

En skadeundersökning utfördes först i en av kanaltorkarna, men endast ett av dem undersöktes okulärt eftersom att den andra inte var i bruk. I kammartork 6 och 9 togs borrkärnor samt mätvärden på täckande betongskikt och neutraliseringsdjup. Kammartork 6 och 9 byggdes år 1991 och är gjord av prefabricerade betongelement.

Kanaltork (är under stort behov av reparation, eller till och med så skadad att det är billigare att riva och bygga nytt):

 Missfärgningar samt avflagnande tätskikt i väggar och mellanbjälklag (vid ingång, se bilaga, bild 66 och 67)

 Otäta tätskikt har bildat ”bubblor” (se bilaga, bild 66)

 Bom identifierades i flera områden på väggarna (det kan finnas armeringskorrosion vid dessa områden)

 Relativt små sprickor i stora delar av tak och väggar

 Armeringskorrosion och avspjälkning på mellanbjälklaget (se bilaga, bild 68) kammartork 6:

 Otäta fogar har lossnat (se bilaga, bild 70 och 73)

 Horisontella sprickor i väggarna som befinner sig längre in i torken (se bilaga, bild 71)  Små hörnskador i väggelements nedre del (se bilaga, bild 72)

kammartork 9:

 Bortvittrad cementpasta i väggar (se bilaga, bild 74)  En del fogar som är gjorda av tejp har lossnat

 Horisontella sprickor i kammarens inre väggar (lite mindre än tork 6, se bilaga, bild 76)  Avspjälkning på mellanbjälklaget (se bilaga, bild 77)

(45)

33

Nedan finns mätvärden av neutraliseringsdjup och täckande betongskikt på dem undersökta virkestorkar. I kammartorkar 6 och 9 togs mätvärden från väggar och mellanbjälklag. Även

borrkärnor togs från kammartork 6 och 9, men det togs endast i vägg i tork 9 medan i tork 6 togs det från både vägg och mellanbjälklag. Erhållna resultat visas i diagram 12 och 13 nedan.

0 5 10 15 20 25 30 35 kam.tork 6 kam.tork 6 kam.tork 6 kam.tork 6 Kam.tork 9 Kam.tork 9 Kam.tork 9 [mm]

Neutraliseringsdjup

Diagram 12, Moelven Norsälven: Mätdata togs från två platser (väggar) i kammartork 6 och tre

platser (två väggar och underkant bjälklag) i tork 9.

Diagram 13, Moelven Norsälven: Mätdata togs från fyra platser (2 väggar samt underkant

bjälklag) i kammartork 6 och tre punkter (två väggar och underkant bjälklag) i tork 9.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 kam.tork 6 kam.tork 6 kam.tork 6 kam.tork 6 Kam.tork 9 Kam.tork 9 Kam.tork 9 [mm]

Täckande betongskikt

(46)

34

4.8 JGA Linneryd

Kanaltork nr 3, 4 samt kammartork 1, 3 undersöktes okulärt under vistelsen. Men det togs endast borrkärnor från kammatork 1 (väggar och mellanbjälklag). Täckande betongskiktet i kanaltorkarna var större än 90 mm över de flesta väggarna på kanaltork 3 och 4. Därför togs inga betongprov. Dock togs mätvärden på täckande betongskikt och neutraliseringsdjupet på taket i kanaltork 3 (p.g.a. sprickor). Kanaltorkarna var byggda i platsgjutna betongelement (väggar, golv och tak) ca år 1984 och renoverades år 1998. Kammartorkarna var byggda i prefabricerade betongelement ca år 1996. Renoveringar av tätskiktet, fogar och tätningsflaps sker löpande ca varje år under somrarna. Kanaltork 4:

 Genomgående sprickor löper tvärs över tak, väggar och golv (flera sprickor har försökt tätats med fogmassa, se bilaga, bild 79 och 80)

 Tätskiktet har flagnat en aning (flagnat mest vid torkens ingång)

Kanaltork 3 (liknande skador som i tork 4, med undantag att cementpastan var mer bortvittrat på väggar och tak i tork 3):

 Cementpastan har eroderats bort i väggar (se bilaga, bild 84)  Sprickor i väggar och tak (färre och mindre sprickor)

Kammartok 1:

 Bortnötning av cementpastan i väggar (se bilaga, bild 86)  Vida sprickor som löper från vägg ner till golv (se bilaga, bild 87)  Sprickor på tak och väggar (se bilaga, bild 88, 89, 91)

 Kammarens yttervägg (vänster vägg) lutar utåt (orsaken kan vara sättning)  En del fogar hade börjat lossna (se bilaga, bild 90)

 Kantsprickor, armeringskorrosion samt avspjälkningsskador på ”klackens” underkant (se bilaga, bild 88, 92, 93)

Kammartok 3 (liknande skador som i tork 1):

 Avspjälkningsskada på mellanbjälklag (armeringen syns inte, se bilaga, bild 94)  Bortnötning av cementpastan i väggar

 Sprickor på tak och väggar

(47)

35 Erhållna resultat visas i diagram 14 och 15 nedan.

 2*UK= medelvärde av två mätvärden från underkant mellanbjälklag

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 [mm]

Neutraliseringsdjup

0 20 40 60 80 100 [mm]

Täckande betongskikt

Diagram 14, JGA Linneryd: Mätdata togs från fem platser (två väggar, en i ”klack”/balk samt

underkant bjälklag på två ställen) i kammartork 1 och en punkt (väggar) i kanaltork 3.

Diagram 15, JGA Linneryd: Mätdata togs från fem platser (två väggar, tre punkter i underkant

bjälklag samt en i ”klack/balk) i kammartork 1 och två punkter (väggar) i kanaltork 3 och 4.

(48)

(49)

37

5. Enkät

5.1 Enkät

Under fältundersökningen skickades en enkät till de sågverk (8st) som besöktes. Enkäten som skickades utgicks från samma frågor som användes i rapport 1999 Skador i virkestorkar, se bilaga

12.4 Enkätformulär. Frågorna är dock begränsade till typ av tork, skador, reperationer och underhåll

av betong (frågorna 1-20)i virkestorkar m.m. Skador som inträffar i torkhus komponenter (frågorna 20-30, se avsnit13.2) som t.ex. fläktar är inte relevant och har inte tagits med i enkäten.

1. Tork typ 2. Konstruktionstyp 3. Betongkvalitet 4-5 Målning 6. Nuvarande klimat 7-9 Basning nu 10. Klimat för 20 år sedan 11. Basning för 15 år sedan 12. Torkhussprickor-insidan 13. Armeringskorrison 14. Invändig skyddsmålning 15. Underhåll av skyddsmålning 16. Fogar 17. Torkhussprickor- utsidan 18. Fuktgenomträngning i väggar 19. Fuktgenomträngning i tak 20. Fuktskador i golv

Resultaten från enkäten är dock begränsad i jämförelse med tidigare studier som hade fler sågverk (61st) som deltog i enkätundersökningen. Totalt hade endast 5 av 8 företag besvarat enkäten. Företagen som besvarade på enkäten är följande:

 AB karl Hedin  Bergqvist Insjön  Bergene Holm AS  Moelven Norsälven  JGA Linneryd Fas 1 (frågorna 1-5):

(50)

38

Tabell 1: Medelvärdena av våt-, och torrtemperatur för de olika

virkestjocklekarna. Illustrerar hur nuvarande torkklimaten ser ut.

Tabell 2: Medelvärdena av våt-, och torrtemperatur för de olika

virkestjocklekarna. Illustrerar hur torkklimaten såg ut år 1999. Fas 2 (frågorna 6-11):

Den nuvarande gemensamma medelvärde för våt-och torrtemperatur kan se i tabell 4 nedan och utgår från samma princip som tabellerna i avsnitt 4.1 Skador inventering av tidigare sågverk. Våt-och torrtemperaturen har ökat i torkar genom åren, vilket ses i jämförelse med tidigare föregående enkät. I genomsnitt hade denna typ av klimat körts mellan 10-13 år för virkestjocklekarna mellan 25-75 mm, se enkäten fråga 6 för mer detaljer.

Vanligaste förekommande basningsmetod som användes var av vatten (56 av 76), men kombination av vatten och ånga som basningsmetod användes även vissa torkar. Vattnet som brukas i torkar har för de mesta tagits från det kommunala området. Endast 1 av 5 sågverk hade tillgång till eget brunnsvatten. Antal år som virkestorkar har använt sig utav den typ av vatten är limiterad då 2 av 5 sågverk besvarade på frågan i enkäten.

Gällande torkklimat och basning som användes för 20 år sedan kände inte många sågverk till i enkäten, endast 2 av 5 hade besvarat på frågan. På grund av det kommer medelvärden i tabell 5 för våt- och torrtemperatur inte vara noggrann. Det gäller även för antalet år som torkarna hade körts med dessa klimat. Val av basning som används i torkar för 15 år (ca år 1999) sedan var också av vatten.

Virkets tjocklek

Våt temperatur

Maximal

torrtemperatur

25mm

60,8

0

77,5

0

50mm

60,8

0

75,8

0

63-75mm

61,2

0

74,0

0

Virkets tjocklek Våt temperatur Maximal torrtemperatur

25mm 50,00 65,00

50mm 56,50 70,00

(51)

39

Tabell 3: Tabellen illustrerar de exakta värden som har fåtts av enkäten för

fuktgenomträngning på väggar och tak. Fas 3 (frågorna 12-20):

Mer än hälften av alla betongtorkar har skador i form av sprickor. Antalet sprickor (väggar och tak) varierade från ett fåtal (22 av 76) i vissa torkar till flera sprickor (27 av 76) i andra. Likaså vare för armeringskorrosionen där 35 av 76 torkar hade någon typ av armeringsskada som var synligt. Möjligtvis kan det bero på att tätskikten inte var tillräckligt väl utförd, då de flesta hade skador på ytbeläggningen. Antalet torkar som hade skador i tätskiktet var 58 av 76 torkar, varav 4 av 76 var helt felfri. Omfattningen av skadan är inte förvånade då underhåll på tätskikten görs sällan eller aldrig på vissa torkar, enligt enkäten. Torkar som var byggda i prefabricerade betong hade även skador i form av lossande fogar. Antalet torkar som hade den typen av skada motsvarade 25 av 76, möjligtvis mer då alla inte besvarade på frågan. Omfogning av materialen görs sällan då endast 6 av 76 torkar hade utfört denna typ av reperation, vilket gjordes genomsnitt var tredje år. Denna typ av skada kan b.la ledda till sprickor (temperaturväxling) eller fuktgenomträngning på utsida vägg och tak (vindsvåning). De torkar som hade sprickor på utsida vägg motsvarade 18 av 76, varav 4 av 76 var delvis felfri. Sprickor på utsidan kan medverka till att fuktgenomträngning eskalerar, men det beror delvis på hur djupgående sprickorna är. I tabell 6 illustreras de torkar med fuktgenomträngning för både väggar och tak. Fuktskador förekom även på betong golven i virkestorkar, där 40 av 76 hade vissa skador men endast 11 av 76 hade inga fuktskador

Svarsalternativ

Fuktgenomträngnin

g i väggar.

Fuktgenomträngning i

tak.

A) Ingen.

42,1

0

(36 av 76)

14,5

0

(586 av 741)

B) På enstaka ställen. 10,5

0

(8av 76)

11,8

0

(85 av 741)

C) På många ställen.

47,4

0 (

35 av 741)

73,7

0 (70

av 741)

(52)

(53)

41

6. Åtgärder

Det finns få undersökningar om reparationsmetoder, – material och underhållsåtgärder för betong som utsätts för den typ av aggressiv miljö som råder i virkestorkar. En del praktisk erfarenhet finns att tillgå, men ofta har åtgärderna inte fungerat tillräckligt bra eftersom de inte provats ut och anpassats för den aggressiva miljön. Det är därför svårt att ge förslag på möjliga åtgärder för de torkar som ingått i fältundersökningen, utan dessa måste baseras på tidigare rekommendationer från litteraturen och leverantörer som är verksamma inom området.

Vid fältundersökningen fokuserades bland annat på sprickor i konstruktionens mest kritiska delar, dvs. mellanbjälklag, tak och väggar. Även golv observerades, dock endast vid enstaka fall.

Reparationsåtgärder som behandlas i detta kapitel rör den typ av skador som registrerats under fältundersökningen samt skador som för övrigt är vanligt förekommande i betongtorkar. Följande reparationer tas upp:

 Tätning av sprickor  Tätning av fogar

(54)

42

6.1 Tätning av sprickor

Majoriteten av undersökta betongtorkar i studien uppvisar flera olika typer av sprickor (se kapitel 3). Reparationsmetoder som kan användas för tätning av dessa sprickor innefattar:

 Applicering av ångtät skyddsbeläggning över hela betongytan. Skyddsbeläggningens förmåga att klara/överbrygga sprickrörelser måste vara god.

 Injektering med olika typer av injekteringsmaterial såsom cement eller polymerförstärkt cementbruk. Det är emellertid mycket svårt att få sprickorna helt täta genom injektering eftersom stora rörelser uppstår i betongen vid temperaturväxlingar.

 Utanpåliggande tätning som utförs genom att fräsa upp en fog i sprickan och sedan täta fogen med lämplig fogmassa.

För samtliga årgärder gäller att betongytorna måste vara hela, rena och torra.

Reparationsmetoderna beskrivs närmare i Betonghandboken och Andreasson et al 1999.

6.2 Tätning av fogar

Flertalet betongtorkar med prefabricerade betongelement uppvisar lossnande fogmassa mellan konstruktionselementen. Detta är ett vanligt problem sedan lång tid tillbaka. Åtgärdsförslag för val av material samt en utförandebeskrivning efterlyses. Som det ser ut idag lossnar som regel

fogmassorna i ett tidigt skede.

Liksom vid tätning av sprickor, är det också vid omfogning väldigt viktigt att rengöra fogytan väl före fogningsarbetet inleds.