8.3.4. og 8.3.5. Alkalívirkni steinefna

Leiðbeiningar

1 Inngangur

Með ákvæðunum eru settar fram kröfur um prófunaraðferðir sem er ætlað að takmarka áhættu á alkalískemmdum í steypu.
Grein 8.3.4. er hugsuð fyrir steinefnaframleiðendur til að þeir geti upplýst notendur steinefnanna um hæfi þeirra til notkunar í steinsteypu og líka fyrir steypuframleiðendur svo þeir geti metið hæfi steinefnanna í steinsteypuframleiðslu sína.
Grein 8.3.5. er hugsuð fyrir steinsteypuframleiðendur og hönnuði til að meta hæfi virkra steinefna í steypublöndur.

2 Prófunaraðferðir

Aðferðirnar sem ákvæði 8.3.4. og 8.3.5. vísa í eru mismunandi að því leiti að annarsvegar er um að ræða (AAR-2) hraðpróf (14 daga próf) sem er ætla til að skoða hvort steinefni sé virkt eða óvirkt. Hins vegar eru árs próf (AAR-3.1 og AAR-3.2) þar sem er verið að prófa samsetningu steinefna. Í öllum aðferðunum eru sýni prófuð við hækkaðan hita og lengdarmæld reglulega til að ákvarða þenslu.
Hér verður þessum aðferðum lýst, en ekki er hægt að framkvæma prófanirnar með þessum leiðbeiningum einungis, nauðsynlegt er að hafa nákvæmari lýsingu prófunaraðferðanna en þær upplýsingar er að finna í heimildinni hér að neðan. Aðferðirnar eru þróaðar af RILEM (samtökum rannsóknarstofa og sérfræðinga á sviði byggingarefna) og gefnar út árið 2016.
Til að teljast óvirk m.t.t. 3. mgr. í grein 8.3.5. þá þarf steinefni að standast prófanir bæði skv. aðferð a og aðferð b í grein 8.3.4.

Hraðpróf AAR-2

Hraðprófið AAR-2, er múrstrendingapróf þar sem sýni er prófað í 2 vikur við 80°C í NaOH lausn. Þar sem sýnin eru múrstrendingar er bara hægt að prófa steinefni með kornastærð á bilinu 125 µm til 4 mm, því þarf að mala stærri kornastærðir.
Hægt er að prófa steinefni með staðlaðri kornakúrfu eða notast við náttúrulega kornakúrfu þar sem fínefni minni en 125 um og korn stærri en 4 mm eru fjarlægt. Þegar þarf að prófa gróf steinefni (stærri en 4 mm) þá þarf að mala þau og sigta í staðlaða kornakúrfu. Tvær sýnastærðir eru í boði fyrir múrstrendinga skv. aðferðinni, 285x25x25 mm og 160x40x40 mm.

Mynd 1: Grafið sýnir dæmigerða ferla úr AAR-2 hraðprófi. Rauði punkturinn (tígullaga) sýnir mörk samkvæmt
8.3.4. gr. byggingarreglugerðar nr. 112/2012. Svarti ferillinn (sá efri) er sýni sem fellur á prófinu og steinefnið
telst virkt, blái ferillinn (sá neðri) er sýni sem stenst prófið og steinefni telst óvirkt.

Prófun fer þannig fram að steypir eru 3 múrstrendingar (prófhlutir) og teljast þeir eitt sýni. Strendingarnir eru teknir úr mótum eftir 24 klst. og lengdarmældir. Því næst settir í vatn og geymdir við 80°C í 24 klst og eftir það lengdarmældir, svokölluð núll mæling. Þá eru strendingarnir settir í 1 M (mólar) lausn af NaOH við 80°C í 14 daga og strendingarnir lengdarmældir að 14 dögum liðnum og þrisvar á þessu 14 daga tímabili til viðbótar. Þensla er reiknuð út frá lengdarmælingum og þenslan sem segir til um virkni sýnisins er meðaltal prófhlutanna þriggja frá núll mælingu að 14 daga mælingu.

Árspróf AAR-3.1 og AAR-3.2

Ársprófið AAR-3.1, er steypustrendingapróf þar sem sýni er prófað í 52 vikur við 38°C í rakamettuðu umhverfi. Í þessari prófunaraðferð er notuð sú steinefnablanda sem framleiða á steypu úr. Nota skal CEM I sement með háu alkalíinnihaldi þannig að alkalíinnihald (Na2Oeq) steypublöndunnar sé 5,5 kg í rúmmetra steypu. Bæta má natríumhýdroxíði í steypublönduna til að ná réttu alkalíinnihaldi.

Sýnastærð steypustrendings skal vera 250 ± 50 mm á lengt og 75 ± 5 mm á breidd. Prófun fer þannig fram að steyptir eru 3 steypustrendingar (prófhlutar) og teljast þeir eitt sýni.
Strendingar eru teknir úr mótum eftir 24 klst. og lengdarmælir og vigtaðir.
Mælingar fara fram eftir 2, 4, 13,26 og 52 vikur frá því að strendingarnir voru steyptir. Þensla er reiknuð út frá lengdarmælingum og þenslan sem segir til um virkni sýnisins er meðaltal prófhlutanna þriggja frá núll mælingu að 52 vikna mælingu.

Mynd 2: Grafið sýnir dæmigerða ferla úr AAR-3.1 og AAR-3.2 hraðprófum. Rauði punkturinn (tígullaga) sýnir
mörk samkvæmt 8.3.4. og 8.3.5. gr. byggingarreglugerðar nr. 112/2012. Svarti ferillinn (sá efri) er sýni sem
fellur á prófinu og steypublandan telst virkt, blái ferillinn (sá neðri) er sýni sem stenst prófið og
steypublandan telst óvirkt.

Ársprófið AAR-3.2, sem grein 8.3.5. vísar í er að flestu leyti eins og AAR-3.1. í framkvæmd, en í því er notast við steypublönduna sem er fyrirhugað að nota með auknu alkalíinnihaldi, því er AAR-3.2 prófið hæfnispróf. Þ.e.a.s. verið er að prófa fyrirhugaða steypublöndu með þeirri steinefnasamsetningu og því sementi sem framleiðandi vill prófa hvort hæfi m.t.t. alkalívirkni. Reikna þarf alkalíinnihald steypublöndunnar X (X = alkalíinnihald steypublöndu [Na2Oeq]) og blandan sem er prófuð þarf að vera með alkalíinnihaldið 1,4*X.

3 Efni

Na2Oeq er skilgreint sem hlutfallið af alkalíinnihaldi [Na2O + 0,658 x Ka2O] sementsins. Þegar þarf að hækka alkalíinnihald steypublöndu þá er natríumhýdroxíði bætt í blendivatn áður en að steypan er hrærð þannig að alkalíinnihald blöndunnar er 5,5 ± 0,2 kg/m³ (Na2Oeq)
Í AAR-2 og AAR-3.1 skal notast við CEM I sement, en skilgreiningar á CEM I sementi er að finna í ÍST EN 197. Í AAR-2 aðferðina skal nota CEM I sement með Na2Oeq ≥ 1,0% . Í AAR-3.1 aðferðina skal nota CEM I sement með Na2Oeq á bilinu 0,9 til 1,3%. Í AAR 3.2 er notað það sement sem á að prófa samhliða steinefnablöndu fyrirhugaðrar steypublöndunnar með viðbættu 40% alkalíinnihaldi í formi natríumhýdroxíðs.

4 Hátt hita-og rakastig á notkunartíma

Notkun virkra steinefna er ekki heimil ef steypt mannvirki verður viðvarandi fyrir háu hita- og rakastigi. En það er vegna þess að þá verður mannvirkið fyrir samskonar eða meira áreiti og við prófanir við hækkað hitastig. Miða má við að ef umhverfi mannvirkis er viðvarandi þannig að umhverfisraki fari yfir 95% og hiti yfir 50° C að þá teljist aðstæður þannig að ekki skuli nota virk fylliefni.

Tilvísanir

  • Byggingarreglugerð nr. 112/2012 með síðari breytingum
  • Lög um mannvirki nr. 160/2010 með síðari breytingum
  • Philip Nixon og Ian Sims (2016). RILEM Recommendations for the Prevention of Damage by Alkali-Aggregate Reactions in New Concrete Structures, Springer Series: RILEM State of-the Art Report of the RILEM Technical Committee 219-ACS
  • ÍST EN 197-1 - Sement - Hluti 1: Samsetning, eiginleikar og samræmiskröfur fyrir venjulegt sement

Yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið á leiðbeiningunni:

ÚtgáfaLýsing á breytinguDags.
1.0Á ekki við5.12.2022