Impregnering av undervattenskonstruktioner. Presenterat av Anders Selander, Cementa, på Betongdagen den 13 oktober 2016 i Stockholm.

1. Impregnering av undervattenskonstruktioner
Anders Selander (Cementa)

2. EN 1504-2
Hydrophobic impregnation (H)
•Icke filmbildande ex. silan, siloxan
(vattenavstötande yta)
Impregnation (I)
•Filmbildande ex. silikat, TEOS
(portätning och förstärkning av yta)
Coating (C)
•Beläggning ex. bitumen, polyuretan
(skyddande lager på ytan) epoxi, akryl mm.

3. Vad händer med betongen när den impregneras?
θ
θ
Hydrophobic
material
θ > 90º
θ
θ
Hydrophilic
material
θ < 90º
θ
θ
θ = 90º

4. Impregnera
(x antal faktorer avgör om det kommer att lyckas)
1
Betongens fukttransport och fuktfixering påverkas
i det impregnerade skiktet
2 (a)
Fuktnivån i betongen kan påverkas
Transport av ämnen lösta i vatten påverkas
(b)
armeringskorrosion, kloridinträngning, ASR, inre och yttre
frostangrepp, karbonatisering, kalkutfällningar, urlakning,
sulfatangrepp mm.

5. Motstånd mot kloridinträngning-silanimpregnering
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
0 5 10 15 20 25 30 35
Totalchloridepercementweight[%]
Depth [mm]
2007 (Three year exposure)
Untreated 07
Treated 07
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
0 5 10 15 20 25 30 35
Totalchloridepercementweight[%]
Depth [mm]
2014 (Ten year exposure)
Untreated 14
Treated 14

6. Fuktsänkning-silanimpregnering
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Temperatur(°C)
RF(%)
S-IMP (90 mm) RF %
S-ref (90 mm) RF %
S-IMP (30 mm) °C
S-IMP (60 mm) °C
S-IMP (90 mm) °C
S-ref (30 mm) °C
S-ref (60 mm) °C
S-ref (90 mm) °C

10. Kärnkraftverken-tillståndsbedömningar/analyser
Tryckhållfasthet 40-160 Mpa
Vct,ekv 0,35-0,45
Tunnslip generellt små urlakningszoner men i
enstaka fall upp till 10 mm
pH något enstaka fall (11,2 första 10 mm)
Densitet ~2200-2350 kg/m3
Kloridanalyser Höga värden (många över 1,0 vikts-%) !!!

11. Fuktmätning i torrlagd vattenväg
0
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
F6 F5 F1 F4 F3 F2
Temperatur[C]
Relativfuktighet[%]
RF Luft
RF Betong
Temp Luft
Temp Betong
• Oskarshamn (juni 2014)
• Torrlagd vattenväg
• Fuktmätning vid 30 mm
djup i betongen
• F6 närmast luftintag
• F2 närmast utlopp

12. Fältförsök-kloridinträngning under tryck
Impregnerad med silan och bärare
15 vikts-% NaCl
28 dygn
2,5m 5m 7,5m och 10m

14. 0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kloridjoner/cement[vikt-%]
[mm]
Silanimpregnerade
28 dygn, 15 % kloridjoner, 10 meters djup
vct=0,45 Referens
vct=0,45 Impregnerad

15. 0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kloridjoner/cement[vikt-%]
[mm]
Silanimpregnerade
28 dygn, 15 % kloridjoner, 2,5 meters djup
vct=0,45 Referens
vct=0,45 Impregnerad
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kloridjoner/cement[vikt-%]
[mm]
Silanimpregnerade
28 dygn, 15 % kloridjoner, 5 meters djup
vct=0,45 Referens
vct=0,45 Impregnerad
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kloridjoner/cement[vikt-%]
[mm]
Silanimpregnerade
28 dygn, 15 % kloridjoner, 7,5 meters djup
vct=0,45 Referens
vct=0,45 Impregnerad
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kloridjoner/cement[vikt-%]
[mm]
Silanimpregnerade
28 dygn, 15 % kloridjoner, 10 meters djup
vct=0,45 Referens
vct=0,45 Impregnerad

16. 0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
kloridjoner/cement[vikt-%]
[mm]
Silanimpregnerade
28 dygn, 15 % kloridjoner, 10 meters djup
vct=0,8 Referens
vct=0,8 Impregnerad

17. • A-D går att impregnera om
betongen går att torka ut i den
aktuella konstruktionen.
• Impregneringen kan begränsa
kloridtillförseln i miljö A-D
förutsatt att rätt yta behandlas.
• Det går knappast att torka ut
betongen med hjälp av
impregneringen i någon av
miljöerna A-D.
• Impregneringen kan inte
förväntas ge någon effekt mot
redan pågående korrosion.
(Hassanzadeh & Tang, 2009)

18. Slutsatser-undervattensmiljöer (kärnkraftverk)
 Det går att torka ut vissa undervattensmiljöer
 En del av dessa bör gå att impregnera
 Impregneringen fungerar under tryck (preliminära resultat)
 Dåligt alternativ mot pågående armeringskorrosion
 Dåligt alternativ vid höga kloridkoncentrationer
 Bra alternativ för att begränsa kloridtransporten in i konstruktionen

19. Vill du veta mer?
www.energiforsk.se
RAPPORT 2016:283

20. Tack för uppmärksamheten!