Chloride profiling in marine concrete - methods and tools for sampling

Abstract: Popular Abstract in Swedish Detta projekt fokuserar på hur man på bästa sätt bestämmer kloridprofiler i marina betongkonstruktioner. När borrmjöl från provtagning på marina betongkonstruktioner analyseras, är det inte ovanligt att de olika kloridprofilerna varierar oerhört mycket även om provtagningspunkterna ligger mycket nära varandra inom ett område med till synes homogen betong. Syftet med projektet har varit att hitta förklaringar till de extrema variationer i kloridinnehåll som beskrivits ovan, samt att hitta undersökningsmetoder som minskar dessa variationer. Laboratoriestudierna har bestått i provtagningar på en betongplatta som har stått helt nedsänkt i saltlösning en längre tid i laboratorium. Provtagningarna på denna platta har dels utförts genom uttagning av borrmjöl samt genom kärnborrning med 100 mm kärnor. Borrmjölet har tagits ut med borr av olika storlek för att kunna se om borrdiametern inverkade på resultatet vad gäller spridningen i kloridinnehåll. De kloridprofiler som erhållits från kärnorna har använts som referens för alla borrmjölsprover. Studien visar att svarvning av kärnor är det absolut bästa sättet att ta prover på, med hänsyn till spridning i kloridinnehåll. Studien visar också att om mindre borrdiametrar används vid uppsamling av borrmjöl, så skall detta borrmjöl tas som blandprov från ett flertal intilliggande borrhål. Oavsett hur proverna tas så skall analysen av dessa också inkludera cementinnehållet i proverna. Att redovisa resultaten som klorid i förhållande till cementinnehåll ger mindre variationer mellan proverna jämfört med om kloridinnehållet bara bestäms som andel av själva provet. Under projektets gång har två fältstudier utförts, en i Trelleborgs hamn och en i Malmö oljehamn, båda i södra delen av Sverige. Fältstudien i Trelleborgs hamn har omfattat en inventering av alla kajkonstruktionerna i hamnen, en klimatstudie över området med avseende på vindhastighet och vindriktning samt vattenstånd och temperatur följt av en mer detaljerad undersökning med provborrningar i en utvald kaj. Studien visar att exponeringen av betongkonstruktionerna ut mot öppet hav klart påverkar kloridupptagningen i konstruktionerna mer än den förhärskande vindriktningen. Även fältstudien i Malmö oljehamn visar samma resultat. Slutsatsen av dessa studier är att betongprover tas från konstruktioner i marin miljö så är det viktigt att inte bara studera den omgivande miljön såsom den förhärskande vindriktningen utan att även ta hänsyn till hur konstruktionen eller konstruktionsdelen är exponerad för öppet hav. Studierna i laboratoriet visar också att om möjligheten finns så skall provtagningen genomföras genom att ta borrkärnor, eftersom resultaten av kloridanalyserna uppvisar minst spridning med denna metod. Om det inte är möjligt att ta ut kärnor, så är minsta rekommendabla borrdiameter 20 mm. Laboratoriestudierna visar att när så små borrdiametrar som 8 mm används, så måste proverna tas ut som samlingsprover från flera närliggande borrhål för att minimera spridningen i kloridinnehåll. Oavsett hur proverna tas ut så skall även cementinnehållet i provet analyseras samtidigt. Eftersom svensk ballast normalt utgörs av kristallint urberg och således inte binder klorider till sig, så kan spridningen i kloridinnehåll mellan olika provtagningspunkter minimeras genom att redovisa kloridinnehållet i vikts-% av cementinnehållet.