14.611 Alkalireaktivitet av tilslagsmaterialer - Statens vegvesen

14.611 side 1 av 3
Håndbok 014 Laboratorieundersøkelser
14.6 Betong og materialer til betong
14.61 Undersøkelse av delmaterialer
14.611 Alkalireaktivitet av tilslagsmateriale
Versjon april 2005
erstatter versjon juli 1997
Omfang
Dette er metoder for bestemmelse av alkalireaktivitet
av tilslagsmaterialer for betong.
Alkalireaktivitet av tilslagsmaterialer skal undersøkes
av laboratorier med kompetanse for dette, f.eks.
laboratorier som er godkjent av Kontrollrådet for
betongprodukter, klasse P.
Prinsipp
Undersøkelse av alkalireaktivitet kan f.eks. utføres som
en totrinns undersøkelse. Dersom ikke trinn nr. 1 gir
fyllestgjørende svar på om tilslaget er reaktivt eller
ikke reaktivt, gjennomføres trinn nr. 2.
1. Petrografisk analyse til fastleggelse av tilslagets prosentvise
innhold (masseprosent) av risikobergarter, dvs.
alkalireaktive bergarter og mulig alkalireaktive bergarter.
2. Måling av ekspansjon av mørtelprismer som er
lagret i NaOH-løsning.
Kommentar: Alternativt kan betongresepters alkalireaktivitet
undersøkes og dokumenteres ved funksjonprøving
etter betongprismemetode. Dette er meget tidkrevende,
1 til 2 år, og vil normalt ikke være aktuelt i
vanlig prosjekteringssammenheng.
I henhold til spesifikasjoner for betongstøp (NS-EN
12620 (2003) og Statens vegvesens Håndbok 026 -
Prosesskode 2) skal tilslagets alkalireaktivitet være
dokumentert og tilfredsstille krav i henhold til Norsk
Betongforenings publikasjon nr. 21 (2004).
Referanser
Kontrollrådet (2003): Metoder for prøving av tilslag -
Del 2 - For laboratorier
NB Publikasjon nr. 21 (2004): Bestandig betong med
alkalireaktivt tilslag.
NS-EN 932 (1996): Prøvingsmetoder for generelle
egen-skaper for tilslag Del 1: Metoder for prøvetaking
NS-EN 932 (1999): Prøvingsmetoder for generelle
egen-skaper for tilslag Del 2: Metoder for deling av
laboratorieprøver
NS-EN 932 (1996): Prøvingsmetoder for generelle
egenskaper for tilslag Del 3: Prosedyre og terminologi
for forenklet petrografisk beskrivelse.
Utstyr
- kalibrert vekt med nøyaktighet 0,5 g i området 0-
1350 gram
- kontrollert tørkeskap/varmeskap
- kontrollerte sikter
- kotrollert siktemaskin
- sanddeler (kan evt. utelates dersom en isteden benytter
kvarting)
- bokser eller lignende til innstøping av tilslagskorn i
epoksy
- polarisasjonsmikroskop med dreiebord og trådkors og
målenett eller lignende (slik at kornstørrelsen lett kan
bestemmes) i et okular. Mikroskopet skal være av tilstrekkelig
kvalitet og inneholde flere objektiver (med
forskjellig forstørrelse)
- punktteller, f. eks “Swift Automatic Point Counter”
- knuser for produksjon av tilslag mellom 0,15 mm og
4,8 mm
- mørtelblander etter NS-EN 196-1, (1992-utgave eller
senere) pkt 4.4, dog med minste klaring mellom
blandekar og blandeskovel større enn 4,8 mm
- utstyr for bestemmelse av flytmål, ”Flow table” etter
ASTM C 230-90
- støpeformer etter NS-EN 196-1, (1992-utgave eller
senere) pkt 4.5, dog med sentrisk plasserte utsparinger
i kortendene for gjennomføring av måleknaster. Det
skal være et system for å ivareta forsvarlig innfesting
av knaster med hensyn til sentrisitet, rettvinklethet og
unn-gåelse av fastkiling.
NS-EN 12620 (2003): Tilslag for betong.
014 Laboratorieundersøkelser

Petrografisk analyse
Prøvingsprosedyre sandtilslag
En representativ sandprøve anvendes til prøvingen.
Normalt er en prøve på min. 2 kg tilstrekkelig til å få
splittet ut nok materiale i fraksjonene som skal prøves.
Neddeling av prøven ved sanddeler eller kvarting til ca
1 kg. Deretter tørking og fraksjonering ved sikting.
Fraksjonene 1/2 mm og 2/4 mm tas vare på. Neddeling
av fraksjonene 1/2 og 2/4 mm ved sanddeler (eller
kvarting) til passende prøvestørrelser 1)
Hele bergartsidentifiseringen må foretas i tynnslip.
Utsplittede deler av fraksjonene 1/2 mm og 2/4 mm
støpes inn i epoksy. Det er meget viktig at siktene er
godt rengjorte, slik at prøven ikke forurenses av
”fremmede” bergartskorn. Det fremstilles så 2 stk
tynnslip av fraksjon 2/4 mm og 1 stk tynnslip av
fraksjon 1/2 mm. Det foretas deretter punkttelling av
tynnslipene i polarisasjonsmikroskop i henhold til
senere beskrivelse.
I rapporten angis bergartssammensetningen som gjennomsnittet
av de telte fraksjonene (i volumprosent -
dvs % av antall telte punkter). Resultatene av
punkttellin-gen av hver fraksjon må kunne oppgis på
forlangende fra Kontrollrådet.
Prøvingsprosedyre grovt tilslag
En representativ prøve (normalt er en prøve på 2-3 kg
tilstrekkelig) knuses forsiktig ned i flere trinn i en
kjeft-knuser. Det tilstrebes at 2/4 mm fraksjonen
kubiseres”. Sjekk bør foretas når tilslaget inneholder
”bløte” berg-arter (som kan oppkonsentreres i de finere
fraksjoner) Dersom laboratoriet mottar flere
steinfraksjoner, blan-des utsplittede deler av de ulike
fraksjonene sammen i like deler. Prøven knuses
deretter ned. Nedknusingen bør være skånsom (i flere
trinn), slik at svake bergarter ikke anrikes i de fine
fraksjonene. Fraksjonen 2/4 mm siktes så ut fra den
knuste prøven. Det er meget viktig at knuser og sikter
er godt rengjorte, slik at prøven ikke forurenses av
”fremmede” bergartskorn. Dersom lab-oratoriet mottar
en knust sand produsert samtidig med de innsendte
pukkfraksjonene, kan man alternativt sikte fraksjonen
2/4 mm ut fra denne for analyse. Det frem-stilles så 2
stk tynnslip av fraksjon 2/4 mm. Det foretas deretter
punkttelling av tynnslipene i polarisasjons-mikroskop i
henhold til senere beskrivelse. Bergartssammensetningen
i fraksjon 2/4 mm antas å representere
tilslagets ”sanne” sammensetning. Den angis som
gjennomsnittet av de telte slipene (i volumprosent –
dvs. % av antall telte punkt).
Punkttelling
Punkttellingen skal foretas over hele slipet. For å
dekke hele slipflaten er det nødvendig å snu slipene i
punkt-telleren. På hvert slip av 2/4 mm-fraksjonen
telles ca. 500 punkter, mens ca. 1000 punkter telles i
slipet av 1/2 mm-fraksjonen.
14.611 - side 2 av 3
Hver bergart skal klassifiseres og plasseres i én av de 9
bergartsgruppene i henhold til Tillegg 4. På grunn av at
norske bergarter ofte er omdannet og deformerte, vil en
klassifikasjon i flere tilfeller være vanskelig. Derfor
skal det ved inndeling tas spesielt hensyn til
bergartenes tekstur og deformasjonsgrad. De 9
bergartsgruppene deles inn i alkalireaktive bergarter
(dokumentert alkali-reaktive i betongkonstruksjoner),
tvilstilfeller og ikke-alkalireaktive bergarter. I
prosjektet ”NORMIN 2000” /3/ ble det utarbeidet et
bildeatlas med foto og beskrivelse av de fleste
bergartene angitt i bergartslista. Denne kan fås ved
henvendelse til PGL.
Akselerert mørtelprismemetode
Utstyr
Laboratorieklima
Temperaturen i skapet hvor tilslaget tørkes, skal være
(110 ± 5) °C.
Laboratoriet hvor prøvene lages, skal ha (20 ± 2) °C og
min 50 % RF.
Skapet eller rommet hvor prøvene lagres i
støpeformene, skal ha (20 ± 1) °C og min 95 % RF.
Vanntemperaturen i beholderne hvor prøvene lagres,
skal være (20 ± 1) °C før oppvarming og (80 ± 2) °C
etter oppvarming.
Væsketemperaturen i NaOH løsningen hvor prøvene
lagres, skal være (80 ± 2) °C.
Laboratoriet hvor prøvene måles, skal ha (20 ± 1) °C
og (50 ± 5) % RF.
Klargjøring
Klargjør siktemaskin, nødvendige sikt, knuser for produksjon
av tilslag mellom 0,15 mm og 4,8 mm og
mørtelblander etter NS-EN 196-1 (1992-utgave eller
senere) pkt 4.4, dog med minste klaring mellom
blande-kar og blandeskovel større enn 4,8 mm.
Klargjør utstyr for bestemmelse av flytmål, ”Flow
table” etter ASTM C 230-90 og støpeformer etter NS-
EN 196-1 (1992-utgave eller senere) pkt 4.5, dog med
sentrisk plasserte utsparinger i kortendene for
gjennomføring av måle-knaster.
Prøvingsprosedyre sandtilslag
Klargjøring av tilslag
Stein som skal prøves, knuses ned til nødvendige
mengder innen fraksjoner mellom 0,15 og 4,8 mm.
Ved knusing skal mest mulig kubisk kornform
etterstrebes, og knusingen skal skje skånsomt i flere
trinn. Alt tilslag skal fraksjoneres og vaskes rent over
en sikt innen hver fraksjon, for deretter å tørkes til
konstant vekt ved (110 ± 5) °C, lagres tørt og nedkjøles
til (20 ± 1) °C før bruk.
Mørtelsammensetning
For hvert forsøk skal det benyttes:
- (600 ± 0,5) gram sement Norcem Std, CEM I 42,5 R i
henhold til NS 3086 med dokumentert alkaliinnhold og
014 Laboratorieundersøkelser

volumekspansjon. Sementen skal frasiktes korn større
enn 1,2 mm før bruk.
- (1350 ± 0,5) gram tilslag hvorav:
- 202,5 gram (15 %) korn 0,15 - 0,30 mm
- 337,5 gram (25 %) korn 0,30 - 0,60 mm
- 337,5 gram (25 %) korn 0,60 - 1,2 mm
- 337,5 gram (25 %) korn 1,2 - 2,4 mm
- 135,0 gram (10 %) korn 2,4 - 4,8 mm
- 270 ± 0,5 gram destillert eller deionisert vann
Blanding
Mørtelblanding skal framstilles som beskrevet i NS-EN
196-1: pkt 6.3. Tilslaget kan sammenblandes før det
helles i blandekaret.
Prøvingsprosedyre grovt tilslag
Før prøving knuses det grove tilslaget forsiktig ned i
flere trinn. Deretter følges samme prosedyre som for
sand. Det antas at den målte ekspansjonen på det
nedknuste tilslaget er representativ for
alkalireaktiviteten til det grove tilslaget.
Prøvingsprosedyre blandet tilslag
Dersom det blandede tilslaget også består av grovt
tilslag (dvs. sand blandet med grovt tilslag eller grovt
tilslag blandet med sand), knuses de grove tilslagene
først ned (hver for seg). Det blandede tilslaget settes
sammen slik at hver fraksjon inneholder samme
vektprosent av de ulike tilslagene (eksempelvis 50 vekt
% av hver type dersom blandingsforholdet mellom 2
tilslag skal være 50/50). Deretter følges samme
prosedyre som for sandtilslag. Det antas at den målte
ekspansjonen på det blandede tilslaget er representativ
for alkalireaktiviteten til tilslaget med det aktuelle
blandingsforholdet.
Resultater
Petrografisk analyse
Hver bergart klassifiseres i henhold til bergartsliste,
se Vedlegg 2. For grovt tilslag angis bergartssammensetningen
i fraksjon 2/4 mm (% av antall telte
punkter). For sand angis bergartssammensetningen
som gjennomsnittet av de telte fraksjonene (% av
antall telte punkter).
Tilslagets innhold av alkalireaktive bergarter, tvilstilfeller
og ikke-alkalireaktive bergarter angis, samt
type bergarter i hver av de 9 hovedgruppene (se
Tillegg 4).
Det gis en vurdering av tilslagets alkalireaktivitet
etter følgende kriterier:
14.611 - side 3 av 3
− tilslaget klassifiseres som alkalireaktivt dersom
innholdet av risikobergarter med hensyn til alkalireaktivitet
(sum av alkalireaktive bergarter og tvilstilfeller)
er ≥20 volum %
- ved innhold av risikobergarter < 20 volum % klassifiseres
tilslaget som ikke alkalireaktivt.
Akselerert mørtelprismemetode
De målte ekspansjonene (i % av referanselengden) skal
i tabellform minst angis etter 4 ± 1, 7 ± 1 og 14 døgns
lagring i NaOH.
Det gis en vurdering av tilslagets alkalireaktivitet etter
følgende kriterier:
- tilslaget klassifiseres som alkalireaktivt dersom 14
døgns ekspansjon er ≥ 0,11 %
- ved 14 døgns ekspansjon < 0,11 % klassifiseres tilslaget
som ikke-alkalireaktivt.
Rapportering
Ved prøving etter to trinns opplegg som skissert ovenfor
skal prøvingsrapporten inneholde:
Identifikasjon og beskrivelse av prøve
- identifikasjon av prøven (prøve nr, sted for prøvetaking
/ produsent, dato, oppdragsgiver)
- beskrivelse av prøven (fraksjon og materialtype som
prøven består av).
Petrografisk analyse
- prøvingsmetode (denne beskrivelsens navn og nummer)
- tilslagets prosentvise innhold av henholdsvis alkalireaktive
bergarter, mulig alkalireaktive bergarter og ikke
alkalireaktive bergarter
- type bergarter i hver av de 3 forannevnte gruppene
- vurdering av tilslagets eventuelle alkalireaktivitet, med
Kontrollrådets standard formuleringer
Sørafrikansk mørtelprismemetode
- prøvingsmetode (denne beskrivelsens navn og nummer)
- type sement og produsent av sementen som er anvendt
ved analysen
- ekspansjon av mørtelprismene ved de ulike tidspunkt
for avlesning
- vurdering av prøvingsresultatene med hensyn til
tilslagets alkalireaktivitet
Dersom utstyr eller fremgangsmåte ikke er som i de
gjeldende beskrivelser, skal dette angis i rapporten, og
det skal gis en vurdering av hvordan avvikene antas å ha
påvirket resultatene.
014 Laboratorieundersøkelser