14.611 Alkalireaktivitet av tilslagsmaterialer - Statens vegvesen
14.611 Alkalireaktivitet av tilslagsmaterialer - Statens vegvesen
14.611 Alkalireaktivitet av tilslagsmaterialer - Statens vegvesen
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>14.611</strong> side 1 <strong>av</strong> 3<br />
Håndbok 014 Laboratorieundersøkelser<br />
14.6 Betong og materialer til betong<br />
14.61 Undersøkelse <strong>av</strong> delmaterialer<br />
<strong>14.611</strong> <strong>Alkalireaktivitet</strong> <strong>av</strong> tilslagsmateriale<br />
Versjon april 2005<br />
erstatter versjon juli 1997<br />
Omfang<br />
Dette er metoder for bestemmelse <strong>av</strong> alkalireaktivitet<br />
<strong>av</strong> <strong>tilslagsmaterialer</strong> for betong.<br />
<strong>Alkalireaktivitet</strong> <strong>av</strong> <strong>tilslagsmaterialer</strong> skal undersøkes<br />
<strong>av</strong> laboratorier med kompetanse for dette, f.eks.<br />
laboratorier som er godkjent <strong>av</strong> Kontrollrådet for<br />
betongprodukter, klasse P.<br />
Prinsipp<br />
Undersøkelse <strong>av</strong> alkalireaktivitet kan f.eks. utføres som<br />
en totrinns undersøkelse. Dersom ikke trinn nr. 1 gir<br />
fyllestgjørende svar på om tilslaget er reaktivt eller<br />
ikke reaktivt, gjennomføres trinn nr. 2.<br />
1. Petrografisk analyse til fastleggelse <strong>av</strong> tilslagets prosentvise<br />
innhold (masseprosent) <strong>av</strong> risikobergarter, dvs.<br />
alkalireaktive bergarter og mulig alkalireaktive bergarter.<br />
2. Måling <strong>av</strong> ekspansjon <strong>av</strong> mørtelprismer som er<br />
lagret i NaOH-løsning.<br />
Kommentar: Alternativt kan betongresepters alkalireaktivitet<br />
undersøkes og dokumenteres ved funksjonprøving<br />
etter betongprismemetode. Dette er meget tidkrevende,<br />
1 til 2 år, og vil normalt ikke være aktuelt i<br />
vanlig prosjekteringssammenheng.<br />
I henhold til spesifikasjoner for betongstøp (NS-EN<br />
12620 (2003) og <strong>Statens</strong> <strong>vegvesen</strong>s Håndbok 026 -<br />
Prosesskode 2) skal tilslagets alkalireaktivitet være<br />
dokumentert og tilfredsstille kr<strong>av</strong> i henhold til Norsk<br />
Betongforenings publikasjon nr. 21 (2004).<br />
Referanser<br />
Kontrollrådet (2003): Metoder for prøving <strong>av</strong> tilslag -<br />
Del 2 - For laboratorier<br />
NB Publikasjon nr. 21 (2004): Bestandig betong med<br />
alkalireaktivt tilslag.<br />
NS-EN 932 (1996): Prøvingsmetoder for generelle<br />
egen-skaper for tilslag Del 1: Metoder for prøvetaking<br />
NS-EN 932 (1999): Prøvingsmetoder for generelle<br />
egen-skaper for tilslag Del 2: Metoder for deling <strong>av</strong><br />
laboratorieprøver<br />
NS-EN 932 (1996): Prøvingsmetoder for generelle<br />
egenskaper for tilslag Del 3: Prosedyre og terminologi<br />
for forenklet petrografisk beskrivelse.<br />
Utstyr<br />
- kalibrert vekt med nøyaktighet 0,5 g i området 0-<br />
1350 gram<br />
- kontrollert tørkeskap/varmeskap<br />
- kontrollerte sikter<br />
- kotrollert siktemaskin<br />
- sanddeler (kan evt. utelates dersom en isteden benytter<br />
kvarting)<br />
- bokser eller lignende til innstøping <strong>av</strong> tilslagskorn i<br />
epoksy<br />
- polarisasjonsmikroskop med dreiebord og trådkors og<br />
målenett eller lignende (slik at kornstørrelsen lett kan<br />
bestemmes) i et okular. Mikroskopet skal være <strong>av</strong> tilstrekkelig<br />
kvalitet og inneholde flere objektiver (med<br />
forskjellig forstørrelse)<br />
- punktteller, f. eks “Swift Automatic Point Counter”<br />
- knuser for produksjon <strong>av</strong> tilslag mellom 0,15 mm og<br />
4,8 mm<br />
- mørtelblander etter NS-EN 196-1, (1992-utg<strong>av</strong>e eller<br />
senere) pkt 4.4, dog med minste klaring mellom<br />
blandekar og blandeskovel større enn 4,8 mm<br />
- utstyr for bestemmelse <strong>av</strong> flytmål, ”Flow table” etter<br />
ASTM C 230-90<br />
- støpeformer etter NS-EN 196-1, (1992-utg<strong>av</strong>e eller<br />
senere) pkt 4.5, dog med sentrisk plasserte utsparinger<br />
i kortendene for gjennomføring <strong>av</strong> måleknaster. Det<br />
skal være et system for å ivareta forsvarlig innfesting<br />
<strong>av</strong> knaster med hensyn til sentrisitet, rettvinklethet og<br />
unn-gåelse <strong>av</strong> fastkiling.<br />
NS-EN 12620 (2003): Tilslag for betong.<br />
014 Laboratorieundersøkelser
Petrografisk analyse<br />
Prøvingsprosedyre sandtilslag<br />
En representativ sandprøve anvendes til prøvingen.<br />
Normalt er en prøve på min. 2 kg tilstrekkelig til å få<br />
splittet ut nok materiale i fraksjonene som skal prøves.<br />
Neddeling <strong>av</strong> prøven ved sanddeler eller kvarting til ca<br />
1 kg. Deretter tørking og fraksjonering ved sikting.<br />
Fraksjonene 1/2 mm og 2/4 mm tas vare på. Neddeling<br />
<strong>av</strong> fraksjonene 1/2 og 2/4 mm ved sanddeler (eller<br />
kvarting) til passende prøvestørrelser 1)<br />
Hele bergartsidentifiseringen må foretas i tynnslip.<br />
Utsplittede deler <strong>av</strong> fraksjonene 1/2 mm og 2/4 mm<br />
støpes inn i epoksy. Det er meget viktig at siktene er<br />
godt rengjorte, slik at prøven ikke forurenses <strong>av</strong><br />
”fremmede” bergartskorn. Det fremstilles så 2 stk<br />
tynnslip <strong>av</strong> fraksjon 2/4 mm og 1 stk tynnslip <strong>av</strong><br />
fraksjon 1/2 mm. Det foretas deretter punkttelling <strong>av</strong><br />
tynnslipene i polarisasjonsmikroskop i henhold til<br />
senere beskrivelse.<br />
I rapporten angis bergartssammensetningen som gjennomsnittet<br />
<strong>av</strong> de telte fraksjonene (i volumprosent -<br />
dvs % <strong>av</strong> antall telte punkter). Resultatene <strong>av</strong><br />
punkttellin-gen <strong>av</strong> hver fraksjon må kunne oppgis på<br />
forlangende fra Kontrollrådet.<br />
Prøvingsprosedyre grovt tilslag<br />
En representativ prøve (normalt er en prøve på 2-3 kg<br />
tilstrekkelig) knuses forsiktig ned i flere trinn i en<br />
kjeft-knuser. Det tilstrebes at 2/4 mm fraksjonen<br />
kubiseres”. Sjekk bør foretas når tilslaget inneholder<br />
”bløte” berg-arter (som kan oppkonsentreres i de finere<br />
fraksjoner) Dersom laboratoriet mottar flere<br />
steinfraksjoner, blan-des utsplittede deler <strong>av</strong> de ulike<br />
fraksjonene sammen i like deler. Prøven knuses<br />
deretter ned. Nedknusingen bør være skånsom (i flere<br />
trinn), slik at svake bergarter ikke anrikes i de fine<br />
fraksjonene. Fraksjonen 2/4 mm siktes så ut fra den<br />
knuste prøven. Det er meget viktig at knuser og sikter<br />
er godt rengjorte, slik at prøven ikke forurenses <strong>av</strong><br />
”fremmede” bergartskorn. Dersom lab-oratoriet mottar<br />
en knust sand produsert samtidig med de innsendte<br />
pukkfraksjonene, kan man alternativt sikte fraksjonen<br />
2/4 mm ut fra denne for analyse. Det frem-stilles så 2<br />
stk tynnslip <strong>av</strong> fraksjon 2/4 mm. Det foretas deretter<br />
punkttelling <strong>av</strong> tynnslipene i polarisasjons-mikroskop i<br />
henhold til senere beskrivelse. Bergartssammensetningen<br />
i fraksjon 2/4 mm antas å representere<br />
tilslagets ”sanne” sammensetning. Den angis som<br />
gjennomsnittet <strong>av</strong> de telte slipene (i volumprosent –<br />
dvs. % <strong>av</strong> antall telte punkt).<br />
Punkttelling<br />
Punkttellingen skal foretas over hele slipet. For å<br />
dekke hele slipflaten er det nødvendig å snu slipene i<br />
punkt-telleren. På hvert slip <strong>av</strong> 2/4 mm-fraksjonen<br />
telles ca. 500 punkter, mens ca. 1000 punkter telles i<br />
slipet <strong>av</strong> 1/2 mm-fraksjonen.<br />
<strong>14.611</strong> - side 2 <strong>av</strong> 3<br />
Hver bergart skal klassifiseres og plasseres i én <strong>av</strong> de 9<br />
bergartsgruppene i henhold til Tillegg 4. På grunn <strong>av</strong> at<br />
norske bergarter ofte er omdannet og deformerte, vil en<br />
klassifikasjon i flere tilfeller være vanskelig. Derfor<br />
skal det ved inndeling tas spesielt hensyn til<br />
bergartenes tekstur og deformasjonsgrad. De 9<br />
bergartsgruppene deles inn i alkalireaktive bergarter<br />
(dokumentert alkali-reaktive i betongkonstruksjoner),<br />
tvilstilfeller og ikke-alkalireaktive bergarter. I<br />
prosjektet ”NORMIN 2000” /3/ ble det utarbeidet et<br />
bildeatlas med foto og beskrivelse <strong>av</strong> de fleste<br />
bergartene angitt i bergartslista. Denne kan fås ved<br />
henvendelse til PGL.<br />
Akselerert mørtelprismemetode<br />
Utstyr<br />
Laboratorieklima<br />
Temperaturen i skapet hvor tilslaget tørkes, skal være<br />
(110 ± 5) °C.<br />
Laboratoriet hvor prøvene lages, skal ha (20 ± 2) °C og<br />
min 50 % RF.<br />
Skapet eller rommet hvor prøvene lagres i<br />
støpeformene, skal ha (20 ± 1) °C og min 95 % RF.<br />
Vanntemperaturen i beholderne hvor prøvene lagres,<br />
skal være (20 ± 1) °C før oppvarming og (80 ± 2) °C<br />
etter oppvarming.<br />
Væsketemperaturen i NaOH løsningen hvor prøvene<br />
lagres, skal være (80 ± 2) °C.<br />
Laboratoriet hvor prøvene måles, skal ha (20 ± 1) °C<br />
og (50 ± 5) % RF.<br />
Klargjøring<br />
Klargjør siktemaskin, nødvendige sikt, knuser for produksjon<br />
<strong>av</strong> tilslag mellom 0,15 mm og 4,8 mm og<br />
mørtelblander etter NS-EN 196-1 (1992-utg<strong>av</strong>e eller<br />
senere) pkt 4.4, dog med minste klaring mellom<br />
blande-kar og blandeskovel større enn 4,8 mm.<br />
Klargjør utstyr for bestemmelse <strong>av</strong> flytmål, ”Flow<br />
table” etter ASTM C 230-90 og støpeformer etter NS-<br />
EN 196-1 (1992-utg<strong>av</strong>e eller senere) pkt 4.5, dog med<br />
sentrisk plasserte utsparinger i kortendene for<br />
gjennomføring <strong>av</strong> måle-knaster.<br />
Prøvingsprosedyre sandtilslag<br />
Klargjøring <strong>av</strong> tilslag<br />
Stein som skal prøves, knuses ned til nødvendige<br />
mengder innen fraksjoner mellom 0,15 og 4,8 mm.<br />
Ved knusing skal mest mulig kubisk kornform<br />
etterstrebes, og knusingen skal skje skånsomt i flere<br />
trinn. Alt tilslag skal fraksjoneres og vaskes rent over<br />
en sikt innen hver fraksjon, for deretter å tørkes til<br />
konstant vekt ved (110 ± 5) °C, lagres tørt og nedkjøles<br />
til (20 ± 1) °C før bruk.<br />
Mørtelsammensetning<br />
For hvert forsøk skal det benyttes:<br />
- (600 ± 0,5) gram sement Norcem Std, CEM I 42,5 R i<br />
henhold til NS 3086 med dokumentert alkaliinnhold og<br />
014 Laboratorieundersøkelser
volumekspansjon. Sementen skal frasiktes korn større<br />
enn 1,2 mm før bruk.<br />
- (1350 ± 0,5) gram tilslag hvor<strong>av</strong>:<br />
- 202,5 gram (15 %) korn 0,15 - 0,30 mm<br />
- 337,5 gram (25 %) korn 0,30 - 0,60 mm<br />
- 337,5 gram (25 %) korn 0,60 - 1,2 mm<br />
- 337,5 gram (25 %) korn 1,2 - 2,4 mm<br />
- 135,0 gram (10 %) korn 2,4 - 4,8 mm<br />
- 270 ± 0,5 gram destillert eller deionisert vann<br />
Blanding<br />
Mørtelblanding skal framstilles som beskrevet i NS-EN<br />
196-1: pkt 6.3. Tilslaget kan sammenblandes før det<br />
helles i blandekaret.<br />
Prøvingsprosedyre grovt tilslag<br />
Før prøving knuses det grove tilslaget forsiktig ned i<br />
flere trinn. Deretter følges samme prosedyre som for<br />
sand. Det antas at den målte ekspansjonen på det<br />
nedknuste tilslaget er representativ for<br />
alkalireaktiviteten til det grove tilslaget.<br />
Prøvingsprosedyre blandet tilslag<br />
Dersom det blandede tilslaget også består <strong>av</strong> grovt<br />
tilslag (dvs. sand blandet med grovt tilslag eller grovt<br />
tilslag blandet med sand), knuses de grove tilslagene<br />
først ned (hver for seg). Det blandede tilslaget settes<br />
sammen slik at hver fraksjon inneholder samme<br />
vektprosent <strong>av</strong> de ulike tilslagene (eksempelvis 50 vekt<br />
% <strong>av</strong> hver type dersom blandingsforholdet mellom 2<br />
tilslag skal være 50/50). Deretter følges samme<br />
prosedyre som for sandtilslag. Det antas at den målte<br />
ekspansjonen på det blandede tilslaget er representativ<br />
for alkalireaktiviteten til tilslaget med det aktuelle<br />
blandingsforholdet.<br />
Resultater<br />
Petrografisk analyse<br />
Hver bergart klassifiseres i henhold til bergartsliste,<br />
se Vedlegg 2. For grovt tilslag angis bergartssammensetningen<br />
i fraksjon 2/4 mm (% <strong>av</strong> antall telte<br />
punkter). For sand angis bergartssammensetningen<br />
som gjennomsnittet <strong>av</strong> de telte fraksjonene (% <strong>av</strong><br />
antall telte punkter).<br />
Tilslagets innhold <strong>av</strong> alkalireaktive bergarter, tvilstilfeller<br />
og ikke-alkalireaktive bergarter angis, samt<br />
type bergarter i hver <strong>av</strong> de 9 hovedgruppene (se<br />
Tillegg 4).<br />
Det gis en vurdering <strong>av</strong> tilslagets alkalireaktivitet<br />
etter følgende kriterier:<br />
<strong>14.611</strong> - side 3 <strong>av</strong> 3<br />
− tilslaget klassifiseres som alkalireaktivt dersom<br />
innholdet <strong>av</strong> risikobergarter med hensyn til alkalireaktivitet<br />
(sum <strong>av</strong> alkalireaktive bergarter og tvilstilfeller)<br />
er ≥20 volum %<br />
- ved innhold <strong>av</strong> risikobergarter < 20 volum % klassifiseres<br />
tilslaget som ikke alkalireaktivt.<br />
Akselerert mørtelprismemetode<br />
De målte ekspansjonene (i % <strong>av</strong> referanselengden) skal<br />
i tabellform minst angis etter 4 ± 1, 7 ± 1 og 14 døgns<br />
lagring i NaOH.<br />
Det gis en vurdering <strong>av</strong> tilslagets alkalireaktivitet etter<br />
følgende kriterier:<br />
- tilslaget klassifiseres som alkalireaktivt dersom 14<br />
døgns ekspansjon er ≥ 0,11 %<br />
- ved 14 døgns ekspansjon < 0,11 % klassifiseres tilslaget<br />
som ikke-alkalireaktivt.<br />
Rapportering<br />
Ved prøving etter to trinns opplegg som skissert ovenfor<br />
skal prøvingsrapporten inneholde:<br />
Identifikasjon og beskrivelse <strong>av</strong> prøve<br />
- identifikasjon <strong>av</strong> prøven (prøve nr, sted for prøvetaking<br />
/ produsent, dato, oppdragsgiver)<br />
- beskrivelse <strong>av</strong> prøven (fraksjon og materialtype som<br />
prøven består <strong>av</strong>).<br />
Petrografisk analyse<br />
- prøvingsmetode (denne beskrivelsens n<strong>av</strong>n og nummer)<br />
- tilslagets prosentvise innhold <strong>av</strong> henholdsvis alkalireaktive<br />
bergarter, mulig alkalireaktive bergarter og ikke<br />
alkalireaktive bergarter<br />
- type bergarter i hver <strong>av</strong> de 3 forannevnte gruppene<br />
- vurdering <strong>av</strong> tilslagets eventuelle alkalireaktivitet, med<br />
Kontrollrådets standard formuleringer<br />
Sørafrikansk mørtelprismemetode<br />
- prøvingsmetode (denne beskrivelsens n<strong>av</strong>n og nummer)<br />
- type sement og produsent <strong>av</strong> sementen som er anvendt<br />
ved analysen<br />
- ekspansjon <strong>av</strong> mørtelprismene ved de ulike tidspunkt<br />
for <strong>av</strong>lesning<br />
- vurdering <strong>av</strong> prøvingsresultatene med hensyn til<br />
tilslagets alkalireaktivitet<br />
Dersom utstyr eller fremgangsmåte ikke er som i de<br />
gjeldende beskrivelser, skal dette angis i rapporten, og<br />
det skal gis en vurdering <strong>av</strong> hvordan <strong>av</strong>vikene antas å ha<br />
påvirket resultatene.<br />
014 Laboratorieundersøkelser