Sölt í steinsteypu og múrhúð
verkefnisstjóri: Rögnvaldur Gíslason, byrjar: 1990 Lýkur: 1991
Sé vaxandi skaða að vænta af völdum salta á steinsteyptum og múrhúðuðum mannvirkjum á Íslandi, ætti að vera unnt að nota niðurstöður rannsóknaverkefnisins til þess að skipuleggja forvarnir og gera ráðstafanir til þess að komast hjá viðhaldskostnaði, sem gæti orðið verulegur bæði fyrir einstaklinga og þjóðfélagið í heild.
Niðurstöðurnar ættu íslenskir framleiðendur og hugvitsmenn að geta notað til þróun efna og tækni til varna gegn skaða, og viðgerða á skemmdum, af völdum salta.
Í meginatriðum er verkefnið fólgið í eftirfarandi þáttum: (1) Gagnaathugun og fortilraunir með mælingar á sóltum. (2) Mælingar á magni salta eftir dýpt i steinsteypu og múrhúð i úrtaki af öllu landinu, með serstakri hliðsjón af nálægð sýna við styrktarjárn .og sprungur. (3) Rannsókn á áhrifum salta á vatnsdrægni steypu og múrhúðar og áhrifum yfirborðsefna á upptökuhraða klóriðsalta, i sértökum úða-þurrk-turnum; tilraunir með varnir gegn upptöku þeirra. (4) Rannsókn á uppsöfnun salta innan við lag af vatnsfælum og málningu og hugsanlegum skemmdum af slíku; athuganir á vörnum. (5) Rannsókn á saltútfellingum og tilraunir með varnir gegn þeim eða gegn skaða af
Markmið verkefnisins er að:
- Að fá mat á, hvort vænta megi verulegra skaða á steinsteyptum mannvirkjum i náinni framtíð af völdum salta.
- Að fá upplýsingar um, hvort vænta megi að notkun á hinum ýmsu yfirborðsefnum (einkum vatnsfælum og málningu) orsaki skemmdir af söltum beinlínis eða flýti fyrir Þeim.
- Að fá svör við þvi, hvort sjávarsalt veldur hækkun á klóríði í steinsteyptum mannvirkjum við strendur Íslands,
- Ef niðurstaðan verður sú, að vaxandi skaða megi vænta af söltum i steypu í náinni framtíð, Þá að finna leiðir til forvarna. Ef niðurstaðan verður sú, að ástandið krefjist ekki frekari aðgerða að svo stöddu, Þá verður frekari rannsóknum hætt.
Engin skipuleg rannsókn hefur verð gerð á ástandi mannvirkja Íslandi m. t. t. vatnsleysanlegra salta, eins og t. d. klóríða (Cl-) og súlfata (S0+ -2), í steinsteypu, né heldur m, t. t. dýptar karbónatummyndunar. Með karbónatummyndun (karbónatiseringu) er átt við myndun fyrst og fremst kalsium karbónats (CaC03) eða "kalksteins' fyrir tilstilli koldioxiðs (C02) úr andrúmsloftinu).
Tæring steypustyrktarjárns sem afleiðing af karbónatummyndun og upptöku eða tilvist klóriðs i steypu er talið mikið vandamál viða um heim. Mikið er ritað um þessi vandamál og rannsakað. Karbönöt (CO3-2) eru efni i flokki salta, en kalsium karbónat er salt, sem er torleyst í vatni. Við öldrun steinsteypu nær það sífellt dýpra inn i hana. þar eð koldíoxið streymir stöðugt að utan og veldur fyrrnefndum efnabreytingum.. Við karbónatummyndun verður steypan súrari, þ. e. pH gildiö lækkar, og þegar karbóndtin ná styrktarjárninu hefur það ekki lengur tæringarvörn frá alkalísku umhverfi. Beinn þáttur karbónats i. tæringu styrktarjárns er ekki fullrannsakaður, en klórið eru mjög öflugur tæringarhvati fyrir járn. Klórið (sem og ýmis dnnur sölt) geta komist i steinsteypu með hráefnunum, en þau geta einnig borist inn í hana smám saman, t. d. sem sjávarsalt (natrium klórið), Þegar sjórok gengur yfir hús og önnur mannvirki. þá geta Þau komist inn steinsteypu brúa- og annarra vegamannvirka við söltun gegn hálku.
Fyrsti áfangi verkefnisins verður að mestu i því fólginn að gera úttekt á magni og dýptardreifingu salta með sýnatöku á úrtaki mannvirkja um allt land. Mælt verður heildarmagn vatnsleysanlegra salta (við 10-25 °C) og klóriðs sérstaklega. Sýni verða tekin með borun í mismunandi dýpt (t. d. með sérstökum sýnasöfnunarbor i 4-6 dýptum, eins og 1; 2; 4; 7 sm eða 0,5; 1; 2; 3; 5; 7 sm). Með sömu sýnum verður ákvörðuð dýpt karhónatummyndunar með mælingu á pH-gildi. Rækilegar efnagreiningar verða gerðar á mun þrengra úrtaki, til Þess að fá itarlegri upplýsingar um hvaða sölt eru yfirleitt fyrir hendi og í hverju magni. Reynt verður að meta og skrá nálægð sýnatökustaða við styrktarjárn í steypu. Í vissum tilvikum verður sýnataka staðsett með hliðsjón af sprungum, þannig að fá megi upplýsingar um áhrif þeirra á saltmagn í steypu. Með athugun á gögnum erlendis frá verður fundin viðmiðun til. þess að meta ástandið skv. mæliniðurstöðum úrtaksins.
Í siðari áföngum verða rannsökuð áhrif salta á vatnsdrægni steypu og múrhúðar og áhrif yfirborðsefna á upptbkuhraða klóriðsalta. Til Þess verða m. a. notaðir sérstakir úða-,þurrk-turnar, sem þróaðir hafa verið í tengslum við aðrar rannsóknir á áhrifum yfirborðsefna á raka i steypu, og staðsettir- eru hjá Rb. Ekki, er ljóst hvaða áhrif notkun vatnsfælna (sem talsverð hefur verið á þessum áratug i kjölfar rannsókna á alkalívandamálinu) hefur til langframa á hegðun salta. Ekki er t. d. útilokað að innan við vatnsfælt lag (ystu mm steypu eða múrhúðar) geti vatnsleysanleg sölt safnast upp í gegn um árin og valdið að lokum saltsprengingum" vegna þenslu við kristöllun. Saltútfellingar eru algengar. hér á landi og valda þær kostnaðarsömum skemmdum á málningarfilmum. Sölt virðast safnast upp á bak við þær og að endingu sprengja þær upp, Atriði þessi verða rannsökuð, og með tilraunum reynt að finna varnir gegn bæði hugsanlegum og þekktum skaða af völdum salta, eins og rakið hefur verið.
Fullyrða má, að mjög brýnt sé, að ekki dragist að rannsaka sölt í steinsteyptum mannvirkjum á Íslandi, eins stór hluti og þau eru af þjóðarauðnum, þannig að bregdast megi við i tíma verði niðurstaðan sú, að vá sé fyrir dyrum.
Return