Projekt 12317 – Avslutat Rostfria ståls korrosionshärdighet och galvaniska inverkan på stålarmering i en kloridhaltig betong med en hög fukthalt

Föreliggande rapport avslutar FoU-projektet - Rostfria ståls korrosionsegenskaper i betong med en hög fukt- och kloridhalt. I rapporten ingår resultat från fyra delrapporter som tidigare publicerats inom projektet.

I rapporten ingår även nya resultat från två års utomhusexponering i havsvatten och i stadsatmosfär av betongingjutna provstänger av rostfritt stål (kamstänger) av fem olika stålkvaliteter samt provstänger av kolstål ihopkopplade med rostfria provstänger för att undersöka risken för galvanisk korrosion på kolstålet.

Betongblock av tre olika betongkvaliteter ingår i undersökningarna. Vid utomhusexponering i stadsatmosfär innehåller betongblocken före exponering 2-10 mass-% klorider per bindemedelsvikt och har ett täckande betongskikt av 15 mm och ett vbt av 0,45. Vid utomhusexponering i havsvatten innehåller samtliga betongblock före exponering en total kloridhalt av 3 % klorider per bindemedelsvikt och ett täckande betongskikt av 15 mm och vbt 0,45.

Samtliga utförda undersökningarna (utomhus och på laboratorium) visar att rostfri stålarmering har betydligt bättre förmåga att motstå korrosionsangrepp i en kloridhaltig betong jämfört med ett vanligt kolstål. Förmågan hos rostfri armering att motstå korrosionsangrepp i en kloridhaltig betong beror framförallt av halten legeringsämnen som finns i det rostfria stålet. De legeringsämnen som har stor betydelse för det rostfria stålets förmåga att motstå korrosionsangrepp är framförallt krom, nickel, molybden och kväve. Det framgår vidare att korrosionshärdigheten hos de fem olika rostfria stålkvaliteter som ingått i laboratorieundersökningarna ökar enligt följande ordning: (sämst) EN 1.4301 < EN 1.4162 < EN 1.4436 < EN 1.4362 < EN 1.4462 (bäst).

Vid en total kloridhalt av 3 % per bindemedelvikt i betongblock som exponerats delvis nedsänkta i havsvatten i två år kunde inga för ögat synliga,, korrosionsangrepp konstateras på rostfria provstänger.

Vid ihopkoppling av rostfri armering med kolstålsarmering i en kloridhaltig betong är den galvaniska påverkan från den ingjutna rostfria armeringen på det ingjutna kolstålet helt försumbar efter två års exponering i havsvatten.

Rostfritt stål (plåt, pumpar, etcetera) som inte är ingjutet i betong, och som exponeras fritt nedsänkt i ett kloridhaltigt vatten och ihopkopplad med ingjuten kolstålsarmering, kommer att öka risken för galvanisk korrosion på den ingjutna stålarmeringen. Hur stor denna ökning blir är beroende av ytförhållandet mellan det rostfria materialet (katodyta) och den ingjutna stålarmeringen (anodyta) som är i kontakt med det kloridhaltiga vattnet via sprickor eller andra defekter i betongen.

Samtliga utförda undersökningar i betong med en hög kloridhalt visade att betongens bindemedel har en försumbar inverkan på de rostfria provstängernas korrosionshastighet och initiering av gropfrätning.

För att undvika armeringskorrosion i betongkonstruktioner som är utsatta för klorider rekommenderar rapportförfattaren användning av rostfri armering vid nybygge på utvalda delar av betongkonstruktionen som kan bli utsatt för armeringskorrosion. Exempel på sådana konstruktionsdelar skulle kunna vara kantbalkar till betongbroar som är utsatta för tösalter. Eventuellt kan rostfri armering användas i stället för stålarmering i brobaneplattan utan att isolering behöver användas mellan betong och asfalt.

Slutredovisningen utgörs av rapporten "Rostfria ståls korrosionshärdighet och galvaniska inverkan på kolstål i betong med hög fukt- och kloridhalt", Bror Sederholm och Johan Ahlström, bägge Swerea Kimab (87 sidor).