Projekt 12349 – Avslutat Dimensioneringsförutsättningar gällande korrosionshastighet på stålspont i svenska hamnar

Forskning vid avdelningen för byggnadsmaterial vid Lunds Tekniska Högskola i samarbete med Skanska Sverige AB, Teknik.

Många hamnanläggningar i Sverige är gamla och det behövs tillförlitliga metoder för tillståndsbedömning och bedömning av den resterande livslängden hos befintliga stål och betongkonstruktioner i våra hamnar. Det vanligaste sättet att statusbedöma denna typ av konstruktioner är att kontrollera kloridprofiler och deras utveckling med tiden i betong utsatt för salthaltigt vatten. Statusbedömning med avseende på korrosionshastigheter och kvarvarande godstjocklek hos stålkonstruktioner såsom stålspont i kajkonstruktioner utförs vanligen genom tjockleksmätning med ultraljud.

Detta projekt fokuserar på hur man på bästa sätt gör en tillståndsbedömning av stål- och betongkonstruktioner i marin miljö, med avseende på kloridprofilering i betongen och avrostningshastigheten hos stålspont.

Fältstudierna utfördes i Trelleborgs hamn, i Malmö oljehamn och i Halmstad hamn. I de två förstnämnda hamnarna avsåg fältstudierna kloridprovtagning av befintlig betong.

Projektets andra del behandlade korrosionshastigheter på stålspont i svenska hamnar. De rekommendationer som finns vad gäller antagen korrosionshastighet på stål i marin miljö skiljer sig relativt mycket från varandra och en "absolut" korrosionshastighet finns inte.

I syfte att utreda vilken korrosionshastighet på stål som gäller i en hamn utfördes ultraljudsmätningar på befintliga spontkajer i Halmstad hamn. Utöver ultraljudsmätningen på befintlig spont exponerades även provplåtar av vanligt konstruktionsstål under ett års tid på varierande djup i Halmstad hamn. Salthalt, syrehalt, pH och temperatur mättes en gång per månad vid exponeringsplatserna för att se om det gick att finna något samband mellan dessa parametrar och korrosionshastigheten hos de exponerade plåtarna.

Kloridprofilerna från fältundersökningarna uppvisar stora variationer mellan de olika provtagningspunkterna, även om dessa punkter har legat med ett så pass kort inbördes avstånd som cirka 250 mm. Både kloridinnehåll och cementhalt har analyserats i alla de uttagna proverna.

Resultaten från inventeringen av tidigare utförda ultraljudsmätningar på stålspont längs den svenska kusten visade ingen korrelation mellan salthalt och korrosionshastighet. De uppmätta korrosionshastigheterna i de undersökta kajerna i Halmstad hamn är lägre än de i normerna rekommenderade värdena för den aktuella miljön.

Avrostningshastigheten på de stålplåtar som under ett års tid exponerades på olika djup var upp till tre gånger så hög som hos de befintliga spontkajerna i hamnen. Detta visar tydligt vad som även framkommit i liknande studier - att korrosionshastigheten är högre i början av exponeringen av stål i marin miljö. Avrostningshastigheten var störst i skvalpzonen kring nivån för medelvattenytan.

Fältstudierna i detta projekt har påvisat vikten av valet av provtagningspunkter när en undersökning av en betongkonstruktion i marin miljö skall genomföras. Om en eller flera av ytorna på den betongkonstruktion som skall undersökas vetter ut mot öppet hav utan något skydd framför dessa, verkar det som om dessa sidor utsätts för högst kloridbelastning oavsett den dominerande vindriktningen i området. I många fall går det att sätta in åtgärder på de mest utsatta delarna till en mycket lägre kostnad än om hela konstruktionen skulle renoveras.

Det går inte att, utifrån de genomförda studierna avseende korrosionshastigheterna på stålsponterna, se någon korrelation mellan salthalt och korrosionshastighet.

En faktor som påverkar utvärderingen av mätresultaten från godstjockleksmätningar på befintliga spontkonstruktioner, är tillverkningstoleranserna avseende godstjocklek vid tillverkning av stålspont. En enkel beräkningsmodell där hänsyn tas till tillverkningstoleransen (vanligen ±6% av godstjockleken) visar att det kan ta upp till 50 år vid låga korrosionshastigheter, för att kunna bedöma en "korrekt" korrosionshastighet hos den mätta sponten. För att kunna göra säkra bedömningar av korrosionsförlusterna hos stålspont i framtiden, så rekommenderas att mäta verklig initial godstjocklek hos spontplanken vid nybyggnad av kajer. Dessa uppgifter bör skrivas in på relationshandlingarna, för att användas vid utvärdering av framtida godstjockleksmätningar i syfte att bedöma verklig korrosionshastighet och därmed kvarvarande livslängd hos konstruktionen.


Slutredovisningen utgörs av doktorsavhandlingen "Service Life Assessment of Harbor Structures", Henrik Wall, LTH (83 sidor, sex vetenskapliga artiklar och en svensk sammanfattning).