NOTAT. 1. Indledning. Projekt Karlstrup Mose Pæledæk Kunde Vejdirektoratet Dato Til

Transkript

1 NOTAT Projekt Karlstrup Mose Pæledæk Kunde Vejdirektoratet Dato Til Fra Kopi til Hans-Åge Cordua, Vejdirektoratet Lene Tørnæs Helbo, Vejdirektoratet Troels Larsen-Helms, Rambøll Peter Møller, Rambøll Kim Obel Nielsen, Rambøll Ulrik Sloth Andersen, Rambøll Rune Andersen, Rambøll 1. Indledning Dato Karlstrup mose pæledæk består af to parallelle broer (henholdsvis østbro og vestbro), begge broernes endevederlag er beskyttet med katodisk beskyttelse som kun skal anvendes indtil den planlagte hovedrenovering af broerne. Formålet med dette notat er, at beskrive hvilke dele af anlægget til katodisk beskyttelse der skal fjernes og hvorledes dette skal ske i forbindelse med renoveringen. Rambøll Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T F Historik: Ved et særeftersyn i 2003 blev det konstateret at dilitationsfugerne for begge broer over Karlstrup Mose var utætte, hvilket havde forårsaget større korrosionsskader og afskalninger på alle endevederlag samt yderligere skader ved alle bagvæggene til lejehylderne. Ved reparationsarbejder i 2004 blev alle dilitationsfuger udskiftet og der blev ved samme lejlighed installeret katodisk beskyttelse på dele af alle vederlag, som skulle sikre en forlængede levetid af den eksisterende konstruktion. Anlægget er opført fra undersiden dels i form af indborede anoder på forsiden af væggen, dels i form af lange indborede anoder igennem vederlagsvæggen. 1/7 Rambøll Danmark A/S CVR-NR Medlem af FRI

2 2. Generel beskrivelse katodisk beskyttelse Anlægget til katodisk beskyttelse omfatter i hovedtræk: 2 stk. skabe med strømforsyning og computer til styring af anlægget 4 stk. ca. 20 m lange gelanoder, 1 i hvert vederlag Ca. 20 stk. indstøbte referenceceller Ca. 24 stk. indstøbte armeringsforbindelser Ca. 563 stk. indstøbte anoder Kabler, inkl. kabelbakker, mellem skab og armering, referenceceller og gelanoder De indstøbte anoder er monteret i en række ca cm fra overkanten af vederlagsvæggen og anoderne er indbyrdes forbundet med en indstøbt titanleder. Foruden disse vandrette anoderækker er der også monteret indstøbte anoder i lodrette anoderækker langs revner på vederlagene. En detaljeret oversigt over antal og placering af indstøbte anoder kan ses i oversigtstabel, Tabel 1. Langs revner er der typisk placeret 24 anoder. Tabel 1, Oversigt over antal indstøbte anoder i endevægge. Vandret anoderække, ca 30 cm under lejehylde 1) Nordøstlig Nordvestlig Sydøstlig Sydvestlig Antal lodrette anoderækker Anotal anoder langs lodrette revner, xx/yy, hvor xx er antal anoder på en side og yy er antal anoder på den anden side af revnen 1) Antal anoder under sætningsplader 2) 12/11 12/12 12/12 13/12 12/14 12/11-12/ Antal anoder i alt ) Anodelængde 100 mm 2) Anodelængde 300 mm Der er yderligere for hvert af de fire landfæster indboret en gelanode i hele fæstets længde. Gelanoderne er udført som et ca. 20 m langt Ø 50 mm hul udfyldt med ledende gel, se eksempel for det nordøstlige endevederlag Figur 1. 2/ HC-D_05_L001_Ver1_Notat_Demontering_Katodisk_Beskyttelse.Docx

3 Figur 1, Placering af gelanode (markeret med blåt) for det nordøstlige endevederlag. Tekst med jerntyper angiver placering og type af jern ramt ved indboring. Der er for hvert landfæste placeret et ensretterskab af system duradjust. Hvert skab indeholder en strømforsyning til de to nærmeste gelanoder og en strømforsyning med en 8 kanals, elektronisk pulsstyring til de indstøbte anoder. Endvidere er i hvert skab 16 indgange for måling af potentialer. I det sydlige skab er en styre- og datalogger enhed med tilhørende GSM modem. I øverste venstre hjørne i Figur 1, ses ensretterskabet angivet. For de omfattende indstøbte anoder bemærkes yderligere: Selve anoden er udført i finmasket anodenet (maskevidde ca. 1 mm) oprullet som et Ø 7,5 mm rør. Anoden er fastsvejst til en titanstang, som over en ca. 500 ohm s modstand er forbundet til anodetoppen i titan. Samlingen mellem anodestangen og anodetoppen er omgivet af krympeflex. Anoden er indstøbt i cementholdigt anodefyld. Anodefyldet består af hydraulisk cement, silika, additiver til ph-buffer m.m. Den elektriske ledningsevne for anodefyldet svarer til den elektriske ledningsevne for beton. 2.1 Tidligere observerede skader på den katodiske beskyttelse Det blev i august 2008 bemærket, at flere af de indstøbte anoder langs endevæggene var presset ud af betonen, ved begge broer i både det nordlige- og sydlige endevederlag, se Foto 1 og Foto 2. 3/ HC-D_05_L001_Ver1_Notat_Demontering_Katodisk_Beskyttelse.Docx

4 Foto 1, udpresset indboret anode med brune udfældninger. Foto Foto 2, sprængt anodeleder ved udpresset indboret anode. Foto For at finde årsagen til dette blev der foretaget flere udboringer af anoder. Ud fra udboringerne samt efterfølgende undersøgelser blev det vurderet at gennemsivende vand samt muligvis vand indkapslet ved installationen havde været skyld i at korrosionsprodukter samt gasser fra anodereaktionen ikke har kunnet diffundere ud gennem den vandmættede beton. Dette har medført et overtryk der har kunnet forårsage de skader der var observeret på anoderne. Det blev yderligere ved udboringerne konstateret at anoderne var væsentligt længere end de 100 mm, som angivet i Tabel 1 fra dokumentationen af anlægget. Fra anodeleverandøren Grønvold & Karnov blev det oplyst, at anodelængden sandsynligvis er 200 mm, hvilket var i god overensstemmelse med iagttagelserne fra de udborede kerner. Ved andet arbejde ved Karlstrup Mose tidligere i 2011 blev der taget nogle enkelte opfølgende billeder af skader på det katodiske anlæg, se Foto 3 og Foto 4. Foto 3, indboret anode ses at være udpresset med begyndende afskalninger af betonen samt større hvide udfældninger. Foto Foto 4, udpresset indboret anode på nippet til at sprænge anodeleder. Foto / HC-D_05_L001_Ver1_Notat_Demontering_Katodisk_Beskyttelse.Docx

5 3. Anbefalede arbejder vedr. afmontering af anlæg Grundet de fremtidige større renoveringer af begge broers endevederlag anses det ikke længere som nødvendigt at opretholde den nuværende katodiske beskyttelse. Der indstilles derfor at den katodiske beskyttelse af begge broer for alle fire endevederlag afmonteres. Arbejdet omfatter følgende: 1. Slukning af anlæg 2. Afmontering af ledningsføring 3. Udboring af udpressede indborede anoder 4. Udspuling af anodegel i hele endevederlagenes længder 5. Bortskaffelse af anlæg Pkt. 1 Al strømføring til det eksisterende anlæg sluttes fra de tilstedeværende ensretterskabe, se Foto 5. Til fremtidig brug kan strømforsyning beholdes og der kan monteres et hensigtsmæssigt strømudtag, men det bør overvejes om der skal etableres en lås til strømudtaget. Pkt. 2 Al ledningsføring samt kabelbakker, se Foto 6, for det katodiske anlæg afmonteres og bortskaffes. Ved tilslutning til armeringskontakt og referenceelektroder afskæres ledninger og hvis betonen beskadiges skal den udbedres med reparationsmørtel. Foto 5, Ensretter skab ved det nordlige endevederlag på østlige side af KARL Foto Foto 6, strømføring i kabelbakker på endevederlagene til den katodiske beskyttelse, på fotoet ses yderligere markeret ved de røde pile, tilslutning til armeringskontakt og referenceelektroder. Foto / HC-D_05_L001_Ver1_Notat_Demontering_Katodisk_Beskyttelse.Docx

6 Pkt. 3 Der gennemføres en gennemgang langs hele anodebæltet for alle endevederlag og de steder hvor der ses tegn på skader/udpresninger eller større udfældninger ved de indborede anoder fjernes disse. og der udbedres med reparationsmørtel efterfølgende. Anoderne fjernes ved at den ca. 3 cm dybe anodetop udhugges og eventuel bagvedliggende nedbrudte anodemørtel udbores med alm. Ø25 mm bor. Ligeledes bør det undersøges om der skulle være skader langs anodeleder kablet, hvis dette er tilfældet udbedres dette ligeledes med reparationsmørtel. Når strømmen slukkes til de enkelte anoder bør der i princippet ikke længere kunne forekomme volumensøgende reaktioner, og det vil derfor kun være nødvendigt at fjerne de synligt skadede anoder. De fremtidige reparationer vil forhindre videre opfugtning af betonen og da anodernes strømafgivelse er stoppet bør der ikke længere være risiko for, at der dannes gasser eller anodereaktionsprodukter. Pkt. 4 De lange anoder langs hele endevederlagene er fyldt med en ledende gel. Denne skal ved afmontering af anlægget udspules og udfyldes med ankermørtel for at undgå eventuelle reaktioner samt ophobning af fugt. Se Foto 7 og Foto 8for eksempel på de afdækningsplader som anoderne er placeret bag. Ved udspuling af anodegel opsamles spild f.eks. ved sand, kiselgur, savsmuld eller andet væskebindende materiale. I bilag A er vedlagt leverandørbrugsanvisning og andre detaljer vedrørende anode-gelen. Foto 7, den røde pil angiver ende af anodehul der går gennem hele endevederlag og fyldt med gel, KARO nordøst. Foto 8, den røde pil angiver ende af anodehul der går gennem hele endevederlag og fyldt med gel, KARO nordvest. Foto Pkt. 5 Spildet fra udspuling af anodegel behandles efter forskrifterne for bortskaffelse og det indstilles, at alt affald afleveres til den kommunale modtagestation eller anden godkendt affaldsmodtager. Som udgangspunkt består anodegelen af konsistensmodificeret ethyl glykol, men anodereaktioner kan have medført dannelse af syre m.m. 6/ HC-D_05_L001_Ver1_Notat_Demontering_Katodisk_Beskyttelse.Docx

7 Bilag A 7/ HC-D_05_L001_Ver1_Notat_Demontering_Katodisk_Beskyttelse.Docx

8

9

10