Super-mikroskop afslører de gamle broers sygdomme

Ny teknologi kan afsløre, om et alkalikisel-angreb er god- eller ondartet.

Af Nicolai Østergaard 1. sep 2012 kl. 10.00

De største ejere af udsatte betonkonstruktioner, som f.eks. Banedanmark og Vejdirektoratet, har en stor opgave foran sig med at vurdere, hvilke broer der har de største problemer med alkalikisel-reaktioner (AKR), og som derfor skal stå forrest i køen til renovering.

Et af de store problemer i forhold til alkalikisel-reaktioner har hidtil været, at det nok har været muligt at slå fast, at en betonkonstruktion er ramt af AKR, men at det ikke har været muligt at fastslå, om der var tale om et kraftigt igangværende AKR-angreb eller måske tværtimod et angreb, som havde mistet sin kraft.

Men hos Teknologisk Instituts Betoncenter råder man nu over teknologi, der kan scanne de indre dele af store betonkonstruktioner og stille en helt præcis diagnose. En diagnose, der ikke blot kan fortælle bro-ejeren, om hans bro er ramt af AKR, men også, hvorvidt AKR-angrebet er i øjeblikkelig, aggressiv fremdrift, eller om der er tale om et gammelt angreb, som populært sagt er raset ud af sig selv.

Mikrofoto af nedbrydende AKR-angreb. Området over den røde linje er et alkalireaktivt flintkorn. De gule områder er den geleagtige alkalikisel-gel, der får betonen til at revne. Processen sættes i gang, når indtrængende fugt får den reaktive kisel i flintkornet til at gå i forbindelse med alkalier fra den omgivende cementplasta. (Foto: Niras)

Læs også: Se hvordan betonsygdommen AKR hærger

Opgaven kræver et såkaldt scanning-elektronmikroskop med EDX-detektor - eller sagt med andre ord: et mikroskop, der kan lave præcise kemiske analyser af betonprøver fra de indre dele af en konstruktion.

»Man behøver ikke nødvendigvis råbe 'ulven kommer', fordi en bro er ramt af AKR,« forklarer seniorkonsulent Ulla Hjorth Jakobsen fra Betoncentret. Hun fortsætter:

»Nogle af de store, gamle broer i Danmark kan sagtens på et tidligere tidspunkt have været ramt af AKR, men reaktionen kan være gået i stå igen, og i så fald er der ikke noget behov for at renovere her og nu.«

Beton forstørres 1.000 gange

Analysen tager sit udgangspunkt i den flydende, geléagtige masse, som bliver dannet, når en betonkonstruktion bliver ramt af aggressive alkalikisel-reaktioner. Den såkaldte alkalikisel-gel bliver indsamlet via en boreprøve fra broen og forstørret mange tusinde gange i scanning-elektronmikroskopet.

Mikroskopet kan afsløre forholdet mellem calcium og silicium i gel-blandingen. Hvis forholdet mellem de to stoffer er 1:1, er det gode nyheder for bro-ejeren, da dette betyder, at der er tale om en gammel gel, og at angrebet derfor er standset. Hvis gel-blandingen derimod er helt ung, vil den ikke have nået at optage helt så meget calcium, hvilket igen indikerer, at betonkonstruktionen er ramt af et igangværende angreb.

»Man har vidst i lang tid, at jo ældre gelen er, desto mindre er truslen mod brokonstruktionen. Det nye er, at vi med vores mikroskop i kombination med andre mikroskopiske metoder relativt enkelt - og på baggrund af en række almindelige borekerneprøver - kan fastslå, om gelen er dannet for nyligt, eller om den er dannet for år tilbage, og at vi dermed kan give en præcis beskrivelse af AKR-angrebets karakter,« siger Ulla Hjorth.

Kommentarer (1)

Jens Lindhard 8 måneder siden

gamle broers sygdomme

Jamen, det er godt nok. Men der en noget teroretisk og det udføres i laboratoret, men hvordan er betongen i udførelsen af

boen over banegraven i Aarhus? Den er bygget ca. 1935 eller der omkring. Den er repereget nogle gange. Og der er en masse prøver, i hvert fald på den sidste ombygning i firserne (der var en masse på det spor nedenunder). Men de der udfører belastningsprøven har ikke nogen mikroskop til deres rådighed. Kanterne er fornyet og det er derfor ikke den samme blanding der er i de to tilfælde. Der er en masse sten i den oprindlige blanding. Noget ingen lyst til at lave i dag.
de helt gamle jensbanebroer? I vissse tilfælde er de forsynet med en bro bygget sammen med den ældre/gamle bro, eller med nogle nye kanter der sidder på den gamle bro.
endelig hvordan er betongsvellerne? Både de gamle (slap armering) og de nye (forspændt armering).

Jens