AKR:s inverkan på betongkonstruktioners bärförmåga

Sammanfattning: Alkali-kiselsyrareaktionen (AKR) är en kemisk reaktion som medför att spänningar uppstår i betongen då den bildade silikatgelen expanderar. Reaktionen kräver tillräcklig hög alkalihalt, reaktiv ballast samt vatten. På grund av de AKR-inducerade spänningarna är det av intresse att få kunskap i hur reaktionen påverkar betongens böjmomentkapacitet, förankring samt skjuvnings- och genomstansningskapacitet. För att besvara frågeställningen har därför en omfattande litteraturinventering tillsammans med tre kompletterande intervjuer utförts. Resultat som har erhållits, påvisar att två huvudsakliga effekter fås av AKR. Utöver en reducerad hållfasthet på grund av expansioner och sprickbildningar, erhålls även en gynnsam förspänningseffekt när armering motverkar expansioner. Med hänsyn till dessa huvudeffekter påverkas betongs bärighet i olika stor utsträckning beroende på expansionens storlek samt armeringens läge och typ i tvärsnittet. Resultaten tyder på att draghållfastheten reduceras till 40 % medan tryckhållfastheten reduceras till 60 % vid 5 mm/m expansion. För böjkapaciteten har ingen större reduktion uppmäts då expansioner understiger 6 mm/m. Emellertid har en reduktion på 25 % observerats vid expansioner större än 6 mm/m. Skjuvkapaciteten i AKR-skadad betong beror till stor del av byglars närvaro samt expansionens omfattning. I balkar utan byglar reduceras skjuvkapaciteten med 15-25 % för slät armering och 20-30 % för räfflad armering. Genomstansningskapaciteten i ett dubbelarmerat betongtvärsnitt reduceras obetydande till dess att expansionen överstiger 6 mm/m varpå en mer påtaglig reduktion fås. Hållfastheten för vidhäftning minskar med ca 40 % då täckande betongskikt understiger 1.5Æ och/eller att inga byglar är närvarande. Om byglar är närvarande samt om täckande betongskikt överstiger 4Æ visas inga tecken på försämrad vidhäftningshållfasthet. Utöver en minskad bärighet, öppnar AKR upp betong och skapar gynnsammare förutsättningar för rost-och frostangrepp.