Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2006, Qupperneq 334

Bakgrunnur
Alkalívirkni í steinsteypu stafar af samspili alkalísambanda (t.d. úr sementi, söltum sjó
eða vegsalti) og kísilríkra fylliefna. Ákveðnar gerðir fylliefna eru óstöðugar í alkalísku
umhverfi steypunnar, kísill í fylliefnum leysist upp og myndar alkalíhlaup. Hlaupið er
mjög rakadrægt, drekkur í sig vatn, þenst út og veldur því að steypan springur. Ef ekkert
er að gert getur þetta ferli leitt til varanlegra skemmda á steypunni. Þessi virkni getur líka
opnað fyrir aðrar skemmdir, s.s. frostskemmdir og tæringu á járni.
Alkalívirkni var íslendingum mikið áhyggjuefni fyrir nokkrum áratugum og mörg hús
skemmdust illa. Orsakir skemmdanna voru meðal annars raktar til alkalívirkra fylliefna
og að óþvegið fylliefni úr sjó var notað með háalkalísku, hreinu íslensku sementi.
Alkalímagnið í sementinu, ásamt alkalí úr röku sjávarefninu, reyndist nógu hátt til að
virka efnið ylli skemmdum. í kjölfarið voru gerðar viðamiklar rannsóknir á alkalívirkni í
íslenskri steypu, einkum á áttunda og níunda áratug síðustu aldar [2]. Niðurstöður
þeirra leiddu til að árið 1979 voru sett inn hert ákvæði í Byggingarreglugerð um mat á
virkni fylliefna. Innleidd var notkun kísilryks í íslensku sementi, fyrst 5% sem síðan var
hækkað í 7,5% frá 1983. Að auki settu byggingaryfirvöld í Reykjavík inn sérkröfur um
þvott sjávarefnis og takmörkuðu notkun svokallaðs Hvalfjarðarefnis en virkni þess var
mjög mikil.
Þessum athugunum var fylgt úr hlaði með nokkrum ástandskönnunum á húsum. Þær
sýndu að skemmdir af völdum alkalívirkni komu ekki fram í húsum sem steypt voru eftir
mitt ár 1979 [3, 4]. Ekki hefur verið gerð ástandskönnun á húsurn síðan 1991, en ekkert
bendir til að svo stöddu að skemmdir af völdum alkalívirkni sé áberandi vandamál í
húsum á höfuðborgarsvæðinu. Hins vegar eru dæmi um að alkalívirkni hafi greinst í
tiltölulega nýlegri sprautusteypu og eins eru einstök dæmi í öðrum mannvirkjum þar
sem ummerki alkalívirkni hafa sést þótt óljóst sé hvort hún sé orsök þeirra skemmda sem
sjást eða ekki, sjá mynd 1.
Aðstæður á íslandi hafa breyst á síðustu árum og eru flóknari nú en áður var.
Sementstegundum sem í boði eru hefur fjölgað, fjölbreytt íblendiefni eru flutt inn í
verulegum mæli og kísilryksíblöndun er breytileg, 4% til 6%, en var áður alltaf 7,5%.
Blöndusement með 10% kísilryki og 25% fínmöluðu líparíti er ekki lengur framleitt.
Alkalívirkni er mjög flókið samspil margra þátta og því geta þessar breytingar leitt til
minna öryggis gegn alkalívirkni. í ljósi þessa og þeirrar þróunar, rannsókna og reynslu
sem átt hefur sér stað erlendis er nauðsynlegt fyrir okkur að endurmeta stöðuna og auka
við þekkinguna. Gríðarlegir hagsmunir eru í húfi
því árleg fjárfesting í steinsteyptum húsum og
mannvirkjum skiptir tugum milljarða króna og
ótímabært viðhald getur skipt mörgum milljörðum
árlega ef ekki er farið að með gát.
Skylt er að prófa allt fylliefni með tilliti til alkalí-
virkni. Ýmsar prófunaraðferðir eru til og hægt er að
skoða fyrirliggjandi reynslu þar sem hún er fyrir
hendi. Þó er sjaldan hægt að nota reynsluna eina og
sér því alkalívirkni í mannvirkjum kemur yfirleitt
ekki fram fyrr en eftir nokkur ár. Því er mikil þörf á
áreiðanlegum prófunaraðferðum þar sem niður-
stöður liggja tiltölulega fljótt fyrir. Krafan um hrað-
virkar og áreiðanlegar prófunaraðferðir er mikil og
þá sérstaklega vegna stærri mannvirkja þar sem
framkvæmdahraðinn er mikill og menn þurfa oft að
fá skjót svör um hvort tiltekið efni sé hæft til steypu-
gerðar eður ei.
Mynd 1:Sprungur í steypu í nýlegu íslensku
mannvirki.Við skoðun á borkjörnum sást
alkalíhlaup í steypunni en ekki er Ijóst á
þessu stigi hver orsök sprungnanna er.
3 3 2 i Arbók VFl/TFl 2 0 0 6