Problemställning
YARA:s cirka 90 meter höga betongskorsten i Köping hade två genomgående vertikala sprickor, vilka löpte från toppen ner till ca 30–35 meters höjd. Skorstenen är byggd 1963 med slakarmerad betong och glidformsgjutning. Skadorna väckte oro kring konstruktionens långsiktiga bärförmåga, särskilt eftersom horisontell armering i övre delar enligt ritningar och inspektion var begränsad. Uppdraget var att genomföra en omfattande tillståndsbedömning för att analysera skorstensstatus, klarlägga orsakerna till sprickbildningen och föreslå reparations- och förstärkningsåtgärder.
Resultat
Inspektionen med drönare och kran dokumenterade två genomgående vertikala sprickor samt lokala reparationer. Oförstörande provning (GPR och ultraljud) visade att de vertikala sprickorna var genomgående medan horisontella sprickor var ytliga. Täckskiktsmätning visade delvis små täckskikt (10–15 mm) vilket bidragit till armeringskorrosion. Provtagning (klorider, karbonatisering, borrkärnor) analyserades av RISE och visade karbonatiseringsdjup på 6–12 mm, låga kloridhalter (<0,4 % av cementvikten), samt tryckhållfasthet 44–60 MPa och E-modul 21–37 GPa. Betongen bedömdes som måttlig till god. Beräkningar (analytiska och FE) visade att sprickorna sannolikt orsakats av kombinationen ovalisering från vind och termiska gradienter på 50–55 °C, i kombination med otillräcklig horisontell armering i övre delar. Skadorna bekräftar beräkningarna, vilket innebär att konstruktionen är känslig för fortsatta deformationer och utmattning.
Lösning
Tillståndsbedömningen genomfördes i flera steg:
- Genomgång av tidigare rapporter och ritningar.
- Drönarinspektion av hela skorstenens utsida (södra, norra, östra och västra sidor).
- Visuell inspektion från kran, med provtagning av betong för karbonatisering och klorider.
- Oförstörande provning med GPR för kartläggning av armeringsplacering och täckskikt, samt ultraljud för sprickdjup.
- Uttag av 7 borrkärnor och laboratorieanalyser (tunnslip, kemisk analys, tryckhållfasthet, E-modul) utförda av RISE.
- Teoretisk analys enligt Eurokod och ACI, kompletterad med FE-modellering.
Analysen visade att sprickorna sannolikt uppkommit av termiska gradienter och vindinducerad ovalisering, i kombination med brist på horisontell armering. Åtgärdsförslag inkluderade installation av mätutrustning (sprickvidd, temperatur, egenfrekvens, topputböjning) samt preliminära reparationsåtgärder såsom injektering av sprickor och förstärkning med kolfiber.
Utrustning
- Drönare (DJI Mavic 2 Pro) med 20 MP kamera
- Mobilkran för åtkomst
- GPR (Proceq) för armeringskartläggning
- Ultraljudstomografi (MIRA) för sprickdjup
- Täckskiktsmätare
- Utrustning för borrkärnor
- Laboratorieutrustning för hållfasthetsprovning, tunnslip och kemisk analys (RISE)
Standarder
- SS-EN 1990: Eurokod – Grundläggande dimensioneringsregler
- SS-EN 1991-1-4: Eurokod 1 – Vindlast
- SS-EN 1991-1-5: Eurokod 1 – Termiska laster
- SS-EN 1992-1-1: Eurokod 2 – Betongkonstruktioner
- ISO 16311-1 och 16311-2 – Tillståndsbedömning av betongkonstruktioner
- ACI 224R och 224.1R – Orsaker, utvärdering och reparation av sprickor
- ACI 307 – Design and Construction of Reinforced Concrete Chimneys
- EN 1504-9 – Reparation och skydd av betongkonstruktioner
