Tunneler/Prosjektering og bygging/Portaler og vannsikring/Sprøytbar vanntettingsmembran

1 Basistester, testnivå 1

Som en del av godkjenningsprosessen skal Bane NOR informeres om planlagt materialtesting slik at denne testprosessen kan følges opp.

Følgende basistester må bestås:

No. Test Standard Akseptkriterier
1 Heft/strekkfasthet av grenseflatene mellom membran og betong DIN EN 1542 0,5 MPa
2 Elastisitet DIN 53504 150 %
3 Vanntetthet DIN EN 12390-8 Ingen lekkasje gjennom membranen

1.1 Beskrivelse av testene

Alle prøvestykkene skal fremstilles av realistiske materialer, dvs. sprøytet betong og sprøytet membran. Prøvestykkene skal etter fremstilling lagres under fuktbetingelser for å oppnå en fukttilstand som tilvarer fukttilstanden i en tunnelkledning. Prøvenes fukttilstand skal måles og rapporteres i forbindelse med materialtestingen.

1.1.1 Heft/strekkfasthet av grenseflate

Leverandøren skal levere 2 stk. ferdige plater 60 x 60 cm, høyde 20 cm, med membranen i midten i en sandwichstruktur. Platene skal sendes hele til akkreditert laboratorium for endelig fremstilling av prøvestykker.

Kravene til disse platene er:

  • Det skal benyttes resept for bergsikringssprøytebetong med fiberdosering tilsvarende E1000 iht. Norsk Betongforening, publikasjon nr.7/2011.
  • Betongen skal plasseres i kassene, først med høyde 10 cm.
  • Overflaten skal jevnes ut til plan overflate slik at betongflaten flukter med overkant av kassen.
  • Betongplater for prøvestykkefremstillingen skal lagres under fuktige betingelser, relativ luftfuktighet > 95 % (uttørking skal ikke forekomme)
  • Når betongen har minimum 7 dager alder, sprøytes membran på betongoverflaten med riktig tykkelse (minimum 3 mm herdet tykkelse).
  • Rester av fersk membran på rammen av kassene fjernes slik at anlegg for øvre ramme av kassen er ren.
  • Når membranen har oppnådd endelig herdetilstand, kan dekksjiktbetongen påføres. Krav til temperatur 15-20°C. Krav til relativ luftfuktighet 70-90 %. Temperatur og fuktighetsforhold i laboratoriet under fremstillingsprosessen skal dokumenteres.
  • Det er viktig å angi opp/ned på platene slik at man vet hvilken betongflate membranen er sprøytet på.
  • Det skal fremlegges blandelogg fra blandeverk på betongen.
  • Platene dekkes/kles inn med plastfolie den første måneden slik at de ikke tørker ut.
  • Lagring skal skje ved 20°C og 95 % relativ luftfuktighet.
  • Minimum alder på prøvestykkene ved testing skal være 56 dager.

Detaljert plan for materialtesting skal fremlegges Bane NOR.

1.1.2 Elastisitet

Krav til prøvestykker:

  • Membranprøvene skal sprøytes med tykkelse innenfor variasjonsområdet 3-4 mm i herdet tilstand. Det anbefales å sprøyte membranen på en stiv finerplate med dimensjoner ca. 1,5m x 2,5 m.
  • Membranen sprøytes direkte på A4-formede biter av plastfolie av typen Hostafan (inert plastmateriale) påført silikonspray (ikke oljebasert materiale i denne sprayen) for enkel delaminering av membranen. Hostafanfoliebitene tapes fast til finerplaten, og forsynes med 4 mm tykke langsgående lister på hver side av plastfoliebitene. Disse listene tjener til å kontrollere/justere tykkelsen på de sprøytede membranprøvestykkene.
  • Etter sprøyting kan membranen "trimmes" forsiktig til jevn tykkelse. Det anbefales å sprøyte opp ca. 10 prøvestykker av A4-størrelse, slik at nok membranprøvestykker for andre tester fremstilles samtidig.
  • Etter at prøvene er sprøytet, plasseres finerplatene med membran horisontalt og dekkes med presenning som ligger med en klaring på ca. 30-50 cm over membranoverflate.
  • Når membranprøvestykkene er ferdig herdet, skjæres de ut med skarp kniv i A4-størrelse, og lagres i klimarom relativ luftfuktighet på 95 % ved 20°C.

1.1.3 Vanntetthet

Krav til prøvestykker:

  • Prøvestykker for vanntetthet av sprøytbar vanntettingsmembran skal forberedes for testing iht. til NS EN 12390-8:2009 Prøving av herdnet betong - Del 8: Inntrengningsdybde av vann under trykk.
  • Prøvestykkefremstillingen består av tre hovedoperasjoner:
  1. Prøvestykker av betong fremstilles av enten fersk eller sprøytet betong i støpte eller tilsagede terninger med dimensjon 150x150x150 mm. Betongen skal tilfredsstille normale krav til sprøytebetong.
  2. Membran skal påføres ved sprøyting på betongoverflaten. Membranens endelige tykkelse etter herding skal være minimum 3 mm.
  1. Prøvestykkene skal lagres i 28 døgn ved temperatur 20°C, og relativ luftfuktighet 90-95 %.

Prøvestykkene skal testes av uavhengig akkreditert laboratorium.

2 Videre prosess

Når basistestene er bestått, skal membranprodukter testes for ytterligere ytelsesparametre vist i tabell 2, test nr. 4, 5 og 6.

No. Test Krav til testkonfigurasjon Akseptkriterier
4 Skjærstyrke og skjærelastisitet Det skal utføres skjærboksforsøk med 0,4 MPa konstant vertikallast, med prøvestykker som er kondisjonert i realistisk fukttilstand. Krav til prøvestykker for denne testen skal produseres fra de samme emnene som for test #1. 1 mm ren elastisk skjærdeformasjon (lineært forløp av skjærspenning plottet mot skjærdeformasjon)
5 Tøyning over riss Relevant testkonfigurasjon er gitt i følgende standard: DIN EN 1062 annex C4. Det skal utføres kontrollert strekkforsøk av membran som er påført et betongprøvestykke med en rissanviser. Prøvestykkene skal forkondisjoneres til realistisk fukttilstand før forsøket gjennomføres. Forsøket gjennomføres slik at rissvidden økes kontrollerbart og membranoverflaten kontrolleres for initielt brudd, slik at nøyaktig rissvidde ved brudd kan observeres. For testing under frostpåkjenning skal det utføres risstøyningsforsøk ved ulike temperaturer slik at membranens laveste ytelsestemperatur kan dokumenteres. Krav til prøvestykker for denne testen skal produseres fra de samme emnene som for test #2. Ved 20°C: Ingen synlig rissdannelse etter 2,5 mm rissåpning

Ved laveste ytelsestemperatur: Ingen synlig rissdannelse etter 1 mm rissåpning.

6 Strekkfasthet av grenseflate membran/betong ved frostpåkjenning Det skal utføres sykliske fryse-/tinebelastninger for laveste ytelsestemperatur, og fullstendig opptining ved membranen for hver syklus. Dette kan utføres ved en storskala kledningskonstruksjon (frostlab.) eller ved fremstilte prøvestykker (plater av kledningskonstruksjon) med dimensjon 60x60 cm, som frostbelastes/tines i fryseskap. Det skal utføres minimum 30 sykler ved nedkjøling til laveste temperatur og fullstendig opptining. Strekkfasthet av kledningskonstruksjonen måles ved utgangstilstand, etter 15, og etter 30 sykler. Prøvestykkene skal ha realistisk vannmetningstilstand. Dette skal måles ved kjerneboringer og fuktinnholdsprøving. Det skal ikke påvises noen vesentlig reduksjon av strekkstyrke. Minimumskravet er 0,5 MPa.

For en endelig produktgodkjenning forlanges det etablering av en fullskala forsøksstrekning i tunnel, der kunnskap og erfaring for utførelse skal demonstreres.

2.1 Målinger i felt

Følgende målinger skal utføres i felt:

  • In situ strekkfasthet etter minimum 6 mnd og påfølgende 6-12 mnd uten at en vesentlig reduksjon av strekkfasthet kan påvises. Prøveomfang skal utføres i henhold til DIN EN 1542.
  • Målinger av fuktinnhold i tunnelkledningens materialer (sprøytebetong og membran) etter ca. 12 mnd for vurdering av kledningens langtidsholdbarhet.
  • Membranens tykkelse skal måles, og variasjonsområde skal angis.