Provning inför återbruk

Provning är inför återbruk ofta nödvändigt. Provning kan ske med förstörande eller oförstörande metoder. Oförstörande metoder är fördelaktiga inför återbruk men innebär också större osäkerheter. Denna sida ger orientering i hur provning kan användas inför återbruk och vägledning i valet av provmetod.

Syfte och tillämpning

Provning inför återbruk kan utföras för att dels bestämma de egenskaper som behövs för dimensionering genom beräkning, dels för att direkt bestämma bärförmågan genom provning. Oavsett syfte anger Boverkets föreskrifter och allmänna råd (2011:10) om tillämpning av europeiska konstruktionsstandarder (eurokoder), EKS 12, att när provning används så ska planering, utförande och utvärdering av provning genomföras på ett sådant sätt att konstruktionen får samma tillförlitlighet med hänsyn till relevanta gränstillstånd och lastförutsättningar som om verifieringen utförts genom beräkning.

Provningstyper som är lämpliga vid återbruk

Det finns olika typer av provning som kan vara aktuella för återbruk. Nedan följer beskrivningar av några vanliga typer av provning. Till dessa ska också provning för skadedetektering och skadevärdering adderas. Egenskaper som kan behöva bedömas omfattar exempelvis geometri, tryckhållfasthet eller vattenpermeabilitet. Skador och icke önskvärda förändringar som kan behöva detekteras kan vara sprickor, röta, korrosion eller karbonatisering.

Provningar för att erhålla specifika materialegenskaper genom specificerade provningsmetoder är vid återbruk i de flesta fall nödvändiga för att styrka eller kontrollera bärverksdelens materialegenskaper.

Provningar för att direkt bestämma bärförmågan eller brukbarhetsegenskaper hos bärverk eller bärverksdelar vid givna lastförhållanden kan utföras. Sådana provningar kan vid återbruk exempelvis göras i de fall den nya användningen av den återbrukade bärverksdelen är känd. Möjligen kan en känd lasthistorik från tidigare användning av bärverksdelen användas för verifiering av bärverksdelens bärförmåga. Detta ställer dock höga krav på dokumentation av och kunskap om tidigare belastning.

Provningar för att minska osäkerheter hos parametrar i bärförmågemodeller genom exempelvis provning av bärverksdelar eller sammansättningar av bärverksdelar kan också vara användbara vid återbruk. Som exempel på sammansatta bärverksdelar kan nämnas takstolar, bjälklag och fackverk.

Kontrollprovningar som utförs för att kontrollera identiteten eller kvaliteten hos levererade byggprodukter så att dessa stämmer överens med uppgivna produktionsdata kan också behövas. Vid återbruk är detta aktuellt i de fall bärverksdelen har dokumenterade egenskaper att stämma av kontrollprovningen mot.

Provning för skadedetektering och skadevärdering kräver en uppfattning om vilka skademekanismer som med rimlig sannolikhet kan ha påverkat de egenskaper som har betydelse för bärförmågan. När skademekanismerna är kända bör acceptabla defektstorlekar bestämmas med syfte att kunna specificera kraven på detekteringsförmågan hos vald provningsmetod- och teknik.

Kategorisering av provningsmetoder

Som regel kan provning av en bärverksdels egenskaper delas upp i oförstörande provning (OFP) och förstörande provning (FP). Oförstörande provning innebär strikt sett att bärverksdelen förblir opåverkad. Förstörande provning innebär att en del av bärverksdelen eller hela bärverksdelen förbrukas under provningen och ett mätvärde erhålls för egenskapen. Till exempel kan bitar ur en stålbalk tas ut för brottseghetsprovning i laboratorium eller hela balkens bärförmåga provas.

Oavsett provningsmetod är påverkan av variationen i genomförandet viktigt att ta hänsyn till. Därför är kalibrering och användande av standardiserade provningsmetoder lämpligt vid provning. Beskrivningar av oförstörande och förstörande provmetoder för trä, stål, betong och tegelsten finns att läsa i en rapport av Hansson, A et al. (2021). I rapporten diskuteras också lämpliga metoder att utvärdera vanligt förekommande skador på bärverksdelar.

Oförstörande provning (OFP)

Av naturliga skäl är det vid provning för bedömning av egenskaper hos bärverksdelar vid återbruk fördelaktigt om OFP-metoder kan tillämpas, förutsatt att tillräcklig noggrannhet och precision kan erhållas. För mekaniska egenskaper ger majoriteten av OFP-metoderna endast uppskattningar av egenskaperna. Orsaken till detta är att de eftersökta mekaniska egenskaperna inte kan mätas direkt utan måste beräknas genom fysikaliska samband baserat på uppmätta fysikaliska egenskaper. Därmed kommer mekaniska egenskaper framtagna med OFP alltid vara behäftade med en viss osäkerhet.

Oförstörande provningsmetoder kan användas med flera olika syften, skadevärdering, kontroll av överensstämmelse med designspecifikation och Karaktärisering av material.

Skadevärdering

• upptäcka och bedöma defekter gällande komponenter i drift (till exempel sprickor i stål, korrosion på armeringsstål, delamineringar)
• bestämma storlek och orientering på defekt/skada

Kontroll av överensstämmelse med designspecifikation

• bestämma dimensioner, till exempel godstjocklek, täckskiktstjocklek, armeringsdiametrar, antal armeringsjärn
• uppskattning av mekaniska och fysikaliska egenskaper
• verifiering av materialorientering
• verifiera korrekt montage/tillverkning

Karaktärisering av material

• bestämning av grundämnesinnehåll/materialsammansättningar
• uppskattning av elasticitetsmodul
• uppskattning av svetsbarhet.

Förstörande provning (FP)

Vid förstörande provning behövs i många fall endast begränsade mängder av materialet som ska provas. För vissa provningar räcker 10–20 cm av bärverksdelens längd, vilket många gånger kan erhållas naturligt genom kapning vid demontering av stommen. För andra prover krävs fullskaletester.

Förstörande provning utförs ofta som en del av en gruppbedömning där provets egenskaper ligger till grund för slutsatser om en hel grupps egenskaper. Effekter av ett icke slumpmässigt urval ska då beaktas i utvärderingen av provresultatet. Redan innan demontering bör ett provningsprogram tas fram för att säkerställa att tillräckligt stora bitar för respektive prov går att få fram och att urvalet av provbitar är representativt för hela gruppen.

Provningens omfattning

I det generella fallet ökar kännedomen om skicket hos en bärverksdel med ökad omfattning av provning.

Oftast krävs mer provning för att fastställa en egenskap, exempelvis materialegenskaper och geometrier, än för att verifiera den om egenskapen finns beskriven i exempelvis tillhörande dokumentation. Kännedom om bärverksdelens inbyggnadssituation, lasthistoria, miljö etc. leder till att påverkan från skador, skademekanismer och ändringar på egenskaperna kan uteslutas med rimlig sannolikhet.

Provningsprogram och utförare

Ett provningsprogram bör upprättas och provningsmetod och -teknik väljas. I det generella fallet bör bedömningar göras från fall till fall av sakkunniga med erforderlig kunskap inom bland annat material och konstruktioners skadetålighet.

Aktörer som är specialiserade på provning kan lämpligen kontaktas för utförande av provning. I vissa fall finns standarder som anger vad som ska provas inför återbruk av en aktuell bärverksdel. Saknas standard kan vägledning i vissa fall fås av branschorganisationer eller från standarder framtagna av andra europeiska länder.