Begreppet bergförstärkning omfattar bland annat bergförankring med bult eller nät, sprutbetong och i vissa fall injektering. Dessa tekniker används när bergrum och tunnlar förstärks i anläggningsskedet eller i samband med fortlöpande underhåll.

Bergbultning

Bergbultning är en teknik för förstärkning som kan användas tillsammans med eller i stället för betongsprutning. Bergbultning innebär att väggar och tak förstärks genom att man borrar och sätter in bergbultar i berget. Vanligtvis är kraven på livslängd hög, 150 år anges ofta för den här typen av produkter.

Aggressiv miljö

Många studier, bland annat i samarbete med forskningsinstitutet RISE KIMAB, har visat att tunnlar ofta ger en väldigt aggressiv miljö för olika typer av metaller och material som används i dessa. När det gäller trafiktunnlar är avgaser från fordon och salt från halkbekämpning två stora källor till korrosion. Vätska från berget är ytterligare en bidragande faktor som vara mycket aggressivt och leda till snabba korrosionsangrepp.

Forskningsprojekt

2010 startade RISE KIMAB ett forskningsprojekt som under två års tid studerade korrosionen hos bergbult i två olika tunnlar, Muskötunneln och Äspötunneln. Ett antal bultar lämnades kvar efter att det inledande projektet slutförts för att ge en längre exponeringstid, och efter ytterligare fem år beslutades det att ta in dessa för analys.

I april 2018 startades fortsättningsprojektet ”Korrosionsprovning av olika typer av bergbultar i tunnlar – långtidsexponering” med inriktningen att ta fram nya krav på korrosionsskydd av bergbult och andra produkter utsatta för sprickvatten från berg med hög kloridhalt. Projektet förväntades även ge ett tekniskt underlag för val av material och beläggningar.

Olika material provades

2019 kom slutrapporten från projektet som redovisade resultat på upp till åtta års korrosionsprovning av delvis ingjutna bergbultar exponerade i bergväggen i de två tunnlarna. I undersökningen ingick bergbultar av obehandlat kolstål, rostfritt stål (tre stålkvaliteter), varmförzinkat stål samt varmförzinkat och epoxibelagt stål. Varmförzinkning i kombination med färg, som antingen kan vara i form av pulver eller våtlack, kallas i dagligt tal för duplex. För den här typen av produkter påförs epoxibeläggningen genom pulverlackering.

Det kolstål som användes var vanlig rundstång, medan kommersiella produkter, tillverkade av leverantörer på marknaden, användes för de varmförzinkade, varmförzinkade och epoxibelagda samt rostfria bergbultarna. De varmförzinkade och epoxibelagda produkterna tillhandahölls av de två norska företagen Galvano Tia AS och Vik Ørsta AS, som båda deltog i projektet.

Montering i berget

För att studera korrosionen och korrosionsskyddsförmågan för injekterade bergbultar tillverkades provkroppar genom att gjuta in provmaterialen i anläggningscement. Provkroppar infördes i förborrade hål i tunnlarna. Muskötunneln och i Äspötunneln utvaldes som provplatser på grund av känd hög kloridhalt i grundvattnet. Samtliga korrosionsprovade bergbultar har varit utsatta för ett stillastående vatten i berget under hela provningstiden.

 Epoxibelagda varmförzinkade bergbultar

Studien visade att de epoxibelagda, varmförzinkade bultarna klarat sig mycket bra och var helt oskadade med en mycket bra vidhäftning mot underlaget. Det är dock viktigt att beläggningens vidhäftning är god och att ytorna är fria från skador om ett optimalt långvarigt korrosionsskydd ska uppnås i de här aggressiva miljöerna. Detta kunde konstateras när man undersökte spridningen från avsiktligt tillverkad rits genom skikten. Ingen korrosion påträffades hos beläggningen vid ritsen, däremot hade vidhäftningen nedsatts i ett par fall.