MinBaS II Område 4.5.a Rapport om Tekniska egenskaper 110414
Transcript of MinBaS II Område 4.5.a Rapport om Tekniska egenskaper 110414
MinBaS II Mineral•Ballast•Sten Område 4 Rapport nr 4.5:a
MinBaS II Område 4 Applikationsutveckling - stenindustrin Delområde 4.5 Projekt 4.5.a
Slutrapport
Naturstens tekniska egenskapers betydelse för olika användningsområden
Björn Schouenborg, CBI Betonginstitutet
Borås, april 2011
Sammanfattning Rapporten bygger på ett samarbetsprojekt mellan CBI, stenleverantörer, SLU Alnarp och deltagare i SIS TK 508 natursten, dvs den svenska tekniska kommittén för standardisering av natursten. Arbetet är en del i MinBaS II programmet. Syftet med arbetet är att beskriva de officiella krav som ställs på natursten i existerande svensk‐europeiska standarder, beskriva vilka tekniska egenskaper som skall verifieras genom provning och berätta om de tillhörande provningsmetoder som används. Information om vad ett provningsresultat betyder redovisas också. I ett antal fall har brister i standarderna kunnat identifieras. Det kan t ex vara brister i form av egenskaper som inte provas eftersom standardiserad metod. Sådana brister har påtalats och förslag ges till förbättring Provningsarbetet har huvudsakligen utgått ifrån standardisering av markbeläggningssten. Det är därför huvudsakligen svenska och kinesiska graniter som har provats. Slutsatserna och rekommen‐dationerna omfattar i flera fall även andra produkter och stensorter. Förutom provningar som gjorts för att bättre kunna ge vägledning om val av relevanta egenskaper, redovisas dessutom alla provningar som genomförts till det uppdaterade Stenkartoteket. Följande områden har på förekommen anledning (mestadels genom skadeutredningar) behandlats mer i detalj:
1. Sammansättning och mikrostruktur
2. Hållfasthet och dimensionering
3. Frostbeständighet
4. Missfärgningspotential (inneboende komponenter som t ex kan rosta)
5. Fläckkänslighet (externa fläckar, t ex kaffe, kolsyrad läsk och olja)
Bland annat redovisas vad man kan och bör använda en utökad petrografisk analys till, t ex hur olika mikrostrukturer kan kvantifieras och användas för att definiera krav på sten. Grunden för dimensionering av flera konstruktionsdelar bygger på materialens hållfasthet. Provningarnas relevans beskrivs och förslag till förbättringar ges. Existerande metod för bedömning av en stensorts frostbeständighet tar inte hänsyn till om produkten utsätts för tösalter, salta vindar eller regn. Ett förslag till ny europeisk standard för provning av kombinationen salt och frost är framtagen. På senare år har allt fler stenprodukter missfärgats, ofta graniter. Orsaken till detta är inte helt klarlagd men projektets provningar och ett examensarbete gör att vi kommit mycket längre i möjligheten att undvika dessa problem. En nordisk metod för att bedöma stensorters känslighet för att fläckas ned av vanliga livsmedel och hushållskemikalier har tagits fram och anpassats för Europa. Denna metod är inte minst viktig för kommande produktstandard för bänkskivor.
Summary The report is based on the collaboration between CBI, stone suppliers, SLU, Alnarp and partners of TC 508 Natural stones, the Swedish mirror group to CEN TC 178/WG 2 Paving products/Natural stones and 246 Natural stones. It forms part of the MinBaS II programme.
The purpose has been to describe existing requirements i the European standards and national regulations, describe the technical properties that shall be verified by testing and to describe the test methods. Information about what a test result actually means is also given. In a number of cases, deficiencies have been possible to identify. It can be deficiencies such as the properties that can’t be tested because of lacking standards and it can also be direct errors in existing standards. Such deficiencies have been identified and improvements suggested. The tests are primarily based on the needs identified during the standardisation process of paving units in TC 178. It is therefore essentially Swedish and Chinese granites that have been tested. However, many of the conclusions and recommendations cover also other products and stone types. Besides testing to be able to give better guidance, all test results for the new Stone Database (Stenkartoteket) are included. Owing to certain circumstances (mostly findings in damage investigations), the following areas have been studied in more detail:
1. Composition and micro‐structure 2. Strength and dimensioning 3. Frost resistance 4. Discolouration potential (intrinsic components, e.g rust prone) 5. Staining sensitivity (external stains like, coffee, soft drinks and oil)
The potential use of the petrographic analysis is described, e.g. how micro‐structures can be quantified and used to e.g. define requirements on stone products. The basis for dimensioning of stone products is often the material strength. The relevance of existing tests is described and improvements suggested. The existing standard for frost susceptibility does not take into account the possibility for exposure of salt by e.g. de‐icing salts, salty winds and sea spray. A proposal for a new European test method for the combined effect of frost and salt is presented. We have, in recent years, seen more and more stone products that have experienced discolouration. The reason for the discolouration is not entirely elucidated. However, this project, in combination with a master thesis study, has given a much better basis for giving recommendations for how to avoid the problem. A Nordic test method to assess the potential risk of staining by every day provisions and household chemicals has been prepared and adapted for European purposes. It will be an important test for the new standard on Kitchen and vanity tops.
5
Innehållsförteckning Sammanfattning 3
Summary 4
Förord 7
1 Introduktion 8
2 Metodik 10
2.1 Användningsområden 10
2.2 Egenskaper 11
2.2.1 Sammansättning och mikrostruktur 11
2.2.2 Hållfasthet och dimensionering 11
2.2.3 Frostbeständighet 12
2.2.4 Missfärgning 12
2.2.5 Fläckkänslighet 12
3 Provmaterial 13
3.1 Stensorter 13
3.2 Stenbrott och mineralogi 15
4 Provningsmetoder 19
4.1 Petrografisk analys (SS‐EN 12407) 19
4.2 Böjhållfasthet (SS‐EN 12372 och SS‐EN 13161) 22
4.3 Utspjälkningshållfasthet (SS‐ EN 13364) 23
4.4 Slaghållfasthet (SS‐ EN 14158) 24
4.5 Tryckhållfasthet (SS‐EN 1926) 25
4.6 Frostbeständighet 26
4.7 Vattenabsorption (SS‐EN 13755) 26
4.9 Densitet (SS‐EN 1936) 27
4.9 Missfärgning (FprEN 16140) 27
4.10 Fläckkänslighet 28
6
4.11 Nötningsmotstånd (SS‐EN 14157) 30
4.12 Halkmotstånd (SS‐ EN 14231) 32
4.13 Övriga egenskaper 34
5 Vad betyder egenskaperna 35
5.1 Högt eller lågt 35
5.2 Vanligt intervall för olika stentyper 36
5.3 Stenkartoteket 36
6 Resultat och diskussion 40
6.1 Sammansättning, mikrostruktur relativt mekaniska egenskaper. 40
6.2 Provning av hållfasthet och dimensionering 43
6.2.1 Provning med tre‐ och fyrpunktsbelastning 44
6.2.2 Provning av våta och torra provkroppar 45
6.2.3 Storlek hos provkropparna och dimensionering av produkten 46
6.2.4 Utmattningsprovning – släta och krysshamrade ytor 48
6.2.5 Dimensionering av fasadstenselement 49
6.2.6 Dimensionering av marksten 50
6.3 Frostbeständighet 52
6.4 Missfärgning 54
6.5 Fläckkänslighet 56
7 Konklusioner 58
8 Referenser 60
9 Resultatsammanställning och ‐spridning 63
Bilagor
1. Teknisk dokumentation enligt standarder
7
Förord Projektet redovisar samarbetet mellan CBI Betonginstitutet, ett antal medlemmar i Stenindustriförbundet och upphandlare och fokuserar på naturstens tekniska egenskaper i förhållande till deras funktion i användning. Nära kopplat till detta projekt är den nationella standardiseringen av natursten i den svenska kommittén SIS TK 508 och den internationella i CEN TC 246 Natural stones, samt TC 178/WG 2 Paving units/Natural stones. Projektets upplägg och framsteg har diskuterats i samband med möten i dessa arbetsgrupper och tekniska kommittéer samt i direkt kontakt med bidragande personer (se nedan). Jag vill passa på att tacka samtliga deltagare för alla bidrag! Projektet är samfinansierat av MinBaS II, CBI samt stenindustriföretagen. Deltagare: Björn Schouenborg, CBI (projektledare) Magnus Döse, CBI (handläggning samt laboratorieprovning) Urban Åkesson CBI (mikroskopisk analys) Stefan Söderström, CBI (laboratorieprovning) Agne Nilsson f d Bohusläns kooperative Stenindustri (referensgrupp och lev av
prover) Kjell Jönsson Naturstenskompaniet AB (referensgrupp och lev av prover) Jan Gunnarsson Emmaboda granit AB (referensgrupp och lev av prover) Sture Arvidsson Arctic Kvartsit AB (referensgrupp och lev av prover) Jörgen Lundgren Hallindens granit AB (referensgrupp och lev av prover) Arne Ek f d Malmö kommun Gatukontoret (referensgrupp och lev av prover) Bent Grelk Ramboll (referensgrupp och lev av prover) Kurt Johansson Ordf. i SSF (referensgrupp) Christer Kjellén Stenutveckling AB (referensgrupp) Jan Anders Brundin Jananders Consulting AB (referensgrupp) Tulsa Jansson Nordskiffer AB (referensgrupp) Christer Rosenblad Stockholms Stad, Trafikkontoret (referensgrupp) Anna Kanschat Malmö kommun Gatukontoret (referensgrupp) Ingvar Mersin Eskilstuna kommun (referensgrupp) Klas Thorén Göteborg kommun Trafikkontoret (referensgrupp)
Björn Schouenborg Borås 14 april 2011
8
Naturstens tekniska egenskapers betydelse för olika användningsområden
1 Introduktion
Handeln med natursten i Europa regleras till större delen av gemensamma standarder, s k europa‐standarder, EN. I Sverige har vi lagt till prefixet SS, dvs SS‐EN. Det finns produktstandarder som anger vilka egenskaper som är obligatoriska att deklarera för ett antal olika användningsområden. Det finns dessutom standardiserade provningsmetoder som beskriver hur dessa egenskaper skall verifieras. Slutligen finns det standarder för termer och benämningar. Bilaga 1 redovisar de flesta produkt‐standarder och de egenskaper som skall respektive kan/bör provas. Bilagan ger även en detaljerad översikt över samtliga provnings‐ och produktstandarder för natursten. Här redovisas även vilka krav som finns i varje produktstandard.
Det är viktigt att skilja på en traditionell geologisk karakterisering av en bergart och en mer byggnadstekniks beskrivning. Den geologiska karakteriseringen omfattar bland annat saker som ålder, bildningsmiljö och olika former av omvandling. Sådana beskrivningar är inte alltid intressanta ur ett bygg‐ eller anläggningstekniskt perspektiv. De kan däremot ofta hjälpa till att förklara varför en stensort uppför sig, t ex åldras, på ett visst sätt i en viss användning och miljö.
Andra skillnader avser terminologin. Det geologen betecknar som bergart, kallas ofta stentyp inom naturstensindustrin. Granit är ett sådant exempel på stentyp och bergart. Evjagraniten är däremot en stensort med naturstensterminologi medan det är en Bohusgranit för en geolog.
Bildningsmiljön är intressant för en byggnadstekniker endast då den kopplas samman med stentypen och därmed sammansättningen. Är det en huvudsaklig silikatbaserad mineralsammansättning som t ex i granit och därmed en stentyp som är beständig mot syror eller är det en kalkbaserad stentyp där man måste vara försiktig med t ex rengöringsmedel på golv.
Systemet med standarder är inte heltäckande och flera av egenskaperna är inte obligatoriska att prova. Syftet med detta projekt har därför varit att bringa klarhet i vad som krävs och vad som rekommenderas och vilka egenskaper/provningar svenska leverantörer och upphandlare helt enkelt inte behöver bry sig om. Dessutom resonerar vi kring vilka nivåer hos tekniska egenskaper som är kännetecknet på lämpliga stensorter för olika ändamål.
I samband med flera nationella och internationella forskningsprojekt samt skadeutredningar har vi även identifierat ett antal brister i regelverken. I detta fall, att det saknas standardiserade provningsmetoder för viktiga egenskaper. I en del fall har det funnits provningsmetoder som inte har europeisk status och i andra fall endast provningsinstruktioner framtagna av bl a tidigare sektionen för Byggnadsmaterial på SP (ingår numer i CBI, Material). I MinBaS II har vi därför även arbetat för att ta fram underlag till standardiserade provningsmetoder, främst för de egenskaper som är av betydelse för Sverige. Resultaten har därefter använts nationellt och redovisats på relevanta möten inom TC 246 [1] och 178 [2] samt i flera fall legat till grund för svenska remissvar från SIS TK 508 Natursten [3].
9
Det är huvudsakligen följande produkter och egenskaper som studerats:
• Kantsten – Frostbeständighet, Böjhållfasthet, Slaghållfasthet, Missfärgning
• Hällar ‐ Frostbeständighet, Böjhållfasthet, Slaghållfasthet, Missfärgning
• Gatsten ‐ Frostbeständighet, Tryckhållfasthet, Slaghållfasthet, Missfärgning
• Golvplattor och trappor – Böjhållfasthet, Fläcktålighet, Missfärgning
• Fasadstensplattor – Frostbeständighet, Form‐ och styrkebeständighet hos marmor, Böjhållfasthet, Missfärgning. Det senare även för andra stensorter.
Det skall även tilläggas att fokus i detta projekt huvudsakligen har legat på magmatiska bergarter, såsom granit och diabas även om flera av slutsatserna och rekommendationerna även gäller andra bergarter.
10
2 Metodik
2.1 Användningsområden Arbetet delades upp i ett antal delprojekt med fokus kring följande egenskaper beroende på användningsområde/produktområde:
1. Sammansättning och mikrostruktur
2. Hållfasthet och dimensionering
3. Frostbeständighet
4. Missfärgningspotential (inneboende komponenter som t ex kan rosta)
5. Fläckkänslighet (externa fläckar, t ex kaffe, kolsyrad läsk och olja)
Vidare beskrivs ett antal övriga väsentliga egenskaper och deras provningsmetoder.
Produktområden
I första omgången har följande två områden prioriterats:
1. SS‐EN 1343 Kantsten [4]
2. SS‐EN 1341 Hällar/Markbeläggningsplattor [5]
Notera att korrekt/fullständig titel inte är använd. Dessa redovisas i bilaga 1.
MinBaS II delprojekt 4.5a har här samverkat med examensarbetare från både Geovetarcentrum (GVC) vid Göteborgs universitet samt SLU i Alnarp [6 och 7]. Projektet i sin helhet är relevant för samtliga användningsområden där det finns harmoniserade europastandarder för natursten och ett nytt område. Dvs även följande standarder omfattas/påverkas på ett eller annat sätt av projektet:
3. SS‐EN 1342 Gatsten [8]
4. SS‐EN 1469 Fasadstensplattor [9]
5. SS‐EN 12058 Golv och trappor [10]
6. SS‐EN 12057 Formatsågade plattor (äldre titel: Modulplattor ) [11]
7. SS‐EN 12326‐1 Skiffer för överlappande läggning på tak och fasad [12]
8. SS‐EN 771‐6 Murverk [13]
9. WI 00246078* Bänkskivor till kök, badrum mm [14]
*WI är ett s k work item. När TC 246 fattat beslut om att inleda arbete med en ny standard tilldelas den ett arbetsnummer.
11
2.2 Egenskaper Inom varje användningsområde finns ett antal egenskaper hos stenen som skall verifieras enligt standardiserade metoder. Eftersom samtliga länder inom EU får delta i och rösta avseende standardernas utformning är det inte alltid state‐of‐the‐art som återspeglas i standarderna utan oftast något av en kompromisslösning. Där brister identifierats så har detta utgjort grunden för de kompletterande undersökningar som sammanställs i denna rapport. Nedan redogörs för de egenskaper som vi prioriterat i projektet. Urvalet baseras på diskussioner inom TK 508 Natursten (svenska tekniska kommittén för natursten), NICe‐projekt nr 06151 [15] och diskussioner i SFIs referensgrupp inom MinBaS II.
2.2.1 Sammansättning och mikrostruktur Vilken bergart en stensort består av bestäms med hjälp av en petrografisk analys. Olika bergarter består av olika mineral och i olika mängd. En kvantitativ petrografisk analys resulterar bland annat i att man vet vilka mineral som finns och hur mkt av varje. Därefter kan man sätta ett korrekt geologiskt namn på stensorten. Det finns emellertid oerhört mkt mer information att få ut av en petrografisk analys och många av parametrarna är direkt relaterade till en eller flera andra egenskaper såsom hållfasthet, risk för missfärgning, vittringsbenägenhet, nötningsmotstånd, vattenabsorption osv. I projektet har vi undersökt möjligheten att identifiera och kvantifiera kritiska egenskaper som kan knytas till några av de ovan nämnda tekniska egenskaperna.
2.2.2 Hållfasthet och dimensionering En rad olika egenskaper påverkar ett stenmaterials hållfasthet som materialegenskap. Provning av hållfasthet på laboratorium påverkas i sin tur av ett antal andra parametrar vilket gör det ganska komplicerat att bestämma relevant hållfasthet hos en produkt och i synnerhet hos en produkt i den färdiga konstruktionen. Denna del har fokuserat på provkropparnas dimension kontra produkternas dimension, olika provningsmetoder för att bestämma böjhållfasthet och hur man kan knyta stenens mikrostruktur till dess funktionsegenskaper. Delmomenten listas nedan.
1. Utvärdering av de båda standarderna för böjhållfasthet (SS‐EN 12372 [16] samt SS‐EN 13161 [17] ) samt utvärdering av provning av böjhållfasthet på laboratorieprovkroppar av olika dimension kontra fullskaleprov
2. Bättre underlag för att indirekt bestämma eller bedöma naturstens sprödhet genom kvantitativ mikrosprickanalys
3. Inledande arbete med koppla mikrosprickanalysen (ovan) till provning av Los Angelestal [18] 4. Dimensioneringssystem för fasadstensplattor, utmattningsprovning och utvärdering av olika
ytbearbetningars inverkan på hållfastheten hos sten 5. ”Case study” av möjligheten att ta fram bättre underlag för modellering av hållfasthet hos
den färdiga produkten (fullskaleplatta på mark). Ett examensarbete summeras och diskuteras tillsammans med de kompletterande undersökningarna inom ramen för MinBaS II.
12
2.2.3 Frostbeständighet Den aktuella europastandarden för att bestämma frostbeständighet SS‐EN 12371 [19] har reviderats för första gången. Provningen innebär idag en ganska snäll exponering av sten för frys‐töcykler mellan ca 20 °och ‐12,5 C °efter att provkropparna har fått absorbera vatten under en given tid. Detta är inte en metod som motsvarar det tuffa klimat som olika stenprodukter utsätts för i många områden i Norden. Antal cykler har ökats från 48 till 56. För t ex fasadstensplattor krävs dock inte fler än 14 cykler för CE‐märkning. Att endast prova 14 cykler anses inte relevant med tanke på det antal kritiska frostcykler som en stenprodukt utsätts för under hela sin livscykel. Trots påtryckningar, har nordiska delegater i standardiseringen inte fått gehör för att utöka standarden med en alternativ metod för frost‐saltbeständighet. Däremot har vi fått accept för att ta fram en separat metod för frost‐saltbeständighet. Detta sker under ledning av CBI i samarbete med finska och danska kollegor medan norska kollegor huvudsakligen fokuserat på frostbeständighet hos takskiffer. I dagsläget är det viktigt att påpeka att den befintliga standarden ger möjlighet för alternativa provningsprocedurer i respektive land där sådana regler finns. I Tyskland har man t ex infört en kortare tid för vattenmättnad (2 h) innan frostprovning av fasadstensplattor då sådana produkter sällan blir vattenmättade. Den standardiserade tiden är ca 48 timmar. Det bör tilläggas att inte heller efter 48 timmar är provkropparna vattenmättade. Ett antal stensorter är nu provade i Finland, Danmark och Sverige men en del arbete återstår sannolikt innan metodförslaget är klart för formell omröstning. Bland annat kräver Frankrike att flera av deras kalkstenar först skall provas enligt den föreslagna frost‐saltmetoden innan de kan/vill ta ställningen till den.
2.2.4 Missfärgning Missfärgning är något som observerats allt oftare hos importerade stenprodukter och därför identifierats som ett problemområde där gällande standarder inte säkerställer att lämplig sten kan väljas.
Vissa graniter med till synes vanlig mineralsammansättning uppvisar rostning efter kort tid utomhus. Andra gulfärgas inomhus på golv. Vissa marmorsorter får en svag brunfärgad slöja som kan växa sig kraftigare med åren, osv. Olika stensorter har visat sig behöva olika tester för att kunna bedömas på ett relevant sätt.
2.2.5 Fläckkänslighet Nordtestprojekt 04029 resulterade i en gemensam nordisk metod (NT BUILD 514 [20]) för att bedöma stensorters känslighet mot olika standardfläckar som de sannolikt kommer att utsättas för i olika miljöer, så som kök, bardisk, toalett, lasarett osv. Missfärgning på grund av att olika livsmedel mm, mer eller mindre tillfälligt spills på en stenyta provas. Även effektivitet hos ett ytskydd kan provas. I dagsläget provas ej skyddets beständighet.
Metoden har lanserats som förslag till Europeisk standard och har därför behövt omarbetas för att passa detta format.
13
3 Provmaterial
3.1 Stensorter Olika bergarter har olika egenskaper beroende på deras geologiska historia, dvs hur och var de bildas samt efterföljande händelser. Denna avspeglas bl a i mineralogi och mikrostruktur. Vissa bergarter kan sägas vara besläktade med varandra och uppvisar likartade egenskaper. När man försöker korrelera t ex mikrostruktur till en funktionsegenskap är det viktigt att begränsa sig till en grupp bergarter med likartade egenskaper eftersom samma typ av mikrostruktur kan ha olika betydelse för funktionsegenskaperna beroende på vilken bergart det handlar om. Vi har, av flera skäl, valt att begräsa detta projekt till graniter, väl medvetna om att t ex diabas, marmor, kalksten, skiffer och sandsten också används frekvent som natursten i Sverige. Granit är dock den vanligast använda naturstenen i Sverige. Den har tidigare varit synonym med kvalitet och beständighet, men på grund av import av undermåliga granitkvaliteter är så inte längre fallet och vi måste veta vad som skiljer en bra granit från en ”dålig”. Granit är vanligen det material som uppvisar minst spridning i egenskaper och är därför tacksamt att arbeta med när man försöker finna korrelationen mellan egenskaper i mikro‐ och makroskala. Vidare är det idag flera stensorter som felaktigt kallas graniter. Några väsentliga skillnader belyses i denna rapport. Huvudsakligen följande provmaterial har använts för de olika delprojekten:
1. Bjärlöv
2. Bårarp (granitisk gnejs)
3. Flivik
4. Skarstad
5. Ävja/Evja
6. Tossene
Förutom dessa stensorter har även resultat från uppdragsprovning använts. Detaljerna kring dessa är dock konfidentiella, av vilken anledning en del information kring stensort och handelsnamn måst utelämnas. Beträffande kinesiska graniter visar det sig att samma G‐nummer används av flera olika stenleverantörer för samma ”stensort” men inte alltid från samma stenbrott. Av denna anledning kan vi använda informationen utan att göra intrång på sekretesskravet.
7. G341
8. G350
9. G354
10. G614
Nedan visas respektive stensort, de flesta med slipad eller polerad yta (figur 3.1 – 3.10). För mer information om de svenska stensorternas egenskaper hänvisas till den nyligen framtagna Stenhandboken och provningsresultat angivna i Stenkartoteket [www.sten.se].
14
3.1. Bjärlöv (slipad), Granit, Sverige 3.2. Bårarp (polerad), Gnejs, Sverige
3.3. Flivik (polerad), Granit, Sverige 3.4. Skarstad (polerad), Granit, Sverige
3.5. Ävja (slipad), Granit, Sverige 3.6. Tossene (polerad), Granit, Sverige
3.7. G 341 (slipad), Grå Granit, Kina 3.8. G 350 (krysshamrad), Gul granit, Kina
3.9. G 354 (slipad), Granit, Kina 3.10. G 614 (krysshamrad resp. sågad), Granit, Kina
15
3.2 Stenbrott och mineralogi Nedan ges en kort beskrivning av de olika stensorternas huvudmineralogi och var stenbrotten är belägna (figur 3.11). Sverige har anfört att krav på geo‐koordinater skall in i nya produktstandarderna (tabell 3.1). För omvandling till andra koordinatsystem kan man t ex använda följande länk: http://translate.google.se/translate?hl=sv&langpair=en%7Csv&u=http://boulter.com/gps/
Tabell 3.1. De sex svenska graniterna som ingått i undersökningen och deras geokoordinater.
Nr Stensort Koordinater (WGS 84)1 Bjärlöv N 56o07’57" / E 14o06’31" 2 Bårarp (granitisk gnejs) N 56o48’22" / E 12o41’28" 3 Flivik N 57o32’31" / E 16o34’05" 4 Skarstad N 58° 28´36" / E 11°30´23" 5 Ävja/Evja N 58 o29’30" / E 11o25’56" 6 Tossene N 58 o27´34" / E 11 o22´32"
Figur 3.11. Google Earth karta med de svenska graniternas lokalisering markerad.
16
1. Bjärlöv, Skåne
Strax norr om Kristianstad bryts graniten kallad Bjärlöv en ljust gråröd, fint medelkornig granit med svag foliation.
Kalifältspat (Potassium feldspar) % 38Kvarts (Quartz) % 28Plagioklas (Plagioclase) % 27Biotit (Biotite) % 5
2. Bårarp, Hallands län
Mellan Falkenberg och Halmstad bryts Hallandia eller Bårarp. Det är en migmatitisk, granitoid röd gnejs med varierande kornstorlek.
Kvarts (Quartz) % 41 20 Kalifältspat (Potassium feldspar) % 26 25 Plagioklas (Plagioclase) % 22 40 Amfibol (Amphibole) % 8 9 Biotit % - 4
3. Flivik, Kalmar län
Lite norr om Oskarshamn i Kalmar länd bryts Flivik, en medel‐ till grovkornig, mörkröd granit.
Kalifältspat (Potassium feldspar) % 33Kvarts (Quartz) % 31Plagioklas (Plagioclase) % 30Biotit (Biotite) % 4
4. Skarstad, Västra Götalands län
NNV Uddevalla bryts Skarstad, en röd‐tegelröd, medelkornig granit.
Kvarts (Quartz) % 31Kalifältspat (Potassium feldspar) % 31Plagioklas (Plagioclase) % 31Biotit (Biotite) % 3
5. Ävja, Västra Götalands län
NNV Uddevalla bryts Ävjagraniten, en mestadels ljust grå, medelkornig granit men även rödare varianter finns.
Plagioklas (Plagioclase) % 33Kvarts (Quartz) % 33Kalifältspat (Potassium feldspar) % 29Biotit (Biotite) % 4
17
6. Tossene, Västra Götalands län
NNV Uddevalla bryts Tossenegraniten. En fint medelkornig, grå granit.
Kalifältspat (Potassium feldspar) % 39Plagioklas (Plagioclase) % 29Kvarts (Quartz) % 23Biotit (Biotite) % 7
Som tidigare nämnts används de kinesiska stenbeteckningarna för liknande stensorter som ibland kommer från olika täkter i samma område (figur 3.12). Dessa områden kan dock vara mkt stora och skillnaderna i tekniska egenskaper och mineralsammansättning är därför många gånger olika för samma G‐nummer. Av denna anledning redovisas nedan, i flera fall, olika sammansättning för huvudmineralen.
Figur 3.12. Översiktskarta över Kina med områden för de provade stensorterna. Endast ungefärlig plats är markerad. 7 är Yantaihalvön i Shandongprovinsen. 8 är ursprunget till Leizhou och 10 kommer från Fujianprovinsen.
7. G 341, Yantaihalvön, Shandongprovinsen, Kina
G 341 kommer från Yantai, en halvö i nordöstra Kina. Graniten är ljusgrå och huvudsakligen medelkornig men karakteriseras av flera, mer än cm‐stora rosa fältspater och enstaka mörkgrå inneslutningar av sidoberg, s k xenoliter. Tre olika G341 redovisas i tabellen nedan.
Kalifältspat (Potassium feldspar) % 23 11 22 Plagioklas (Plagioclase) % 38 41 49 Kvarts (Quartz) % 31 39 18 Biotit (Biotite) % 4 7 9
18
8. G 350, Leizhou, sydligaste Kina
G 350, graniten från Leizhou, är massformig, medelkornig (0,5 – 2 mm) med en gul till gulvit färg. Huvudmineral är kvarts, plagioklas och kaliumfältspat. Graniten är delvis vittrad, varav den gula färgen och har omfattande mikrosprickor. Tabellen nedan visar sammansättningen hos två olika graniter betecknade med G 350. Två olika G 350 redovisas i tabellen nedan.
Kalifältspat (Potassium feldspar) % 30 27 Plagioklas (Plagioclase) % 39 28 Kvarts (Quartz) % 28 41 Biotit (Biotite) % 3 2
9. G 354, Shandongprovinsen (ospec.), Kina
G 354 är en fint medelkornig granit som till utseendet påminner om Bjärlöv men är ngt rödare och mer massformig.
Kalifältspat (Potassium feldspar) % 30 Plagioklas (Plagioclase) % 36 Kvarts (Quartz) % 29 Biotit (Biotite) % 2
10. G 614, Fujianprovinsen, Kina
G 614 bryts i östra Kina och är en grå, fin till medelkornig (0,1‐2 mm) massformig ovittrad granit. Två olika G 614 redovisas i tabellen nedan.
Kalifältspat (Potassium feldspar) % 19 2 Plagioklas (Plagioclase) % 35 49 Kvarts (Quartz) % 32 40 Biotit (Biotite) % 10 9
19
4 Provningsmetoder
Nedan följer en beskrivning av de vanligast använda standardiserade provningsmetoder samt även sådana som tagits fram inom ramen av detta och andra FoU‐projekt. Några av dem är föreslagna som framtida europeiska standarder. Se även tidigare MinBaS‐rapport [21] för mer information om metoderna. Denna rapport beskriver mer i detalj de egenskaper och metoder vi studerat närmare i MinBaS II. Informationen om övriga är en uppdatering av densamma som i den tidigare rapporten och medtagen här för att göra hela bilden komplett.
4.1 Petrografisk analys (SSEN 12407) Den petrografiska analysen är den i särklass viktigaste provningen som kan göras på stenmaterial. En komplett petrografisk analys utförd av en kunnig berggrundsgeolog med erfarenhet av branschen och produkternas användning kan många gånger användas för att säga om en stensort är lämplig eller inte för avsedd användning.
Man gör en visuell/okulär granskning av stenmaterialet för att få en första indikation på vad det är för en bergart, om den är vittrad eller frisk samt mineralkornstorlek. Denna inledande granskning visar också hur homogent provmaterialet är. Därefter väljs en eller flera representativa delar ut för
tillverkning av mikroskopipreparat. Dessa är ca 30 x 40 mm stora och endast 25 μm tunna för att kunna genomlysas i en speciell sorts mikroskop som kallas polarisationsmikroskop (figur 4.1). Ofta används fluorescerande färg, tillsatt den epoxi man impregnerar stenen med. Då kan man tydligare se porösa partier som t ex vittring och sprickor och även kvantifiera dem.
Figur 4.1. Polarisationsmikroskop med 25 μm tunt preparat som genomlyses (se pilen) i. Till höger ses resultatet av olika filtreringsteknik, bl a fluorescens som avslöjar mikrosprickor.
20
Vid den mikroskopiska analysen kan man kvantifiera mineralinnehållet och bestämma bergarten. Det gör man genom s k punkträkning. Ett virtuellt rutnät läggs upp över tunnslipen och man stegar sig fram över slipet och bestämmer vilket mineral man ser i skärningspunkt i nätet. Beroende på mineralkornens storlek räknar man mellan ca 500 och 1000 punkter i varje slip. Vidare, kan man se om mineralkornen är friska och även om det förekommer mikrosprickor och mineral som t ex kan ge missfärgning av stenen. Många andra egenskaper kan också detekteras vid denna analys. På SP har Åkesson et al. [21] visat på mycket god korrelation mellan kvantifierad mikrostruktur och en mekanisk egenskap kallad Los Angelestalet (SS‐EN 1097‐2 och figur 4.2). LA‐talet är obligatorisk provning av vägballast (figur 4.3) och visar hur ballast motstår nedkrossning, dvs en form av sprödhet. I samma doktorandprojekt har man i TEAM‐projektet [22] kunnat visa på en mycket tydlig korrelation mellan mikrostrukturen i kalcitmarmor (figur 4.4) och tendensen till buktning, expansion och ovanligt snabb styrkereduktion hos vissa fasadstensplattor.
Figur 4.2. SEM‐bild av två graniter med ungefär samma mineralsammansättning men helt olika LA‐tal. Den till vänster med komplexa korngränser har betydligt bättre hållfasthet än den högra med raka korngränser.
Figur 4.3. Los Angelestrumma med 11 stålkulor för provning av krossmotstånd hos ballast. Korrelation mellan mikrostruktur och LA‐tal till höger.
21
Figur 4.4. Mikroskopibilder av två olika marmorsorter från Carrara. Den till vänster med raka korngränser är olämplig för användning på fasader medan den till höger med mer komplexa korngränser är beständig utomhus.
Den petrografiska analysen görs inte alltid enbart okulärt eller mha polarisationsmikroskop. Ibland krävs att man går ett steg till och använder t ex svepelektronmikroskop (SEM) med röntgenutrustning inkopplad för att se skillnader i sammansättning hos olika mineral. Många mineral är egentligen en blandning av olika element. Även om vi ger dem ett namn så kan de alltså ha olika sammansättning och egenskaper. Detta gäller flera av de vanligaste mineralen som t ex biotit (mörkt glimmer) och fältspat. Det senare delar vi vanligen upp i kalifältspat och plagioklas, men även dessa består av blandningsserier av olika element. Plagioklas har t ex olika mängd Na och Ca i sig och är därmed olika vittringsbeständiga. Ändleden kallas Albit (NaAlSi3O8) och Anortit (CaAl2Si2O8) och har olika
egenskaper. Albit är t ex betydligt mer motståndskraftigt mot vittring än Anortit.
SEM bilden av en granit nedan (figur 4.5) visar hur tyngre mineral (högre densitet) är ljusare. Malmmineral är opaka, dvs de går inte att lysa igenom i polarisationsmikroskop. Här är de vita eftersom de är ”tyngst”, de har högst densitet.
Figur 4.5. SEM bild av granit. Femtio gångers förstoring. Huvuddelen av de mörka partierna är olika fältspater. Ljusgrå är pyroxen och mellangrå är biotit och titanit.
22
4.2 Böjhållfasthet (SSEN 12372 och SSEN 13161) Böjhållfastheten (tidigare ofta benämnd böjdraghållfasthet) bestäms vanligen på prismor, ofta 50x50x300 mm. Egenskapen är betydligt mer utslagsgivande och användbar för att bedöma olika stensorters lämplighet för olika applikationer än tryckhållfasthet. Böjhållfastheten är nämligen dimensionerande för plattor/hällar och balkar, t ex kantsten. Egenskapen används ofta för dimensionering av fasadplattornas yta och tjocklek då den provas tillsammans med utspjälkningshållfasthet för infästning med dubb. Det finns emellertid flera avgörande problem med provningen och de slutsatser som kan dras av resultaten.
För det första finns det två standarder att välja mellan; SS‐EN 12372 avser det vi vanligen kallar 3‐punktsbelastning och visas i figur 4.6A. Provkroppen läggs då på två rullar varefter en centralt placerad belastningsrulle trycker uppifrån tills brott uppstår. Provar man enligt SS‐EN 13161 så skall däremot två belastningsrullar användas (figur 4.6B). De båda provningsmetoderna ger inte samma resultat. En koncentrerad last i form av en belastningsrulle gör att provkroppen oftast går av på mitten. En tvådelad last gör att en större area av provkroppen provas med samma last och den högre sannolikheten för att stöta på en mindre spricka eller någon annan ojämnhet/svaghet gör att den resulterande brottlasten oftast är lägre.
För det andra är det tillåtet att använda olika dimensioner hos provkropparna vilket ger olika provningsresultat. Det är alltså helt avgörande om man vill jämföra två olika stensorters böjhållfasthet med varandra att man kontrollerar att de provats på likvärdigt sätt! Till över 90 % används dimensionerna 50x50x300mm idag. I alla fall i Norra Europa. Flera länder i södra Europa bestämmer hållfastheten hos tunnare provkroppar, nedåt 25 mm. Detta ger i regel högre värden men är olämpligt i flera fall. Provkroppens höjd bör vara minst tre och helst 8 gånger större än största mineralkorn för att minimera de s k randeffekterna. Det mest extrema fallet är när mineralkornen eller ett fossil är lika stora som provets tjocklek. Då får man en icke realistisk svaghet och ett brott längs korngränsen i mitten av provkropparna. En mkt grovkristallin stensort kräver ”tjockare” produkter och även provkroppar. Till viss del kan man kompensera för detta i samband med provning om man provar en platta. Det kräver dock att stensorten inte är homogent grovkristallin med kristaller på flera cm i diameter.
Figur 4.6. A. Provning av böjhållfasthet hos kalksten. Traditionell 3‐punktsbelastning till vänster och B. provning av granit med 4‐punktsbelastning till höger.
23
OBS! Olika belastnings‐ och upplagsrullar skall vara rörliga i olika led och ha bestämda dimensioner. Detta sagt för de som planerar att införa denna provning i sin egenkontroll. Dessutom måste belastningshastigheten vara konstant. Detta utesluter bl a en manuell hantering av tryckpressen.
Den sista och kanske största utmaningen är att gå ifrån provningsresultat för en liten provkropp till dimensionering av en fullstor produkt. Natursten och flera andra produkter är inte homogena och följer därför normalt inte de lagar man ställt upp för homogena material där man relativt enkelt kan räkna om brottlasten hos en liten provkropp till densamma hos en betydligt större produkt, t ex en häll. Dessutom är det ytterst sällan som den verkliga belastningen hos produkten i konstruktionen är känd. Vilka laster kan en häll utsättas för? Idag dimensionerar man endast för en statisk last. I själva verket är det den dynamiska lasten som är viktigast. Dessutom dimensionerar man inte alltid stenens tjocklek annorlunda om man har en fast grund, t ex cementstabiliserad eller en mjukare grund som obunden sand/grus. Här finns en mkt stor utvecklingspotential, och inte bara för natursten. Ett besläktat problem är utformning av fogarna. Idag är de mestadels fyllda med sand eller grus, vilket inte sällan försvinner då halkgrus mm sopas, och även dammsugs, upp på våren. För att en markstensyta skall fungera som en enhet krävs fyllda fogar (helst med krossgrus) och tillräckligt grov yta på stenarnas sidor (Utemiljöhäftet [23]). Finns inte detta, förlorar gatstenar och mindre hällar sin sidostabilitet och vrids lätt ur läge när stora fordonshjul vrids eller när fordonen accelererar och bromsar (Figur 4.7).
Figur 4.7. Gatstenar (med sågade ytor) som rört sig på grund av för dålig friktion mellan sten och underlag samt sten och fogmaterial. Stenarna har vridits ur läge av fordonens accelerationer och inbromsningar.
4.3 Utspjälkningshållfasthet (SS EN 13364) Egenskapen används för att kontrollera hållfasthet hos sten för användning som fasadpanel/platta [24] och används för dimensionering av plattans area och tjocklek. Provningen utförs i regel på 30 mm tjocka plattor (figur 4.8).
24
Figur 4.8. Provning av utspjälkningshållfasthet vid infästning med dubb.
Inom parentes kan man notera att infästning med kramlor och dubbar är vanligast i Europa medan t ex infästning med s k vinkelskena (kerf anchor) är den metod som används mest i USA. Ett antal andra system förekommer naturligtvis också men måste då provas i s k objektform, dvs enligt konstruktörens anvisningar.
4.4 Slaghållfasthet (SS EN 14158) En typ av mekanisk påfrestning som flera stenprodukter skall klara är slag från hårda föremål (figur 4.9). Hur väl ett t ex stengolv klarar av en fallande vinflaska eller andra typer av hårda stötar provas med en fallande stålkula om 1 kg vikt (figur 4.10), [25]. Det kan även röra sig om ”slag” från hårda metallhjul på mark‐ eller golvplattor eller ett snöröjningsskär som slår emot en kantsten. Stålkulan släpps från en given höjd. Om provet inte spricker så ökar man fallhöjden tills den spricker. Därefter börjar man om med nya plattor och låter kulan falla strax under den första höjden som gav spricka i det inledande kontrolltestet. Man anger vilken energi som åtgår för att stenen skall spricka. Sedan ett antal kantstenar fått omfattande skador i samband med kompaktering av intilliggande asfalt har det blivit intressant att se på möjligheten att använda denna egenskap även för att bedöma kantstenars lämplighet. Detta under förutsättning att metoden ger ett relevant mått på stenens sprödhet. Parallellt med detta har vi även undersökt andra metoders relevans i samma syfte. Det handlar, som tidigare nämnts, om Los Angelestalet (SS‐EN 1097‐2) och mängden mikrosprickor i stenen. Vidare har vi tittat på ytbearbetningens inverkan på stenplattors hållfasthet, bl a i form av slaghållfasthet.
’
Figur 4.9. Kantsten som inte klarat hårda stötar från packningsmaskin.
25
Figur 4.10. Provning av slaghållfasthet med kalibrerad stålkula. Till höger, en provkropp efter provning.
4.5 Tryckhållfasthet (SSEN 1926) Egenskapen bestäms på kubiska eller cylindriska provkroppar med 50 eller 70 mm kantlängd, respektive radie och höjd (figur 4.11). Provningsresultatet ger en grov indikation på kvaliteten. Tidigare användes tryckhållfastheten [26] som direkt avgörande egenskap vid bedömning av stenkvalitet eftersom mycket sten användes i bärande konstruktioner. Det har dock visat sig att egenskapen inte på tillfredsställande sätt går att knyta till någon annan funktion, av vilken anledning den efterfrågas alltmer sällan. Den är dock fortfarande relevant att prova där stora laster skall tas upp av stenplattor. Tryckhållfastheten hos natursten är i regel så stor att man inte kan utnyttja den. Resultatet uttrycks i megapascal (MPa) och ger mest en indikation om stenen är frisk eller inte, dvs ovittrad och har, för bergarten, normala värden.
Figur 4.11. Tryckhållfasthetsprovning av cylinderformad kalksten.
26
4.6 Frostbeständighet God motståndsförmåga mot upprepad frys‐töväxling är av naturliga skäl en helt avgörande egenskap hos natursten som skall användas utomhus i Sverige. Många produkter blir dessutom utsatta för olika typer av salt, t ex från salta vindar i närheten av havet och från tösalter på vintern. Golv och trappor är inte alltid belägna inomhus och om det är risk för frost och väta i kombination är det relevant att prova även denna egenskap och då enligt SS‐EN 12371. I vissa fall är gränsdragningen mellan golv och markbeläggningsplattor svår, t ex i entréer, och det kan även vara så att golvplattorna blir utsatta för tösalt. Kombinationen av salt och frost är en mycket aggressiv miljö för alla byggnadsmaterial. Det finns dock ingen standardiserad provningsmetod för denna egenskap hos natursten, vilket är en bidragande orsak till ett ökat antal skadefall på senare år (figur 4.12).
I detta projekt har det lyckats oss att få med egenskapen som ett s k Work item i standardiseringen och Sverige har ansvaret för att ta fram den nya provningsmetoden vilken presenteras här. Arbetet har gått ut på att gå igenom motsvarande provningsmetoder/standarder för andra byggnadsmaterial och utföra försök med olika variabler. De kritiska variablerna är vattenmättnadsgrad vid frysning, salthalt/koncentration, typ av salt och temperaturintervall samt om man fryser i luft eller i vatten.
Figur 4.12. Frostskadade markplattor av kalksten till vänster och gatsten av basalt till höger.
4.7 Vattenabsorption (SSEN 13755) Denna egenskap tjänar som ett indirekt mått på beständighet, framför allt frostbeständighet. I de äldre tyska standarderna har man angivit att stensorter som har en vattenabsorption mindre än 0,5 vikt % skall betraktas som frostbeständiga och därför inte behöver provas ytterligare för den egenskapen. Vid något mildare klimat kan man använda 1,0 vikt % som gränsvärde.
Tillsammans med permeabilitet har vattenabsorptionen även en stor betydelse för om stenen kommer att ta upp eller absorbera vatten, smuts och även biologisk påväxt.
Principen för provning är att en torkad provkropp vägs och därefter sänks ned i vatten, först delvis och sedan helt. Vanligen efter ca 24 timmar kan man väga provkroppen. Skillnaden i vikt mellan torr och våt är den vattenmängd som absorberats/sugits upp [27]. Själva provningsförfarandet är mer komplicerat men detta beskriver huvuddragen. Låga värden är att föredra även om porositet och permeabiliteten är nog så avgörande för att kunna göra en säkrare bedömning av frostbeständigheten.
27
4.9 Densitet (SSEN 1936) Densitet [28] erhålls ofta i samband med provning av vattenabsorptionen (se nedan) och berättar mest om bergarten är ovittrad eller ej. Något som bättre kan detekteras genom en petrografisk analys. Densiteten används ibland för att beräkna volymen och vikten hos stenprodukter som skall transporteras. Även för dimensionering av t ex fasadstensplattor behövs densiteten för att beräkna egenlasten.
4.9 Missfärgning (FprEN 16140) Den vanligaste typen av missfärgning är att olika komponenter i stenen rostar (figur 4.13). Vi räknar inte in missfärgning på grund av dålig konstruktion eller hantverk. Inte heller räknar vi in missfärgning genom att smuts, som sot, alger mm fäster på stenytan. Här handlar det enbart om stenens inbyggda mineralers reaktion med omvärlden. På våra bilar ser vi att salt accelererar uppkomsten av rost. Vid provning av sten kan man därför titta på eventuella bieffekter i samband med provning av salt‐frostbeständigheten och saltkristallisationstest (SS‐EN 12370), [29]. Det finns dock bättre metoder som accelererar oxidationen av känsliga mineral genom att prova åldringsbeständigheten med värmechock (FprEN 16140), [30]. Provkroppar värms upp till 105 °C och kyls ned i vatten. Detta upprepas 20 gånger och mineral i ytan som har en benägenhet att rosta gör vanligtvis detta i samband med denna provning. Ursprungligen togs denna provningsmetod fram för att simulera den värmechock som en fasadstensplatta kan utsättas för [31]. Den mekaniska styrkan jämfördes före och efter provningen genom att bestämma resonansfrekvens och räkna om till E‐modul. En inte helt pålitlig metod, vilket Sverige påpekade i samband med en nationell remiss med följden att metoden nu revideras kraftigt. I praktiken har den delats upp i två metoder, en med en relevant maximal temperatur om ca 75 °C för fasadmaterial och en metod för missfärgning (se ovan).
Provning av motståndsförmåga mot värmechock har även visat sig kunna indikera färgförändringar i vanliga mineral som t ex plagioklas.
En del stensorter som har större porer i ytan behandlas ofta med något fyllnadsmedel. Om inte detta är värmebeständigt, kan det både krympa och ändra färg när det åldras, något som upptäckts i samband med provning enligt denna metod.
Figur 4.13. Missfärgning av granitmur och granithällar i Köpenhamn (foto Bent Grelk).
28
För att prova om det är risk för att en marmor kommer att uppvisa de näst intill klassiska, ljusbruna slöjorna (figur 4.14) kan ett modifierat värmechockstest användas. Istället för vatten använder man då 1M NaHCO3 och en lägre temperatur om 55 °C.
Figur 4.14. Oxidering av järn (sannolikt ifrån finkornig pyrit) i marmor har gett upphov till brunfärgade slöjor.
4.10 Fläckkänslighet Det saknas en standardiserad provningsmetod för fläcktestning av natursten. Däremot finns det en nordisk metod som i skrivande stund håller på att modifieras till en europeisk standard (figur 4.15 ‐4.17). Den nordiska metoden har beteckningen NT BUILD 514 och beskriver hur känslig stenen är för olika ämnen som kan ge fläckar såsom vin, matolja, kaffe, blod, kolsyrade drycker och ketchup. Metoden har Europaanpassats inom MinBaS II och är i skrivande stund ute på omröstning för att bli en Europeisk standard.
Figur 4.15. ”Tvättmaskin”. Efter att olika fläckar applicerats på stenprovets yta och har fått verka i angiven tid, tvättas ytan av maskinen. En våt wettexduk med såpa som enda rengöringsmedel motsvarar vanlig städning. OBS! Detta skall inte jämföras med fläckborttagning!
29
pH Handelsnamn Huvudsakliga sura komponent
1,5 Perstorp Ättika Ren attiksyra, 24 % 1,5 i ECO Lime Lime fukt koncentrat 2 Coca cola Fosforsyra
2 - 2,5 Citron Pressad citron 3 ZETA Vitvinsvinäger 6 % vinäger 4 Ketchup Tomater 85%
Figur 4.16. Exempel på fläckar som återstår efter rengöring. Kvarstående fläckar klassas i grupperna marginell, tydlig och kraftig. Längst till vänster ses referensprovet som inte är nedfläckat.
Figur 4.17. Kvarstående fläckar kan även vara resultat av frätskador. Vanliga hushållskemikalier och livsmedel kan därför också ingå i provningen. Detta är speciellt viktigt för t ex köksbänkskivor.
30
4.11 Nötningsmotstånd (SSEN 14157) Egenskapen nötningsmotstånd [32] används för att bedöma slitagebeständighet hos stensorten för användning till golv‐ eller markbeläggning. Det bör noteras att de flesta stensorter har utmärkt nötningsmotstånd och att det i de flesta fall är mer intressant att känna till hur stenen förändrar sitt estetiska uttryck vid användning. Detta beror även på mikrostruktur och sammansättning. Något som vi starkt rekommenderar är att utvärdera nötningsmotståndet tillsammans med halkmotståndet. Hos en stensort med lågt nötningsmotstånd kommer t ex effekten av krysshamring eller flamning att försvinna snabbare än hos en med högt nötningsmotstånd.
I Sverige har man, tidigare, mestadels använt sig av den s k Bauschingermetoden [33], en stor järnskiva som roterar. Provkroppen (en platta med ytan 20*20 mm) hålls still och belastas med en tyngd samt utsätts för nötning av slipmedel som tillförs skivan. Detta utförs i både torrt och vått tillstånd. Parallellt med detta har den tyska Böhmemetoden (DIN 52 108) [34] använts (figur 4.18). Principen för denna är samma som för Bauschinger men formatet på provkroppen och pålagd tyngd är de mest väsentliga skillnaderna. Sambandet mellan resultaten erhållna med Bauschinger och Böhme finns tidigare utrett av SP [35] . Korrelationen är mycket god eftersom provningsprincipen är likvärdig. Ju lägre värden desto bättre slitstyrka har stenen. Provning enligt Böhme utförs i torrt tillstånd.
För nötning så har vi i Sverige haft riktvärden för användning inom‐ respektive utomhus. Dessa riktvärden baseras på svensk standard och en SP‐metod. Med värden framtagna med Böhmeutrustning finns dock en mycket god korrelation. Därför kan man räkna om resultat mellan de båda metoderna med följande formel:
Böhme = B,
Svenska värden = S
B = 0,03*S + 4,5
Så motsvarar t ex ett Böhmevärde på 27 (cm3/50cm2) ett svenskt på 750 (cm3/m2) och ett svenskt värde på 1125 motsvarar ett Böhmevärde på ca 38. Osäkerheten är dock större för högre värden! 750 och 1125 är de gamla rekommendationerna enligt SFI från 1980.
I mitten av 90‐talet genomfördes ett mindre, europeiskt forskningsprojekt (BCR‐Europaprojekt 1994‐1995) med syfte att ta fram en ny metod för bestämning av nötningsmotstånd. Man kom fram till en variant av den s k Caponmetoden som redan användes för tegel och klinkerplattor (figur 4.19). Ett 1 cm brett ”slithjul” breddades till 7 cm och så var man i princip ”färdig”. 7 cm är ungefär det mått man använder på provkroppen i Böhmemetoden (DIN 52108), därav den nya bredden på sliphjulet. SP deltog perifert i projektet och kom fram till att den nya metoden endast kunde användas till ett mycket begränsat antal stensorter, de av medelgod kvalitet. Metoden infördes inledningsvis för att kunna skilja mellan de stensorter som endast är lämpade för användning som trädgårdsplattor och de som har bättre slitstyrka och därför kan användas i offentliga miljöer. För detta ändamål fungerar metoden som dock senare kommit att bli referensmetod för all slitagemätning. Böhme är dock en tillåten alternativ metod och ett betydligt bättre val. Detsamma kan sägas om den belgiska Amsler metoden (figur 4.20).
31
Figur 4.18. Provning av nötningsmotstånd med Böhmemaskin (Metod B).
Figur 4.19. Provning av nötningsmotstånd med Wide wheel (Metod A).
Figur 4.20. provning av nötningsmotstånd med Amsler (Metod C). Ej använd i detta projekt.
32
4.12 Halkmotstånd (SS EN 14231) En stenyta skall ha tillräckligt hög friktion för att bland annat gående inte skall riskera att halka och detta oavsett om ytan är torr eller våt. Är det hög risk, skall varningskoner utplaceras. Därför provas friktionen mellan stenyta och en gummikloss monterad på en pendel i en standardiserad utrustning (figur 4.21). Provningen utförs på både torr och våt yta. Halkmotstånd skall provas enligt s k pendelmetoden [36]. Metoden är inte helt tillförlitlig men det minst dåliga vi har just nu. En samordningsgrupp på europanivå går just nu igenom olika metoder och undersöker möjligheten att komma fram till en eller ett par som täcker alla produkter.
Figur 4.21. Provning av halkmotstånd med pendelmetod.
En riktigt grov yta är inte lämplig att prova med denna metod. Då avses vanligen krysshamrad eller huggen yta. En grov yta har mycket god friktion men på grund av den lilla anläggningsytan som blir resultatet mellan gummiklossen på pendeln och stenen så kan en sådan yta t o m ge sämre resultat (lägre värden). Ytbearbetningar som kan vara meningsfulla att prova är, slipad, polerad, borstad och möjligen flammad (ex i figur 4.22). Skillnaden i friktionstal mellan t ex en slipad och en borstad yta är mycket tydlig. Några exempel på halkmotstånd hos olika ytbearbetningar och stensorter redovisas i tabell 4.1. Ett rekommenderat minimivärde på halkmotståndet diskuteras i olika kommittéer, men ligger sannolikt kring 35 (jämför tabell 5.3).
Ett intressant och viktigt resultat som åskådliggörs i tabellen är att en polerad granityta inte nödvändigtvis är halare än en slipad (se Uggleboda). Tydlig är dock att polerade och finslipade ytor är mycket hala när de är blöta och bör därför undvikas i sådana miljöer, t ex entréer, bad‐ och duschrum.
Olika typer av ytbehandling påverkar halksäkerheten som kan bli bättre eller sämre. Detta avser huvudsakligen slipade och polerade ytor. All sådan ytbehandling bör provas med denna metod. Halkmotståndet ändras dessutom sannolikt så fort ett golv städas, beroende på vilken städkemikalie och städrondell (innehåller ju slipmedel) som används. För ansvarsfrågan är det dock viktigt att känna till produktens halkmotstånd vid tiden då den avlämnas.
33
Viktigt är också att känna till hur länge en grovt bearbetad yta behåller sin friktion. Det har med nötningsmotståndet att göra, alltså bör dessa båda egenskaper bedömas tillsammans.
Tabell 4.1. Provningsresultat för några stensorter med olika ytbearbetningar
Bergart Stensort och ytbearbetning Torr Våt Kalksten Hors (normalslipad) 52 34
Hors (borstad) 69 46 Gråbrun Borghamnskalksten (slipad) 49 12 - "- (hyvlad) 64 56
Granit Uggleboda (finslipad) 51 15 Uggleboda (flammad) 80 57 Uggleboda (krysshamrad) 88 71 Uggleboda (polerad) 60 6 Granit 1 (Sågad) 50 - Granit 1 (Slipad med 100 korn) 46 - Granit 1 (Slipad med 500 korn) 28 56 Granit 2 (Slipad med 100 korn) 47 - Granit 2 (Slipad med 500 korn) 25 45
Figur 4.22. Provning av halkmotstånd hos Hors, på slipad yta till vänster och borstad till höger.
34
4.13 Övriga egenskaper Endast ett fåtal andra tekniska egenskaper kan behöva deklareras i undantagsfall, såsom brandrisk, permeabilitet av vattenånga och kapillaritet.
Det finns dock egenskaper som har avgörande betydelse för hur en sten kan eller bör användas men som ändå inte finns med i det stora paketet av standarder. En sådan egenskap är något vi kan kalla kemisk resistens. Till viss del hanteras detta med en metod som heter fläckkänslighet ( se även 6.5). Här provas om stensorten är känslig för olika starka syror, i form av hushållskemikalier och sura livsmedel.
Kalkstenar och till viss del marmor, speciellt kalcitmarmor, är av naturliga skäl mer känsliga för syror än de silikatbundna graniterna och diabaser. En dolomitmarmor är mer motståndskraftig mot syror än kalcitmarmor. Geologer har ofta med sig 10 % HCl (Saltsyra) för att snabbt kunna avgöra om det finns kalk/karbonat i en sten. Det fungerar dock inte på dolomitmarmor där man måste värma saltsyran först för att göra den mer aggressiv.
Det gäller även att vara uppmärksam på om en sandsten har silikat eller karbonat mellan de runda sand och fältspatkornen. De silikatbundna sandstenarna har överlägsen beständighet, både mot vittring/klimatbelastning och påverkan av syror.
Salt är en annan ”kemikalie” som flera stensorter är känsliga mot. Ofta är det lerslag i kalkstenar och delvis vittrad glimmer där saltet kan gå in och byta joner och svälla i närvaron av vatten. När man talar om salt är det inte bara tösalter utan även alla de salter som används som konsistensmedel i t ex duschkräm, flytande tvål mm.
35
5 Vad betyder egenskaperna Det är inte alltid lätt att tolka en provningsrapport eller att förstå om ett värde är bättre om det är högt eller lågt. Detta kapitel är tänkt att tjäna som inledande vägledning. Delar av kapitlet är en uppdatering av tidigare MinBaS rapport [37].
5.1 Högt eller lågt Det är inte alltid som ett högre värde är bättre än ett lågt (tabell 5.1). Det är ofta viktigare att veta att ett värde ligger inom ett rimligt intervall för den aktuella stensorten. Det faktiska värdet kan därefter användas i samband med t ex dimensionering eller kvalitetskontroll. Det senare för att säkerställa att kvaliteten i produktionen är jämn.
Tabell 5.1. Tabellen visar om högt eller lågt värde är bra eller ”dåligt”. OBS! Tabellen avser inte att visa vilka egenskaper som är viktiga att prova utan redovisar de vanligaste standardiserade egenskaperna.
Egenskap Högt eller lågt samt e.v. kommentar
Petrografisk sammansättning Här finns inga direkta värden att gå på utan man bör kräva ett utlåtande som indikerar om stenen är lämplig för sitt ändamål. Vissa mikrostrukturer går dock att kvantifiera och ställa krav på. Se bl a kapitel 4.1
Böjhållfasthet Högre värden betyder starkare sten. Utspjälkningshållfasthet Högre värden betyder starkare sten. Slaghållfasthet Högre värden betyder starkare sten. Tryckhållfasthet Högre värden betyder starkare sten. Sten är normalt så starkt att
värdet i sig saknar betydelse. Endast onormalt låga värden bör man se extra på. En granit bör nog inte ha en tryckhållfasthet under 150 MPa som exempel.
Frostbeständighet Man jämför oftast någon styrkeegenskap före och efter frostprovning, vanligen böjhållfasthet. Ju mindre skillnad desto
Vattenabsorption En låg vattenabsorption är bäst ur frostsynpunkt. Kan det inte komma in mkt vatten i stenen så kan den heller inte frysa sönder. För graniter och marmor är det vanligt med < 0,2 vikt %. En hög vattenabsorption medför ökad risk för nedsmutsning och biologisk påväxt
Densitet Här är det inte heller bra eller dåligt med högt eller lågt värde. Men, onormalt låga värden bör man se extra på. Om en granit endast har en densitet på 2500 kg/m3 så är den sannolikt vittrad.
Nötningsmotstånd Ju lägre värde desto bättre, se tabell 5.2 Halkmotstånd Ju högre värde desto bättre friktion. Ett vanligt förekommande
lägre gränsvärde för riskfri yta är 35.
36
5.2 Vanligt intervall för olika stentyper Det finns flera databaser runt om i världen som sammanfattar olika stentypers normala variationsområden för de vanligaste egenskaperna. Friedrich Müllers INSK [38] är kanske det mest omfattande stenkartotek idag.
Tabell 5.2. Sammanfattande tabell med generella egenskaper enligt Müller.
Tryckhåll-fasthet
Böjhåll-fasthet
Nötnings-motstånd
Vatten-absorption
Densitet Utspjälknings-hållfasthet
Slaghåll-fasthet
(MPa) (MPa) (cm3/50cm2) (vikt %) (kg/m3) (N) (J)
Granit 150-240 10-20 5-8 0,2-0,5 2500-2800Gabbro 170-300 10-22 3-9 0,2-0,4 2700-3000Sur vulkanit, porfyr 180-300 15-20 5-8 0,2-0,7 2500-2800Basisk vulkanit, basalt 200-400 15-25 4-9 0,1-0,5 2700-3000Tät kalksten, marmor 80-180 5-15 15-40 0,2-0,6 2600-2800Skiffer, kristallin 100-200 10-35 4-15 0,2-0,5 2600-2900Sandsten 30-150 3-15 7-15 0,5-8,0 2400-2700Gnejs (granitoid) 150-270 10-25 4-10 0,1-0,6 2500-2900
Stentyp
Tabell 5.3. De svenska stentyperna har väl så goda egenskaper
Tryckhåll-fasthet
Böjhåll-fasthet
Nötnings-motstånd
Vatten-absorption
Densitet Utspjälkningshållfasthet
Slaghåll-fasthet
(MPa) (MPa) (cm3/50cm2) (vikt %) (kg/m3) (N) (J)
Kvartsit 190 25,4 5 0,1 2650Sandsten 120 5,7 22 4,5 2250Skiffer 300 42,1 12 0,1 2730 4350 7Syenit 230 27,2 7 <0,1 3090 4550Diabas 190-280 21-37,1 5-6 0,1 2760-3010 3550-4700 2-5Granit/Gnejs 160-240 13-20,4 4-7 0,1-0,2 2620-2690 2300-4350 3-7Kalksten 80-210 9,3-20,4 14-32 0,2-1,4 2610-2710 1650-2500 2-4Marmor 130-180 9,7-23,5 9-21 <0,1-0,2 2620-2860 2050-3600 2-3
Stentyp
För halkmotstånd finns en skala (tabell 5.4) framtagen av BRE (Building Research Institute) i England och ger god vägledning [39]. Den är baserad på användning av likadant friktionsgummi som SP använt vid provning för Stenkartoteket.
Tabell 5.4. Tabell med rekommenderade kategorier för halkrisk kopplat till provning av friktion.
SRV värde (torr) Risk för att halka
< 25 Hög
25 – 35 Medel
35 – 65 Liten
> 65 Extremt liten
5.3 Stenkartoteket Tabellerna nedan redovisar uppdaterade teknisk data för samtliga stensorter i Stenkartoteket. Information om förkortningarna ges under tabell 5.7.
37
B
erga
rtHa
ndel
sbet
eckn
ing
TB
NN
VD
UF
FS
och
före
tag
MPa
MPa
cm3/
mm
3vi
kt %
kg/m
3N
SRV
SRV
Joul
e50
cm2
Dry
Wet
Bor
gham
ns S
tenf
öräd
ling
ABK
alks
ten
Ljus
grå
Bor
gham
nska
lkst
en16
018
,118
,818
960
0,5
2660
2200
5218
2K
alks
ten
Grå
brun
Bor
gham
nska
lkst
en, s
lipad
187
20,4
20,7
2080
80,
626
5025
0049
122
"-
hyv
lad
6456
Mar
mor
Kol
mår
dsm
arm
or O
X16
817
,921
,421
635
0,1
2720
3000
4511
2Th
orsb
ergs
Ste
nhug
geri
Kal
kste
nG
rå n
r 318
911
,017
,718
542
0,4
2690
Kal
kste
nG
råbr
un n
r 4L
166
19,0
16,9
1727
70,
626
70K
alks
ten
Grå
nr 5
L20
214
,914
,514
958
0,2
2690
2150
Kal
kste
nR
öd n
r 120
818
,017
,117
686
0,5
2670
3B
ohus
läns
Koo
p. S
teni
ndus
triG
rani
tG
rå B
ohus
Näs
inge
197
13,0
7,0
7030
0,2
2640
2400
6960
6G
rani
tG
rå B
ohus
Evja
219
16,7
6,1
6070
0,2
2630
2600
7367
5Sl
ite S
tenh
ugge
ri AB
Kal
kste
nS
öder
vang
e (rö
d)10
413
,219
,819
621
0,3
2680
2250
6561
4K
alks
ten
Nor
rvan
ge11
812
,517
,817
969
0,7
2650
2450
4825
3K
alks
ten
Kap
pels
ham
n82
9,3
30,3
2995
11,
126
1021
5072
675
Min
era
Skiff
er A
BS
kiffe
rO
fferd
alss
kiffe
r30
642
,111
,812
007
0,1
2730
4346
7"-
Klo
vyta
7256
"-
N
orm
alsl
ipad
6026
"-
P
oler
ad53
8Sj
öströ
m S
tenf
öräd
ling
ABK
alks
ten
Öla
nd G
rå fl
amm
ig S
167
18,0
20,2
2057
70,
626
6024
5051
192
Kal
kste
nÖ
land
Grå
G2S
171
15,6
19,4
1949
50,
726
5023
5048
112
Kal
kste
nÖ
land
Grå
G3S
156
13,9
26,7
2723
81,
126
3022
0053
132
Kal
kste
nÖ
land
Grå
G1S
177
18,1
17,5
1776
80,
926
4018
5048
122
Kal
kste
nÖ
land
Röd
flam
mig
S15
720
,316
,016
256
0,8
2660
2300
4723
2K
alks
ten
Öla
nd R
öd B
1S15
918
,316
,116
395
1,4
2620
1650
5126
2K
alks
ten
Öla
nd R
öd S
17,0
kalk
sten
Grå
Jäm
tland
skal
kste
n20
016
,818
,118
294
<0,1
2710
1750
4925
3
Tabell 5. 5. Medelvärden för de tekniska egenskaper som provats till Stenkartoteket
38
B
erga
rtHa
ndel
sbet
eckn
ing
TB
NN
VD
UF
FS
och
före
tag
MPa
MPa
cm3/
mm
3vi
kt %
kg/m
3N
SRV
SRV
Joul
e50
cm2
Dry
Wet
Lenn
ers
Ors
aste
nS
ands
ten
Ors
asan
dste
n11
55,
722
,422
967
4,5
2250
Was
a St
en A
B
Kva
rtsit
Älvd
alsk
varts
it19
425
,44,
646
710,
126
50B
orgh
amns
Nat
urst
en A
BM
arm
orLj
us E
kebe
rg17
619
,912
,912
878
0,1
2860
3250
429
2M
arm
orM
örk
Eke
berg
155
20,4
13,3
1324
70,
128
50M
arm
orE
kebe
rg n
atur
178
13,3
18,5
1846
10,
128
6036
002
Mar
mor
Blå
Eke
berg
128
23,5
9,2
9246
<0,1
2840
3M
arm
orB
ränn
lycka
n15
69,
720
,920
816
0,2
2620
2050
438
3M
arm
orK
olm
årde
n B
ränn
torp
140
14,4
19,0
1901
30,
127
5032
502
Kal
kste
nG
råbr
un B
orgh
amns
kalk
sten
142
19,4
20,3
2037
20,
826
4021
5054
222
Kal
kste
nLj
usgr
å B
orgh
amns
kalk
sten
159
16,4
19,7
1970
90,
426
7024
002
Kal
kste
nR
öd B
orgh
amns
kalk
sten
172
17,1
23,2
2323
50,
426
8019
002
Kal
kste
nO
mbe
rg R
ödfla
mm
ig k
alks
ten
160
16,7
26,0
2604
80,
426
702
Kal
kste
nO
mbe
rg G
råfla
mm
ig k
alks
ten
149
18,4
20,4
2045
80,
326
803
Mys
inge
Ste
nhug
geri
Kal
kste
n Ö
land
skal
kste
n gr
å A
lbök
e18
916
,632
,633
139
1,0
2630
1750
4K
alks
ten
Öla
ndsk
alks
ten
gråb
run
Alb
öke
186
15,9
21,4
2180
20,
926
4018
504
Emm
abod
a G
rani
t AB
Dia
bas
Gyls
boda
254
29,9
5,5
5645
<0,1
3000
4700
4711
3D
iaba
sD
uvhu
lt27
637
,15,
860
51<0
,130
1043
5045
93
Dia
bas
Brä
nnhu
lt24
426
,56,
061
83<0
,129
7043
5049
143
Dia
bas
Häg
ghul
t26
433
,66,
060
80<0
,129
8035
5049
103
Dia
bas
Bis
kops
gård
en25
321
,06,
059
55<0
,129
6037
0059
255
Gra
nit
Bro
berg
244
18,4
5,1
5148
0,1
2620
3700
5518
4G
rani
tK
ulla
21
818
,36,
262
810,
226
6036
0050
105
Gra
nit
Fliv
ik A
rvid
smål
a19
716
,45,
151
190,
126
6029
0049
144
Gra
nit
Vån
ga IV
Ö19
817
,14,
750
960,
126
2041
0047
113
Gra
nit
Bår
arp
191
14,4
5,0
5127
0,1
2680
4350
4912
3H
allin
dens
Gra
nit A
BG
rani
tR
öd B
ohus
Ska
rsta
d21
414
,05,
252
110,
226
4025
5072
426
Gra
nit
Grå
Boh
us T
osse
ne
216
16,6
5,7
5735
0,1
2660
2850
6644
5G
rani
tB
rast
ad24
317
,05,
252
410,
126
4023
007
Gra
nit
Hal
land
ia, S
vens
torp
239
20,4
6,4
6455
<0,1
2670
2700
4
Tabell 5.6 Medelvärden för de tekniska egenskaper som provats till Stenkartoteket, forts.
39
B
erga
rtHa
ndel
sbet
eckn
ing
TB
NN
VD
UF
FS
och
före
tag
MPa
MPa
cm3/
mm
3vi
kt %
kg/m
3N
SRV
SRV
Joul
e50
cm2
Dry
Wet
Scan
ston
e AB
Gra
nit
Ugg
lebo
da (F
riktio
n=fin
slip
ad)
173
19,9
5,0
5027
0,1
2650
2750
5115
5G
rani
tU
ggle
boda
(Frik
tion=
flam
mad
)80
57G
rani
tU
ggle
boda
(Frik
tion=
krys
sham
rad)
8871
Gra
nit
Ugg
lebo
da (F
riktio
n=po
lera
d)60
6N
atur
sten
skom
pani
etD
iaba
sE
kerö
d19
021
,15,
455
150,
127
6039
0061
43D
iaba
sS
utar
ebod
a, A
bsol
ute
Bla
ck23
125
,96,
060
82<0
,129
9046
0072
52G
nejs
Hal
land
(röd
)19
315
,16,
263
490,
126
9026
0068
56G
rani
tB
järlö
v (g
rå)
237
18,0
5,1
5271
0,2
2640
2800
7053
Gra
nit
Vån
ga A
P (r
öd)
183
13,5
3,6
3677
0,1
2630
2900
6952
Gra
nit
Tran
ås C
lass
ic/O
rigin
al16
514
,94,
041
160,
126
3026
5064
45S
yeni
tB
odaf
ors
229
27,2
7,1
7221
<0,1
3090
4550
7261
Kal
kste
nÖ
land
sste
n G
rå G
116
,823
,023
793
2300
4915
Kal
kste
nÖ
land
sste
n G
rå G
214
,117
,117
477
2050
7068
Kal
kste
nÖ
land
sste
n R
öd B
117
,724
,625
114
1850
498
Kal
kste
nÖ
land
sste
n R
ödfla
mm
ig17
,716
,716
980
1700
5723
Kal
kste
nÖ
land
sste
n G
rå G
2H14
,218
,618
993
Kal
kste
nÖ
land
sste
n G
rå H
ors
(bor
stad
yta
)10
,220
,420
766
2050
6946
Kal
kste
nÖ
land
sste
n G
rå H
ors
(slip
ad y
ta)
10,2
20,4
2076
620
5052
34K
alks
ten
Öla
ndss
ten
Grå
flam
mig
15,8
15,9
1610
921
5052
18K
alks
ten
Öla
ndss
ten
Röd
B2
17,7
18,7
1903
120
0048
25Za
ar g
rani
tG
rani
tA
llem
arke
n23
516
,25,
455
500,
226
4023
507
T =
Tryc
khål
lfast
het
B =
Böj
hållfa
sthe
tN
= N
ötni
ngsm
otst
ånd
V =
Vat
tena
bsor
ptio
nD
= D
ensi
tet
U =
Uts
pjäl
knin
gshå
llfast
het v
id in
fäst
ning
med
dub
bF
= Fr
iktio
n, h
alkm
otst
ånd
S =
Sla
ghål
lfast
het
Figur 5.7 Medelvärden för de tekniska egenskaper som provats till Stenkartoteket, forts. Förklaringslegend till förkortningar ges även här.
40
6 Resultat och diskussion
6.1 Sammansättning, mikrostruktur relativt mekaniska egenskaper. Beträffande den petrografiska analysen har vi främst fokuserat på att utöka databasen för analys av mikrosprickor. Detta för att få en relevant värderingsgrund när vi tolkar mängden mikrosprickor relativt mekaniska egenskaper. Bild 6.1 exemplifierar hur analysen går till. Tabell xx redovisar de graniter vi per idag har resultat för både böjhållfasthet, antal mikrosprickor och slaghållfasthet. Som synes är den inte helt komplett.
Det är flera faktorer som påverkar en stensorts sprödhet t ex motståndskraft mot påkörning av kantsten av vägskrapor. Sprödhet kan mätas på många olika sätt och vilken metod som är mest relevant för just natursten är fortfarande inte klarlagt. I tidigare arbete har Urban Åkesson kunnat visa på en mkt god korrelation mellan graniters mikrostruktur (perimeteranalys) och deras sprödhet bestämd med ballastprovningsmetoden Los Angeles tal. Det finns en europastandard för slaghållfasthet men det har varit svårt att förklara de skador man sett på kantstenar med provning enligt den metoden. Kanske för att det är skillnad i om en sten spricker upp längs ett fåtal sprickor som i samband med provningen eller om den spricker upp i flera mindre stenbitar/grus. Det senare påminner mer om det vi i vardagligt tal kallar sprödhet, t ex hos glas.
I det tidigare refererade arbetet tog Åkessons inte hänsyn till graniternas mikrosprickor. I senare projekt har Åkesson emellertid visat sig att när andelen mikrosprickor signifikant ökar så har de större inflytande än perimetern på stenens sprödhet (Åkesson pers. com. 2009). Åtminstone mätt som LA‐tal.
Figur 6.1. Bilden visar ett mikroskopipreparat, ett s k tunnslip. Jämför bild 4.1. Dessutom är ett imaginärt rutmönster lagt ovanpå bilden. När man räknar antalet sprickor gör man det i både vertikal‐ och horisontalled. Man följer de röda linjerna och räknar antalet sprickor som skär linjen.
Inom ramen för projektet utfördes ett antal provningar av både mikrosprickor och LA‐tal. Det har inte varit möjligt att erhålla skrotsten från alla täkter. Det innebär att CBI även varit tvungen att
41
krossa ned skivor. Antalet krossningssteg kan påverka andelen sprickor. Nya kan initieras och redan befintliga öppnas. Det är därför viktigt att all provberedning sker så lika som möjligt. Provberedningen illustreras nedan i figurerna 6.2 och 6.3. Block eller mkt tjocka hällar knackades och krossade ned till mindre än knytnävsstora stycken för vidare provberedning i laboratoriet. Ett krossteg i laboratoriet följdes av siktning i Gilson skakapparat och därefter provning av LA‐talet. Resultaten redovisas i tabell 6.1 och figur 6.4.
Figur 6.2. Skrotsten och tjocka hällar krossades ned för vidare bearbetning i laboratorium.
Figur 6.3. Natursten krossad i större käftkross. Höger bild visar laboratoriekross till vänster och Gilson skakapparat till höger. Den senare användes för att ta fram analysfraktionen till LA‐talet.
Tabell 6.1. Resultat från provning av LA‐tal och mikrosprickor
Stensort LA‐tal Mikrosprickor
Tossene 34,3 3Evja, grå 38,9 3Bjärlöv 32,1 3Yantai 38,9 8Leizhou 45,2 9Aburrido grey 33,7 5
42
Figur 6.4. Diagrammet visar att det finns en korrelation om än dålig sådan mellan LA‐talet och antalet mikrosprickor i en granit. I detta diagram är resultatet för Evja borttaget. Tas resultatet för Evja med blir korrelationen ännu sämre.
Även böjhållfastheten hos stensorterna i tabell 6.2 har plottats mot antalet mikrosprickor vilket visar en viss korrelation men inte tillräckligt bra för att kunna använda någon omräkningsformel. För resultaten från provning av slaghållfasthet är det än värre ställt. De korrelerar inte alls med antalet mikrosprickor. Värden för böjhållfasthet är hämtade från provningar på utsågade prismor om 50x50x300mm.
Resultaten från provning av mikrosprickor och hållfasthet visar att det finns ett samband mellan antalet mikrosprickor och stenens fragmenteringsegenskaper. Sambandet är emellertid inte tillräckligt väl definierat för att det skall gå att fastställa ett gränsvärde. Ett rekommenderat sådant är dock max 5 mikrosprickor per mm. CBI har i tidigare projekt om Gat‐ och kantsten [40] rekommenderat upphandlare att kräva redovisning av LA‐tal och mikrosprickor för att ge ett statistiskt komplett underlag för att framöver kunna definiera relevanta gränsvärden.
43
Tabell 6.2. Sammanställning av mätningar i samband med projektprovningar och uppdragsverksamhet. Medeltal för svenska graniter är 2,4 och för kinesiska 3.9.
Urpsr. Mikrospr. Böjhållf. Slagh.(st/mm)
s 2 17,1 3s 3 16,7 5s 3 16,6 5s 2 20,4 4s 1 17,0 7s 3 18,0s 1,5 18,4 4s 4 13,0 6s 2 16,2 7k 1,2 25,5k 2,1 19,5k 2,4 13,2k 4 18,1k 3,5 13,9k 4 18,9k 5 15,3k 5 13,5k 8 11,5 4,5k 9 9,6 5k 2,5 14,6k 1,5 18,1k 2,5 20,7k 14,5k 3,5 17,1k 4,5 11,2k 3 11,6k 12,0k 4 14,7
6.2 Provning av hållfasthet och dimensionering Syftet med försöken har varit att korrelera resultat från provning i laboratorium till den faktiska hållfastheten hos en produkt i sin slutliga konstruktion. Dessutom undersöktes möjligheten att simulera relevanta laster i olika konstruktioner.
För att optimera nyttan av försöken har vi samordnat dessa med ett antal projekt, såväl nationella som nordiska och EU‐projekt. Av denna anledning redovisas även ett antal resultat från parallella provningar genomförda av belgiska Byggforskningsinstitutet (BBRI). Projekten har utökats bl a för att säkerställa att svenska förhållanden och stensorter använda i Sverige mm beaktas på ett relevant sätt.
44
6.2.1 Provning med tre och fyrpunktsbelastning Provningar, på bl a Bjärlöv granit, gjordes för att jämföra resultat från olika provningsprocedurer för bestämning av egenskapen böjhållfasthet. Skillnader i rapporterad böjhållfasthet ses i tabell 6.3.
Både tre‐ och fyrpunktsbelastning är tillåten enligt Europeisk standard. Även med olika provkroppsformat. Sammantaget gör detta att det inte alltid är lätt att bedöma ett värde för böjhållfasthet från en stenleverantör om man inte samtidigt vet exakt vilken metod, vilket format och vilken provningsprocedur som använts.
Tabell 6.3. Skillnad i provad böjhållfasthet hos Bjärlöv beroende på provkroppen storlek och om trepunktsbelastning (SS‐EN 12372) eller fyrpunktsbelastning använts (ASTM C880).
Storlek (mm)
Metod/standard Böjhållfasthet Medelvärde (MPa)
50x50x300 SS‐EN 12372* 18,0 (torrt)
90x180x30 ASTM C880 17.5 (vått)
90×300×30 ASTM C880 15.9 (vått)
* Trepunktsbelastning
Provningar av BBRI på kalksten uppvisar större skillnader än de som gjordes av CBI på Bjärlövgraniten. Skillnad i “styrka” är ca 16 % för Belgian Blue och 24 % för Charmot‐Valanges (Figur 6.5). För Bjärlöv är motsvarande skillnad 12 %. De belgiska provningarna utfördes på torra provkroppar. Skillnaderna i rapporterad styrka är här endast ett resultat av vilken belastningssituation som använts.
9.6
6.87.7
4.3
18.9
15.0
17.9
11.8
8.7
17.4
6.6
14.6
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
flexu
ral s
treng
th (M
Pa)
Charmot-ValangesBB - sawn
3-pt 4-pt
Figur 6.5. Provningsresultat från tre‐ respektive fyrpunktsbelastning av två belgiska kalkstenar (Charmot‐Valanges and Belgian Blue).
45
6.2.2 Provning av våta och torra provkroppar En våt sten är svagare än en torr sten. Detta gäller inte bara sten utan de flesta bygg‐ och konstruktionsmaterial. Det går inte att ge några generella värden för hur stor hållfasthets‐minskningen är men det är viktigt att beakta vid dimensioneringen av vissa konstruktioner. En fasadstensplatta som dimensioneras helt utifrån sin hållfasthet i torrt tillstånd kan, om det vill sig illa, inte klara de högsta vindlasterna. Det gäller alltså att antingen bestämma den faktiska styrkeminskningen eller lägga på extra säkerhetsmarginal i beräkningarna. Hur stor skillnaden i styrka är beror bland annat på mikrostrukturen, t ex antalet mikrosprickor och hur de är kopplade till varandra. Tabell 6.4 redovisar resultaten från provning av ett antal svenska stensorter. Skillnad i hållfasthet varierade mellan 2 och 29 % beroende på stensort (figur 6.6). Vid provning av de båda belgiska kalkstenarna visade det sig att skillnaden var mkt liten (figur 6.7). Den största skillnaden var att spridningen i resultat minskade signifikant hos de våta provkropparna.
Tabell 6.4. Resultat från bestämning av böjhållfasthet med våta och torra provkroppar.
Stensort Antal Medelvärde, stdavv Skillnad, Vattenabsorption provkroppar (MPa) (%) (vikt %) Offerdal torr 42,1 2,6 0,1 våt 1 6 31,8 2,8 24 våt 2 4 32,4 2,4 23 Flivik torr 16,4 0,9 0,1 våt 9 11,6 2,3 29 Bårarp torr 21,7 0,6 0,1 våt 2 18,8 1,6 13 Ävja torr 16,6 0,7 0,2 våt 3 16,1 0,7 3 Skarstad torr 14 0,6 0,2 våt 8 13,2 0,6 6 Bjärlöv torr 18 0,8 0,2 våt 5 17,6 0,7 2
46
y = 0,7x + 3,8R² = 0,94
0
5
10
15
20
25
30
35
0 10 20 30 40 50
Våta sten
prover (M
Pa)
Torra stenprover (MPa)
Böjhållfasthet: Våta ‐ torra prover
Figur 6.6. Trendlinje för korrelationen mellan böjhållfasthet hos våta och torra provkroppar av svenska stensorter. OBS! Skiffer provet längst upp till höger styr stora delar av kurvan. Om man tar bort skiffern är det en stensort (Flivik) som ”stör” korrelationen. Om den tas bort blir korrelationen nästan exakt densamma som då alla prover tas med och korrelationskoefficienten blir drygt 0,9.
7.7
4.3
6.5
5.1
16.8
12.7
17.9
11.8
5.8
15.2
6.6
14.6
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
flexu
ral s
treng
th (M
Pa)
Charmot-ValangesBB - sawn
dry wet
Figur 6.7. Provning av belgiska kalkstenar visar främst att spridningen i provningsresultaten minskar vid provning av våta provkroppar.
6.2.3 Storlek hos provkropparna och dimensionering av produkten För att man inte alltid skall tvingas prova en stenprodukt i fullstor skala, gör man det på små laboratorieprover och räknar om hållfastheten till det den bör bli på en fullstor produkt. För helt homogent material fungerar detta utmärkt. Natursten är inte ett homogent material och uppför sig därför inte alltid som förväntad.
47
Figur 6.8 visar tydligt skillnaden i böjhållfasthet uppmätt i laboratorium på standardiserade, små provkroppar och den hållfasthet en fullstor produkt har när den väl provas.
Tjockleken hos en platta (häll) kan i idealfall beräknas med formeln nedan. Då utgår man ifrån den brottlasten P (i kN) plattan måste klara av i konstruktionen (se SS‐EN 1341 och 1343).
f
S
RWFLP
t.
...1500=
• t plattans tjocklek (i mm)
• P brottlasten (i kN) som plattan skall klara
• L plattans längd (i mm),
• W plattans tjocklek (i mm),
• Rf det lägre förväntade värdet (ung karakteristiska värdet) för böjhållfasthet (i MPa) bestämd enligt SS‐EN 12372
• FS en säkerhetsfaktor som beror på underlaget (cementstabiliserat eller obundet)
10
15
20
25
30
35
40
45
10 15 20 25 30 35 40 45
Prov
ad b
öjdr
aghå
llfas
thet
fulls
kale
prov
(Mpa
)
Beräknad böjdraghållfasthet (SS-EN 12372), Standardförfarande (MPa)
y
x
ÄvjaSkarstad
Bårarp
FlivikBjärlöv
Offerdal
Figur 6.8. Resultat från provning av hällar. Diagrammet visar skillnad i beräknad hållfasthet utifrån provning av laboratorieprover med dimension 50x50x300mm och faktisk provning av fullskalehällar med dimension 350x350x40 mm. OBS! Ingen säkerhetsfaktor är inkluderad!
48
6.2.4 Utmattningsprovning – släta och krysshamrade ytor Ytbearbetningen kan påverka en stens styrka. På samma sätt som för torra respektive våta provkroppar är detta ett känt fenomen som man dock inte kan ge någon allmän riktlinje för. Olika stensorter reagerar olika mkt på olika ytbearbetningar. Fatmir Pretenis examensarbete [6] visar dessutom att en grov ytbearbetning till och med kan förbättra provningsresultatet, t ex för slaghållfasthet. Där tas en del av energin hos den fallande kulan upp i den krysshamrade ytan och förs inte ned till den homogena stenen vilken klarar sig bättre än motsvarande med sågad yta.
Hur kan man då prova vilken inverkan en ytbearbetning har på den färdiga produkten? Pretenis undersökning visade även att det vid provning av böjhållfasthet på standardiserat sätt inte gick att skilja mellan de olika ytbearbetningarna. Detta avsåg då provkroppar om 50x50x300mm. Provning av belgisk kalksten uppvisar det något motstridiga resultatet att en krysshamrad och/eller flammad yta ger högre hållfasthetsvärden än en med sågad yta (figur 6.9).
16.8
12.7
18.8
13.2
15.216.1
21.0
14.9
17.9
15.3
8.0
11.1
15.7
8.2
11.7
20.4
13.3
16.3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
flexu
ral s
treng
th (M
Pa)
300x50x50 mm³300x90x30 mm³
sawn bush hammered flamed
Figur 6.9: Inverkan av olika ytbearbetningar på böjhållfasthet hos två belgiska kalkstenar.
Emellertid är det sannolikt att den största betydelsen är hos produkter som blir utsatta för utmattning, t ex fasadstensplattor som vibrerar i vinden. Den största belastningen som verkar på en fasadstensplatta är vindlasterna. Det finns tabellerade standardvärden för vilken vindhastighet som skall användas för de flesta svenska städer. Det som däremot inte finns är information om hur lasten faktiskt fungerar och att plattorna ofta sätts i svängning. De ”vibrerar” av vindlasterna. Detta gör att utmattningsfenomen är i högsta grad relevanta att beakta. Provningar av utmattning gjordes av SP på så sätt att provkroppen belastades dynamiskt upp till en viss procent av den totala böjhållfastheten ett givet antal gånger (här 5000 ggr), såvida inte provkroppen gick sönder innan (figur 6.10). Tydliga skillnader kunde nu uppmätas mellan plattor som var släta och sådana som var krysshamrade, dvs där ytan är full av mikrosprickor. Fasadplattor med slät yta höll vanligen hela provningsperioden för laster upp till 85 % av uppmätt statiska styrka (bestämd genom trepunktsprovning) medan de krysshamrade endast höll på motsvarande sätt för upp till 75 % av sin styrka.
49
Figure 6.10. Utmattningsprovning. Röd färg är krysshamrad yta medan blå är slipad. Fyllda punkter indikerar brott medan symbolen > indikerar att proverna inte gått till brott efter 5000 cykler.
6.2.5 Dimensionering av fasadstenselement De delar av projektet som fokuserat på dimensionering av fasadstenselement har huvudsakligen omfattat litteraturstudier (bl a av existerande nationella regelverk), inventering av mjukvara och framtagandet av ett fritt webbaserat dimensioneringsprogram (expertsystem) som helt följer regelverket EUROCODE [41]. Dessa regler ersätter sedan 1 januari 2011, Boverkets konstruktionsregler, BKR [42].
(De europeiska konstruktionsstandarderna, eurokoderna utgör tillsammans med nationella val i föreskriftsserien EKS ett regelsystem för dimensionering av bärande konstruktioner i Sverige. Boverkets konstruktionsregler, BKR upphävs den 1 januari 2011 genom övergångsbestämmelser i BFS 2010:28, EKS 7.)
Egenskaperna böjhållfasthet och utspjälkningshållfasthet utgör, tillsammans med infästningssystem, grunden för det nya webbaserade expertsystemet för dimensionering av fasadstensplattor, framtaget av SP och CBI (figur 6.11). Dimensioneringsverktyget finns på webbadressen: http://expertsystem.sp.se/. Expertsystemet fungerar endast online vilket säkerställer att senaste versionen används och att inga subjektiva element påverkar beräkningarna. Indata och beräkningsresultaten kan dock skrivas ut.
Underliggande rapporter återfinns i I‐STONE projektets rapportserie [43].
50
Figur 6.11. Introduktionssida för expertsystem för dimensionering av fasadstensplattor
6.2.6 Dimensionering av marksten Vid dimensionering av marksten såsom hällar och kantsten används huvudsakligen produktstandarderna SS‐EN 1341 (hällar) och SS‐EN 1343 (kantsten). De maximala statiska lasterna är dimensionerande och stenens dimensioner beräknas så att den skall klara hela lasten. Detta är naturligtvis ett kraftigt förenklat förfarande och ett som i många fall leder till överdimensionering av stentjockleken och därmed slöseri med naturresurser. Det leder även till att onödigt dyra stenplattor används vilket går ut över konkurrensmöjligheten gentemot andra produkter som t ex betong. En förändring till mer realistiska förhållande finns med i utgåva 2 av produktstandarderna (Formal Vote under första halvan av 2011). I dessa tas hänsyn till underlaget. Är det cementstabiliserat underlag krävs inte lika tjocka stenprodukter som i obundna konstruktioner. Fortfarande är dock tekniken för både provningsförfarande och användning av resultat otillfredsställande.
Ett bättre system är att ta hänsyn till vilka laster som medför störst belastning på både sten och konstruktion och försöka simulera detta vid provning och/eller beräkning(figur 6.12). Man kan t ex simulera ett lastbilsdäck i kanten av en platta. Det går att prova på ett förenklat sätt och därefter använda Finite Element Method (FEM) för simulering (figur 6.13). I samband med uppdragsverksamhet provades böjhållfastheten hos en granit. Därefter simulerades ett lastbilsdäck av given tyngd (axeltryck) i mitten respektive kanten av hällen. Stenhällen skulle läggas i bruk. Den nödvändiga gemensamma hållfastheten hos sten och bruk kunde därefter bestämmas (figur 14). Exemplet visar hur man genom relativt enkel provning i kombination med avancerad beräkning kan få fram en betydligt mer realistisk dimensionering vilket gynnar samtliga parter. Sannolikt är det dock så att med en provning med utbredd last som i figur 12C, skulle man erhålla ett mer realistiskt värde.
51
A B
C D
Figur 6.12. Figuren ovan illustrerar, A: punktlast på platta upplagd i hörnen. B: Linjelast (som vid provning av böjhållfasthet) på platta upphängd på två balkar. C: En liten utbredd last (t ex stöd för kranbil eller däck) på platta upplagd på en grusbädd eller betong. D: Heltäckande last på platta utlagd på grusbädd eller betong.
Figur 6.13. FEM analys: Stenhäll ‐ belastning som vid provning, dvs med linjelast
Figur 6.14. FEM analys: Stenhäll och bruk – belastning av konstruktion, t ex av bildäck
52
6.3 Frostbeständighet I listan över standardiserade europeiska provningsmetoder saknas en metod för att bedöma en stensorts motståndsförmåga mot kombinationen av frost och salt. Det är en mycket aggressiv miljö och vanligast för marksten där det tösaltas, en för nordiska förhållanden inte alltför ovanlig situation. En snarlik aggressiv miljö är i områden nära havet, t ex Atlanten med sitt salta vatten som kan komma in med vindarna eller t o m vågstänk. Vad frost‐saltsprängning kan åstadkomma illustreras i figur 6.15 från Köpenhamn.
Figur 6.15. Frost‐salt sprängning av spansk kalksten.
Den existerande provningsmetoden förmår inte identifiera denna kalksten som olämplig. Traditionellt så rekommenderas inte kalksten i en hussockel i denna miljö. Trots det förekommer det som synes. Mindre omfattande frostskador finns även högre upp på fasaden.
Figur 6.16. Resultat av olika provningsprocedurer på samma kalksten som i figur 6.15 ovan. Provningsresultat till vänster är efter provning med befintlig standard. Det resultatet indikerar att stenen är frostbeständig.
53
Den gamla tyska standarden DIN 52 104 del 3 [44] innehöll en provningsmetod för att bestämma en stensorts frostbeständighet i närvaro av tösalt. Metoden är använd under många år, även i Sverige. Det finns därför omfattande erfarenhet av korrelation mellan resultat vid provning enligt den metoden och hur olika stensorter klarar sig i praktiken. Den av CBI föreslagna europastandarden har därför tagit sin utgång i den gamla DIN 52 104‐3.
Principen är att proverna får absorbera en 1 % NaCl lösning under en definierad tid. Proverna blir inte helt vattenmättade, vilket de inte heller blir i en konstruktion. Det är ändå en aggressiv miljö som motsvarar den som marksten kan komma att få ”utstå”. För stenprodukter som placeras högre upp i en konstruktion, som t ex fasadstensplattor ovanför stänkzonen, kan tiden för vatten/salt‐absorption minskas till 2 h.
För att förhindra avdunstning under provningen placeras varje provkropp i en plastpåse som förseglas (figur 6.17). Detta förfarande möjliggör även att befintlig utrustning kan användas även om den kanske inte är korrosionsskyddad.
Figur 6.17. Inplastade provkroppar i klimatskåp.
Proverna utsätts därefter för en temperaturcykling mellan, som lägst ‐20 °C (metod A) och upptining, vilket i regel är mellan 5 och 15 °C. Temperaturen mäts inne i provkropparna. En något mindre aggressiv provning för lite mildare klimat finns i metod B där den lägsta nedre temperaturen är ca ‐12°C. Måltemperaturen för metod A och B är ‐17,5°C och ‐8°C respektive.
Den totala provtiden är minst 56 cykler.
För utvärdering av resultatet är det viktigt att veta vad en kritisk temperatur‐ eller frostcykel är. Den definieras som den temperatur vid vilken vattnet i en sten fryser, vilket är olika för olika stensorter. Vanligen ligger den mellan ‐2 och ‐4 °C. I figur 6.18 visas en temperaturkurva för en Belgisk stad under januari 2006. Det är ca 50 frys‐töcykler totalt men väldigt få som gör att vattnet i den studerade stensorten verkligen fryser.
54
Utvärderingen sker även genom att bedöma ev reduktion av böjhållfasthet i samband med provningen. En stensort som klarar 56 cykler utan signifikant styrkereduktion betraktas som beständig. De flesta skador uppträder relativt tidigt, vanligen under de första 25 cyklerna.
Temperature inside the stone Petit Granit
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
01.0
1.06
02.0
1.06
03.0
1.06
04.0
1.06
05.0
1.06
06.0
1.06
07.0
1.06
08.0
1.06
09.0
1.06
10.0
1.06
11.0
1.06
12.0
1.06
13.0
1.06
14.0
1.06
15.0
1.06
16.0
1.06
17.0
1.06
18.0
1.06
19.0
1.06
20.0
1.06
21.0
1.06
23.0
1.06
24.0
1.06
25.0
1.06
26.0
1.06
27.0
1.06
28.0
1.06
29.0
1.06
30.0
1.06
31.0
1.06
Date
Tem
pera
ture
[°C
]
PG moyen -2°C
Figur 6.18. Temperaturvariationen i januari, 2006 på BBRIs fältstation utanför Limelette.
6.4 Missfärgning MinBaS‐projektet har även inkluderat ett examensarbete [45] med en fördjupning om missfärgning av graniter (figur 6.19).
Arbetet gick ut på att kemiskt karakterisera sex missfärgade graniter (figur 6.20) och jämföra med en svensk granit som är vanligt använd som natursten, Bohusgraniten.
Figur 6.19. Kraftigt missfärgad granit (se STEN vol 4, 2009) [46]
55
Figur 6.20. Bohusgranit överst (a) som referens och sex kemiskt analyserade graniter som alla uppvisar gulbrun till brunsvart missfärgning.
Av bilderna i figur 6.20 framgår att missfärgade graniter inte alltid är de omtalade gula graniterna. Det kan även röra sig om till synes vanliga grå graniter som efter ett tag börjar får brunfärgade rostfläckar. Har detta väl börjat sprider det sig i regel. Graniter med omfattande mikrosprickor tenderar att få mer omfattande missfärgning då rosthaltiga vattenlösningar lättare sprider sig (figur 6.21).
I detta arbete kunde det konstateras att det i de samtliga fall var ett järnläckage från biotit (svart glimmer) som var orsak till missfärgningen (figur 6.22). Instabila sulfider förekommer inte i någon av graniterna och missfärgning från malmmineral kunde inte noteras.
Figur 6.21. Mikroskopipreparat som visar en biotit där läckage av järn missfärgat sprickor i dess omgivning. Fotot är taget i planpolariserat ljus.
56
Figur 6.22. Järnläckage från Biotit. SEM bild (s k backscatter) till vänster visar bl a en vittrad biotit (ljusfärgad). Så kallad elementmapping till höger visar koncentrationen av järn i samma biotit.
I dagsläget har det inte lyckats oss att säkerställa exakt orsak till varför vissa biotiter läcker järn medan andra inte gör det. Bohusgraniten innehåller en hel del biotit men har endast undantagsvis rapporterats bli missfärgad. Detta kan naturligtvis även ha med kvalitetskontroll och yrkeskicklighet att göra, partier i stenbrottet som man vet kan ge missfärgningar undviks? En fortsättning på examensarbetet är därför planerad och då med fokus på biotitkemi samt olika laboratoriemetoders möjlighet att accelerera åldringen. Det kan även bli aktuellt att använda SPs fältexponeringsplatser för långtidsexponering.
Missfärgning kan även bero på andra saker än oxidering av järn och metoden med värmechock (SS‐EN 14066) som beskrivs i kapitel 4.9 har hittills visat sig fungera utmärkt för att identifiera sådana bergarter.
6.5 Fläckkänslighet Natursten kan ändra sitt estetiska utseende av många olika anledningar t ex på grund av smuts, påväxt av alger, etsning av sura lösningar och fläckar från något som tappats eller spillts på dem. Vissa stensorter är mer känsliga än andra och det är viktigt att veta om en särskild sten är lämplig att använda i en viss miljö. Det kan vara ett restauranggolv, en bänkskiva för en bar eller kök osv. Sannolikheten för att rödvin spills på ett golv är högre i en restaurang än i ett sjukhus. Det är nog också mer sannolikt att man spiller läsk och kaffe i en kafeteria än hemma.
I princip är det så att vissa stensorter kan klumpas samman i olika grupper som har mer eller mindre likartade egenskaper. Flera problem har dock uppstått med s k svart granit och marmor. Svart granit är en beteckning som huvudsakligen används för diabas. Beständighetsproblem har uppstått då andra, mindre beständiga, svarta bergarter saluförts som svart granit och används till samma saker som t ex diabas. Figur 6.23 visar en sådan stensort som egentligen är en olivingabbro, dvs en mycket basisk bergart känslig för kolsyra i läsk. Golvytan är etsad av läsk. Detta händer inte med en vanlig diabas. Sedan har vi fenomenet att kalksten som går att polera ofta saluförs som marmor. Det är stor skillnad i egenskaper mellan t ex dolomitmarmor och kalcitmarmor och om vi blandar in kalksten i samma grupp ökar risken för att stensorter används på olämpligt sätt.
57
Figur 6.23. Ultrabasisk bergart som etsats av kolsyrad läsk.
För att bedöma olika stensorters lämplighet för användning i olika miljöer togs en provningsmetod fram i ett nordiskt samarbete [47]. Inför det kommande arbetet med att ta fram en ny europeisk produktstandard för bänkskivor aktualiserades behovet att göra om Nordtestmetoden till en europeisk sådan. På förekommen anledning behövde metoden beskrivas mer i detalj avseende hur olika hushållskemikalier och sura livsmedel (t ex kolsyrad läsk) kan påverka stenytan. Se även under kapitel 4.10.
Det skall understrykas att metoden endast handlar om hur stor risken är att en fläck av något slag skall vara bestående om den inte tas bort omedelbart eller efter maximalt 24 timmar. Vet man om att det som spillts är skadligt för stenen så bör man ta bort detta omgående. I vissa fall kan det dock vänta till daglig städning, t ex i en restaurang.
Rengöringsmetodiken är tänkt att motsvara en normal våtsvabbning med såpa. Det är alltså inte fråga om fläckborttagning med några kemikalier.
Resultaten av provningen kommenteras lämpligen avseende om det är en färgförändring som kanske går att rengöra eller om ytan blivit etsad. Då finns endast omslipning/polering som åtgärd.
Metoden förväntas bli europeisk standard under 2011.
58
7 Konklusioner Samtliga europeiska standarder av någon betydelse för en naturstens funktion är beskrivna.
De olika europeiska produktstandarderna för natursten beskrivs i korthet, hur de är uppbyggda, skall tolkas och vilka krav som ställs på de olika produkterna (Bilaga 1).
Alla provningsresultat för det nya Stenkartoteket redovisas. Vidare, ges även en kort introduktion till vad ett provningsresultat betyder, vad som är vanligt intervall för olika stensorter och flera rekommenderade gränsvärden.
Projektet visar på betydelsen av och möjligheten hos den petrografiska analysen i samband med bedömning av olika stensorters lämplighet för olika användningsområden. Flera kritiska mikrostrukturer kan kvantifieras och korreleras med tekniska egenskaper och funktion hos stenprodukten. När det gäller sprödhet eller fragmenteringsegenskaper hos en stensort är det inte helt klarlagt hur de olika mikrostrukturerna samverkar och vilka gränsvärden som bör definieras. De stensorter som ska klara av de påfrestningar de utsätts för som markstenar bör dock inte ha fler än 5 mikrosprickor per mm. Risken är annars stor att de går sönder vid påkörning av t ex snöröjningsmaskiner eller redan i samband med komprimering/packning med padda.
Beträffande provning av hållfasthet återstår ännu en hel del utvecklingsarbete. Olika provningsmetoder för att bestämma böjhållfasthet ger olika resultat och det är inte alltid att resultatet är relevant för den färdiga produkten. Det har t ex sedan länge varit klart att böjhållfastheten inte bör vara dimensionerande för en konstruktion. Så länge vi inte har något annat verktyg eller bättre provningsmetoder så får vi göra det bästa vi kan av dessa metoder. Samtidigt måste vi känna till deras begränsningar och att de ger olika resultat beroende på om vi använder tre‐ eller fyrpunktsbelastning och om vi använder våta eller torra provkroppar eller om vi använder provkroppar med någon grövre form av ytbearbetning som t ex krysshamring eller flamning.
Ett expertsystem för dimensionering av fasadstensplattor redovisas. Det är ett fritt tillgängligt webbaserat dimensioneringsverktyg som följer Eurokoderna (som nu ersätter BKR) och fungerar för traditionell infästning med dubbar samt Fischerwerkes infästningssystem på baksidan plattorna.
Ett alternativ till dimensionering av hällar redovisas. Det är dock endast en typ av konstruktion och vi har en bit kvar innan vi kan skapa ett heltäckande expertsystem motsvarande det för fasader. Markstensbeläggningar fungerar tillsammans och inte en och en som fasadstensplattor. En markstensyta samverkar genom sten, fogar och underlag. Ett expertsystem måste därför ta hänsyn till hela konstruktionen och de aktuella dynamiska trafiklasterna!
Ett färdigt förslag till ny europeisk standard för provning av motståndsförmåga mot frost och salt har tagits fram. Metoden är med i arbetsprogrammet i TC 246 Natural stones, dvs den europeiska standardiseringskommittén för natursten. Vi räknar med att metoden blir accepterad som europeisk standard eller specifikation senast 2012.
Flera importerade graniter har missfärgats genom rostning. Det har föranlett ett antal studier om bakomliggande orsak, bl a ett examensarbete från Göteborgs Universitet. I de flesta fall är det järnläckage från biotit som är orsaken. Varför vissa biotiter läcker järn och andra inte vet vi dock
59
fortfarande inte även om vi misstänker att det har med deras vittringsprocess att göra. Projektet har gjort att vi kommit betydligt längre och nu har förutsättningar att finna en relevant provningsmetod för att identifiera instabila/vittringsbenägna biotiter.
Slutligen presenteras en metod för att bedöma en stensorts känslighet mot olika livsmedel och vanliga kemikalier som de kan bli utsatta för i olika miljöer. Det kan vara kaffe, vin, matolja, ättiksprit mm. Det är ursprungligen en nordisk metod som nu modifierats och inom kort kommer att antas som europeisk standard. Det är det närmaste vi har idag för bedömning av ”kemisk resistens”.
Tabell 7.1 visar på ett överskådligt sätt hur viktiga vissa egenskaper är för olika användningsområden. Det måste dock påpekas att vissa egenskaper är viktigare än andra beroende på vilken bergart vi talar om. Nötningsmotståndet är t ex viktigare att veta för en sandsten än för en granit. Kemisk resistens är normalt sett viktigare för en kalksten än för en granit. När det gäller inomhusapplikationer blir tabellen väl generaliserad eftersom olika typer av lokaler medför olika risk för att stenen skall utsättas för kemiskt angrepp. En gångpassage eller annan större öppen yta är inte speciellt utsatt medan golvet i en kafeteria eller intill en bardisk får stå ut med både det ena och det andra. Badrum är en annan miljö med många kemikalier som kan ge såväl etsande, färgflackar som svällande resultat. Det senare ofta beroende på salt som konsistensmedel i gel och kräm. Notera även att den i särklass viktigaste provningen inte är med, dvs den petrografiska analysen som är grunden för all bedömning av stensorters lämplighet. Vidare har vi valt att inte ta med densitet. Den egenskapen är viktigast för transport av block för att känna till storlek och vikt.
Tabell 7.1. Översikt över olika egenskapers betydelse för olika applikationer
Användnings områden
Tryckhåll‐fasthet
Böjhåll‐ fasthet
Slaghåll‐fasthet
Nötnings‐motstånd
Kemisk resistens (fa syra och salt)
Frost‐motstånd
FriktionVatten‐
absorptionUtspjälknings‐hållfasthet
UtemiljöMarkplattaGatstenKantstenTrappaMur
Hus, yttreFasad, 2 m och uppåtTrappaSockel
Hus, inreGolv, torra ytorGolv, våta ytorEntréTrappaVäggInredning, bänkskivor
Gravstenar
Mycket viktigViktigBra att vetaMindre viktig/oviktig
Betydelse
60
8 Referenser
[1] CEN TC 246 Natural stones, den europeiska standardiseringskommittén för natursten
[2] CEN TC 178 Paving units, den europeiska standardiseringskommittén för markbeläggningsprodukter, WG 2 (arbetsgrupp 2) ansvarar för natursten
[3] SIS TK 508 Natursten, den svenska standardiseringskommittén för natursten, en spegelgrupp till TC 178 och TC 246
[4] SS‐EN 1343 Kantsten av natursten för utomhusbruk – Krav och provningsmetoder
[5] SS‐EN 1341 Markbeläggningsplattor av natursten – Krav och provningsmetoder
[6] Preteni, F. Ytbearbetningens inverkan på mikrosprickor och hållfasthet hos kantsten av granit SP RAPPORT 2008:07.
[7] Hansson, J. Trafikklasser för markplattor av natursten – förslag till klassificeringstabell. Examensarbete inom Landskapsingenjörsprogrammet. 2006:11, ISSN 1651‐8160. SLU, Alnarp.
[8] SS‐EN 1342 Gatsten av natursten för utomhusbruk – Krav och provningsmetoder
[9] SS‐EN 1469 Naturstensprodukter – Plattor för inklädning ‐ Fordringar
[10] SS‐EN 12058 Naturstensprodukter – Plattor för golv och trappor ‐ Fordringar
[11] SS‐EN 12057 Naturstensprodukter – Formatsågade plattor (äldre titel Modulplattor) ‐ Fordringar
[12] SS‐EN 12326‐1 Takprodukter – Skiffer och stenprodukter för tak och fasader – Del 1: Krav
[13] SS‐EN 771‐6 Mursten och murblock – Krav – Del 6: Natursten
[14] TC 246/WG 3/WI 00246078 Bänkskivor till kök, badrum mm. En ny arbetspunkt på TC 246 agenda
[15] NICe‐projekt 06151: ” Nordiskt dokument för harmoniserade krav på natursten” . www.nordicinnovation.net
[16] SS‐EN 12372 Provningsmetoder för natursten – Bestämning av böjhållfasthet vid trepunktsbelastning
[17] SS‐EN 13161 Provningsmetoder för natursten – Bestämning av böjdraghållfasthet med fyrpunktsbelastning
[18] SS‐EN 1097‐2 Ballast ‐ Mekaniska och fysikaliska egenskaper ‐ Del 2: Metoder för bestämning av motstånd mot fragmentering
[19] SS‐EN 12371 Provningsmetoder för natursten – Bestämning av frostmotstånd
61
[20] NT BUILD 514: DETERMINATION OF SENSITIVITY TO ACCIDENTAL STAINING
[21] Åkesson U., Lindqvist JE, Schouenborg BE & Grelk B: Relationship between microstructure and bowing properties of calcite marble claddings. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. Vol 65:1, 73‐79.
[22] TEAM, EU‐projekt om buktande marmorplattor på fasader: http://www‐v2.sp.se/building/team/
[23] Stenhandboken, Utemiljö
[24] SS‐EN 13364 Provningsmetoder för natursten – Utspjälkningshållfasthet vidd dubbhål
[25] SS‐EN 14158 Provningsmetoder för natursten – Bestämning av slaghållfasthet med fallande kula
[26] SS‐EN 1926 Natursten – Bestämning av enaxlig tryckhållfasthet
[27] SS‐EN 13755 Provningsmetoder för natursten – Bestämning av vattenabsorption vid atmosfäriskt tryck
[28] SS‐EN 1936 Natursten – Bestämning av densitet och porositet
[29] SS‐EN 12370 Natursten – Bestämning av inverkan av saltkristallisering
[30] FprEN 16140 Natural stones test methods ‐ Determination of sensitivity to changes in appearance produced by thermal cycles
[31] SS‐EN 14066 Provningsmetoder för natursten – Bestämning av åldringsbeständighet genom värmechock
[32] SS‐EN 14157 Provningsmetoder för natursten – Bestämning av nötningsmotstånd
[33] SS 22 72 10: Markbeläggningsprodukter ‐ Nötningsprovning
[34] DIN 52 108 Testing of inorganic non‐metallic materials; wear test with grinding wheel according to Böhme, grinding wheel method
[35] Schouenborg, B. 1991: SP AR 1991:06, Nötningsprovning av natursten: En jämförelse mellan metoderna SS 22 72 10 och SP 01‐8‐68
[36] SS‐EN 14231 Natursten – Pendelprovning för halksäkerhet
[37] Schouenborg, B. 2004: MinBaS projektrapport 4.4. Implementering av nya europastandarder för test av natursten
[38] Müller, F. Internationale Natursteinkartei (INSK), Ebner Verlag, Ulm
[39] Yates, T. & Richardson, D. 2000: Flooring, paving and setts – Requirements for safety in use. BRE Information paper.
62
[40] Schouenborg, B., Hansson, J. & Preteni, F. 2009: CBI Rapport no 1‐2009: Krav för
upphandling av gat‐ och kantsten
[41] Boverkets författningssamling BFS2101.28_EKS7: Boverkets föreskrifter om ändring i verkets föreskrifter och allmänna råd (2008:8) om tillämpning av europeiska konstruktions‐standarder (eurokoder)
[42] Boverkets konstruktionsregler (föreskrifter och allmänna råd) BFS 1993:58 – BKR 1
[43] I‐STONE project no. NMP2‐CT‐2005‐515762, final report from WP 5: D5.27: Expert system for predicting stone behaviour in different construction applications – Design tool for dimensioning of cladding panels
[44] DIN 52 104‐3 Testing of natural stone and mineral aggregates: Freeze‐thaw‐cycling test: Testing of mineral aggregates with a thawing medium
[45] Joachim Andersson, 2010: “Chemical characteristics of granites with a discolouration potential”. Degree project for Bachelor of Science in Earth Sciences. Department of Earth Sciences, University of Gothenburg, 2010 B‐631
[46] Schouenborg, B. 2009: Brunfärgade graniter. Tidskriften STEN, vol 4, 2009.
[47] NORDTEST, Technical report TR595, 2008: Stain test for natural stones
63
9 Resultatsammanställning och spridning
Föredrag på konferenser och seminarier:
Bams, V. & Schouenborg, B. 2008: Discolouration and cleaning of natural stones, an area of many opinions. Second international congress Dimension Stones, Carrara, 29‐31 maj
Alnæs, L., Aasly, K., Schouenborg, B. & Grelk, B. 2008: A joint‐Nordic project on application documents for natural stones. Second international congress Dimension Stones, Carrara, 29‐31 maj
Schouenborg, B., Grelk, B., de Barquin, F. & Krug, R. 2008: Requirements for selecting suitable stone types for different applications in different climates. 33rd IGC. Världskonferens om geologi. Special seminarium om geologiska byggnadsmaterial.
Schouenborg, B. & Nilsson A. 2008: Standardisering och FoU. Föredrag på SSF/SFIs årsmöte i maj. (Projekt 4.5a samt 4.10)
Schouenborg, B. & Döse, M. 2009: MinBaS II project 4.5a Tekniska egenskaper hos natursten. Föredrag på SSF/SFIs årsmöte i maj. (Projekt 4.5a samt 4.10)
Best practice for facader og belægninger, NATURSTEN seminarium på Ramböll, Köpenhamn, 5 december, 2010.
Naturstens tekniska egenskapers betydelse för olika applikationer. MinBaS II seminarium, Filipstad, 10‐11 december, 2008
Björn Schouenborg, Bent Grelk, Magnus Döse, Jan Erik Lindqvist & Urban Åkesson: “Granites with discolouration ‐ How to avoid them”. Abstrakt och föredrag. Global Stone Congress 2010, Alicante,
Artiklar i tidskrifter mm
Schouenborg, B. 2009: Stenens tekniska egenskapers betydelse för funktionen. Tidskriften STEN, vol 2, 2009.
Schouenborg, B., Grelk, B., de Barquin, F. & Krug, R. 2008: Frost testing of natural stones for different applications. In press. Bulletin of Engineering Geology and the Environment
Rapporter o likn.
Hansson, J. & B Schouenborg. 2009. Trafikklassning för markbeläggningsplattor av natursten. Sveriges lantbruksuniversitet. Fakulteten för landskapsplanering, trädgårds‐ och jordbruksvetenskap. SP Rapport 2008:8.
Schouenborg, B., Hansson. J. & Preteni, F. 2009: Krav för upphandling av kant‐ och gatsten. CBI rapport 1: 2009
Rapport 4.5.a. Bilaga 1 Sidan 1 av 10
TEKNISK DOKUMENTATION ENLIGT STANDARDER
Innehåll 1 Introduktion. ..................................................................................................................................................... 1 2 Produktstandarder. .......................................................................................................................................... 2
Aktuella Standarder. .......................................................................................................................................... 3 3A Krav på tekniska egenskaper enligt harmoniserade produktstandarder. ..................................................... 5
3.1 Markbeläggningsplattor – SS-EN 1341. ..................................................................................................... 5 3.2 Gatsten – SS-EN 1342. .............................................................................................................................. 5 3.3 Kantsten – SS-EN 1343. ............................................................................................................................ 5 3.4 Plattor för inklädning – SS-EN 1469. ........................................................................................................ 5 3.5 Modulplattor – SS-EN 12057 .................................................................................................................... 6 3.6 Plattor för golv och trappor – SS-EN 12058 ............................................................................................. 6 3.7 Skiffer- och stenprodukter för tak och fasader - SS-EN 12326-1 .............................................................. 6 3.8 Mursten och murblock - SS-EN 771-6 ...................................................................................................... 7
3B Krav på tekniska egenskaper enligt övriga produktstandarder. ................................................................... 7 3.9 Natursten – Råblock - Krav – SS-EN 1467. .............................................................................................. 7 3.10 Natursten – Råskivor - Krav – SS-EN 1468 ............................................................................................ 7 3.10 Bearbetad natursten – Krav SS-EN 12059 .............................................................................................. 7
4 Standarder och metoder för provning av natursten ........................................................................................ 8 5 Matris över provningsmetoder och produktstandarder ................................................................................ 10
1 Introduktion Idag regleras stora delar av handeln med natur-sten av nationella och internationella standarder. Även om mycket inom naturstensbranschen fort-farande sker enligt äldre traditioner så skall all offentlig upphandling ske enligt standarder om sådana finns. Inom naturstensområdet finns det tre olika sorters europeiska standarder s k EN.
1. Produktstandarder som beskriver vilka egen-skaper som skall deklareras för olika använd-ningsändamål.
2. Standardiserade provningsmetoder som be-skriver hur laboratorier skall bestämma olika egenskaper hos natursten.
3. Standarder som definierar terminologi och benämningar för olika stensorter, vad olika handelsnamn innebär, produktionstermer osv.
Det är i princip upp till varje land att ta fram nationella regelverk som beskriver vilka krav på tekniska egenskaper som är relevanta att ställa i det egna landet. Som exempel hämtar man infor-mation från produktstandarderna och komplette-rar med information om gränsvärden mm där detta är relevant. I vissa fall räcker det att leveran-tören deklarerar egna produktvärden. Det europe-iska standardiseringsarbete inriktat på att inga produkter av natursten framöver skall kunna an-vändas i det europeiska byggandet med mindre än
att produkterna är CE märkta. Det skall betonas att det är produkten som är CE-märkt – inte sten-sorten. Man måste alltså ta fram separat doku-mentation och kvalitetssäkring för varje produkt/ användningsändamål som man vill CE-märka.
Den europeiska harmoniseringen av standarder för natursten föregår i flera olika tekniska kom-mittéer. Av den anledningen är kraven inte alltid enhetligt utformade i olika produktstandarder. Det pågår dock ett arbete med att försöka koordi-nera arbetet bättre och när det gäller provnings-metoder hänvisas allt oftare till de som tas fram inom CEN TC 246 Natural stones. Denna kom-mitté hanterar de flesta användningsområden såsom, golv, trappor, väggar och fasader. TC 178 hanterar markbeläggningsprodukter, TC 125 mur-verk och TC 128 ansvarar för skiffer (och annan sten) för tak och fasader under förutsättning att de monteras med överlappning (”fiskfjäll”), sk discontinuous. Nedan redogörs för produktstan-dardernas krav kompletterat med våra rekom-mendationer och i vissa fall regler från större upphandlare.
Observera att det endast är i de så kallade ”harmoniserade standarderna” som krav på CE-märkning beskrivs – se sammanställning ned-an. Notera att CE-märkning finns endast för fär-diga produkter – inte för stensorter. Block och halvfabrikat, som skivor, omfattas alltså inte av CE-märkningen. I skrivande stund bör man också känna till att Sverige inte ställer CE-märkning
Projekt 4.5.a. Bilaga 1 Sidan 2 av 10
som ett krav. Dock skall man uppfylla samma villkor och 2011 räknar man med att Byggpro-duktdirektivet (CPD - Construction Products Di-rective) kommer ut i nya kläder, som en lag (CPR – Construction Products Regulation). Då blir det obligatoriskt i alla EU-länder med CE-märkning. Redan nu är det obligatoriskt i flera länder och landet närmast oss är Danmark. Avslutningsvis är det viktigt, speciellt för de företag som exporterar, att känna till att det är mottagarlandets regler som avgör vilka egenskaper man måste prova och de-klarera för att de skall accepteras CE-märkningen. Produktstandarderna anvisar huvudsakligen vilka egenskaper som är relevanta att deklarera och ställa krav på. Det kan liknas vid en meny som varje land skall välja av.
2 Produktstandarder Den generella strukturen hos en produktstandard är följande:
• Scope/Omfattning: Anger vilka produkter standarden omfattar
• Normativa referenser: Anger de referenser som hänvisas till i standarden och som är obli-gatoriska
• Terminologi och definitioner: Förklaring av specifika uttryck som används i standarden
Därefter följer krav på olika egenskaper: • Geometriska egenskaper, dvs storlek,
form och toleranser • Krav på ytbearbetningar, t ex vilken mesh
som man använder för en mattslipad yta (F 400). Vi rekommenderar dock att man fortsät-ter som vanligt eftersom olika stensorter krä-ver olika mesh för att få jämförbar yta.
• Benämning: Avser geologiska namnet och handelsbeteckning, färg och ursprung (brot-tet). Notera att SSF rekommenderar att man anger GPS-koordinater för ursprunget, dvs stenbrottets position.
• Visuella egenskaper: Avser de estetiska egenskaperna, hur referensprover skall utfor-mas och även i vilket ljus de bör betraktas
• Tekniska egenskaper: Avser vilka egenska-per som skall eller bör provas och enligt vilka metoder. Observera att det inte är alla som är obligatoriska! På engelska skiljer man därför mellan ”Shall always be declared” (skall alltid redogöras för/deklareras) och ”Shall be decla-red upon request”. Det senare är alltså bara om någon frågar om det. Det finns även en tredje kategori som lyder ”Shall be declared where subject to regulatory requirements”, fritt över-satt om det finns myndighetskrav så skall des-sa egenskaper deklareras. I europeiska stan-darder för natursten saknas kravnivåer! Det är endast i undantagsfall som det förekommer olika kvalitetsklasser. Det är alltså upp till lan-
dets myndigheter, upphandlare m fl att ange vilka miniminivåer som gäller. Stenindustri-branschen har därför i flera fall tagit fram egna rekommendationer, ofta i samarbete med of-fentliga upphandlare och även forskningsorga-nisationer.
• Märkning och emballering: Anger vilken information som varje försändelse skall åtföljas av och t ex att man inte får använda något ma-terial som kan överföra eller åstadkomma rost-fläckar på stenen.
• Bedömning av överensstämmelse (Eva-luation of conformity): Detta avsnitt be-skriver de krav som följer med en CE-märkning. Här finns information om vad som krävs i form av kvalitetssäkring, typprovning, tillverkningskontroll och dokumentation. Det finns även en ”meny” över vilka egenskaper man skall/kan lägga in i typprovningen. Ob-servera att det delvis är beroende av mottagar-landets krav.
• Provtagning: I vissa standarder ingår en beskrivning av hur provtagning och dokumen-tation skall utföras.
Bilagan Annex ZA: • En produktstandard som innehåller denna
bilaga är harmoniserad och att det är möjligt att CE-märka för de produkterna som omfat-tas av den. Notera att det endast är färdiga produkter som kan CE-märkas. Detta innebär att råblock eller råskivor inte kan CE-märkas.
• Bilagan beskriver förutsättningarna för CE-märkning, bland annat vilka krav som finns på kontrollen, t.ex. om producenten eller leve-rantören får lov att prova och märka själv utan att någon extern organisation kontrollerar dem.
• Hur CE-märkningen skall se ut exemplifieras i bilagan.
I CE-märkningssammanhang talar man vidare om ITT (Initial Type Testing) och FPC (Facto-ry Production Control).
• ITT stipulerar omfattningen av den initiala typprovning som krävs för rätten att CE-märka sina produkter.
• FPC anvisar krav på kontrollrutiner i produk-tionen av CE-märkta produkter.
• För att upprätthålla rätten till CE-märkningen krävs en fortlöpande provning av tekniska egenskaper för att verifiera att kvaliteten är ”konstant”. Den fortlöpande provningen bör anpassas efter vilken stensort, produkt och egenskap som avses. Vissa minimikrav anges i standarderna. Så skall t ex dimensionskon-troller utföras varje dag. För att visa att ste-nens tekniska egenskaper är inom tillåtna va-riationsgränser så provas vattenabsorption,
Projekt 4.5.a. Bilaga 1 Sidan 3 av 10
densitet och böjhållfasthet minst vartannat år. Dessa kan vi kalla kontrolltester. Är de OK så räcker det att prova övriga tekniska egenska-per vart tionde år. Om de däremot visar på en tydlig förändring av egenskaper så skall en komplett typprovning genomföras.
När det gäller kraven på tillverkningskontroll så gäller, lite summariskt, att leverantören skall ha ett dokumenterat kvalitetssystem där en utpekad person skall ha ansvaret för ITT och FPC. Organi-sationen skall beskrivas. Anläggningen skall visa att man har lämplig produktionsutrustning och personal för att säkerställa att man kan leverera den kvalitet man lovar. Provningsprotokoll mm skall vara spårbara och egen provnings- och mät-utrustning kalibrerad. Vidare skall varje produkt identifieras med handelsnamn, petrografiskt namn och färg. Ursprunget (stenbrottet) skall anges.
Det skall understrykas att mycket av EN, CE, ITT, FPC etc är mer eller mindre nytt för natur-stensbranschen och dess aktörer. Man kan därför förutse en ganska lång tid av omställning och an-passning för industrin.
Vissa produktstandarder överlappar varandra på ett sätt som inte alltid är så lätt att förstå. Andra åter kompletterar varandra. Nedan följer en sam-manställning över vilken produktstandard som är relevant för respektive produkt och användnings-område samt vilka tekniska egenskaper som skall provas och redovisas. Provtagning och provers representativitet.
Provtagningsplaner och instruktioner finns i bilagor till flera produktstandarder, t ex SS-EN 1469 - Plattor för inklädnad. Dessa bilagor ger en mycket summarisk introduktion till ett komplext område, som i högsta grad påverkar värdet hos
provningsresultaten. Av helt avgörande betydelse är att de prover som tas är representativa för det man vill undersöka. Det kan röra sig om en leve-rans, om ett års produktion eller en ”handstuff” (knytnävstort handprov). Eftersom syftet är olika skall man börja med att definiera vad syftet är, dvs vad proverna representerar och sedan ta fram en provtagningsplan. Alltför ofta sågas provkroppar till från en och samma naturstensplatta eller ett och samma block. Detta är inget annat än ett en-staka stickprov och säger väldigt lite om variatio-nen i produktionen och ger inte heller något rele-vant medelvärde, som producenten kan känna sig säker på att uppfylla. Såvida inte hela täkten är onaturligt homogen.
Vi rekommenderar starkt att man tar ut prover under en längre tids produktion och samlar ihop för tillverkning av provkroppar före man skickar in till ett provningslaboratorium! En klar rekom-mendation är också att man tar kontakt med labo-ratoriet före provkroppstillverkningen för att få veta hur de skall orienteras och märkas på bästa sätt. Först då har de ett stort värde för tillverka-ren/leverantören och köparen.
Vidare skall man tänka på att en stentäkt oftast har olika riktningar i vilken stenen är starkare respektive svagare. Detta är väl känt för tillverka-ren men inte alltid beaktat när provkroppar tas fram. Orienteringen av provkroppar måste åter-spegla slutanvändningen och de laster produkter-na blir utsatta för (figur 1). När det gäller hällar med naturliga klovplan är detta självklart. För fasadstensplattor är det däremot inte alls lika självklart. Inte heller för kantsten och många andra produkter. Även här ber vi leverantören ta kontakt med laboratoriet innan tillverkning av provkroppar!
Figur 1. Provning av böjhållfasthet hos stensort med tydlig orientering av mineral i tre olika plan. Exempel där provkropparnas orientering påverkar resultatet.
Aktuella Standarder För närvarande finns åtta harmoniserade standarder (tabell nedan). Det är möjligt att CE-märka en produkt endast när det finns en harmoniserad standard.
Projekt 4.5.a. Bilaga 1 Sidan 4 av 10
SS – EN Harmoniserade europeiska produktstandarder för natursten
1341 Markbeläggningsplattor av natursten för utomhusbruk – Krav och provningsmetoder
Slabs of natural stone for external paving – Requirements and test methods
1342 Gatsten av natursten för utomhusbruk - Krav och provningsmetoder
Setts of natural stone for external paving – Requirements and test methods
1343 Kantsten av natursten för utomhusbruk - Krav och provningsmetoder
Kerbs of natural stone for external paving – Requirements and test methods
1469 Naturstensprodukter – Plattor för inklädning – Fordringar
Natural stone products - Slabs for cladding - Requirements
12057 Naturstensprodukter – Modulplattor - Fordringar
Natural stone products - Modular tiles - Requirements
12058 Naturstensprodukter – Plattor för golv och trapper - Fordringar
Natural stone products - Slabs for floors and stairs - Requirements
12326-1 Takprodukter – Skiffer- och stenprodukter för tak och fasader. Del 1: Krav
Slate and stone products for discontinuous roofing and cladding - Part 1: product specification
12326-2 Takprodukter – Skiffer- och stenprodukter för tak och fasader. Del 2: Provningsmetoder
Slate and stone products for discontinuous roofing and cladding - Part 2: methods of test
771-6 Mursten och murblock – Krav - Del 6: Natursten
Specification for masonry units - Part 6: Natural stone masonry units
Övriga produktstandarder för natursten, är följande:
SS – EN Övriga europeiska produktstandarder för natursten
1467 Natursten – Råblock - Krav
Natural stone – Rough blocks - Requirements
1468 Natursten – Råskivor - Krav
Natural stone – Rough slabs - Requirements
12059 * Naturstensprodukter - Bearbetad natursten - Krav
Natural stone products – Dimensional stone work - Requirements
* Denna europeiska standard anger krav på följande typer av stenprodukter: a) massiva stenelement, t ex i, lastbärande enheter, typiskt utsatta för trycklas-ter/kompressionslaster, såsom pelare, valv och liknande, ii, massiva stenelement använda för räcke, ledstång, balustrad, tröskellist och liknande, avsedda att klara horisontella rörliga laster i tillägg till ev statiska laster som kan förekomma. b) massiva täckande element: i, böjda stenplattor för utomhusanvänd-ning till fasader, kolumner och/eller pilaster; ii, stenelement för inramning av öppningar i väggar och fasader, som t ex fönsterbrädor, dörrkarm, valvlister och liknande.
Två standarder intar en övergripande särställning och handlar om terminologi och benämningar
SS – EN Övriga europeiska standarder för natursten
12440 Natursten – Benämning
Natural stone – Denomination criteria
12670 Natursten – Terminologi
Natural stone - Terminology
Det finns ytterligare standarder som knyter an till naturstensindustrin men som vi valt att inte redovisa här. Exempel på sådana standarder är de som handlar om konststen, vattenbyggnadssten och ballast.
Projekt 4.5.a. Bilaga 1 Sidan 5 av 10
3A Krav på tekniska egenskaper enligt harmoniserade produkt-standarder I detta kapitel redovisas de tekniska egenskaper som standarderna ställer krav på samt de vi rekommenderar som lämpliga tillägg. Notera att flera kommuner/städer kräver frostprovning med 1 % NaCl för markbelägg-ningsprodukter.
3.1 Markbeläggningsplattor – SS-EN 1341 SS-EN 1341 anger kraven på markbeläggnings-plattor, s k hällar för utomhusbruk
Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex toleranser på tjocklek. Vidare skall följande egen-skaper deklareras:
• Dimensioner och planhet - SS-EN 13373
• Ytbearbetning
• Petrografisk beskrivning och benämning - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Böjhållfasthet - SS-EN 12372 eller 13161
• Vattenabsorption – SS-EN 13755
• Frostbeständighet – SS-EN 12371
• Nötningsmotstånd – SS-EN 14157
• Halkmotstånd – SS-EN 14231 (krävs bara om ytråheten är mindre än 1 mm)
• Kemisk ytbehandling i relevanta fall
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören själv kan ombesörja all testning utan inblandning av godkänt externt organ.
3.2 Gatsten – SS-EN 1342 SS-EN 1342 anger kraven på kantsten
Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex toleranser på tjocklek. Vidare skall följande egen-skaper deklareras:
• Dimensioner och planhet - SS-EN 13373
• Petrografisk beskrivning och benämning - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Tryckhållfasthet - SS-EN 1926
• Vattenabsorption – SS-EN 13755
• Frostbeständighet – SS-EN 12371
• Nötningsmotstånd – SS-EN 14157
• Halkmotstånd – SS-EN 14231 (krävs bara om ytråheten är mindre än 1 mm)
• Kemisk ytbehandling i relevanta fall
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören får lov att ombesörja allt själv utan inblandning av godkänt externt organ.
3.3 Kantsten – SS-EN 1343 SS-EN 1343 anger kraven på kantsten
Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex toleranser på tjocklek. Vidare skall följande egen-skaper deklareras:
• Dimensioner och planhet - SS-EN 13373
• Petrografisk beskrivning och benämning - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Böjhållfasthet - SS-EN 12372 eller 13161
• Vattenabsorption – SS-EN 13755
• Frostbeständighet – SS-EN 12371
• Kemisk ytbehandling i relevanta fall
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören får lov att ombesörja allt själv utan inblandning av godkänt externt organ.
3.4 Plattor för inklädning – SS-EN 1469 SS-EN 1469 anger kraven på stenplattor för be-klädnad av väggar och tak inomhus samt fasader och tak utomhus.
Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex toleranser på tjocklek. Vidare skall följande egen-skaper deklareras:
• Dimensioner och planhet - SS-EN 13373
• Ytbearbetning
• Petrografisk beskrivning och benämning - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Böjhållfasthet - SS-EN 12372 eller 13161
Fil: Bilaga 1 Teknisk dokumentation enligt standarder Sidan 6 av 10
• Skenbar densitet och öppen porositet – SS-EN 1936
• Frostbeständighet – SS-EN 12371
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
• För marmor rekommenderar vi buktningsprov-ning enligt TEAM-projektet. Metoden finns även med i TC 246 arbetsprogram med nr WI246076.
• Vi rekommenderar även provning av motstånd mot missfärgning genom oxidering enligt meto-den SS-EN 14066. För marmor och kalksten är det dock bättre att modifiera den metoden och använda 55 ºC och 1 M NaHCO3 istället för rent vatten.
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören får lov att ombesörja allt själv utan inblandning av godkänt externt organ.
3.5 Modulplattor – SS-EN 12057 SS-EN 12057 anger kraven på formatsågade plat-tor för användning inomhus (golv, väggar, tak och trappor). OBS! Titeln kommer att ändras till For-matsågade plattor.
Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex toleranser på tjocklek. Vidare skall följande egen-skaper deklareras:
• Dimensioner och planhet - SS-EN 13373
• Ytbearbetning
• Petrografisk beskrivning och namn - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Böjhållfasthet - SS-EN 12372 eller 13161
• Vattenabsorption – SS-EN 13755
• Skenbar densitet och öppen porositet – SS-EN 1936
• Frostbeständighet – SS-EN 12371
• Nötningsmotstånd (endast för golv) – SS-EN 14157
• Halkmotstånd (endast för golv) – SS-EN 14231 (krävs bara om ytråheten är mindre än 1 mm)
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören får lov att ombesörja allt själv utan inblandning av godkänt externt organ
3.6 Plattor för golv och trappor – SS-EN 12058 SS-EN 12058 anger kraven på stenplattor för golv och trappor.
Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex toleranser på tjocklek. Vidare skall följande egen-skaper deklareras:
• Dimensioner och planhet - SS-EN 13373
• Ytbearbetning
• Petrografisk beskrivning och namn - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Böjhållfasthet - SS-EN 12372 eller 13161
• Vattenabsorption – SS-EN 13755
• Skenbar densitet och öppen porositet – SS-EN 1936
• Frostbeständighet – SS-EN 12371 (bara för ut-omhusanvändning)
• Nötningsmotstånd – SS-EN 14157 (endast på förfrågan)
• Halkmotstånd – SS-EN 14231 (krävs bara om ytråheten är mindre än 1 mm)
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
Vi rekommenderar provning av fläckkänslighet enligt NT BUILD 514. Metoden finns även med i TC 246 arbetsprogram med nr WI246077
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören får lov att ombesörja allt själv utan inblandning av godkänt externt organ.
I vissa fall ställs krav på brandsäkerhet men natursten anses brandsäkert under förutsättning att den inte innehåller asfalt eller andra brandfar-liga ämnen med halt om 1 % eller högre.
3.7 Skiffer- och stenprodukter för tak och fasader - SS-EN 12326-1 Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex toleranser på tjocklek. TC 128/SC 8 har utvecklat egna provningsmetoder och samtliga finns i stan-darden SS-EN 12362-2. Vidare skall följande egenskaper deklareras:
• Tjocklek
• Petrografisk beskrivning, ursprung och namn
• Orientering av mineral
• Defekter
• Böjhållfasthet
• Vattenabsorption
• Frostbeständighet – i relevanta fall
Fil: Bilaga 1 Teknisk dokumentation enligt standarder Sidan 7 av 10
• Termisk cykling
• Karbonat innehåll
• Svaveldioxidexponering
• Kol som ej kommer från karbonat
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören får lov att ombesörja allt själv utan inblandning av godkänt externt organ.
3.8 Mursten och murblock - SS-EN 771-6 SS-EN 771-6 anger kraven på murverksproduk-ter tillverkade av natursten > 80 mm tjocka. Det är en harmoniserad standard och därför möjligt att CE-märka sådana produkter.
Den initiala typprovningen (ITT) kräver att de geometriska egenskaperna deklareras, t ex
toleranser på tjocklek. Vidare skall följande egen-skaper deklareras:
• Dimensioner - SS-EN 772-16
• Petrografisk beskrivning och namn - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Skenbar densitet och öppen porositet – SS-EN 1936 – EN 772-4 ??
• Tryckhållfasthet - SS-EN 1926 eller 772-1
• Frostbeständighet – SS-EN 12371
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
System för att visa att man uppfyller kraven för CE-märkning heter nr 4 och innebär att tillverka-ren/leverantören får lov att ombesörja allt själv utan inblandning av godkänt externt organ.
3B Krav på tekniska egenskaper enligt övriga produktstandarder Förutom dessa åtta produktstandarder finns tre produktstandarder till som emellertid inte är harmoniserade och alltså inte kan tjäna som grund för CE-märkning. Två av dem, råblock (EN 1467) och råskivor (EN 1468) är likväl viktiga för svensk stenindustri och tas därför upp här. Den tredje berör ”Bearbetad natursten” (EN 12059) och handlar om lite udda produkter.
3.9 Natursten – Råblock - Krav – SS-EN 1467 SS-EN 1467 anger kraven på råblock, vanligen brutto- och nettovikt och storlek. Om en upphand-ling skall ske enligt denna standard så skall åtmin-stone följande egenskaper deklareras:
• Dimensioner - SS-EN 13373
• Petrografisk beskrivning och namn - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Skenbar densitet och öppen porositet – SS-EN 1936
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
3.10 Natursten – Råskivor - Krav – SS-EN 1468 SS-EN 1468 anger kraven på råskivor.
Om en upphandling skall ske enligt denna stan-dard så skall åtminstone följande egenskaper de-klareras:
• Dimensioner och planhet enligt SS-EN 13373.
• Ytbearbetning
• Petrografisk beskrivning och namn - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Skenbar densitet och öppen porositet – SS-EN 1936
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
3.10 Bearbetad natursten – Krav SS-EN 12059 Standarden anger krav på naturstensprodukter med en nominell tjocklek om > 80 mm och som används för inne och utomhus, t ex stolpar och pollare, bänkstöd, eldstäder inomhus, konstverk och konstnärlig utsmyckning.
Om en upphandling skall ske enligt denna stan-dard så skall åtminstone följande egenskaper de-klareras:
• Dimensioner - SS-EN 13373
• Ytbearbetning och typ av kant
• Petrografisk beskrivning och namn - SS-EN 12407 och 12440
• Visuell beskrivning
• Skenbar densitet och öppen porositet – SS-EN 1936
Andra egenskaper provas enbart om det speci-fikt efterfrågas.
Fil: Bilaga 1 Teknisk dokumentation enligt standarder Sidan 8 av 10
4 Standarder och metoder för provning av natursten Många av de standarder som beskriver proceduren för provning har några år på nacken och är färdiga för en revidering. I skrivande stund är den aktuella listan följande:
SS-EN Europeiska provningsmetoder för Natursten
1925 Natursten - Bestämning av vattenabsorptionstal via kapillaritet
Natural stone test methods – Determination of water absorption coefficient by capillarity
1926 Natursten - Bestämning av enaxlig tryckhållfasthet
Natural stone test methods – Determination of compressive strength
1936 Natursten - Bestämning av densitet och porositet Natural stone test methods – Determination of real density and apparent density, and of total and open porosity
12370 Natursten - Bestämning av inverkan av saltkristallisering
Natural stone test methods – Determination of resistance to salt crystallisation
12371 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av frostmotstånd Natural stone test methods – Determination of frost resistance
12372 Natursten - Bestämning av böjhållfasthet vid trepunktsbelastning
Natural stone test methods – Determination of flexural strength under concentrated load
12407 Natursten - Petrografisk undersökning
Natural stone test methods – Petrographic examination
13161 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av böjdraghållfasthet med fyrpunktsbelastning
Natural stone test methods – Determination of flexural strength under constant moment
13364 Provningsmetoder för natursten - Utspjälkningshållfasthet vid dubbhål
Natural stone test methods – Determination of breaking load at dowel hole
13373 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av geometriska egenskaper
Natural stone test methods – Determination of geometric characteristics on units
13755 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av vattenabsorption vid atmosfäriskt tryck
Natural stone test methods – Determination of water absorption at atmospheric pressure
14066 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av åldringsbeständighet genom värmechock
Natural stone test methods – Determination of resistance to ageing by thermal shock
14146
Provningsmetoder för natursten - Bestämning av dynamisk E-modul (genom mätning av resonans-frekvens) Natural stone test methods – Determination of the dynamic modulus of elasticity (by measuring the fundamental resonance frequency)
14147 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av åldringsbeständighet genom saltdimma
Natural stone test methods – Determination of resistance to ageing by salt mist
14158 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av slaghållfasthet med fallande kula Natural stone test methods – Determination of rupture energy
14205 Provningsmetoder för natursten - Hållfasthetsprovning enligt Knoop Natural stone test methods – Determination of Knoop hardness
14231 Natursten - Pendelprovning för halksäkerhet
Natural stone test methods – Determination of the slip resistance by means of the pendulum tester
Fil: Bilaga 1 Teknisk dokumentation enligt standarder Sidan 9 av 10
14157 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av nötningsmotstånd
Natural stones – Determination of abrasion resistance
14579 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av ultraljudshastighet
Natural stone test methods – Determination of sound speed propagation
14580 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av modul för statisk elasticitet
Natural stone test methods – Determination of static elastic modulus
14581 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av värmeutvidgningskoefficient
Natural stone test methods – Determination of thermal expansion coefficient
12326-2 *
Skiffer- och stenprodukter för tak och fasader - Del 2: Provningsmetoder
Slate and stone products for discontinuous roofing and cladding – Part 2: Methods of test
* Skiffer för överlappande täckning av tak och fasader har en egen standard med samtliga provningsmetoder i.
SS–EN Europeiska provningsmetoder för Natursten. ”772-Serien” m.fl.
772-1 Mursten och murblock - Provning - Del 1: Bestämning av tryckhållfasthet Methods of test for masonry units - Part 1: Determination of compressive strength
772-4
Murverk - Del 4: Natursten - Bestämning av kompaktvolym- och skrymdensitet samt total och öp-pen porositet Methods of test for masonry units - Part 4: Determination of real and bulk density and of total and open porosity for natural stone masonry units
772-11
Mursten och murblock - Provning - Del 11: a) Betong, konststen och natursten - Bestämning av ka-pillär vattenabsorption; b) Tegelsten - Bestämning av initiell vattenabsorption Methods of test for masonry units - Part 11: Determination of water absorption due to capillary action
772-16 Mursten och murblock - Provning - Del 16: Bestämning av mått
Methods of test for masonry units - Part 16: Determination of dimensions
772-20
Mursten och murblock - Provning - Del 20: Mursten eller murblock av betong, konststen eller na-tursten - Bestämning av planhet hos ytor Methods of test for masonry units - Part 20: Determination of flatness of faces of aggregate concrete, manufactured and natural stone masonry
1745 Murverk - Bestämning av termiska beräkningsvärden vid dimensionering Masonry and masonry products - Methods for determining design thermal values.
Ytterligare ett antal andra provningsmetoder, vilka är viktiga och beprövade, redovisas i tabell nedan. I flera fall ingår dessa i CEN TC 246 arbetsprogram men har ännu inte blivit godkända som standarder.
Övriga nordiska metoder (Nordtest)
NT BUILD
479
Natural building stone: Coefficient of thermal expansion
Värmeutvidgningskoefficient i vått tillstånd. Används för dimensionering av rörel-sefogar hos fasader.
NT BUILD
499
Cladding panels: test for bowing
Buktning och styrkeförlust hos marmor för fasadändamål.
NT BUILD
514
Natural stones: Determination of sensitivity of accidental staining
Fläckkänslighet för att kunna rekommendera stensort i olika miljöer där de sannolikt blir utsatta för olika kemikalier och/eller livsmedel som kan färga och/eller fräta.
Fil: Bilaga 1 Teknisk dokumentation enligt standarder Sidan 10 av 10
5 Matris över provningsmetoder och produktstandarder Följande tabell ger en översikt över befintliga produktstandarder/användningsområden och vilka egenskaper som skall verifieras respektive sådana som vi rekommenderar.
Produktstandarder, SS-EN 1341 1342 1343 12057 12326-1 771-6
Provnings-m
etoder, SS-E
N
Egenskaper
Markbeläggnings-
plattor för utom
husbruk (H
ällar)
Gatsten
Kantsten
Fasadbeklädnader (utom
hus)
Vägg- och
takplattor (Inom
hus)
Modulplattor
Golv &
trappor (utom
hus)
Golv &
trappor (inom
hus)
Skiffer och sten för tak och fasad m
ed överlappande
montering *
Mursten och
murblock
772-1 Tryckhållfasthet Krav772-4 Densitet och total / öppen porositet Krav772-11 Vattenabsorption - kapillär Krav998-2 Skjuvhållfasthet, alt metod 1052-3 Krav1052-2 Böjdraghållfasthet Krav1745 Termiska egenskaper, isolering Krav1925 Vattenabsorptionstal kapillaritet Option Option1926 Tryckhållfasthet Krav Krav alt
1936Ljudisolering, beräkning utifrån denistet mätt enligt 1936
Option Option
1936Termiskt motstånd, beräkning utifrån 1936, alternativt provning enl. 12524
Option Option Option
1936Reell & skenbar densitet samt total & öppen porositet
Krav Krav Krav Krav Krav
1052-2 Böjhållfasthet Mursten o murblock Krav
12326-2 SO2 Krav
12326-2 C och CO3 halt Krav12370 Motstånd mot saltkristallisering12371 Frostmotstånd (antal frys-tö-cykler) Krav (48/56) Krav Krav Krav (12) Krav (12) Krav Krav (100) Krav
12372 Böjhållfasthet - 3-punkts belastning Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav
12407 Petrografisk undersökning Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav
12440 Benämningar Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav Krav
12524Permeabilitet (vattenånga) Alternativ metod är EN ISO 1272
Krav Krav Option Krav
13161 Böjhållfasthet - 4-punkts belastning Krav (alt) Krav (alt) Krav (alt) Krav (alt) Krav (alt) Krav (alt)
13364Brottlast dubbhål / Utspjälkning (vid ventilerad fasad/vägg - på förankringar)
Krav Krav
13501-1Brandmotstånd för speciella konstruktionskrav
Krav Krav Krav Krav Krav Krav
13755 Vattenabsorption vid atmosfäriskt tryck Option Option Option Option Option Krav Krav Krav Krav
14066Beständighet värmechock, inkluderar benägenhet att rosta
Option Option Option Option Option Option Krav
14157 Nötningsmotstånd Krav KravKrav (golv) Krav Krav
14158 Slaghållfasthet (brottenergi) Rek Rek Rek (golv) Rek Rek
14231Halksäkerhet (endast släta ytbearbetningar, < 1 mm ytråhet)
Krav KravKrav (golv) Krav Krav
NB 499Buktning och andra beständighets-problem hos marmor, utomhus
Rek Rek Rek Rek
NB 514 Fläckkänslighet Rek Rek RekNB 479 Termisk expansion i vått tillstånd Rek
14066 modif. Brunfärgning av marmor
48/56 anges i vissa fall. Detta beror på att den reviderade metoden för frostprovning anger 56 cykler istället för nuvarande 48. Omprovning behövs ej.
OptionNB
Rekommendation - Forskning, skadeutredning mm har påvisat behovet att även deklarera dessa egenskaper
120581469
* Takskifferstandardens provningsmetoder finns i en separat standard betecknad EN 12326-2. Makeringarna i detta dokument anger endast egenskapen
För samtliga användningar där ljus marmor skall användas. Modifieringen innebär byte av vatten mot 1 M NaHCO3
NT BUILD: Nordiska, icke standardiserade provningsmetoder
Krav. Egenskapen skall alltid kunna deklareras. Krav men enligt alternativ provningsmetod. T ex kan böjhållfasthet provas enligt två olika metoder.
"On request", dvs det är tillåtet för ett land eller en upphandlare att kräva detta
Krav för speciella applikationer. Utspjälkningshållfasthet med dubb provas om denna infästning används.