Nye regler i NB7 August 2011 Hva er nytt og hvorfor? Thomas Beck

Transkript

1 Nye regler i NB7 August 2011 Hva er nytt og hvorfor? Thomas Beck

2 Hvordan var det før August 2011 E700: Fiberleverandør måtte ha en testrapport som viste dosering for å klare 700 J. Man kunne gjøre 20 prøver å få underkjent resultat 19 ganger på rad. Dersom den 20. prøven gikk bra, kunne man bruke denne rapporten som dokumentasjon for evig og alltid. Ingen krav om at E700 måtte testes i prosjekt. E1000: Her var det krav om at dokumentasjon måtte gjøres i prosjekt. Nytt fra August 2011 er (i grove trekk): 1. Hensyn til friksjon i måling av energiabsorpsjon. 2. Skal ta hensyn til betongens fasthets- og bestandighetsklasse. 3. Alltid dokumentasjon i prosjekt, og i oppstart av prosjekt kan det vises til tidligere resultater (forhåndsdokumentasjon), men da skal det legges til en overmargin som varierer med antall prøveserier som kan legges til grunn. 4. Ny metode å dokumentere fiberinnhold i sprøytebetong. 2

3 Jobb med nye NB7 i Sprøytebetongkomiteen. Det ble gjort mange tester med energiabsorpsjon til ny NB7: Støpte prøver i lab. Fabrikkblandet betong som ble støpt. Fabrikkblandet betong som ble sprøytet. Hver gang et resultat fra en testrunde ble presentert, ble det oppdaget «nye» aspekter og vi var nødt til å gjøre ytterligere tester for å finne ut (forskning) sammenhenger og effekter. 3

4 Eksempel 1 fra testrunde: I EN-standard for test av energiabsorpsjon heter det: «sample of fibre reinforced concrete should be placed on suitable bedding material.» Det store spørsmål: Hva er «suitable bedding material». Inntil da var det vanlig å bruke trefinér. Så skjedde det som vises på bildet. Her er det åpenbart store friksjonskrefter mellom betong og ringen av trefinér. Er det mulig å redusere friksjonen? 4

5 Eksempel 1 fra testrunde Simulering av forskjellig grad av friksjon mellom betong og opplagringsring i prøveapparaturen for energiabsorpsjon. 5

6 Eksempel 1 fra testrunde Type ring Mellomlag Gjennomsnittlig energiabsorsjon [J] Variasjonskoeff. Gjennomsnittlig friksjon i test Tre Ingen ,5 % 42 % Stål Ingen 939 6,7 % 35 % Et lag teflon 746 6,7 % 18 % To lag teflon % To lag PVC med grease ,4 % 0 % (ref) 6

7 Eksempel 1 fra testrunde Er det mulig å adoptere systemet med ~ 0 friksjon? I praksis : NEI Hva gjør vi da? 1. Fjerner ringen av trefinér, benytter stål. 2. I stedet for to lag PVC + grease, beregner inn en faktor for friksjon i utregningen av energiabs. E abs = k t k f A P-Δ k f er ny og er friksjonsfaktor = 0,75. Denne reduserer resultatet med 25 % i forhold til før. 7

8 Eksempel 2 fra en testrunde med prøver støpt i lab: Totalt 9 runde plater, med tre betongresepter (M60, M45 og M37). Hver plate ble fylt med betong fra en blanding på 30 liter. En plate utgjør et volum på 28,26 liter (teoretisk). Dermed visste vi at all fiber som var tilsatt i hver av de 30 liters prøvene, var kommet med i prøven. Betongen i hver prøveplate ble tilsatt stålfiber i dosering 30 kg/m 3. Det ble også støpt terninger for å sjekke trykkfasthet ved 28 døgn. 8

9 Energy [J] Energy [J] Energy [J] S10-M60-1 S10-M60-2 S10-M ! Displacement [mm] S10-M37-7 S10-M37-8 S10-M37-9 COV=4% S10-M S10-M45-5 S10-M Displacement [mm] ? COV=24% Displacement [mm]

10 Energy [J] average S10-M60 S10-M45 S10-M37 M45 M Only one panel M Displacement [mm]

11 Energy [J] average* ) 1400 S10-M S10-M S10-M37 The low panel result is eliminated M45 M Only one panel M Displacement [mm]

12 Eksempel 2 - Hvorfor er det så stor forskjell? Svar: Trykkfasthet. Trykkfasthet på terninger ble målt: M60: 48 MPa M45: 69 MPa M37: 93 MPa Dette gir utslag i bruddmønster i prøvene og påvirker hvor mye energiabsorpsjon det er mulig å «hente» ut. 12

13 M37 M45 M60 Low result!

14 Eksempel 2 Jeg har dessverre ikke bilder av det, men Det var mulig å observere en tydelig forskjell i bruddflatene og hvordan fiber hadde gitt etter under test av energiabsorpsjon. Prøvene med M45 og M60 hadde i all hovedsak fiber som var dratt ut av betongen. I tilfellet med M37 og meget høy fasthet, var det brudd i selve fiberen. Konklusjon: Ved veldig høy fasthet blir det ikke godt nok samvirke mellom fiber og betong. Da må man ha fiber med høyere elastisitet eller høyere strekkfasthet (for å matche den høyfaste betongen). Derfor: Ved bruk av tidligere oppnådde resultater som forhåndsdokumentasjon, skal det spesifiseres at det er brukt betong med spesifisert fasthets- og bestandighetsklasse. Dvs. for landtunneler må prøving være utført i B35 M45, mens for undersjøiske tunneler må forhåndsprøver være gjort i B45 M40. 14

15 Forhåndsdokumentasjon Nå skal nødvendig fiberdosering deklareres i prosjekter Hva med oppstart av et prosjekt? Hvis man sprøyter prøver helt i startfasen, så tar det 4 uker før man kan få resultatene. Hvilken dosering skal man begynne med? To alternativer (men egentlig bare ett alternativ). Alt. 1 (Forkastes i 100 % av tilfellene): Gjøre pre-dokumentasjon forut for oppstart av prosjektet. Dette må foregå med den betongresept og det sprøyteutstyr som skal benyttes i prosjektet. Dette må gjøres minst 4 uker før man skal ta i bruk sprøytebetong i prosjektet. Alt. 2: Det er tillatt å basere dosering i oppstartfasen på tidligere resultater fra andre prosjekter. Fordi disse resultater er gjort med annen betong, fra en annen betongleverandør og/eller utført med annet utstyr, så kreves det at man legger på en overmargin fra 5 til 20 %, avhengig av hvor mange prøver man har. 15

16 Forhåndsdokumentasjon Tabell 3, side 13 i NB7: Antall dokumenterte prøvingsresultater E500 E700 E1000 Margin, %

17 Krav til alder på prøver Til forhåndsdokumentasjon: Ingen prøveresultater får være eldre enn 3 år. Minst ett av prøvesettene må være utført i løpet av siste 12 måneder. 17

18 Dokumentasjon av fiberinnhold: Før: Etter måling av energiabsorpsjon ble det boret ut tre sylindere fra en av platene. Disse ble brukt til å bestemme trykkfasthet. I tillegg ble de knust og fiber ble manuelt plukket ut og veid. Disse prøvene var veldig små, med prøvevolum på ca. 0,5 liter. Usikker metode. Nå: Gjennom NB7-komiteens arbeid er det funnet ut at det fungerer bedre å ta ut prøver av fersk betong, under tømming av et fullt lass. Det skal tas tre prøver av fersk betong på minst 8 liter. 1. Første prøve tas fortrinnsvis etter at det er tømt ca. 1 m Andre prøve tas fortrinnsvis i midten av betonglasset. 3. Tredje prøve tas fortrinnsvis når det er igjen ca. 1 m 3 i bilen. 18

19 Dokumentasjon av fiberinnhold Prøvene må så vaskes for fiber. Plastfiber flyter, og fanges med håv. Stålfiber må tas ut med magnet. Fiber fra 8 liters prøve tørkes og veies. Beregning av fiberinnhold er beskrevet i kap på side 35. Tips: Det er ingen hast med å bestemme fiberinnhold. Retarder prøven kraftig og du har minst to døgn på deg. 19

20 Hvem gjør hva? Tabell 6 og 7 på side 29 i NB7 viser oversikt over kontroll som skal gjøres og av hvem. Fiberinnhold/Fiberfordeling: Dette er betongprodusentens ansvar, og skal i utførelsesklasse 2 gjøres 1/500 m 3. Energiabsorpsjon: Dette er entreprenørens ansvar og skal i utførelsesklasse 2 gjøres 1/5000 m 3. NB! Samtidig som man produserer prøver for energiabsorpsjon, skal det dokumenteres fiberinnhold/fiberfordeling på det eller de betonglass som benyttes. Her må det samkjøres. 20

21 Oppsummering De sentrale endringene i regler for fiberarmert sprøytebetong i NB7 er: 1. Ny metode som tar hensyn til friksjonsfaktoren. 2. Det kreves separate forhåndsprøver for M40 og M Ved oppstart kan man benytte tidligere resultater (forhåndsdokumentasjon), men avhengig av antall prøver må man beregne dosering slik at energiabsorpsjonen blir 5 til 20 % høyere enn tilsiktet. Forhåndsdokumentasjon kan ikke være eldre enn 3 år og minst en prøve må være utført i løpet av siste 12 måneder. 4. Fiberinnhold og fiberfordeling dokumenteres av betongprodusent, ved å ta ut tre prøver fra et betonglass. Prøvene skal være på minst 8 liter. 21

22 Takk for oppmerksomheten!