Alkalireaksjoners effekt på betongbruers konstruktive tilstand

Like dokumenter
Varige konstruksjoner Konstruktive konsekvenser av alkalireaksjoner Fagdag 31 mai 2016

Alkaliereaksjoner, fenomen, tilstand og lastvirkning.

Nedbrytningsmekanismer, reparasjon og vedlikehold av betongkonstruksjoner

Alkalireaksjoner Veiledning for konstruktiv analyse

Den eksakte levetidsmodellen

FoU-programmet Bedre Bruvedlikehold Løsninger for økt levetid og bedre totaløkonomi

Tilstandsutvikling Bruer Eksempler på hva som gjøres

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I HEDMARK

Elisabeth Leite Skare og Terje Kanstad, NTNU, Institutt for konstruksjonsteknikk

Praktiske opplysninger

(7) Betong under herding. Egenskapsutvikling, volumstabilitet, mekaniske egenskaper (basert på kap. 3.3 i rev NB29)

HRC T-Hodet armering Fordeler for brukerne

Alkalireaksjoner Konstruktive konsekvenser og tiltak

Elgeseter bru. Elgeseter bru. Elgeseter bru bygd Betongbru i 9 spenn lengde 200 m

Beregning og oppfølging av eksisterende bruer med betydelig skadeomfang

Skjærdimensjonering av betong Hva venter i revidert utgave av Eurokode 2?

- Dokumentasjon, oppfølging og tiltak

Alkalireaksjoner i betong hvordan håndterer vi dette?

Erfaringer fra Norge med (stål)fiberarmert betong

Håndbok 185 Eurokodeutgave

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I ØSTFOLD

Seismisk dimensjonering av pelefundamenter

Klassifisering, modellering og beregning av knutepunkter

Dimensjonering av betongbruer i bruksgrensetilstand

BUBBLEDECK. Beregning, dimensjonering og utførelse av biaksiale hulldekkelementer. Veileder for Rådgivende ingeniører

Fredrikstad bru Vedlikehold

Alkalireaksjoner i betongdammer

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I AKERSHUS

Globale effekter på lokale kapasiteter i betongkonstruksjoner

Alkalireaksjoner Årsak og skader og hvordan unngå dette

Gulv på grunn i større bygg må være oppdelt med fuger, for eksempel i et mønster som vist i Figur 1.

Etatsprogrammet Varige konstruksjoner Tilstandsutvikling bruer Teknologidagene Prosjektleder Bård Pedersen

Klassifisering, modellering og beregning av knutepunkter

Seismisk analyse og dimensjonering av støttekonstruksjoner og skråningsstabilitet

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I TELEMARK

Etatsprogrammet Varige konstruksjoner Tilstandsutvikling bruer

Håndbok 185 Eurokodeutgave

VTF Nord Norge 3. september Repvåg Kraftlag. Dam Ørretvatn. Status og hva skjer videre.

Herdnende betong. Daniela Bosnjak. Fredrikstad,

Skjærforsterkning av betongkonstruksjoner med fiberarmerte polymerer

Vanntette betongkulverter i Bjørvika og på Skansen

Eksempel D Kontorbygg i innlandsstrøk D14 BESTANDIGHET AV BETONGELEMENTKONSTRUKSJONER - MILJØ OG UTFØRELSE

Forankring av antennemast. Tore Valstad NGI

Prinsipper bak seismisk dimensjonering av betongkonstruksjoner

Elgeseter bru Elgeseter bru

BEREGNING AV SVEISINNFESTNINGER OG BALKONGARMERING

Seismisk dimensjonering av prefab. konstruksjoner

Intern rapport nr. 2220

Hvordan prosjektere for Jordskjelv?

Dimensjonering av fleretasjes trehus. Harald Landrø, Tresenteret

Workshop for næringslivet 8. januar 2014 Delprosjekt B: 3D Regnemotor Setning og stabilitet

Brukerveiledning for utfylling av befaringsskjema og utboring av betongkjerner

Håndbok N400 Bruprosjektering

Teknologidagane oktober (1) Betongen skal sikres gode herdebetingelser og beskyttes i tidlig fase:

6. og 7. januar PRAKTISK BETONGDIMENSJONERING

Nye sementer med flygeaske Erfaringer

Lineære og ikke-lineære elementanalyser av undergrunnstunell i armert betong, med en multi-level assessment tilnærmingsmåte

SØYLER I FRONT INNFESTING I PLASSTØPT DEKKE, BEREGNING AV DEKKE OG BALKONGARMERING

Gimsøystraumen bru oppfølgningsprosjektet Status pr

Ikke-lineære elementanalyser med en multi-level assessment tilnærmingsmåte på dekker av armert betong

Statiske Beregninger for BCC 250

D4 BRANNTEKNISK DIMENSJONERING AV ELEMENTER

Håndbok N400 Bruprosjektering

11 Elastisk materiallov

Alkalireaksjoner skader bruer og dammer

NYDALSBRUA SLUPPEN, TRONDHEIM. YNGVE OLAV AARTUN PLAN arkitekter

Emnekode: IRB22013 Emnenavn: Konstruksjonsteknikk 2. Eksamenstid: kl

Dimensjonering MEMO 54c Armering av TSS 41

Praktisk betongdimensjonering

Hva slags AAR-krav i framtida? Begrunnelse for Felt/Lab Performance. COIN fagdag 20. mai 2008 Terje F. Rønning, Norcem AS

8 Kontinuumsmekanikk og elastisitetsteori

Høye doseringer flygeaske og slagg i betong

Konstruksjons seminar 2008

Løsningsforslag IC og jordskjelv

Praktisk betongdimensjonering

BSF EN KORT INNFØRING

Uforming av duktile knutepunkt i stål l med hensyn påp

UNDERSØKTE KONSTRUKSJONER I OPPLAND

Identifisering av grunntype etter Eurokode 8, og seismisk grunnresponsanalyser

Etatsprogrammet Varige konstruksjoner Fagdag Betongregelverk. relatert til bestandighet. Betongbruer i et historisk perspektiv.

Tilstandsutvikling bruer - et prosjekt i Varige konstruksjoner

Vanntette betongkonstruksjoner

Dato: Siste rev.: Dok. nr.:

3T-MR - H over E1-32,8 kn 1. SiV - 5. btr - E2 Christiansen og Roberg AS BER

H5 DIMENSJONERINGSEKSEMPLER

ILDFAST I BIOVARMEANLEGG Materialvalg Vedlikehold - Kontrollrutiner GUNNAR MØLLER

Norge Rundt fra Region midt

Vi skal her beskrive hva årsaken er og hvordan det kan unngås.

Statiske Beregninger for BCC 800

Tetting av dam med ny betongplate en sikker løsning?

BETONGTILSLAG: -Påvirkning på betongens egenskaper

informerer Nr Flislegging av slanke veggkonstruksjoner av betong. Hvordan unngå løse og sprukne fliser.

Fibervirkning, spesielt i sprøytebetong

Beregninger for samvirkebruer

Elastisitetens betydning for skader på skinner og hjul.ca.

Ref: AAJ Notat Konstruksjoner Til : Statens vegvesen Region sør v/ Svein A. Tovslid Fra : Aas-Jakobsen AS v/asmund Sveen Dato : 29.

Fremtidens brubetonger, spesifikasjoner

NOTAT. TITTEL Kai 3 Orkanger Tilstandsvurdering

C9 BEREGNINGSEKSEMPLER FOR SØYLE- OG BJELKEFORBINDELSER

BWC MEMO 724a. Søyler i front Innfesting i bærende vegg Eksempel

Transkript:

Alkalireaksjoners effekt på betongbruers konstruktive tilstand Tjeldsundbrua i Nordland: Terje Kanstad, Professor, NTNU PhD-prosjekt: Simen Kongshaug, PhD-kandidat, HiOA/NTNU 1 Teknologidagene SVV, Trondheim 23.10.2017

EN 1992 1-1 (Eurocode 2): Design of concrete structures New Annex I - Assessment of existing structures (2025): 12 Structural analysis of deteriorated structures 12.1 General (1) This Chapter gives additional rules for concrete suffering chemical or physical deterioration and reinforcement corrosion. 12.3 Reinforcement corrosion: 8 sider 12.5 Alkali-silica reactions (bare overskriften) 12.2 Assessment The assessment of a deteriorated structure is composed of two steps: Assessment of the present state of the structural performance Prediction of its future evolution in function of the present state and the expected rate of propagation of damage. 2

Virkning av ASR på konstruksjoners bæreevne Skade Kritisk skadenivå ASR-utvikling: Nedbrytning og riss Ekspansjon som gir tilleggskrefter Nåtilstanden Restlevetid? Tid 3

Tjeldsundbrua (1967): Masteroppgave NTNU 2017 4

5 Scanning for å dokumentere nåtilstanden (SVV):

Effekter av ASR, tilleggsmomenter: 6 Pga fastholdt krumning: Større ASRutvidelse i plata enn i bjelkene. Dette gir strekk i underkant tilsvarende positiv temperaturgradient Metodikken er basert på SVV Hb 601, Hans Stemland: Alkaliereaksjoner, veiledning for konstruktiv analyse (2016)

Effekter av ASR, skader og riss Grove vertikale riss i søylene Rutenett av riss i forankringsklosser og vegger Skader i fuger og på lagre Moderat opprissing i overbygningen Lav E-modul og fasthet (svært stor spredning) 7

Momentdiagram og kapasitet: 8 Momentkapasiteten overskrides i feltet dersom lineært elastisk momentfordeling benyttes, OK hvis 10% momentomlagring antas Skjærkapasiteten er svært høyt utnyttet i enkelte snitt Reduksjon i trykkfastheten pga ASR er ikke tatt hensyn til (tilnærmet OK for bruoverbygningen fordi bruddoppførselen er styrt av armeringa for både moment og skjærbrudd) Beregningsmetodikken har betydelig forbedringspotensial, nøkkelord: stivhetsantakelser, momentomlagring og sikkerhetsformat (lastfaktorer) Brua følges godt opp av SVV, og benyttes som case i FoU-sammenheng Tiltak bør gjøres relativt snart. Noen strakstiltak er allerede igangsatt

PhD-prosjekt på konstruktive konsekvenser av alkalireaksjoner (AR) i betong Simen Sørgaard Kongshaug, HiOA PhD kandidat på NTNU 9

Veiledere Gro Markeset (Hovedveileder) Professor, HiOA Terje Kanstad Professor, NTNU Max Hendriks Professor, NTNU og TU Delft Mahdi Kioumarsi Førsteamanuensis, HiOA 10

PhD-prosjekt Forskningsmål: Utvikle/forbedre materialmodell (på betongnivå) som kan anvendes i konstruksjonsanalyser Utvikling av kjemiske prosessen i tid, ekspansjon av betongen og endring i materialegenskaper Forstå konstruktive konsekvenser og utvikle analysemetoder Ekspansjon (vært fokus i Norge) Kapasitet Levetid 11

Konstruktive konsekvenser av AR - Hva sier norske retningslinjer for analyser? SVV Hb 601, Hans Stemland: Alkalireaksjoner, veiledning for konstruktiv analyse (2016) Behandler ekspansjonen pga. AR ekvivalent med egentøyninger pga. temperatur og svinn i betongen Krefter oppstår pga. fastholding mot ekspansjon Lokal effekt Nye krefter i konstruksjonen (M-diagram pga. ekspansjon) Global effekt 12

Materialoppførsel (egentøyninger) Egentøynginer pga. temperatur og svinn er forskjellig fra egentøyninger pga. AR Temperaturendringer eller svinn gir egentøyning på betongnivå σσ TT σσ = + TT εε = εε σσ + εε TT Ingen skade ved fri ekspansjon AR gir egentøyning på tilslagsnivå; gelen ekspanderer/sveller 13 εε εε σσ + εε AAAA Skade ved fri ekspansjon

Materialoppførsel (forts.) Hva er konsekvensene av gel-ekspansjonen? Tilslagsnivå (mesonivå) Trykk i gelen som balanseres med strekkspenninger i sementpastaen og ikke-reaktivt tilslag Mikro-riss (skade) Betongnivå (makronivå) Anisotropisk ekspansjon Anisotropisk reduksjon av stivhet og fasthet og mer ikke-lineær oppførsel Tilslagsnivå Betongnivå 14

Materialoppførsel på betongnivå økt ikke-linearitet (duktilitet) Eksperimenter utført av (Giaccio, Zerbino et al. 2008) 15

Materialmodellering (betongnivå) Modellerer betongen som et to-fase material Reaktiv del og en ikke-reaktiv del Den reaktive delen (gelen) ekspanderer Graden av gel-ekspansjon er avhengig til kjemiske prosesser σσ pp gg σσ Fordeler med en slik materialmodell er at den reflekterer de fysiske fenomenene! Gel ekspansjon σσ 16

Oppsummering Reaksjonsnivå KK + HH 20 OOOO NNNN+ Tilslagsnivå Betongnivå SSSSSS 2 Forskningsmål: Material modell (betongnivå) Konstruksjonsnivå Konstruktive konsekvenser 17

18 Takk for oppmerksomheten!