Infuence of Alkali-Silica Reaction on the Shear Capacity of Reinforced Concrete Slabs Without Shear Reinforcement

Søren Gustenhoff Hansen*

*Kontaktforfatter for dette arbejde

Publikation: AfhandlingPh.d.-afhandling

97 Downloads (Pure)

Abstrakt

Alkalikiselreaktioner (AKR) er en kemisk reaktion mellem alkalier, kiselmineraler i reaktivt tilslag og vand, som kan forekomme i betonkonstruktioner. Reaktionen kan medføre
kraftig revnedannelse og en signifikant forringelse af betonens styrkeparametre. Denne
materialeforringelse medfører store bekymringer for p˚alideligheden af AKR-skadede konstruktioner, særligt for de konstruktioner som er s˚arbare overfor forskydningsbrud. Vejdirektoratet har estimeret, at der findes mere end 600 vejbroer i Danmark, som har potentiale til at udvikle AKR-skader. Størstedelen af disse broer er konstrueret som pladebroer
uden forskydningsarmering i brodækket — en konstruktionstype, hvor forskydningskapaciteten hovedsageligt afhænger af betonens styrkeparametre. P˚a trods af næsten 80 ˚ars
forskning af AKR, findes der ikke tilfredsstillende metoder til at vurdere forskydningskapaciteten af AKR-skadede plader uden forskydningsarmering. Form˚alet med dette ph.d.-
projekt er derfor at udvikle en metode til at bestemme forskydningskapaciteten af AKRskadede plader uden forskydningsarmering. Metoden best˚ar b˚ade af en model til at
bestemme forskydningskapaciteten og en anbefaling og beskrivelse af, hvordan betonens
styrkeparametre kan bestemmes ved simple forsøg med udborede kerner. Afhandlingen
best˚ar af følgende tre dele.
Den første del af afhandlingen best˚ar af et litteraturstudie. Her er det undersøgt, hvordan
AKR p˚avirker designparametre, som er afgørende for forskydningskapaciteten. En af de
vigtigste konklusioner er, at AKR p˚avirker betonplader anderledes end andre konstruktionstyper. Eksempelvis er orienteringen af revner fra AKR anderledes og styrkeparametrene er anisotropiske. Dette betyder, at størstedelen af den eksisterende forskning inden
for AKRs indflydelse p˚a materialeparametre og forskydningskapaciteten ikke er repræsentativ for betonplader og dermed ikke kan anvendes direkte i dette ph.d.-projekt. Ud fra
litteraturstudiets konklusioner, er der opstillet en række forskningsspørgsm˚al, som kræver
svar for at kunne udvikle forskydningsmodellen for AKR-skadede plader.
I den anden del af afhandlingen er de opstillede forskningsspørgsm˚al besvaret ved en
grundig eksperimentel undersøgelse af, hvordan AKR p˚avirker betons styrkeparametre
og konstruktioners mekaniske opførsel. Den eksperimentelle undersøgelse best˚ar bl.a. af
en stor forsøgsserie, hvor bjælker, som er udsk˚aret fra to AKR-skadede broer, er testet.
Betonens styrkeparametre er undersøgt ved almindelige testmetoder og Digital Image
Correlation (DIC). Ved et grundigt studie af forsøgsresultaterne og en optisk analyse
af de bagvedliggende mekanismer er der udarbejdet anbefalinger til, hvordan betonens
anisotropiske træk- og trykstyrke skal testes.
I den sidste del af afhandlingen opstilles en forskydningsmodel til AKR-skadede plader
uden forskydningsarmering. Modellen er baseret p˚a plasticitetsteoriens øvreværdisætning. De opstillede løsninger er inspireret af de brudmekanismer, som blev observeret
ved forskydningsforsøgene med plader fra AKR-skadede broer. Der er god overensstemmelse mellem de beregnede og testede forskydningskapaciteter. Dette gælder b˚ade for
simpelt understøttede bjælker og kontinuerlige bjælker.
Modellen er udviklet med udgangspunkt i bjælker med en eller to punktlaster. Sidst i
afhandlingen er der givet anbefalinger til, hvordan modellen kan anvendes til bjælker,
der er udsat for andre belastningstyper.
OriginalsprogEngelsk
Vejledere/rådgivere
  • Hoang, Linh Cao, Vejleder
Udgiver
StatusUdgivet - 4. apr. 2019

Fingeraftryk

Dyk ned i forskningsemnerne om 'Infuence of Alkali-Silica Reaction on the Shear Capacity of Reinforced Concrete Slabs Without Shear Reinforcement'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

Citationsformater