Betoniraudoitteiden rakennetekninen toiminta sillan kansilaatan yläpinnan korjauksen yhteydessä

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Authors

Date

2018-02-05

Department

Major/Subject

Master's Programme in Building Technology

Mcode

ENG27

Degree programme

Master’s Programme in Building Technology (CIV)

Language

fi

Pages

68 + 5

Series

Abstract

Sillan kansilaatan korjaukseen liittyy usein huonokuntoisen betonin poistamista kannen yläpinnasta. Toisinaan betonia poistetaan niin paksu kerros, että yläpinnan raudoitus paljastuu osittain tai kokonaan. Rakenteen kantavuutta laskettaessa käytäntönä on ollut jättää raudoitus huomioimatta alueelta, jolta betonipeitettä on poistettu. Näkemys on konservatiivinen ja epäkäytännöllinen ja johtaa usein rakenteen ylimitoitettuun korjauksen aikaiseen tuentaan. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, miten raudoituksen toiminta osana rakennetta muuttuu betonipeitteen ohentuessa. Avainkysymykseksi nousi, miten raudoitustangon ja ympäröivän betonin välinen tartunta muuttuu. Asiaa selvitettiin kirjallisuuskatsauksella ja esimerkkitapauksesta luotiin elementtimenetelmään perustuva malli, jolla tarkasteltiin laskennallisesti raudoitustangon ja betonin välistä tartuntalujuutta betonipeitteen eri poistosyvyyksillä. Tuloksista selvitettiin tartuntalujuuden muutosta betonipeitteen paksuuden suhteen. Kirjallisuudessa ei ole laajasti hyväksyttyä näkemystä tartuntalujuuden ja betonipeitteen paksuuden välisestä yhteydestä. Tässä tutkimuksessa elementtimenetelmällä mallinnettujen kokeiden tulokset ennakoivat, että teoriassa tartunta heikkenee vasta betonipeitteen ohentuessa raudoituksen yläpinnan tasolle, kun paljastunut alue on kaikista muista suunnista betonin ympäröimä. Elementtimenetelmän tulokset tulee todentaa empiirisillä kokeilla ennen uuden suunnitteluohjeen laatimista.

The repair process of a bridge deck often includes the removal of low quality concrete from the upper surface of the deck. Sometimes the concrete is removed in such an extent that it reveals the reinforcing bars partly or entirely in the upper surface. When calculating the capacity of the structure it has been common practice to ignore reinforcement in the area where concrete cover has been removed. The view is conservative and impractical and often leads to the overly massive supporting of the structure during the repair process. The behaviour of the reinforcement with thinning concrete cover was investigated in this study. The change in the bond between the reinforcement bar and surrounding concrete rose as a key issue. The matter was studied by a literature review and a model based on finite element method was created of an example case with which the bond strength between the bar and concrete was studied computationally with different amounts of concrete cover removal. The results were used to examine the change in bond strength with respect to the depth of concrete cover. There is no widely acknowledged view regarding the connection between bond strength and the depth of concrete cover in literature. In this study the results from the tests modelled with finite element method predict that theoretically the bond strength decreases only after the concrete cover has thinned to the level of the upper surface of the reinforcement if the exposed area is surrounded by concrete in all other directions. The results of the finite element method must be verified by empirical tests before creating a new design guide.

Description

Supervisor

Kiviluoma, Risto

Thesis advisor

Kela, Petri

Keywords

silta, sillankorjaus, kansilaatta, raudoitus, betonipeite

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201802231622

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG