Introduktion Urevnede tværsnit Revnede tværsnit. Dårligt armerede. Passende armerede. Erik Stoklund Larsen COWI. # Marts 2010

Transkript

1 Introduktion Urevnede tværsnit Revnede tværsnit Dårligt armerede Passende armerede Erik Stoklund Larsen COWI #

2 Alkalikisel reaktioner

3 Mekanisme

4 Matri x 2Na + 2OH - 2Cl - xh 2 O Ca ++ 2 Cl - Ca ++ (x-y)h 2 O 2Cl- Ca ++ 2H 2 O 2Cl - Ca ++ H 2 O Partik el y < m m < n Kisel 2Na + 2OH - y H 2 O Kisel 2Na + 2OH - yh 2 O Kisel 2Na + 2OH - mh 2 O Kisel 2Na + 2OH - nh 2 O Startsituation Reaktion Indledende ekspansion i fast fase og selvudtørring Fugtindtrængning og - optagelse Fornyet ekspansion Forsat vandoptagelse Slutsituation med eventuel udflydende gel

5 Broers levetid (Jernbeton buebroer) Tilstand Som ny Broer bygget Bygget Alarm Omfattende nedbrydning 4 5 Bygget 1918 Broer med Alkalikiselreaktioner Broer uden Alkalikiselreaktioner Alder (år)

6

7 Skade Skade Skade t,1 t,akt t,1 t,akt t,akt Beregn t1 = 300 l 2 [år] Skade Skade? t,akt t,1 t,1 t,akt Skaden er færdigudviklet Beslutning om forholdsregler Skade mulig Vent Skade usandsynligt Slap af

8 Udvidelse (0/00) Restudvidelse af AKR-påvirket beton Udvidelse i saltvand ved 50º C Ikke skadet 1991 Ikke skadet 1994 Ikke skadet 1997 Ikke skadet 2000 Skadet 1991 Skadet 1994 Skadet 1997 Skadet 2000 Tid (uger)

9 Revnedannelse og nedbrydning

10 Revnedannelse

11 Revnedannelse og udvidelse Udvidelse sker fra overfladen og indefter Derved dannes indre spændinger i betonen Spændinger udløses ved revnedannelse primært som overfladeparallelle revner Saltvand ved 50 C 100 % RF ved 50 C Saltvand ved 50 C #

12

13

14

15 Tvillingebroerne ved Borrevejle Vig Skjulte skader - Impulse Respons (Smash) Akustisk metode til detektering af: Delamineringer i betonkonstruktioner Hulrum i/under/bagved betondæk og vægge Stenreder #

16 15 kerner udboret med henblik på kalibrering - god overensstemmelse med smash-målingerne

17 Broen ved Borrevejle Vig - Fuld skala kalibrering

18 Eftersyn Impuls reponse test Kerner

19 Hvordan går broerne så i stykker?

20 Broen ved Borrevejle Vig Pæledæk med over- og undersidearmering uden bøjler

21

22

23

24

25

26 Ny bro!

27 Broerne ved Skovvejen mod Kalundborg ( og -018)

28 Bro

29 Bro Skovvejen Alt under 3 er i orden dvs. stort set intet! FILM!

30 Afprøvning af bjælker i laboratoriet DTU i begyndelsen af 90'erne Laboratorieforsøg Lagring ved 50 C og i saltvand Resultater: Reduktion af trykstyrken med 1/3-del Forskydningsstyrken er ikke reduceret De revnede bjælker udviste øget sejhed ved brud At de fysiske egenskaber ikke er reduceret, søges forklaret ved at der kan være sket en forspænding af hovedarmeringen At revnemønsteret resultere i øget sejhed og derved mere effektiv spændingsfordeling i forskydningszonerne (bue virkning) Forankringsstyrken af armeringen var reduceret med godt 20 %

31 Salpetermosevej 1977: Opført 1982: Mange fine grovmaskede revner på facaderne 1985: Revnerne havde bredt sig ind i dækket og der konstateres hvide udfældninger. Årsagen blev fastlagt til AKR : Broen blev holdt under observation. Skaderne breder sig til vederlag og fløje. 1992: De besluttedes at udskifte bropladen og reparere vederlag. 1993: Bropladen blev skåret til bjælker der afprøvedes på DTU Pladekonstruktion #

32 Salpetermosevej - resultater Trykstyrken uændret fra 1977 til 1993 (ca. 20 MPa) Brodækket er voldsomt revnet pga. AKR. Udviklingen i skader har været langsom i perioden Revner forløber som decideret lagdeling af dækket. Afprøvning af statisk og dynamisk bæreevne simpelt understøttede bjælker 4 stk. bjælker til afprøvning Resultatet af forsøgene viste at broens bæreevne stort set var intakt.

33 Skadet broplade areal (%) Bro nr ved Ølstykke Udvikling i alkalikiselreaktioner Opført Reparation: Ny overbeton Ny fugtisolering Nye kantbjælker Årstal

34 Bro ved Ølstykke

35 Bro UF af Isterødvejen

36 Bro UF af Isterødvejen Forstærkning via profileringsbeton på bropladen

37 Afslutning AKR-broer med ingen bøjler eller ringe sammenhæng i armering skal have speciel opmærksomhed og udskiftning bør overvejes. Disse broer bør holdes under skærpet opsyn! AKR-broer med armeringsnettet bundet godt sammen kan med fordel repareres. Det skal vurderes fra sag til sag om broen skal udskiftes eller repareres!