Stålfiberarmeret SCC

Transkript

1 Stålfiberarmeret SCC Resultater og erfaringer fra en bundpladestøbning på Eternitgrunden i Aalborg Lars Nyholm Thrane lnth@teknologisk.dk Stålfiberbeton-konsortiet ( ) Dansk Betondag 2011 Middelfart

2 Stålfiberarmeret SCC Resultater og erfaringer fra en bundpladestøbning på Eternitgrunden i Aalborg Lars Nyholm Thrane lnth@teknologisk.dk Stålfiberbeton-konsortiet ( ) Dansk Betondag 2011 Middelfart

3

4

5 Udvalgte konstruktionsdele Fundamenter Vægge Prefabrikerede bjælker

6 Indhold Design Indledende undersøgelser Prøvestøbning hos MT Højgaard i Aalborg Fuldskala på Eternitgrunden Konklusion Hva så nu?

7 Design 50 m 20 m 45 m

8 Design Bekaert Combi Slab design - godkendt af COWI Revneviddekrav Pladetykkelse / dæklag : 0.2 mm : 400 mm / 35 mm Armering uden brug af stålfibre : Y16 per 100 i top og bund Armering med stålfibre : Y10 per 100 i top og bund Ståltype og mængde : 30 kg/m 3 RN-80/60-BN Økonomisk besparelse på ca. 30 %

9 Design Beton : E40 f ctm (28 dage) : 3,5 [N/mm 2 ] f ctr,s (28 dage) : 1,5 [N/mm 2 ] f R,1 (28 dage) : 4,0 [N/mm 2 ]

10 Design Beton : E40 f ctm (28 dage) : 3,5 [N/mm 2 ] f ctr,s (28 dage) : 1,5 [N/mm 2 ] f R,1 (28 dage) : 4,0 [N/mm 2 ] 3-pkt bøjning - OK! f R,1 = den residuelle (tilbageværende) bøjetrækstyrke, der svarer til f ctr,s i rent træk (altså når bjælken lige nøjagtig kan optage en trækspænding på 1,5 N/mm², kan den samtidig lige nøjagtig optage en bøjetrækspænding på 4,0 N/mm²). EN 14651:2005 (Aalborg Portland)

11 Indledende undersøgelser Unicon undersøgelser i Aalborg - receptudvikling - flydegenskaber (flydesætmål og t500) Alle materialer fragtet til Teknologisk Institut i Taastrup - pakningsanalyser - rheologiske egenskaber med 4C-Rheometer (flydespænding, plastisk viskositet, flydesætmål og t500)

12 Prøvestøbning Pladestøbning 5 x 5 x 0.4 m 3 udsnit af bundpladen 1 x 5 x 0,40 m 3 (y10 per 100) 1 x 5 x 0,40 m 3 (y16 per 100)

13 Prøvestøbning

14 Prøvestøbning

15 Prøvestøbning

16 Prøvestøbning

17 Prøvestøbning

18 Prøvestøbning Flydegenskaber modtagekontrol ved fuldskala mm (tør plade) (4C-Rheometer) mm (fugtig plade) (Standard)

19 Prøvestøbning 5 borekerner (Ø150)

20 Prøvestøbning 30 kg/m 3 15 kg/m 3

21 Prøvestøbning OK! 30 kg/m 3 15 kg/m 3

22 Fuldskala

23 Fuldskala

24 Fuldskala

25 Fuldskala

26 Fuldskala

27 Fuldskala

28 Fuldskala 54 læs Støbetakt på 30 m 3 per time

29 Fuldskala Prøver før pumpe Prøver efter pumpe

30 Fuldskala 4C-Rheometer Unicon kontrol

31 Fuldskala Ialt 40 målinger

32 Fuldskala 4C Rheometer (DTI) Flydemål (Unicon) Før pumpe Efter pumpe Fabrik Efter pumpe Flydemål [mm] Gennemsnit Spredning T500 [sec] Gennemsnit 4,5 4,64 5,25 2,6 Spredning 1,0 1,8 2,1 0,9 Plastisk viskositet [Pa. s] Gennemsnit Spredning Flydespænding [Pa] Gennemsnit Spredning Luft [%] Gennemsnit 6,4 5,9 Spredning 1,2 0,9

33 Fuldskala 4C Rheometer (DTI) Flydemål (Unicon) Før pumpe Efter pumpe Fabrik Efter pumpe Flydemål [mm] Gennemsnit Spredning T500 [sec] Gennemsnit 4,5 4,64 5,25 2,6 Spredning 1,0 1,8 2,1 0,9 Plastisk viskositet [Pa. s] Gennemsnit Spredning Middel viskositet Flydespænding [Pa] Gennemsnit Spredning Luft [%] Gennemsnit 6,4 5,9 Spredning 1,2 0,9

34 Fuldskala

35 Fuldskala

36 Fuldskala

37 Fuldskala Trekantformede afstandsholdere

38 Fuldskala Trekantformede afstandsholdere

39 Fuldskala 6 borekerner (Ø150)

40 Fuldskala Top 6 borekerner (Ø150) Midt/Top Midt/bund Bund

41 Fuldskala Top 6 borekerner (Ø150) Midt/Top Midt/bund Bund

42 Fuldskala Top 6 borekerner (Ø150) Midt/Top Midt/bund Bund

43 Fuldskala

44 Fuldskala Bund Bund/midt midt/top Top

45 Konklusion - Ved bundplader af denne type har det vist sig muligt at reducere mængden af traditionel armering og opnå en økonomisk besparelse på ca. 30 % ved anvendelse af stålfiberarmeret beton. - Det er muligt at støbe betonen som SCC og undgå opslidende vibreringsarbejde. - Vigtigt med de rigtige flydeegenskaber. Hvis for stiv, var det nødvendigt med vibrator. Hvis for flydende, svært at styre betonen. - Vigtigt at bevæge pumpeslangen kontinuerligt for at undgå ophobning. 100 x 100 maskevidde. Skal ikke være mindre! - Vælg afstandsholdere med samme minimums maskevidde. Om muligt placer dem i retningen af støbefronten og ikke på tværs.

46 Hva så nu?

47 Hva så nu? Simuleringer af flow (fiberorientering og fordeling) og mekaniske egenskaber Verificering ved CT Scanning Test af store bjælker Opstart nye demoprojekter

48 Hva så nu? Simuleringer af flow (fiberorientering og fordeling) og mekaniske egenskaber Verificering PhD studerende: ved CT Oldřich Scanning Švec Test Vejledere: af store bjælker John Forbes Olesen, DTU Opstart Henrik Stang, nye demoprojekter DTU Peter Noe Poulsen, DTU Lars Nyholm Thrane, DTI Švec, O., Skoček, J., Stang, H., Olesen, J. F., & Poulsen, P. N. (2011). Fully coupled Lattice Boltzmann simulation of fiber reinforced self compacting concrete flow. Proceedings of 19 th International Conference on Computer Methods in Mechanics, Warsaw, Poland 2011 Švec, O., Skoček, J., Stang, H., Olesen, J. F., & Poulsen, P. N. (2011). Flow simulation of fiber reinforced self compacting concrete using Lattice Boltzmann method. Proceedings of ICCC

49

50 Hva så nu? Simuleringer af flow (fiberorientering og fordeling) og mekaniske egenskaber Verificering ved CT Scanning Test af store bjælker Opstart nye demoprojekter

51 Hva så nu?

52 Hva så nu?

53 Hva så nu? Grisescanner

54 Hva så nu?

55 Hva så nu?

56 Hva så nu? Simuleringer af flow (fiberorientering og fordeling) og mekaniske egenskaber Verificering ved CT Scanning Test af store bjælker Opstart nye demoprojekter

57 Hva så nu?

58 Hva så nu?

59 Hva så nu?

60 Hva så nu?

61 Hva så nu?

62 Hva så nu?

63 Hva så nu? Simuleringer af flow (fiberorientering og fordeling) og mekaniske egenskaber Verificering ved CT Scanning Test af store bjælker Opstart nye demoprojekter