»Styring af SKT-revner i beton. Dansk Betonforening Horsens Jens Mejer Frederiksen, chefrådgiver, jmf@alectia.com, / (+45)

Transkript

1 »Styring af SKT-revner i beton Dansk Betonforening Horsens Jens Mejer Frederiksen, chefrådgiver, jmf@alectia.com, / (+45)

2 » Emner Referencer til verden omkring os Lidt teori Regneark Regulære gulvflader, fx fabriksgulve, P-dæk og Irregulære udendørsbelægninger med og uden flisebelægninger Svømmebassiner uden membran

3 » Pænt poleret butiksgulv med grove revner på trods af feltopdeling!

4 »Referencer Rødovre Centrum, 2004, ca m² parkeringsareal

5 »Referencer Rødovre Centrum

6 »Referencer Rødovre Centrum

7 »Referencer P10 & P12 CPH Airport, 2006

8 »Referencer P10 & P12 CPH Airport

9 »Styring af revnevidder i overbeton Forudsætninger Underlag TT-elementer med pilhøjde og derved fald mod afløb Overbeton støbt in-situ Normkrav Miljøklasse: Aggressiv Mindste betontrykstyrke: 35 MPa Mindste betondæklag: 30 mm Maksimalt tilladelig revnevidde: 0,3 mm

10 »Styring af revnevidder i overbeton

11 »Styring af revnevidder i overbeton

12 »Styring af revnevidder i overbeton 0,3 mm 58 mm 68 mm 8 mm 100 mm

13 »Dimensionering af armering til revnestyring 0,3 mm 58 mm 68 mm Reinforcement in one direction (placed at cover+diameter) 8 mm Concrete compressive strength f ck 35 MPa Specified cover 45 ± 5 mm Bar diameter f 8 mm Fine cracks Distance between rebars a 68 mm r 0,596% Cover of the crossing reinforcement c 50 mm r min 0,558% OK Thickness of concrete (max) h 100 mm Maximum allowable crack width w k 0,30 mm Nos. of reinforcement layers 1 layer(s) Coarse cracks Effective tensile strength, concrete f ctef 0,94 MPa r 0,739% Young's Moduls for steel E sk MPa r min 0,395% OK

14 »Styring af revnevidder I Danmark må vi tage udgangspunkt i, at slapt armerede betonkonstruktioner over en vis dimension eller udsat for et vist modhold vil revne! Vi kan styre revnevidderne, så vi ikke bemærker revnerne og så der ikke opstår tvivl og konstruktionens styrke og stivhed. Revner giver ofte anledning til diskussioner, hvilket nok skyldes usikkerhed mht. til betydningen af revnerne se mere herom i Dansk Vejtidsskrift, februar

15 »Styring af revnevidder Vi ønsker ikke bivirkninger så som: Skæmmet udseende (fx i facader, atriumgulve, udendørs belægninger) Skæmmende utætheder (fx i støttemure) Miljøfarlige utætheder (fx i procesindustrier og kemiske industrier) Holdbarhedsforringelse (fx i altaner, bassiner, brokonstruktioner) Funktionsforringelse (fx i fabriksgulve/lagergulve)

16 »Styring af revnevidder I visse tilfælde kan revner op til en vis størrelse accepteres, det er fx i: Undergulve for parketgulve, gulvtæpper mv. Steder hvor betonens funktion blot er som et slidstærkt underlag Vi har kun sjældent problemer med revner i betonelementer men revner imellem betonelementer ses ofte

17 »Styring af revnevidder - tekst og figur Fra CtO Beton-Teknik - Revner i beton

18 »Styring af revnevidder I vore dage har vi fået ret præcise krav til de maksimalt tilladelige revnevidder, jf.: DS-EN DK NA2013 Afsnit 7.3.2(1)P Minimumsarmering: Diskussionen er undertiden om der er tale om en konstruktion fx et P-kældergulv, der også kunne have været udført i asfalt eller belægningssten

19 » Revneejere Entreprenøren Revner pga. plastisk svind Revner pga. formsætninger Den projekterende Revner pga. udtørringsvind Revner pga. deformationer Revner pga. tværsnitsændringer (tykkelse, bredde, udsparinger, dørhuller, søjler) Revner pga. byggesystemet Derfor er det som hovedregel den projekterende, der bør afgøre, om der skal skæres revneanvisere, og hvor der skal være dilatationsfuger!

20 »Hvad menes med SKT-revner SKT-påvirkninger hentyder til tvangspåvirkninger fra betons svind, krybning og temperaturændringer Revnedannelse ifbm. krybning er mest relevant ifbm. store belastninger (fx forspændte betonkonstruktioner) se senere herom ifbm. P-konstruktioner af huldæk

21 »Hvad menes med SKT-revner Betons svind fører til revnedannelse, når konstruktionens dimensioner er over en vis størrelse og/eller når dens svindbevægelse er hæmmet Betons temperaturudvikling under hærdningen giver anledning til nogle af de samme typer af revner afhængig af situationen

22 »Forskel på statisk betingede revner og SKT-revner Statisk betingede revner Revner opstår i armerede betonkonstruktioner, når betonens trækstyrke overskrides dette kaldes revnelasten En tilstrækkelig armering vil kunne optage revnelasten Revnevidden vil øges med lasten i DK kan vi stadig regne med proportionalitet imellem revnevidde og belastning SKT-revner Spændinger kan opstå i betonkonstruktioner pga. tvangskræfter fra svind, krybning og temperaturudsving Den ækvivalente kraft fra påvirkningen på et givent tværsnit afhænger af stivheden af den aktuelle konstruktionsdel Revnevidden afhænger af konstruktionsdelens tykkelse, betonstyrken, armeringsmængden og dæklaget (det fine revnesystem)

23 »Baggrund for regnereglen Lastuafhængig revnedannelse indtil en revneåbning på ca. 0,2-0,3 mm, Se artiklen Reinforcement for creep, shrinkage and thermal actions af M.B. Christiansen og M.P. Nielsen i Bygningstatiske Meddelser, Årgang LXXII. No. 3, September 2001

24 »Styring af SKT-revner - se DK NA DS/EN , 2013 r er armeringsgraden f er armeringsdiameteren f ct,ef er betonens effektive trækstyrke (= 0,5 0,1 f ck ) Esk er armeringens E-modul k sættes lig med 1 ved beregning af det fine revnesystem og lig med 2 ved det grove revnesystem er den maksimalt tilladte revnevidde, mm w k r = f f 4E ct, ef sk kw k

25 »Styring af SKT-revner - se DK NA DS/EN , 2013 Grove revner Fine revner Hvis z ³ 0.6 : r 1 = f 4 E ctef sk w k Hvis z ³ 0.6 : r 2 = f 8 E ctef sk w k x = min 2c f ï ì + í h ïî 2 X Fine revner a 1 = p f 4 r x 1 2 Grove revner

26 »Bemærk terminologien! Fine revner Grove revner OBS: De såkaldt grove revner er gennemgående, men kan være mindre end de fine revner!

27 »Regneark Minimum reinforcement to control the width of temperature and shrinkage induced cracks according to DS-EN DK NA2013 Sect (1)P File: Date: Job ID: Page: Concrete member: Made by : JMF Type: Approved by: c h f a s Reinforcement in one direction (placed at cover+diameter) Concrete compressive strength f ck 25 MPa Specified cover 15 ± 5 mm Bar diameter f 8 mm Fine cracks Distance between rebars a 110 mm r 0,714% Cover of the crossing reinforcement c 20 mm r min 0,629% OK Thickness of concrete (max) h 200 mm Maximum allowable crack width w k 0,20 mm Nos. of reinforcement layers 2 layer(s) Coarse cracks Effective tensile strength, concrete f ctef 0,79 MPa r 0,457% Young's Moduls for steel E sk MPa r min 0,445% OK Reinforcement perpendicular to and just above the above layer Concrete compressive strength f ck 25 MPa Bar diameter f 8 mm Fine cracks Distance between rebars a 110 mm r 0,952% Cover c 20 mm rmin 0,629% OK Thickness of concrete (max) h 200 mm Maximum allowable crack width w k 0,20 mm Nos. of reinforcement layers 2 layer(s) Coarse cracks Effective tensile strength, concrete f ctef 0,79 MPa r 0,457% Young's Moduls for steel E sk MPa rmin 0,445% OK Number of bars per m 9,1 nos. pr. m Reinforcement area per m 457 mm²/m Steel density kg/m³ Reinforcement per m³ concrete, min. 72 kg/m³ including perpendicular reinforcement Reinforcement per m² surface, min. 7,2 kg/m²

28 »Dæklaget er vigtigt! 0,9 0,8 Forventet revnevidde iht. DS 411 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 projekteret middeldæklag Dæklag, net Y10/100 i b.r. målt middeldæklag

29 »Revnesystemer i parkeringshuse De revnemønstre vi ser i parkeringshuse skyldes ofte SKTpåvirkninger. Revnemønsteret er ofte styret af konstruktionstypen I DK bruges i dag typisk enten TT-elementer eller huldækelementer med en overbeton støbt in-situ. Det er som regel kun gamle P-huse/P-kældre, der er 100 % støbt in-situ

30 »Revnesystemer i parkeringshuse P-huse støbt in-situ har ofte deres individuelle problemer ofte relateret til SKT-påvirkninger som primær skadesårsag, men hvor også skader fra frost/tø-påvirkning, alkalikiselreaktioner og chloridpåvirkning forekommer. Der skal mere specifikke undersøgelser til i hvert enkelt tilfælde. Revnedannelser i P-huse baseret på præfabrikerede konstruktionsdele har visse karakteristika

31 »Revnesystemer i parkeringshuse Revnedannelser i P-huse baseret på præfabrikerede konstruktionsdele har visse karakteristika

32 »Revnesystemer i parkeringshuse Idealstørrelsen for en parkeringsplads er 2,5 m gange 5 m Manøvreområdet bag en plads skal være 7 m bredt Et praktisk modul for parkeringshuskonstruktioner er 7,5 m gange 17 m Et standard TT-element har en bredde på 2,4 m og en spændvidde på 17 m Et standard huldæk har en bredde på 1,2 m og en spændvidde på 8,5 m

33 »Revnesystemer i parkeringshuse Huldæk

34 »Revnesystemer i parkeringshuse Huldæk 5 m 2,5 m 7 m 5 m

39 »Revnesystemer i parkeringshuse Huldæk Revner pga. KB-bjælkers krybning

40 »Revnesystemer i parkeringshuse TT-elementdæk TT-elementdæk med vaffelplader

41 »Revnesystemer i parkeringshuse TT-elementdæk 5 m 2,5 m 7 m 5 m

42 »Revnesystemer i parkeringshuse TT-elementdæk

45 »Revnesystemer i parkeringshuse TT-elementdæk med vaffelpader imellem

48 »Specifikke krav til betongulve beton og armering Gennemgå listen over funktionskrav til det færdige gulv med arkitekt og brugere og stil tilsvarende krav! Undgå om nødvendigt sten egnet til passiv miljøklasse pga. risiko for bløde sten i overfladen. Om nødvendigt/ønskværdigt armér da mod revner over 0,2 eller 0,3 mm (vælg 0,2 mm ved høje hjultryk) Ved revneviddekrav: Skab sikkerhed for, at dæklag mod oversiden overholdes fx ved nivellering af armeringen. Begræns netmaskevidde til højst 140 mm af hensyn til gangsikkerhed før og under støbning. Sørg for plads til armeringsnettene også ved stød op til tre lag armering!

49 »Specifikke krav til betongulve beton og armering - især fabriksgulve simplificeret tilgang f ck = 30 MPa Revnevidde: 0,2 mm Dæklag mod overside (og underside ved to lag) = 25 ± 5 mm Armerings forankringsfaktor 0,6 Antal Armeringsdiameter Største Lagtykkelse armeringsnet afstand mm mm mm

50 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger Skiferstensbelagt forplads Rambla

51 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger Skiferstensbelagt forplads Rambla

52 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger Landskabsarkitekten Rasmus Astrup fra SLA udtrykte følgende ønsker: Rambla Hvid beton med organiske former og plantehuller Stedvist skiftende overfladekarakter Tvivl om fuger imellem felter Brandvej Skiferbelagt forplads Store fliser, tykkelse 4-7 cm Trafik med busser Ingen dilatationsfuger

53 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger ca. 100 m Rambla Bredde 4,2 m ca. 12 m fra den ene ende Største bredde 18,4 m Bredde i midterzonen ca. 7 m

54 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger ca. 100 m Rambla Betontykkelse 150 mm Armeret med Y12 pr. 100 ibr. med dæklag 35±5 mm mod overside Supplerende gennemgående armering 36 stk. Y20 placeret under den generelle armering

55 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger ca. 100 m

56 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger

57 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger Skiferstensbelagt forplads

58 »Styring af SKT-revner i udendørsbelægninger Generel armering, Y10 pr. 100 mm ibr. Supplerende armering, Y10 pr. 100 mm Bygningsgrænse Skiferstensbelagt forplads Supplerende armering, 32 stk. Y

59 »Svømmebassiner uden membraner

60 »Svømmebassiner uden membraner

61 »Konklusioner Revner i betonkonstruktioner kan ikke helt undgås Men revnevidden kan styres så normens revneviddekrav er opfyldt og så revner ikke er iøjnefaldende Der er flere fordele: ü Gulve og belægninger kan udføres holdbare og med færre dilatationsfuger eller slet ingen ü Svømmebassiner kan udføres holdbare og tætte uden membraner Men revnestyring koster på armeringsregnskabet

62 »Tak for opmærksomheden Følg ALECTIA på