Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
AKR:s inverkan på betongkonstruktioners bärförmåga
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
2012 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
ASR’s Impact on the Bearing Capacity of Concrete Structures (English)
Abstract [sv]

Alkali-kiselsyrareaktionen (AKR) är en kemisk reaktion som medför att spänningar uppstår i betongen då den bildade silikatgelen expanderar. Reaktionen kräver tillräcklig hög alkalihalt, reaktiv ballast samt vatten. På grund av de AKR-inducerade spänningarna är det av intresse att få kunskap i hur reaktionen påverkar betongens böjmomentkapacitet, förankring samt skjuvnings- och genomstansningskapacitet. För att besvara frågeställningen har därför en omfattande litteraturinventering tillsammans med tre kompletterande intervjuer utförts. Resultat som har erhållits, påvisar att två huvudsakliga effekter fås av AKR. Utöver en reducerad hållfasthet på grund av expansioner och sprickbildningar, erhålls även en gynnsam förspänningseffekt när armering motverkar expansioner. Med hänsyn till dessa huvudeffekter påverkas betongs bärighet i olika stor utsträckning beroende på expansionens storlek samt armeringens läge och typ i tvärsnittet.

Resultaten tyder på att draghållfastheten reduceras till 40 % medan tryckhållfastheten reduceras till 60 % vid 5 mm/m expansion. För böjkapaciteten har ingen större reduktion uppmäts då expansioner understiger 6 mm/m. Emellertid har en reduktion på 25 % observerats vid expansioner större än 6 mm/m. Skjuvkapaciteten i AKR-skadad betong beror till stor del av byglars närvaro samt expansionens omfattning. I balkar utan byglar reduceras skjuvkapaciteten med 15-25 % för slät armering och 20-30 % för räfflad armering. Genomstansningskapaciteten i ett dubbelarmerat betongtvärsnitt reduceras obetydande till dess att expansionen överstiger 6 mm/m varpå en mer påtaglig reduktion fås. Hållfastheten för vidhäftning minskar med ca 40 % då täckande betongskikt understiger 1.5Æ och/eller att inga byglar är närvarande. Om byglar är närvarande samt om täckande betongskikt överstiger 4Æ visas inga tecken på försämrad vidhäftningshållfasthet.

Utöver en minskad bärighet, öppnar AKR upp betong och skapar gynnsammare förutsättningar för rost-och frostangrepp.

Abstract [en]

Alkali-silica reaction (ASR) is a chemical reaction that causes stresses in concrete when the produced alkali silica gel expands. The reaction requires sufficiently high alkali content, reactive aggregates and water. Due to ASR-induced stresses it is of interest to gain insight in how ASR affects the concrete’s bending capacity, anchoring together with shear- and punching shear capacity. An extensive literature review was therefore carried out together with three complementary interviews in order to answer the question at issue. Obtained results show two main effects of ASR. In addition to a reduced strength because of cracking and expansion, an advantageous pre-stress is gained due to restraint to expansion. Thus, the load-carrying capacity of concrete is affected in various extents depending on the size of expansion and location and type of the reinforcement.

The results indicate that the tensile strength is reduced to 40 % whereas the compressive strength is reduced to 60 % at 5 mm/m expansions. While expansions lesser than 6 mm/m has not shown a greater reduction of the bending capacity, a reduction of 25 % has been observed in concrete with expansions greater than 6 mm/m. The shear capacity of an ASR-affected concrete structure depends mainly on the presence of links and the extent of expansions. In beams without links, shear capacity is reduced to 15-25 % for smooth bars and 20-30 % for ribbed bars. The punching strength of a concrete structure reinforced in both faces is not reduced until expansions exceed 6 mm/m, whereas a more significant reduction is obtained. The bond strength decreases by about 40 % if the concrete cover is less than 1.5 Æ and/or if no links are present. Meanwhile if links are present and if concrete cover is more than 4Æ, no signs of reduction of the bond strength has been observed.

Additionally, to a reduced load-carrying capacity, ASR also opens up the concrete and consequently creates beneficial circumstances for corrosion and frost attacks.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 39 p.
Keyword [en]
ASR, concrete, load-carrying capacity, strength, expansion
Keyword [sv]
AKR, betong, bärförmåga, hållfasthet, expansion
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-102024OAI: oai:DiVA.org:kth-102024DiVA: diva2:550354
External cooperation
Ramböll Sverige AB
Subject / course
Constructional Engineering and Design
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Constructional Engineering and Design
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-09-10 Created: 2012-09-06 Last updated: 2013-03-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1539 kB)724 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1539 kBChecksum SHA-512
d9417df0be4fd1f545248bf9aa3fbce258c38b2c0664639de922ea025523542a43eb5b88c40e95cb5676679c9120091f5321bd3814a1ca02249220edce0e768a
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Building Technology and Design
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 724 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 335 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf