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
Renhetens inverkan på vidhäftningen mellan gammal betong och pågjutning
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
The influence of cleanliness on the bond between old concrete and a new-cast concrete overlay (English)
Abstract [sv]

Detta examensarbete har genomförts på uppdrag av CBI Betonginstitutet. Handledare till examensarbetet har varit professor Johan Silfwerbrand från CBI och examinator Per Roald från Kungliga Tekniska Högskolan i Haninge.  Idag är betong ett byggmaterial som används i stor omfattning tack vare sin beständighet, miljövänlighet och lönsamhet. Betong hittar man i både gamla och nyproducerade konstruktioner. Även med bra egenskaper kan betong vara ofullkomlig när den prepareras på fel sätt.  För att underlätta gjutning och arbetbarhet av betong användes förut i många fall mycket vatten och detta resulterade i att beständigheten på betong försämrades. De flesta gamla betongkonstruktionerna är nu i stort behov av renovering. Det synliga beviset kan vara spricknärvaro på ytan och detta kan ha följd att vatten tränger in och orsakar bland annat frost- och saltangrepp samt korrosion i armering. Betong som är skadad eller sliten kan behöva renoveras genom att avverkas delvis eller helt. För att hitta en lämplig avverkningsmetod och reparationsmaterial behöver man först ta reda på skadorna, ställa krav på lagningen, tänka på hur lagningen kommer att utföras och hur upprepningen av skadan ska förebyggas. För att reparera den skadade betongen, avverkas den först och sedan gjuts pågjutningar på den friska och kvarstående delen. Pågjutningar används även i flerskiktsgolv t ex gjuts pågjutningar på prefabricerade bjälklag i olika köpcentrum. Det finns flera typer av bilningsmetoder och de påverkar den kvarstående betongen på olika sätt. De mest använda metoder är vattenbilning och hydraulisk bilning. Vattenbilning är den mest använda inom anläggningssektorn och den effektivaste och lönsammaste metoden. Betongen bilas bort med högtrycksvatten och lämnar en grov och skonsam yta på den friska betongen. Hydraulisk bilning är den äldsta, billigaste och enklaste metoden men nackdelen är att den orsakar mikrosprickor i den friska betongen. Efter betongbilningen måste man se till att man har förutsättningar för en god vidhäftning mellan gammal och pågjuten betong. Vidhäftning är beroende av ett antal faktorer och de fem viktigaste av dem är renhet, mikrosprickfrihet, frånvaro av cementhud, god kompaktering och god härdning.  I första delen av examensarbetet testas en provningsmetod som mäter hur ren en motgjutningsyta är. I detta fall används en vit mikrofiberduk som krontrollmätare på renhet. Olika varianter av smuts applicerades på ytan av en betongplatta för att testa mikrofiberdukens uppsugningsförmåga. Mikrofiberduken S-sveptes över den smutsiga betong ytan och redan där sågs det tydligt hur bra mikrofiberduken är på att absorbera smuts. På samma sätt utfördes det på en ren yta och den använda duken förblev vit vilket är ett tydligt bevis på att ytan på betongplatta är helt ren och redo för pågjutning.  Examensarbetets andra del tar upp en jämförelse mellan vidhäftningen på en ren pågjuten motgjutningsyta och en oren motgjutningsyta. Vi studerade renhetens inverkan på vidhäftningen mellan gammal och pågjuten betong och som avverkningsmetod användes vattenbilning. För att utföra det, har två betongplattor gjutits och sedan vattenbilats. Den bilade ytan på både plattorna delades i olika delar, där olika varianter av smuts applicerades på halva betongplattan och andra halvan var den rena referensen. Efter detta göts ny, pågjuten betong på båda betongplattorna. Fyra veckor senare togs dragtester för att se om draghållfasthet försämras i över-, underbetong eller i fogen på grund av orenhet jämfört med referensen.  Renhet har en stor påverkan på vidhäftningen mellan gammal och ny, pågjuten betong. Draghållfastheten försämras om motgjutningsytan inte är helt ren. Beviset är ett brott i fogen mellan betongskikten, med en väldig liten dragkraft och det syns tydligt att smuts som olja eller träflis precis i fogen när borrcylinder dras ut. För att lösa problemet rekommenderas att använda en vit mirakel duk för att vara säker att motgjutningsytan är helt ren innan pågjutningar gjuts på och detta bevisas med en oförändrad vit färg på duken.   

Abstract [en]

This Bachelor’s thesis project has been commissioned by Swedish Cement and Concrete Research Institute. Our supervisor for this thesis project has been Prof. Johan Silfwerbrand and examiner Per Roald from The Royal Institute of Technology in Stockholm. Nowadays, concrete is a building material that is widely used because of its durability, environmental friendliness and profitability. Concrete can be found in both old and new designs produced. Even with good performance concrete can be imperfect when it is prepared incorrectly. To facilitate the handling of concrete plenty of water was often used before and this resulted in concrete deterioration. Many old concrete structures are now in great need of renovation. The visible proof can be the presence of micro cracking on the surface and this may be due to the ingress of water in the concrete and causes including freezing and salt attack and corrosion of the reinforcement.  

Concrete that is damaged or worn may need to be removed partly or completely. Appropriate removal methods and repair materials are needed, the causes of damage has to be determined, establishing of requirements for repair of concrete, the process of repairing has to be settled and the prevention of the repetition of the damage has to be determined. The damaged concrete has to be removed and be replaced by new overlay concrete. The overlay concrete is used as well in multi-layer floor, for example in various shopping centers overlay concrete is placed on precast slabs. There are several methods of concrete removal and they have different impact on the surface of the remaining concrete. The most widely used methods are the water jet and the hydraulic jetting. Water jet or hydro demolition is the most widely used in civil engineering sector and an efficient and profitable method. The concrete is removed by high pressure water that leaves a rough and gentle surface of the remaining concrete. Hydraulic jetting is the oldest, most common method and easiest concrete removal method. The negative impact of this method is that it causes micro cracks on the remaining concrete. 

After the concrete has been removed there is a need to ensure that the conditions of getting a good bond between the old concrete and the overlay concrete are there. A good bond is dependent on a number of factors, and five of them are most important: micro cracks absence, the absence of laitance layer, cleanliness, high compaction and good curing.  

In the first part of the thesis it is tested a test method that measures how clean the surface, there the overlay concrete will be placed, is. In this case, a white microfiber cloth is used as the crown control measure of cleanliness. Different types of dust and contaminations are applied to the surface of a concrete slab to test the cloth’s capacity to absorb the contaminations. The microfiber cloth is swept with S-pattern onto the contaminated concrete surface and already there it was obvious how good microfiber cloth is at absorbing dirt. In the same way this process was performed on a clean surface and the cloth remained white which is a clear proof that the surface of the concrete slab is perfectly clean and ready for casting. 

The second part of this thesis deals with a comparison between the adhesion to a clean surface and unclean one. We study the effect of cleanliness on the bond between old concrete and a new-cast concrete overlay with water jet as a removal of the old concrete. To perform it, two concrete slabs were cast and then water jetted. The jetted surfaces of both slabs were divided into different zones, in which different varieties of contaminations were applied to half of the concrete slab and the other half remained clean as a reference zone. After this step the overlay concrete was cast on the surface of both concrete slabs. Four weeks later the test of the tensile bond strength was performed to observe where the strength has been poor and where the fracture of the concrete slabs has been, in other words if the fracture will be whether in the new-cast overlay concrete, in the bond zone or in the substrate concrete.  

Cleanliness has a profound influence on the bond between old and new cast concrete. The tensile strength is poor on the concrete where the surface wasn’t clean enough. The proof is a fracture on the bond between the concrete layers, with less tension force and it is clearly visible dirt such as oil or chips just on the interface when the drilling cylinder is pulled out. To solve this problem it is advised to use a white miracle cloth to be sure that the surface is completely clean before placement of the new-cast concrete.  

 

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 30 p.
Keyword [en]
Cleanliness, bond between old and new concrete, overlay, test method
Keyword [sv]
Renhet, vidhäftning, provningsmetod
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-102111OAI: oai:DiVA.org:kth-102111DiVA: diva2:550935
External cooperation
CBI Betonginstitutet
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: 2012-09-09 Last updated: 2013-03-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2421 kB)655 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2421 kBChecksum SHA-512
2cea7bdfd219459e6e17bd385aafb3443f5307cbf781600a8f95c70b8c29690f5740d5624f993eac6c8ccb63bb9dac738b60b7c4afa13af035f281ac9db0f7a4
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Building Technology and Design
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 655 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: 2190 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