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
Bestämning av skjuvhållfasthet med vridprovning för pågjutna betongkonstruktioner
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.
2013 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Determination of shear bond strength through torsion test in repaired concrete structures (English)
Abstract [sv]

Skador och slitage på brokonstruktioner av betong beror på tösalter, armeringskorrosion och frostcykler i kombination med ökande trafiklaster. Den i särklass vanligaste reparationsåtgärden för dessa typer av skador är att göra en pågjutning. Metoden går ut på att först avlägsna det skadade eller dåliga betongskiktet innan en ny betong pågjuts. För att bedöma hur bra ett pågjutningsarbete är behöver vidhäftningen mellan den nya pågjutningen och gamla betongen fastställas. Den mest använda metoden för detta syfte är s.k. dragprovning som bestämmer draghållfastheten i vidhäftningen. I praktiken är dock vidhäftningens skjuvhållfasthet av större intresse och approximeras därför utifrån draghållfastheten, men med en vridprovning kan fogens skjuvhållfasthet direkt bestämmas. Syftet med examensarbetet är att undersöka vridprovningens reliabilitet för att i framtiden eventuellt kunna bestämma skjuvhållfastheten på ett mer direkt och korrekt sätt.

I examensarbetet undersöks vridprovningens reliabilitet för att bestämma skjuvhållfastheten i fogen mellan pågjutning och gammal betong med dragprovningen som referens. Studien omfattar åtta parallellprovningar av drag- och vridprovningar där den lägst uppmätta skjuvhållfastheten jämförs med fogens dimensioneringsvärde enligt EK2. Examensarbetet görs i samband med Spårväg city-projektet vid Sergels torg, Stockholm, i uppdrag från Trafikkontoret i Stockholm och CBI Betonginstitutet.

Resultaten från provningarna visade att fogbrott, som är av intresse, var vanligare för dragprovning än vridprovning. Den stora spridningen av mätvärdena var en konsekvens av det låga antalet fogbrott för vridprovningen. Medelvärdet för fogens draghållfasthet på 1,43 MPa tyder på god vidhäftning, men fogens skjuvhållfasthet bestämd med vridprovning visar ett medelvärde på endast 1,61 MPa och understiger det förväntade värdet på ca dubbla draghållfastheten d.v.s. 2,9 MPa. Intressant är att det lägst uppmätta värdet på skjuvhållfastheten på 0,83 MPa var ovanligt lågt, men fortfarande större än dimensioneringsvärdet enligt EK2 på 0,59 MPa.

Studien har visat att vridprovningen är en svårtydlig metod för att bestämma skjuvhållfastheten i fogen mellan pågjutning och gammal betong. Anledningen till detta beror främst av tre faktorer, för få antal provningar, den stora spridningen av mätvärden samt de svårtolkade brottmoderna från vridprovningen. Trots detta tros vridprovningen vara en framtida metod för konstruktörer och beställare eftersom metoden är ett bra mätverktyg för att bestämma skjuvhållfastheten för pågjutna betongkonstruktioner som helhet och inte bara i fogen mellan pågjutning och befintlig betong.

Abstract [en]

Damages and wear on concrete bridges are due to de-icing salt or salt water, reinforcement corrosion and repeated freeze-thaw cycles in combination with increasing traffic loads. The most common repair operation for these types of damages is to remove the deteriorated concrete and replace it with a new concrete overlay. To evaluate how well a bonded concrete overlay is, the bond strength between the new and old concrete has to be determined. The most widely used method for this purpose is the so-called pull off test to determine the tensile bond strength. In practice however the shear bond strength is of greater interest and is therefore approximated on the basis of tensile bond strength, but with a torsion test the shear bond strength can be directly determined. The purpose of this study is to investigate the reliability of the torsion test to determine the shear bond strength in a more direct and accurate manner.

The thesis examines the reliability of the torsion test to determine the shear bond strength with the pull off test as a reference. The study includes eight parallel tests of pull off and torsion tests where the lowest measured shear bond strength is compared with the calculated design value of shear bond strength according to EC2. The work is done in connection with the Spårväg city project at Sergels torg, Stockholm, in collaboration with the Traffic Administration Office in Stockholm and CBI, the Swedish Cement and Concrete Research Institute.

The results of the tests showed that the failures in the interface between new and old concrete, which are of interest, were more common for pull off tests than torsion tests where only two of the eight test samples showed failure in the interface. The wide scatter of the measured values is a consequence of the low number of failures in the interface. The mean value of the tensile bond strength was 1,43 MPa, which indicates good bond strength. The shear bond strength however made with torsion tests show a mean value of only 1,61 MPa. Lower than the expected value of about twice the tensile bond strength of 2,86 MPa. Interestingly, the lowest measured value of the shear bond strength of 0,83 MPa was unusually low, but still higher than the calculated design value of shear bond strength of 0.59 MPa according to EC2.

The study has shown that torsion test is a difficult method for determining the shear strength of the bond between the new and old concrete. The reason for this is mainly due to three factors, the low number of tests, the large scatter of values, and the difficulty to interpret failures of the test samples. Despite this the torsion test seems to be a future method for structural engineers and contractors as a tool to determine shear strength for repaired concrete structures in general and not only the shear bond strength.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 40 p.
Keyword [en]
torsion test, pull of test, overlay concrete, shear bond strength, bond, bridge structures, concrete
Keyword [sv]
vridprovning, dragprovning, pågjutning, skjuvhållfasthet, vidhäftning, brokonstruktioner, betong
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-136826OAI: oai:DiVA.org:kth-136826DiVA: diva2:677273
External cooperation
CBI, Trafikkontoret i Stockholm
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Constructional Engineering and Design
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-12-09 Created: 2013-12-09 Last updated: 2013-12-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(14762 kB)602 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 14762 kBChecksum SHA-512
b2beb93e720ba36dd9ec1f8092b3fd925eeeee8a59ffd80acd59c7b89f1938c55f7f7b2d571511c0f177f71d034f0ae629c262fc2f4262bd7e335e8e34ee2b92
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Building Technology and Design
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 602 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: 305 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