National Transport Library Research Database

Reparation och förstärkning av betongkonstruktioner med korroderad armering (Repair and strengthening of concrete structures with corroded reinforcement)

  • Lundgren, Karin
  • Chalmers tekniska högskola AB, Universitet eller högskola, 556479-5598
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2019-08-01 -- 2022-09-30 Registration number:
  • Trafikverket 2019/64827
Subject(s): Online resources: Abstract: Trafikverket förvaltar nästan 20 000 broar, varav den stora merparten är byggda i armerad betong. Av dessa har många skador i form av korroderad armering. Kommande klimatförändringar förväntas öka på skadetakten, och dessutom ökar kraven på lastkapacitet med tiden. Man står därför inför en enorm utmaning att kunna garantera säkerheten i det åldrande brobeståndet med begränsade ekonomiska resurser. Att kunna reparera eller förstärka broar är betydligt billigare än att behöva bygga nya. Tidigare forskning på reparation och förstärkning har dock nästan enbart gjorts på oskadade konstruktioner. Ett fåtal studier som gjorts visar att skadade konstruktioner riskerar andra brottmoder – inte bara vidhäftning mellan gammal och ny betong och till förstärkningslaminat behöver vara under kontroll, utan även separation av hela täckskiktet. För att kunna reparera och förstärka befintliga, korroderade konstruktioner behövs kunskap om hur dessa brottmoder interagerar. Detta projekt kommer att utveckla kunskap och modeller för att kunna ge vägledning om hur befintliga riktlinjer för förstärkning och reparation behöver justeras för att täcka in konstruktioner skadade av armeringskorrosion. Projektet kommer genomföras i samverkan mellan Chalmers tekniska högskola, Luleå tekniska universitet och Skanska. Därigenom kombinerar vi den expertis som finns på Chalmers om korroderade konstruktioner med den i Luleå om förstärkning av konstruktioner och Skanskas erfarenheter från praktiken. Vi har stor erfarenhet av liknande arbete tidigare, hela vägen från försök och avancerad modellering till framtagande av förenklade metoder som nu används i praktiken. I detta projekt kommer korroderade armerade betongbalkar repareras och förstärkas, och därefter belastas för att undersöka styvhet och bärförmåga. Vi kommer dessutom använda modellering som ett verktyg, både för att utforma lämpliga reparations- och förstärkningsåtgärder, och för att få en grundläggande förståelse och kunna beskriva de bakomliggande fenomenen. Projektet kommer att ge vägledning om hur korrosionsskadade konstruktioner kan repareras och förstärkas. Effekterna av ett lyckat projekt är att livslängden för många gamla och kulturellt värdefulla broar kan förlängas, vilket ger stora ekonomiska besparingar, minskade koldioxidutsläpp och mindre störningar i trafiken. En översiktlig bedömning av de ekonomiska effekterna avseende Trafikverkets brobestånd visar lågt räknat på en besparingspotential på 100- 200 Mkr/år vid genomförande av projektets resultat. Till detta kommer anläggningar hos övriga Infrastrukturägare med liknande behov. Vid BBT:s workshop 2018-05-23 lyftes området med förstärkning av betongkonstruktioner fram som ett prioriterat område.Abstract: The Swedish Transport Administration manages almost 20,000 bridges, of which the vast majority are built in reinforced concrete. Of these, many have damages in the form of corroded reinforcement. Future climate change is expected to increase the rate of damage, and in addition, demands for bridge capacity increase over time. Therefore, Trafikverket faces a huge challenge to be able to guarantee the safety of the aging bridge stock with limited financial resources. Being able to repair or strengthen bridges is considerably cheaper than having to build new ones, hence extending the life time. Previous research on repair and strengthening has, however, almost exclusively been done on undamaged constructions. A few studies that have been done show that damaged structures risk other modes of damage - not only adhesion between old and new concrete and the laminates of reinforcement need to be under control, but also separation of the entire concrete cover. In order to be able to repair and reinforce existing, corroded constructions, knowledge is needed about how these fractures interact. This project will develop knowledge and models to be able to provide guidance on how existing guidelines for reinforcement and repair need to be adjusted to cover structures damaged by reinforcement corrosion. The project will be implemented in collaboration between Chalmers University of Technology, Luleå University of Technology and Skanska. By doing so, we combine the expertise that is available at Chalmers on corroded constructions with that in Luleå on strengthening structures and Skanska's experience from practice. We have extensive experience of similar work in the past, all the way from trial and advanced modeling to the development of simplified methods that are now used in practice. In this project, corroded reinforced concrete beams will be repaired and reinforced, and then loaded to investigate stiffness and bearing capacity. We will also use modeling as a tool, both for designing suitable repair and reinforcement measures, and for getting a basic understanding and being able to describe the underlying phenomena. The project will provide guidance on how corrosion-damaged constructions can be repaired and reinforced. The effect of a successful project is that the longevity of many old and culturally valuable bridges can be extended, which results in great economic savings, reduced carbon dioxide emissions and minor disruptions in traffic. An overall assessment of the economic effects of the Swedish Transport Administration's bridge stock shows a saving potential of SEK 100-200 million / year when implementing the project's results. In addition, there will be facilities at other Infrastructure owners with similar needs. At BBT's workshop 2018-05-23, the area with reinforcement of concrete structures was highlighted as a priority area.
Item type: