National Transport Library Research Database

Underhållsfria konstruktioner (Maintenance optimised structures)

  • Täljsten, Björn
  • Luleå tekniska universitet, Universitet eller högskola, 202100-2841
Sponsors, duration, budget: Vägverket ; 2008-04-01 -- 2009-05-01 ; 390000 kronorRegistration number:
  • Vägverket AL90 B 2007:24972
Subject(s): Abstract: Projektet inriktar sig i första hand mot att minska framtida underhåll av broar och tunnlar i betong. Under de senaste 10 – 15 åren har det runt om i världen blivit allt mer vanligt att ersätta stålarmering med kompositarmering i befintliga bro- och tunnelkonstruktioner. Detta görs i huvudsak utav två anledningar, minskat framtida underhåll och enklare hantering på arbetsplatsen. Andra områden där plastkompositer kommit till användning är i förstärkningssammanhang (diskuteras ej här) och för brodäck helt tillverkade av komposit. Sverige har inte aktivt deltagit i denna forskning och utveckling, men i omvärlden finns mycket genomförd forskning att tillgå och ett stort antal genomförda tillämpningar. Motivationen att använda dessa material är bl a för att minska underhåll och att undvika korrosion i samband med bl a tösalter. När det gäller brodäck har motivationen bl a varit att byta ut befintliga brodäck mot brodäck av lägre vikt och på så sätt kunna öka den rörliga lasten, samt att minska underhållsbehovet. I det korta perspektivet är det intressant att ersätta traditionell armering med kompositarmering i sektioner med kraftig miljöbelastning, t ex kantbalkar, tunnelinklädnader. I det lägre perspektivet kan det även vara intressant att använda sig av kompositarmering i övriga delar av en konstruktion. Materialen har internationellt används såväl för bro som för tunnelbyggnader. Det vanligaste armeringsmaterialet är glasfiberarmerad vinylester, men även kolfiberkompositer används. De linjärelastiska materialbeteendet kan hanteras i dimensioneringen så att stora synliga deformationer erhålls innan brott. I bruksgränstillståndet har dessa material bra sprickfördelande materialegenskaper. Effektmålet med projektet är att minska behovet av underhåll och reparation för befintliga broar och tunnlar. Projektets mål är att kartlägga möjligheter och föreslå tekniska lösningar för alternativa armerings- och byggnadsmaterial för broar och tunnlar. Studien genomförs som en omfattande literaturstudie med sammanställning av behov och kunskapsläge. Vi kommer att genomföra studien genom användning av vår egen höga kompetens, vårt starka befintliga internationella nätverk samt de befintliga normer som existerar inom området. Studien skall även utmynna i konkreta förslag till demonstrationsprojekt för framtiden.Abstract: The main aim for the project is to optimise the future maintenance need for concrete bridges and tunnels. During the last 10-15 years it has not been unusual to replace traditional steel reinforcement in bridge and tunnel structures with FRP (Fibre Reinforced Polymer) reinforcement. The two main reasons for this is less future maintenance, due to excellent durability properties of the FRP, and simple installation procedures at site (considering lower weight). Other areas where polymer composites have been used are for rehabilitation (not discussed in this project) and for bridge decks where the entire deck is made of FRP. Sweden has not been very active in this research field, but considerably amount of information and data exist worldwide together with several hundreds of field applications. The motivation to use the FRP materials is e.g. less maintance and to avoind future corrosion in regard to chlorides. If bridge decks are condsidered the driver has been to replace exsting concrete decks with lower weight decks and at the same time the possibility to increase the live load and decreased the maintence need. In a short perspective it might be interesting to replace traditional steel reinforcement with FRP reinforcement in section exposed to severe environment, for exampel in edge beams, tunnel linings etc. In the long time prespective it might also be possible to use FRP reinforcement in other parts of the structure as well. Internationally has FRP been used both in bridges and in tunnels. The most used FRP has been glass fibre reinforced vinylester, but also carbon fibre composites has been used. The linear elastic behaviour is taken care of in the design, giving large visable deflections at failure. In the service limit state excellent crack distributing properties can be obtained. The goal of the project is to map possibilites and to suggest technical solutions for alternative reinforcement and building materials for bridges and tunnels. The study is carried out as an extensive litterature review where the client need and the current state of the art is put together. The study will be conducted based on our own high knowledge, our strong international collaboration partners and existing codes and standards. The study should also lead to specific project suggestions for future demonstration.
Item type: