National Transport Library Research Database

Spjälksprickor som funktionsindikator för befintliga konstruktioner, del 2 (Splitting cracks as performance indicator for existing structures, part 2)

  • Lundgren, Karin
  • Chalmers tekniska högskola AB, Universitet eller högskola, 556479-5598
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-08-01 -- 2026-12-15 Registration number:
  • Trafikverket 2024/62846
Subject(s): Abstract: Projektet är en direkt fortsättning på ett pågående projekt, och adresserar funktionsindikator för konstruktioner när klimatet förändras. Vi kan inte bygga på tidigare erfarenheter, utan vi måste förstå, kunna modellera och kvantifiera underliggande fysikaliska mekanismer för att kunna prognosticera säkerhet i en föränderlig framtid. Klimatförändringar kommer innebära både högre genomsnittstemperaturer och fler frostcykler, främst i områden där många vägar skall upplåtas till tyngre laster (74 ton). Hur kombinationen av korrosion och frost påverkar säkerheten blir därför väsentlig. I första delen av projektet har försök visat att förspräckta provkroppar tappar en betydande del av sin resthållfasthet när de utsattes för frostcykler nedsänkta i vatten. Därför kommer sprickvidder att påverkas av frost, vilket behöver studeras vidare. Vidare har vi lyckats kvantifiera flera viktiga parametrar, såsom rostens fria volymökning, provkroppars inre deformationer och sprickbildning, samt stålets korrosionsangrepp. Försök som avser kvantifiera transport av korrosion och hur den påverkas av sprickor pågår. I detta projekt kommer dessa resultat användas i analyser, vilket gör att vi kan kalibrera tidigare använda modeller av rostande armering på ett betydligt bättre sätt. Vidare kommer försök med kombinerad korrosion och frost att utföras, och effekten på sprickor och armeringens vidhäftning studeras. Slutresultatet är ett förbättrat förslag om hur spjälksprickor kan användas som funktionsindikator för befintliga konstruktioner. Därmed kommer projektet att bidra till betydande ekonomiska och miljömässiga besparingar för samhället och även till att bevara stora kulturella värden. Detta eftersom vi med ökad kunskap kan reparera och ersätta befintliga konstruktioner endast när det behövs, med fortsatt garanterad bärighetsmässig säkerhet. Abstract: The project is a direct continuation of an ongoing project, and addresses performance indicators for structures in a changing climate. We cannot build on past experience, but need to understand, be able to model and quantify underlying physical mechanisms to be able to forecast safety in a changing future. Climate change will cause both higheraverage temperatures and more frost cycles, mainly in areas where many roads will be opened to heavier loads (74 tonnes). Thus, the combined effects of corrosion and frost on structural safety become essential. In the first part of the project, experiments have shown that pre-cracked specimens lose part of their residual strength when exposed to frost cycles immersed in water. Therefore, crack widths will be affected by frost, which needs to be studied further. Furthermore, we have succeeded in quantifying several important parameters, such as the free volume increase of the rust, the internal deformations and cracking of test specimens, as well as the corrosion attack of the steel. Experiments aiming at quantifying the transport of corrosion and how it is affected by cracks are ongoing.In this project, these results will be used in analyses, allowing us to calibrate previously used models of corroding reinforcement in a better way. Furthermore, tests with combined corrosion and frost will be carried out, and the effect on cracks and the bond of the reinforcement will be studied. The expected result is an improved proposal on how splitting cracks can be used as a performance indicator for existing structures. The project will thus contribute to financial and environmental savings for society and also to the preservation of great cultural values. With increased knowledge, we can repair and replace existing structures only when necessary, with continued guaranteed load-bearing safety.
Item type: