Duktilitet av lettbetong

Abstract

I denne oppgaven er data fra firepunkts bøyetester av 16 fullskala lettbetongbjelker og trykktesting av 24 prismer av lett- og normalbetong blitt behandlet. Dataene stammer fra masteroppgaver skrevet ved NTNU våren 2012-2015. I arbeidet med denne oppgaven har det blitt gjennomført sentrisk trykktesting av 6 prismer av normalbetong med og uten fiber.

Lettbetong har sprøere bruddoppførsel ved trykkbrudd enn normalbetong. I konstruksjonssammenheng ønsker man duktile brudd slik at man får forvarsel på bruddet. I tidligere masteroppgaver er det sett på forskjellige tiltak for å forbedre duktiliteten til lettbetong. Disse tiltakene omfatter tilsetning av fiber i trykktesting, og bruk av fiberarmering og bøyler i bøyetesting. Hovedmålet med denne oppgaven er å sammenstille resultatene fra de foregående masteroppgavene for å vurdere tiltakenes effekt på duktiliteten.

Bjelkene som ble testet besto av bøylearmering med senteravstand 100 og 270 mm med og uten fiber, bøylefrie bjelker med fiberarmering av 3 ulike fibertyper, samt referansebjelker bestående av hverken bøyler eller fiber. Alle bjelkene var overarmerte slik at brudd oppsto i trykksonen.Lettbetongen hadde en romdensitet på rundt 1800 kg/m3 og fasthet på 35-40 MPa.

Prismene som ble testet ble produsert med fiberinnhold på 0.0, 0.5 og 1.0 volumprosent av både lett- og normalbetong. Fibertypen som ble benyttet var Dramix 65/60. Lettbetongen hadde fasthet på 34-36 MPa, mens normalbetongen hadde fasthet på 57-62 MPa. Hver prøvetype ble trykktestet sentrisk og eksentrisk med eksentrisitet lik b/6, som ved lineærelastisk oppførsel ikke gir spenninger på minst belastet side.

Resultatene fra bjelketestingen viste at bøyler og fiber hadde positiv effekt på duktiliteten, både hver for seg, men med størst effekt i kombinasjon. Ved bruk av bøyler fikk bjelkene sprø brudd, men ved videre nedbøyning ble lastkapasiteten til bjelkene med tette bøyler opprettholdt. Bjelkene med stålfiber hadde bedre duktilitet enn bjelkene med basaltfiber.

Ved prismetestingen avsluttet testingen ved brudd for de fleste prismene, og tegn til duktilitet ble kun observert ved eksentrisk testing av lettbetong med fiber. De fleste prismene fikk sprøbrudd karakterisert som eksplosive. Normalbetong hadde sprøere oppførsel enn lettbetong, men forskjellen i trykkfasthet var over 20 MPa for de to betongtypene.