Trykkbrudd i bjelker av høyfast lettbetong

Abstract

Lettbetong er kjent for sin lave egenvekt og funksjonalitet. Den har et gunstig forhold mellom densitet og styrke, og er godt egnet i bruer og offshorekonstuksjoner. Sammenlignet med normalbetong har lettbetong mange fordeler som blant annet god varmeledningsevne, men på grunn av sin sprøe oppførsel ved brudd er mange skeptiske til anvendelsen av lettbetong. Dette skyldes at det forekommer lite varsel før et mulig brudd.

Denne oppgaven ser på mulige tiltak for å øke duktiliteten i lettbetong. Forsøket begrenses til omsluttningseffekt der målet er å best mulig hindre tverrutvidelse ved belastning. Det ble av den grunn valgt å se på tiltak som ulik senteravstand mellom bøyler, ulik overdekning og ulik trykkarmering. Det ble produsert 7 fullskala overarmerte høyfaste bjelker med Stalite som lettilslag og dimensjoner på 4500 mm x 550 mm. Alle bjelkene skulle gå til trykkbrudd i momentsonen i en 4-puntks bøyetest. Differansen mellom bjelkene var basert på tiltakene gitt over. Hver test ble dokumentert med bilder og registeringer av nedbøyning, last og tøyninger.

Det ble også produsert prøvestykker for bestemmelse av materialparametere. 24 terninger og 12 sylindre ble testet for trykkfasthet (flcm = 74,2 MPa) og spaltestrekkfasthet (flctm= 4,03 MPa). I tillegg ble den ovnstørre densitet fastsatt til 1834 kg/m3. Betongresepten var lik for samtlige bjelker og prøvestykker. Absorbsjonsevnen til Stalite var 6,5 % og 8,3 % etter henholdsvis 24 og 100 timer.

Oppgaven inneholder ett litteraturstudium der lettbetong og omsluttningseffekt blir grundig gjennomgått. Det er også utført kapasitetsberegninger av bjelkene etter Eurokode 2 som sammenlignes med de eksperimentelle verdiene. Bjelkene blir også analysert og sammenlignet mot hverandre.

Testresultatene viste at tiltakene førte til en mer duktil lettbetong og et mindre sprøtt brudd. Det var senteravstand mellom bøylene som påvirket duktiliteten mest. Kortere bøyleavstand økte omsluttningen og dermed duktiliteten. Mindre overdekning virket positivt inn på sprøheten av bruddet. Trykkarmeringen hadde liten innvirkning på duktiliteten. Kapasiteten ble derimot en del større med tykkere trykkarmering.