Investigating the Effects of High Strength Concrete Properties on Capillary Absorption and Adhesion in Offshore Concrete Rehabilitation

Abstract

Ved å utforske offshore betongstrukturer, er denne masteroppgaven viet til å avdekke kompleksiteten knyttet til heft mellom reparert betong og reparasjonsmaterialer. Med spesielt fokus på egenskapene til høyfast betong, inkludert bruk av silika støv, tar studiet sikte på å undersøke deres innvirkning på kapillærabsorpsjon og adhesjon under rehabilitering av betong. Gjennom en omfattende undersøkelse av sammenhengen mellom ulike nivåer av kapillærabsorpsjon og behovet for presise forvanningsmetoder under reparasjoner, er hovedmålet å legge grunnlaget for forbedrede teknikker og retningslinjer, med det ultimate målet om å oppnå optimal heft i reparasjon av høyfast betong.

En omfattende metodikk implementeres, inkludert en litteraturstudie og laboratorietesting. Litteraturstudiet etablerer en teoretisk ramme ved å evaluere betongteknologi, rehabiliteringsteknikker og eksisterende fakta om effekten av høyfast betongs egenskaper på kapillærabsorpsjon. Laboratorietesting innebærer heftprøver utført på høyfast betong prøver støpt spesifikt for dette formålet, samt kapillærabsorpsjonstester utført på kjerneprøver fra eksisterende offshore konstruksjoner. Resultatene analyseres og sammenlignes med en tidligere studie på kapillærabsorpsjon utført av SINTEF i 1988.

Konklusjonen fremhever viktigheten av å vurdere kapillærabsorpsjonsegenskaper ved bestemmelse av reparasjons- og rehabiliteringsmetoder. Funnene fra litteraturstudiet, SINTEF-studiet og heftprøvene indikerer at betong med lavere vann-til-sement-forhold har redusert kapillærabsorpsjon og økt sensitivitet for forvanning. Imidlertid avdekker kapillærabsorpsjonstestene ulikheter, noe som understreker påvirkningen av variabler i eksisterende offshore konstruksjoner. Det konkluderes dermed med at faktorer til stede i virkelige offshore konstruksjoner betydelig påvirker kapillærabsorpsjon og kompliserer vurderingen av gunstige fuktighetsforhold for adhesjon under rehabilitering av betong. Videre forskning anbefales, inkludert felttester på offshore konstruksjoner og utvikling av kapillærabsorpsjonstester for initiale fuktighetsnivåer tilsvarende i felt.

Delving into the realm of offshore concrete structures, this research investigation is dedicated to unraveling the intricacies of adhesion between repaired concrete and repair materials. With a particular focus on high strength concrete properties, including the use of silica fume, the study embarks on an exploration of their impact on capillary absorption and adhesion during concrete rehabilitation. Through a thorough examination of the correlation between different levels of capillary absorption and the requirement for precise pre-wetting techniques during repairs, the primary objective is to establish a foundation for enhancing techniques and guidelines, ultimately achieving optimal adhesion in high strength concrete repairs.

A comprehensive methodology is implemented, including a literature study and laboratory testing. The literature study establishes a theoretical framework by evaluating concrete technology, rehabilitation techniques, and existing facts on the effect of high strength concrete properties on capillary absorption. Laboratory testing involves bond strength tests performed on high strength concrete specimens casted specifically for this purpose, and capillary absorption tests conducted on core specimens from existing offshore structures. The results are analyzed and compared with a previous study on capillary absorption, conducted by SINTEF in 1988.

The conclusion highlights the importance of considering capillary absorption properties in determining repair and rehabilitation approaches. The findings from the literature study, the SINTEF study, and the bond strength tests indicate that concrete with lower water-to-cement ratios demonstrates reduced capillary absorption and increased sensitivity to pre-wetting. However, the capillary absorption tests reveal disparities, emphasizing the influence of variables in existing offshore structures. Thus, it is concluded that real-world offshore factors significantly impact capillary absorption, complicating the assessment of optimal moisture conditions for adhesion during concrete rehabilitation. Further research is recommended, including field tests on existing offshore structures and the development of capillary absorption tests for initial in-field moisture levels.