favoritter

CRC motstandsdyktighet

Blog posts

CRC Motstandsdyktighet
 

Motstandsdyktighet var en av hovedelementene da Hans Henrik Bache utviklet CRC i 1986. Høystyrkebetonge matrisen var allerede utviklet noen år tidligere, da han oppfant og patenterte DSP-materialer (Densified Cement / Ultra Fine Particle Materials) i 1978 – som senere førte til starten av Densit-selskapet. Med utviklingen av CRC ble tverrgående armering kombinert med en høystyrkematrise med stive og sterke fibre som gjorde det mulig å oppnå en styrke som stål. I tillegg hadde den egenskapene til betong - med fordelene som som holdbarhet, brannmotstand etc . Fibrene ga "lokal" motstandsdyktighet, mens den tett adskilte forsterkningen ga "global" motstandsdyktighet ved å fungere som en stiv ramme. Dette delte den fiberforsterkede matrisen inn i små "celler". Baches tegning av hans foreslåtte system er vist nedenfor:  

Ved bruk av svært høyt fiberinnhold (opptil 12 % av volumet- eller over 900 kg per m3 - med svært korte, tynne fibre) og svært tett avstandsforsterkning var det mulig å oppnå resultater som var ganske eksepsjonelle. Et eksempel er vist på bildet nedenfor - resultatet av en test utført sammen med det svenske militæret, hvor en granat ble utløst på plater med en tykkelse på 20 cm.

 

 

Innvirkning

I dag bruker vi en nedskalert versjon av Baches design. Vi produserer vanligvis ikke den type produkter, hvor ytelse som det som ble oppnådd i de første testene er nødvendig, så vi har redusert fiberinnholdet og nedskåret på armeringen for å gjøre det lettere å jobbe med og redusere materialkostnaden. Motstandsdyktighet er imidlertid fortsatt svært viktig for alle våre produkter slik at vi kan opprettholde en svært liten sprekkbredde. Dette gir oss igjen noen minimumskrav med hensyn til fiberinnhold og fordeling av armering. Effekten dette kan ha er kanskje best illustrert av 2 videoer tatt ved University of Ottowa. Professor Hassan Aoude fra Ottowa har gjennomført flere prosjekter ved hjelp av et sjokkbølge-rør for å simulere eksplosjoner og teste resultatet fra ulike typer elementer. Flere rapporter har blitt presentert - og jeg bør nevne at han og to av hans studenter (Sarah de Carufel og Christian Melancon) fikk en Beste publikasjon på UHPC-symposiet i Des Moines i juli 2016 for deres artikkel på enveis paneler testet i sjokkrøret (lenke nedenfor for de interesserte).

 

http://www.extension.iastate.edu/registration/events/UHPCPapers/UHPC_ID60.pdf

 

De to videoene ble laget som en del av en test på seismisk design, og de sammenligner et SCC uten fibre til en CRC-blanding med fibre. Som du kan se i videoene, er oppførselen til de to søylene veldig forskjellige, selv om begge søylene har nøyaktig samme armering. Responsen til søylene går fra en lokal fiasko med SCC til et globalt svar med CRC-blandingen.

 

 

 

 

EN 14651 test

Vi ville ha verdsatt å være i stand til å gjøre sjokkrørstesting som en del av vår standardtesting (prøver mislykkes på en så imponerende måte), men dessverre har vi ikke den typen utstyr som er tilgjengelig og må gjøre enklere tester. Vi bruker EN 14651-testen (4-punktsbøyning på en hakkete stråle) som vår standardtest.

 

Som jeg har nevnt i et tidligere innlegg, er denne testen ikke særlig godt egnet for vår type betong, da vi har svært korte fibre, men det gir litt interessant informasjon om effekten av våre fibre. Vi har noen grunnleggende krav til atferd. LOP (Limit of Proportionalality) bør være relativt høy - og i testen er den spesifisert som maksimal spenning under en sprekkåpning på 0,05 mm. Også fR, 1 - spenningen målt ved en deformasjon på 0,5 mm - bør være høyere enn LOP og forholdet mellom fR, 3 (spenning ved en deformasjon på 2,5 mm) til fR, 1 bør være høyere enn 0,7. Bortsett fra verdiene som brukes i selve testen, er en grov tilnærming av brudd energi basert på området under kurven også nyttig. Annet enn det, kan det være en stor forskjell i atferd, og vi bruker denne typen test som en innledende screening av fibertyper og innhold - og følge opp med forskjellige tester der reaksjoner er inkludert.

 

I denne spesielle testen som vises ovenfor, oppfører de korte stålfibrene seg ganske bra, mens den andre typen fiber ikke ville være egnet for CRC. Selv om motstandsdyktigheten er en integrert del av oppførselen i CRC, bruker vi ikke denne direkte i beregningene våre. Sprekkkontroll er imidlertid viktig for f.eks. holdbarhet, for deformasjoner og av estetiske årsaker. Motstandsdyktighet er også en del av årsaken til den type oppførsel vi ser i våre kaldbøyende tester.

 

Da vi må selge våre produkter hver dag, kan vi ikke bare være fornøyd med å finne typen fiber og fiberinnhold som gir oss den aller beste materialytelsen. Hvis det var tilfellet, oppnådde Bache allerede gode resultater tilbake i 1986/87. Vi må finne det beste kompromisset mellom ytelse og pris i hvert tilfelle (med en viss minimum ytelse som kreves) for å være konkurransedyktige - og ytelsen gjelder også hvor godt det er å jobbe med, hvor noen av fibrene som gir gode mekaniske egenskaper gir en veldig dårlig påvirkning (noe jeg vil ta opp i et senere innlegg). For å tilfredsstille dette, har vi testet mange forskjellige typer fibre, og vil fortsette å gjøre det for å holde oss oppdatert med den siste utviklingen.

 

Arbeidet vi har gjort gjennom årene på dette feltet betyr også at vi foretrekker å kunne bestemme for hvert prosjekt, hvilken type fiber og hvilket fiberinnhold som passer best. Dette bringer oss noen ganger i strid med spesifikasjoner som dikterer et visst minimumsinnhold av fibre uten å ta hensyn til aspektforhold (fiberlengde dividert med fiberdiameter). Vi er alltid klar for en diskusjon - men dessverre er dette ikke alltid tilfelle for spesifiseringen. Gi oss beskjed hvis du har opplevd noe som dette tidligere - eller hvis du foretrekker enkle regler som er lette å forholde seg til? Eller hvis du har kommentarer eller spørsmål? Dette har vært en (relativt) kort beskrivelse av noen av elementene vi ser på med hensyn til motstandsdyktighet, men jeg håper fortsatt at det har vært interessant.

 

Klikk her for å kommentere innlegget

 

Forfatter av dette innlegget

Bendt Kjær Aarup
R&D Manager