favoritter

Trenger vi virkelig andre retningslinjer for UHPC?

Blog posts

Trenger vi virkelig andre retningslinjer for UHPC?

 

En rekke retningslinjer for høystrykebetong (UHPC) er allerede tilgjengelige, og flere er på vei. Ettersom det krever mye arbeid og tar tid for å utvikle disse retningslinjene, lurer du sikkert på hvorfor all denne jobben er nødvendig. Hvorfor skulle ikke bare Tyskland eller Spania vedta retningslinjene fra Frankrike, Sveits eller Japan? Selvfølgelig vet jeg at det er grunner til dette - og som en UHPC nerd, er det ganske interessant å følge alle disse forskjellige dokumentene og merke forskjellene fra en retningslinje til en annen. I det følgende vil jeg kommentere noen av de nye retningslinjene - og forskjellene mellom dem. Jeg advarer deg om at dette innlegget kan være en litt langt, så jeg har lagt til noen få bilder for å gi deg en sjanse til å trekke pusten.

 

         
         Projektet Skibbroen i København med balkonger i CRC i2®.

 

Siden de første blandingene av UHPC i slutten av nittitallet, har det vært behov for retningslinjer for å hjelpe bygningsmyndighetene til å henvende seg om de nye materialene. Dette er gjort for å sikre at elementene blir produsert på en sikker, men effektiv måte. Mange tekniske og toppmoderne rapporter har blitt utstedt gjennom årene, og det er egentlig et definisjonsspørsmål om vi snakker om en teknisk rapport eller en retningslinje. En av de første "retningslinjene" ble utstedt av VSL i Australia (i 2000) og var spesielt rettet mot design av Ductal forspente bjelker. Siden da har det blitt utstedt en rekke andre retningslinjer som omhandler UHPC, og sannsynligvis den mest omfattende er AFREM-retningslinjen fra Frankrike. En stor gruppe av selskaper og tekniske institusjoner i Frankrike utviklet retningslinjene med den første versjonen som ble tilgjengelig i 2002 og en oppdatert versjon tilgjengelig i 2013. Retningslinjen er nå erstattet av to nasjonale vedlegg knyttet til EN 1992-1-1 og EN 206 - både på UHPC. Ett kapittel omhandler materialer (NF P18-470), mens den andre omhandler konstruksjon (NF P18-710). Det er meningen at et tredje nasjonalt vedlegg - NF P18-451 som omhandler kjøring - vil bli utstedt i 2019.

 

Omfattende tekniske rapporter - som denne fra FHWA i USA - eller retningslinjer er allerede tilgjengelige i en rekke land - inkludert Japan (2004) og Sveits (2016) - mens de er under utarbeidelse i andre land. Bare noen få av disse er nevnt i det følgende.

 

Canada har vært aktiv i UHPC siden nittitallet og har en rekke applikasjoner. De arbeider med et system som beskriver 2 retningslinjer for UHPC - lik den franske - hvor en retningslinje vil håndtere konstruksjon og tjene som et vedlegg til standarden på brodesign, mens den andre beskriver materialene. Materialets retningslinje vil bli inkludert som et vedlegg til 2019-utgaven av Betongstandarden fra Canadian Standards Association. Det er meningen at dette vedlegget etter hvert blir innlemmet i standarden selv - og det er åpent for kommentarer til 18. april, så du kan fortsatt ha tid til å påvirke det hvis du tror det må forbedres (Du finner det her).

 

Tyskland har lenge utviklet sine retningslinjer og de forventes å bli utstedt i 2018 - igjen en del som omhandler design og en annen som omhandler materialer og metoder. Det forventes at retningslinjene i stor grad vil være basert på resultatene av et stort samordnet forskningsprogram på UHPC som ble gjennomført mellom 2008 og 2014. Pådriverne bak de tyske retningslinjene er universitetene, slik at retningslinjene vil være basert på omfattende forskning og dokumentasjon og på relativt få søknader - i motsetning til Frankrike der pådriverne var selskaper i byggebransjen. Mange applikasjoner er utført og noen av dokumentasjonene anses som konfidensielle. Dette er også bakgrunnen for en annen stor forskjell. Selv om den franske standarden er basert på en rekke proprietære blandinger med etterspørsel etter et "identitetskort" for hver blanding, vil den tyske retningslinjen inneholde en seksjon om utvikling av blandinger. Denne delen skal gjøre det mulig for betongprodusenter å bruke kostnadseffektive UHPC-blandinger basert på tilgjengelige råmaterialer i forskjellige regioner og tilpasset forskjellige applikasjoner. Det vil være veldig interessant å følge hvordan dette utvikler seg og hvordan dette vil bli håndtert i praksis i et land som normalt betraktes som litt konservativt.

 

         
         The Free Harbour Tower i København med balkonger, kolonner, C-rammer og L-rammer i CRC i2®

 

Spania bør nevnes som de har tatt en ganske beundringsverdig tilnærming for å utvikle nye retningslinjer - eller i det minste har de vært bedre til å kommunisere dette enn andre. Et av fokuspunktene i deres UHPC-retningslinjer er å gjøre dem enkle og raske å bruke. UHPC-karakteriseringen bør være enkelt å utføre. Med dette i tankene har de til hensikt å kopiere så mye som mulig fra andre retningslinjer, mens de tilpasses etter behov. Bare det å avgjøre hvilke retningslinjer som skal kopieres vil være en vanskelig oppgave, og det vil være en risiko for at oppfyllelsen av kravene til "rask og enkel" vil føre til mange kompromisser. Det vil være veldig interessant å følge deres forsøk. Jeg vet ikke om gruppens fremgang vil bli kommentert på linken nedenfor, men det er sikkert en blogg som forsøker å dekke mange aspekter av UHPC på en ganske uformell måte.

UHPC for folket

De nordiske landene er også verdt å nevne. Norge var en av markedslederne på UHPC-forskning basert på deres store offshore-konstruksjoner i betong, selvom det har vært veldig stille de siste 20 årene. Danmark har vært aktiv i UHPC-applikasjoner siden Hans Henrik Bache utviklet DSP i 1978 og CRC i 1987 (og det er kanskje også verdt å nevne at Hi-Con nå har produsert mer enn 80.000 tonn konstruktive elementer i UHPC gjennom årene). Det forventes imidlertid ingen retningslinjer for UHPC fra de nordiske landene. Den største produsenten av UHPC i Skandinavia er Hi-Con, og vi har besluttet å operere innenfor Eurocode systemet, noe som betyr at vi har produsert en ETA (European Technical Assessment) for balkonger produsert i UHPC.  

 

  
 Eksempler på nyere balkongprosjekter som dekkes av den nye ETA. Fælledudsigten og Islands Brygge

 

Med et stort utvalg av forskjellige nasjonale retningslinjer ville det vært en klar fordel om man kunne lagd felles internasjonale retningslinjer for å gjøre ting enklere. Da det er svært forskjellige kulturelle bakgrunn på forskere og praktikere vil det nok gå lang tid før man blir enige om noe. ACI har etablert en komité for UHPC (i 2013) med sikte på å etablere retningslinjer og fib har gjort det samme. I 2004 ble FP-oppgavegruppe 8.6 dannet for å skrive retningslinjer for UHPFRC - med Joost Walraven som leder. Jeg ble med i gruppen på det fjerde møte i Leipzig i 2005. Mens møtene var veldig interessante og et betydelig arbeid presentert, var det klart at å nå enighet var ganske vanskelig. Mye av materialet som ble presentert på møtene har siden blitt brukt enten i det franske nasjonale vedlegget på UHPC eller i utkastet til de tyske retningslinjene, mens oppgavegruppen i Fib fortsatt er aktiv (den har nå blitt forandret til oppgavegruppe 4.2 ) Jeg ville ikke forventet at retningslinjene skulle bli klare på en stund. Et annet alternativ ville være å produsere standarder under Eurocode-systemet, men dette er også usannsynlig kommer til å skje innen de neste 10 årene. Bruken av UHPC vil være begrenset i forhold til bruken av vanlig betong som allerede er dekket av Eurocoden. Frankrike har utviklet nasjonale standarder mens Tyskland produserer tekniske retningslinjer for UHPC i stedet for standarder, da dette dekker byggematerialer og konstruksjoner som "allerede er testet, men ikke ofte brukt". Selv om jeg kan virke litt pessimistisk med hensyn til internasjonale retningslinjer, vil jeg bli veldig overrasket over å se om noe som er tilgjengelig i løpet av de neste årene. Dette ville gjøre det mye lettere å jobbe på tvers av landegrensene, men jeg har ikke så høye forventninger om at det skal skje.

Noen ganger tror jeg at vi i Hi-Con ville vært mye bedre rustet til å prøve våre første applikasjoner i dag - når det er så mye informasjon tilgjengelig i forhold til bruk av UHPC, istedenfor i 1995 da vi produserte de første dreneringsdekslene til Great Belt Link. På den tiden måtte vi gi omfattende dokumentasjon, og det var svært lite informasjon tilgjengelig på UHPC, med unntak av dokumentene vi hadde produsert på egenhånd basert på erfaringen med CRC. 

På den annen side anser jeg noen ganger meg selv som heldig da vi har vært i stand til å prøve så mange forskjellige ting uten retningslinjer for alt. Retningslinjer som selvfølgelig er satt opp for å beskytte offentligheten og gi det nødvendige nivået av sikkerhet, men det kan fort bli litt for restriktivt.

Jeg nevnte et eksempel på dette i mitt innlegg på UHPC-samlingen i Montpellier. Med en gjennomsnittlig trykkstyrke på 165 MPa målt på kuber i vår vanlige produksjon, ville f.eks ikke kunne overholde de franske eller tyske standardene for konstruktiv UHPC (men vi ville ikke ha noen problemer med de kanadiske, sveitsiske eller spanske retningslinjene). Vi kunne lett oppnå den nødvendige karakteristiske styrken på 165 MPa på terninger ved å bruke varmekjøling, men det ville ikke forbedre vårt produkt med hensyn til vår spesifikke anvendelse. Det ville også gjort vårt produkt dyrere og mindre i stand til å konkurrere mot stål og vanlig betong.

 

            
        Økologiske formede balkonger på Ørestadshuset i København og C-formede balkonger på Ceres Corner i                    Århus.


For å svare på åpningsspørsmålet mitt (du tenker nok - endelig!): « Trenger vi virkelig en annen retningslinje for UHPC? » Jeg tror at når de tyske, kanadiske og spanske retningslinjene er klare (og noen andre som er på vei) har vi trolig dekket de viktigste punktene, slik at eventuelle nye retningslinjer kan gjøres som kombinasjoner av de som allerede er tilgjengelige. Det vil trolig også være nødvendig å gjøre noen redigeringer etterhvert som vi får erfaring med retningslinjene. Det ville være fint om enighet ble oppnådd og en internasjonal retningslinje ble avtalt, men optimistisk er jeg dessverre ikke.

Til slutt beklager jeg det lange innlegget. Dette er faktisk noe jeg er ganske lidenskapelig opptatt av (på et nivå som passer for en eldre ingeniør). En av våre ingeniører (og ja Birgitte - jeg refererer til deg) fikk se gjennom utkastet - før jeg skrev et avsnitt til - og fortalte meg at bare noen få ville å lese alt. Så hvis du har gjort det, vennligst skriv en linje på vår Wordpress Blog og gi meg beskjed om hva du synes. Bør vi intensivere innsatsen for å kombinere de ulike retningslinjene, bør vi bare prise mangfoldet - eller spiller det egentlig noen rolle?

 

 

 

Forfatter av dette innlegget

Bendt Kjær Aarup
Group Material Development Manager