Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.
Alternativ till konventionell armering
möjliggör lägre klimatbelastning
Professor Dr. Björn Täljsten
Luleå University of T...
Vem är jag?
• Professor, deltid (50%) på Ltu
• Driver mitt eget företag Invator AB
• Erfarenhet från både akademin, Ltu, D...
Idag ska jag prata om:
Möjligheten att använda sig av FRP*- armering i betong och hur
detta kan medföra en lägre klimatpål...
Agenda
• Bakgrund
• Utmaningar
• FRP armering
• Möjligheter
• Sammanfattning
Stone. et. al (2002)
www.owenscorning.com
Bakgrund
Förväntar sig ökning av användandet (Detta gäller främst USA, Asien)
www.lucintel.com https://www.gminsights.com/...
Bakgrund
Som bekant korroderar vanlig stålarmering..
Klorider Karbonatisering
..vilket kan leda fram till oönskade konsekv...
Bakgrund
Elektromagnetisk neutralitet
Bakgrund
Temporära konstruktioner
Tunnelborrningsmaskin som arbetar sig genom en GFRP-
armerade betongsektion
(www.dextrag...
Bakgrund
FRP för armering av
betongkonstruktioner har använts i mer
än 30 år.
Det finns olika typer av armering.
Vanligast...
FRP-Armering
Jämförelse för några GFRP produkter och stålarmering, samt exempel på
ganska gamla normer/guidelines. Har upp...
FRP-Armering
Jämförelse GFRP och Stål. Laboratorieförsök.
Utmaningar
Material
design
Synthesis and
processing
Physics, chemistry,
engineering,
experiment
Structural
design
Structur...
Utmaningar
Beständighet, Livslängd, CO2
Mindre råvarutillgångar
Kostnader ökar Högre påverkan och
brukande
Högre risker fö...
Utmaningar
Beständighet, Livslängd, CO2
Utmaningar
Möjligheter
LCA (Life Cycle Analysis)
Mara et. al., 2014
From literature
Alt. 1: Prefabricerat betongdäck
Alt. 2: FRP däck
Möjligheter
LCA (Life Cycle Analysis), GWP (Global Warming Potential)
Mara et. al., 2014
Alt. 1: Prefabricerat betongdäck
...
Möjligheter
LCA (Life Cycle Analysis), GWP (Global Warming Potential)
Nadia A-A et. al., 2019, “Environmental impact of co...
Möjligheter
Projekt Bro över Råån vid Ottarps Kyrka
År 1994
Land Sverige
Typ Brodäck
Orsak till FRP Ersättning av gammal b...
Sammanfattning
• Det finns möjligheter att använda FRP-armering i betong för att förbättra
beständigheten och minska klima...
Från att endast fokusera på
problem och inkrementella
förbättringar i befintliga
produkter/tjänster/system
Till stark foku...
Sammanfattning
Sammanfattning
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Alternativ till konventionell armering möjliggör lägre klimatbelastning - Björn Täljsten, Luleå tekniska universitet.

131 vues

Publié le

Alternativ till konventionell armering möjliggör lägre klimatbelastning - Björn Täljsten, Luleå tekniska universitet. Presenterat på Betongdagen den 21 november 2019 på Sheraton Hotel i Stockholm.

Publié dans : Technologie
  • Soyez le premier à commenter

  • Soyez le premier à aimer ceci

Alternativ till konventionell armering möjliggör lägre klimatbelastning - Björn Täljsten, Luleå tekniska universitet.

  1. 1. Alternativ till konventionell armering möjliggör lägre klimatbelastning Professor Dr. Björn Täljsten Luleå University of Technology Invator AB
  2. 2. Vem är jag? • Professor, deltid (50%) på Ltu • Driver mitt eget företag Invator AB • Erfarenhet från både akademin, Ltu, DTU och industrin, Skanska, Sto Scandinavia • Speciellt intresserad av tillståndsbedömning, oförstörande provning, ”Structural Health Monitoring” och förstärkning av konstruktioner, främst betong, men också innovationer och innovationsprocessen
  3. 3. Idag ska jag prata om: Möjligheten att använda sig av FRP*- armering i betong och hur detta kan medföra en lägre klimatpålastning. www.aslanfrp.com,GergelyJ.et.al(2007) *Fibre Reinforced Polymers Styrka Styvhet Deformation Håller ihop fibrerna Skyddar fibrerna mot omgivningen Överför kraft mellan fibrerna
  4. 4. Agenda • Bakgrund • Utmaningar • FRP armering • Möjligheter • Sammanfattning Stone. et. al (2002) www.owenscorning.com
  5. 5. Bakgrund Förväntar sig ökning av användandet (Detta gäller främst USA, Asien) www.lucintel.com https://www.gminsights.com/industry-analysis/fiber- reinforced-polymer-frp-rebars-market Icke metallisk armering kan ses som ett komplement till traditionell stålarmering för att armera betongkonstruktioner. Det är speciellt tre områden där kompositarmering kan övervägas att användas: • Ökad beständighet • Elektromagnetisk neutralitet • Temporära konstruktioner
  6. 6. Bakgrund Som bekant korroderar vanlig stålarmering.. Klorider Karbonatisering ..vilket kan leda fram till oönskade konsekvenser. Fiberkompositarmering korroderar inte
  7. 7. Bakgrund Elektromagnetisk neutralitet
  8. 8. Bakgrund Temporära konstruktioner Tunnelborrningsmaskin som arbetar sig genom en GFRP- armerade betongsektion (www.dextragroup.com)
  9. 9. Bakgrund FRP för armering av betongkonstruktioner har använts i mer än 30 år. Det finns olika typer av armering. Vanligast är GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymers) men också av kolfiber (C) och basalt fiber (B). Finns också relativt många tillverkare. Dock inga i Sverige. Pultruderingsprocessen, från (www.fiberline.com, 2018)
  10. 10. FRP-Armering Jämförelse för några GFRP produkter och stålarmering, samt exempel på ganska gamla normer/guidelines. Har uppdaterats till idag, men visar på hur tidigt ute man varit. Country Number Year Title USA ACI 440.1R-06 2006 Guide for the design and construction of concrete reinforced with FRP bars Canada CAN/CSA-S806-02 2002 Design and construction of building components with Fibre-Reinforced Polymers CAN/CSA-S6-00 2000 Canadian Highway Bridge Design Code (CHBDC) ISIS Canada, Design Manual No. 3 2001 Reinforcing Concrete Structures with Fibre Reinforced Polymers Japan Japan Society of Civil Engineers (JSCE) 1997 Recommendation for design and construction of concrete Structures using continuous fiber reinforcing materials, UK Institution of Structural Engineers 1999 Interim guidance on the design of reinforced concrete structures using fibre composite reinforcement Europe fib technical report 2005 FRP Reinforcement for RC structures*
  11. 11. FRP-Armering Jämförelse GFRP och Stål. Laboratorieförsök.
  12. 12. Utmaningar Material design Synthesis and processing Physics, chemistry, engineering, experiment Structural design Structural analysis Loads, effects, consequences Construction technology Product Measure, mix, (transport), cast, cure, finish Service Life Assessment of performance Test, measure, compare, simulate, diagnose, repair End of life Demolish, Recycling, reuse The life cycle of structures Från G.Sas
  13. 13. Utmaningar Beständighet, Livslängd, CO2 Mindre råvarutillgångar Kostnader ökar Högre påverkan och brukande Högre risker för miljöpåverkan Ökad befolkningstillväxt Klimatförändringar En strategi, som ofta förbises, är att öka beständigheten för betongkonstruktionen. Genom att öka beständigheten minskar behovet av underhåll och reparation, vilket då även leder till lägre resurs- och energiutnyttjande med följden att även CO2-utsläppen minskar.
  14. 14. Utmaningar Beständighet, Livslängd, CO2
  15. 15. Utmaningar
  16. 16. Möjligheter LCA (Life Cycle Analysis) Mara et. al., 2014 From literature Alt. 1: Prefabricerat betongdäck Alt. 2: FRP däck
  17. 17. Möjligheter LCA (Life Cycle Analysis), GWP (Global Warming Potential) Mara et. al., 2014 Alt. 1: Prefabricerat betongdäck Alt. 2: FRP däck
  18. 18. Möjligheter LCA (Life Cycle Analysis), GWP (Global Warming Potential) Nadia A-A et. al., 2019, “Environmental impact of concrete structures reinforced with GFRP bars: A simplified study on Columns” The greenhouse gas emissions of the reinforced concrete column in the case study have been calculated through life cycle assessment (LCA) in accordance with ISO 14044 (ISO 2006) and EN 15804 (SIS 2013)
  19. 19. Möjligheter Projekt Bro över Råån vid Ottarps Kyrka År 1994 Land Sverige Typ Brodäck Orsak till FRP Ersättning av gammal bro. Utprovning av mer beständig armering. Befintlig armeirng hade korroderat. Armering Glasfiberarmering/Svensktillverkad/Fiberbar, f 8 (byglar)samt f 12 mm (Längs och tvärarmeirng). f12 Ks40S samt f13 mm Spännlinor i stål Beskrivning Det finns få Svenska projekt utförda med FRP armering, men vi var väldigt tidiga jämfört med omvärlden. Nedan rapporteras ett projekt från 1994 utfört av dåvarande Vägverket och Lunds tekniska högskola. En liten plattbro över Råån skulle bytas ut. Man tillverkade tre stycken plattelement vardera med bredden 2350 mm och längden 9600 mm. Tjockleken på plattan varierade mellan 410 mm vid kant till 500 mm vid centrum av plattan. Lutning 2,5%. De tre bro elementen kopplades samman med byglar som gjöts in. Sidoelementen armerades med 5 f 13 spännlinor i stål i ök. samt 42 f 13 spännlinor i stål i uk. Sidoelementen armerades därefter med 9 f 12 Ks 40S, s=280 mm i längsled ök. samt med 18 f 12 GFRP, s=130 mm i längsled i uk samt 22 f 12 GFRP, s=300 mm i tvärled i såväl uk. som ök. Kantbalkarna i sidoelementen armerades med 33 GFRP byglar f 8, s=300 mm, r=24 mm. Mittenelementet armerades med 5 f 13 spännlinor i stål i ök. samt 42 f 13 spännlinor i stål i uk. Mittelementet armerades därefter med 9 f 12 Ks40S, s=280 i ök. i längsled samt med 18 f 12 GFRP, s=130mm i uk. I tvärled såväl i ök. som i uk. armerades med 33 GFRP f 12, s=300 mm. Materialkvalitén på Fiberbar GFRP armeringen hade utprovats till 950 MPa samt50 GPa för draghållfasthet respektive elassticitetsmodul. 2004, dvs efter 10 år togs prover på GFRP armeringen ut från bron och provades vid Luleå tekniska universitet. Ingen försämring hos materialet kunde noteras. I figuren nedan visas den färdiga bron samt bygelerarmering av GFRP i form av spiralarmering. En ritning av bron visas i figur 13. Efter detta projekt genomfördes ytterligare ett projekt där man bytte ut stålarmering mot GFRP armering i kantbalkar på en bro på E4:an mellan Skånes Fagerhult och Markaryd. Figurer Referenser Intern rapport Lunds Tekniska Högskola, (2004) Vi har använt, men inte gått vidare…
  20. 20. Sammanfattning • Det finns möjligheter att använda FRP-armering i betong för att förbättra beständigheten och minska klimatpåverkan. • Dimensionering kräver mer FRP armering i bruksgränstillståndet än vanlig stålarmering armering. Dock ca 50% mindre täckskikt. • Kostnader per dimension och längd är ca 3 ggr mer än vanlig stålarmering. Exempel visar dock att om man väger in transport och installation är kostnaden för GFRP armering mellan 20% och 60% högre än vanlig armering och lägre än rostfritt stål (USA) • Vid brott är beteendet mycket segt och förvarning med stora deformationer. • Erfarenheten i Sverige är begränsad i såväl konstruktörs- som entreprenörsledet. • Önskvärt vore med en fullskaletillämpning i Sverige där vi tar hänsyn till forskning och kunskap i omvärlden.
  21. 21. Från att endast fokusera på problem och inkrementella förbättringar i befintliga produkter/tjänster/system Till stark fokus på att leverera hållbara produkter/tjänster/system som ger oss lösningar som vi behöver. Sammanfattning
  22. 22. Sammanfattning
  23. 23. Sammanfattning

×