1. No category

Gruppe B15B06
Konstruktiv utnyttelse av stålfiberarmert betong
Avdeling for ingeniørfag
PROSJEKTRAPPORT
Prosjektkategori: Bacheloroppgave
Omfang i studiepoeng: 20 studie poeng
Fritt tilgjengelig
x
Fritt tilgjengelig etter:
Fagområde: Materialteknikk
Rapporttittel:
Konstruktiv utnyttelse av stålfiberarmert betong
Tilgjengelig etter avtale
med samarbeidspartner
Dato: 10.06.2015
Antall sider: 73
Antall vedlegg: 31
Forfattere:
Abdifatah Awil
Veileder:
Feysal Bile
Ali Kassim
Inge R. Eeg
Avdeling / linje:
Avdeling for ingeniørfag, linje bygg
Utført i samarbeid med/ekstant firma:
Høgskolen i Østfold/Bekaert Norge AS
Prosjektnummer:
B15B06
Kontaktperson hos samarbeidspartner:
Nils Leirud
Ekstrakt:
Prosjektet handler om fiberarmering på bærende konstruksjoner (bjelker) kan være et
alternativ i forhold til tradisjonell armering.
3 emneord:
Konstruktiv utnyttelse av
stålfiberarmert betong
Bjelker
Betonglaboratorium
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Konstruktiv utnyttelse av stålfiberarmert betong
Gruppen B15B06:
 Abdifatah Awil
 Feysal Bile
 Ali Kassim
Byggingeniør:
Hovedveileder: Inge R. Eeg,
Medveileder: Trond Drøbak
S i d e 1 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
I.
Forord
Denne bacheloroppgaven er utarbeidet av Abdifatah Awil, Feysal Bile og Ali Kassim ved
byggingeniør på Høgskolen i Østfold i Fredrikstad våren 2015. Rapporten er selvstendig
utarbeidet med faglig veiledning fra høgskolelektor Inge R. Eeg.
Bacheloroppgaven handler om å støpe ut 21 bjelker og like mange terninger i laboratoriet
med forskjellige mengde og typer fiberdoseringer for å teste trykk- og bøyestrekkfasthet.
Deretter vurderes resultatene og sammenlignes denne type armeringsløsninger opp mot
tradisjonell kamstålarmering. I tillegg testes og dokumenteres bruk av ny testrigg for
bøyestrekkfasthet ved Høgskolen i Østfold. Hovedoppgaven fikk gruppen fra Høgskolen i
Østfold. Prosjektarbeidet skal bidra til a øke ferdigheter, samarbeid og kompetanse innen
betongteknologi.
Gruppen ønsker å takke vår veileder Inge R. Eeg, vår oppdragsgiver (HIØ), medveileder Trond
Drøbak og Bekaert Norge AS som samarbeidspartner. Takk til Per Kristian Kjelsaas ved
betonglaboratorium for utstyrshjelp.
Fredrikstad 10.06. 2015
-----------------------------Abdifatah Awil
---------------------------------Feysal Bile Ali
-------------------------------Ali Kassim Hussin
S i d e 2 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
II.
Sammendrag:
Bacheloroppgaven består av to hoveddeler:


Bruk av fiberarmert betong i lastbærende bjelkekonstruksjoner.
Teste ut og dokumentere bruk av ny testrigg for bøyestrekkfasthet ved Høgskolen i
Østfold.
Det er utført laboratorieforsøk av 21 bjelker, hvor 18 av bjelkene inneholder tre ulike
fibertyper og to doseringsmengder på hver fibertype og 3 bjelker uten fiber. I tillegg er 21
terninger testet på trykkfasthet.
Første delen av oppgaven er et litteraturstudie. Litteraturdelen baserer seg på tidligere
forskning innenfor stålfiberarmert betong. Fibrenes materialegenskaper blir vurdert, samt
fibrenes egenskaper i betong. Det finnes ingen dimensjoneringsregler for stålfiberarmert
betong som er godkjent til bruk i lastbærende konstruksjoner per i dag, men et forslag til
dimensjoneringsregler er under utarbeidelse av CEN. I oppgaven fokuseres det på
"prøvemetode for betong med metalliske fibere" NS-EN 14651:2005+A1:2007.
Det ble valgt å undersøke tre forskjellige fibertyper;



Dramix 3D 45/50 BL
Dramix 3D 65/60 BGA
Dramix 3D 80/60BG
Det var kun én betongresept som ble benyttet (B30) i laboratorieforsøket. Hele forsøket ble
utført i betonglaben på Høgskolen i Østfold. Trepunkts testmaskin ble brukt til å teste
prøvebjelkene i henhold til prøvemetoden NS-EN 14651:2005+A1:2007.
Etter 28 døgn herding skulle testingen av alle bjelkene gjennomføres med den nye
bøyetestmaskinen. På grunn av store forsinkelser med den nye riggmaskinen, kunne testene
først utføres etter 48 døgn, og ikke 28 døgn som planlagt.
Uarmerte bjelker har ikke restbøyestrekkapasitet etter brudd. Fiberarmerte bjelker har en
viss og varierende restbøyestrekkapasitet, men ikke like stor restbøyestrekkapasitet som
kamstålarmerte bjelker. Uarmerte terninger hadde bedre trykkfasthet enn fiberarmerte
terninger. Det kan skyldes at fibrene vanskeliggjør komprimeringen.
Når man sammenligner de ulike fibertypene med ulike doseringsmengder, viser det seg at
den fibertypen som gir best resultat var (prøve nr. 1.2) 20kg/m^3 Dramix 3D45/50BL når det
gjelder restbøyestrekkapasitet. Deretter sammenlignes momentkapasitet til prøve nr. 1.2
med tradisjonelt kamstål. Dette tilsvarer med 34 mm^2 armeringsarial, det gir 1 stang med
diameter 8mm (1Ø8).
Den nye bøyetestmaskin fungerte greit etter å ha fått god opplæring fra maskinleverandøren
og en god del selvstudie og testing. Maskinen kan bidra til ny kunnskap om betongteknologi,
og øke generell forståelse av faget.
S i d e 3 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
III.
Innholdsfortegnelse
Innhold
I.
Forord ............................................................................................................................................. 2
II.
Sammendrag: ................................................................................................................................. 3
III.
Innholdsfortegnelse.................................................................................................................... 4
IV.
Innledning: ................................................................................................................................. 8
V.
Problemstilling: .............................................................................................................................. 8
VI.
Metode: ...................................................................................................................................... 8
1.
Litteraturstudie: ............................................................................................................................. 9
1.1.
Tradisjonell armert betong (Historie): ..................................................................... 9
1.2.
Historie for fiberarmering: ....................................................................................... 9
1.3.
Fiberarmert betong:............................................................................................... 10
1.4.
Stålfiber armert betong: ........................................................................................ 10
1.5.
Bruksområde for stålfiber: ..................................................................................... 10
1.6.
Stålfiber typer: ....................................................................................................... 11
1.7.
Fiber orientering: ................................................................................................... 11
1.8.
Utrivning av fiber ved opprissing: .......................................................................... 12
1.10
Riss: ........................................................................................................................ 15
1.11
Kryp og svinn: ........................................................................................................ 15
1.12
Bruk av fiberarmering og fordelene: ..................................................................... 15
1.13
Tid er penger: ........................................................................................................ 16
1.14
Etter- og Overflate behandling: ............................................................................. 16
1.15
Bøyestrekkfasthet for fiber: ................................................................................... 16
1.16
Restbøyestrekkfasthet og reststrekkfasthet: ........................................................ 16
1.16
Momentkapasitet for fiberarmert betong: ............................................................ 19
1.17
Skjærkapasitet for stålfiberarmert betong: ........................................................... 19
1.18
Sammenligne tradisjonelt betongarmert med stålfiberarmert betong: ............... 20
1.18.1
Nødvendig armering etter momentkapasitet: .............................................................. 21
1.18.2
Dimensjonering med fullt utnyttet trykksone:.............................................................. 22
1.18.3
Det som styrer plassering av armering: ........................................................................ 23
1.19
Sammenligning momentkapasitet fra stålfiberarmert betong og tilsvarende
armeringsstenger:................................................................................................................. 24
S i d e 4 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
1.20
2.
Skjærkapasitet for bjelke: ...................................................................................... 25
Laboratoriet Prosess:.................................................................................................................... 27
2.1.
Rigging av material og utstyr: ................................................................................ 27
2.2.
Utstyr:..................................................................................................................... 28
2.2.1 HMS: Verneutstyr som gruppen brukte for å unngå skader under arbeidet: ...................... 28
2.2.2.
Forskallingsmateriale: ................................................................................................... 28
2.1.1
Betong materialer (B30): .............................................................................................. 28
2.3
Fremgangsmåte:................................................................................................... 29
2.4
Tørking av sand: ..................................................................................................... 31
2.5
Sement: .................................................................................................................. 32
2.6
Tilslag: .................................................................................................................... 32
2.7.
Tilsetningsstoffer: .................................................................................................. 32
2.8
Vannforbruk: .......................................................................................................... 33
2.9
Blanding: ................................................................................................................ 33
2.10
Synkmål: ................................................................................................................. 35
2.11
Herdetiltak: ............................................................................................................ 36
2.12
Sagmaskin: ............................................................................................................. 38
2.12.1
3
Volumkontroll: .............................................................................................................. 39
Resultater: .................................................................................................................................... 40
3.1
Generelt: ................................................................................................................ 40
3.2
Trykktesting på terninger:...................................................................................... 40
3.3
Synkmåleresultat: .................................................................................................. 43
3.4
Densitet: ................................................................................................................. 43
3.5
Bøyestrekkfasthet: ................................................................................................. 44
3.5.1
Om bjelkene: ................................................................................................................ 44
3.5.2
Maskin og bjelke plassering: ......................................................................................... 44
3.5.3
Resultat av restbøyestrekfasthet: ................................................................................ 45
3.6
3.7
Analyse: .................................................................................................................. 55
3.6.1
Årsak ............................................................................................................................. 55
3.6.2
Betongkvalitet: ............................................................................................................. 55
3.6.3
Tilslaget: ....................................................................................................................... 55
3.6.4
Pull-out: ........................................................................................................................ 55
3.6.5
Fibermengde og fiberorientering:................................................................................. 56
Konklusjon: ............................................................................................................................... 58
S i d e 5 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4
Maskin: ......................................................................................................................................... 60
4.1
4.2
Den nye testmaskinen HIØ har kjøpt: .................................................................... 60
Sammendrag om maskinen: ..................................................................................................... 61
4.3
Bøyetestemaskin: ................................................................................................... 62
4.4
Datamaskin: ........................................................................................................... 62
4.5
Konsoll: ................................................................................................................... 62
4.5.1
Forskyvningssensor/CMOD sensor: .............................................................................. 63
4.5.2
Trepunktlastbord: ......................................................................................................... 63
4.6
Brukerveiledning av program: ............................................................................... 64
4.7
Bøyestrekktest MCC8 MULTITEST: ........................................................................ 64
4.8
Tilkobling: ............................................................................................................... 65
4.8.1
Test settings:................................................................................................................. 66
4.9
KP: .......................................................................................................................... 68
4.10
Grafen: ................................................................................................................... 69
4.11
Steps sequence set up: ..................................................................................................... 69
4.12
Om maskinen: ........................................................................................................ 70
4.13
Ergonomi på bøyetestemaskinen: ......................................................................... 70
4.14
Støy på testmaskinen: ............................................................................................ 71
4.14.1
Støymåling: ................................................................................................................... 71
5
Referanser: ................................................................................................................................... 72
6
Vedlegg:........................................................................................................................................ 73
6.1
Betongresept.......................................................................................................... 73
6.2
Blandeskjema: ........................................................................................................ 73
6.3
Stålfibertype ........................................................................................................... 73
6.4
Trykktest resultat .................................................................................................. 73
6.5
Moment kapasitet for fiberarmert betong ............................................................ 73
6.6
Skjermbilder fra maskinresultat............................................................................. 73
6.7
Møtereferat ........................................................................................................... 73
S i d e 6 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Ordliste:
CMOD:
Crack mouth opening displacement «Rissvidde»
CMODj :
Value of CMOD, j=1,2,3 or 4
LOP:
Limit of proportionality (proporsjonalitetsgrense)
F:
Kraft
Fj
Kraft som tilsvarende med CMODj
FL
Kraft ved proporsjonalitetsgrense eller ved rissvidde=0,05mm
L:
length of test specimen (lengde på prøve bjelke)
M:
bending moment (bøyemoment)
Mj
bending moment value, j=1,2,3 or 4
ML
bending moment corresponding to the laod at LOP
b
width of test specimen
𝑓 𝑓 𝑐𝑡,𝐿
LOP
ℎ𝑠𝑝
Distance between the tip of the notch and the top of the test specimen in the
mid-span section.
𝑙
Length of span (spennlenge på bjelke i mm)
𝑓𝑐𝑡𝑘,𝐿
karakteristisk bøyestrekkfasthet: strekkspenning ved 1.riss(proporsjonalitetsgrense)
Eller ved rissvidde=0,05 mm ved «strain hardening» oppførsel.[MPa]
𝑓𝑅,𝑖
rest bøyestekkfasthet[MPa], j=1,2,3,eller 4
𝑓𝑅𝑘,1
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 0,5 mm rissvidde
𝑓𝑅𝑘,2
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 1,5 mm rissvidde
𝑓𝑅𝑘,3
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 2,5 mm rissvidde
𝑓𝑅𝑘,4
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 3,5 mm rissvidde
𝑓𝑓𝑡𝑘,𝑟𝑒,2,5
Rest strekkfasthet ved 2,5 mm rissvidde
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒,2,5
Dimensjonerende rest strekkfasthet ved 2,5 mm rissvidde
𝑀𝑅𝑑
Momentkapasitet for fiberarmert betong
𝑉𝑅𝑑,𝑐𝑓
skjærkapasitet for fiberarmert betong
𝐵𝐿
Bright loose (lyse løs)
𝐵𝐺
Bright glued (lyse limte)
S i d e 7 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
IV.
Innledning:
Dette prosjektet skal finne ut om fiberarmering på bjelker kan være et alternativ i
forhold til tradisjonell armering. Tradisjonell armering er veldig arbeidsintensivt og dyrt.
I tillegg tar fiberarmering opp skjærkraft og svinn. Høgskolen i Østfold har ikke tidligere
hatt noen prosjekter om fiberarmering på betongbjelker. En viktig del av oppgaven er å
tilegne seg kunnskap til å lære og kjøre den nye testmaskinen Høgskolen i Østfold har
anskaffet.
V.
Problemstilling:
Problemstillingen i dette prosjektet er:
 Å støpe ut stålfiberarmert prøvebjelker
 Teste ut i henhold til trykkfasthet og bøyestrekkfasthet
 Prøving og opplæring med den nye testmaskinen
 Sammenligning resultatene teoretisk mot tradisjonell armering (kamstål)
VI.
Metode:
Arbeidet med hovedprosjektet pågår over en periode på nesten tre måneder. I løpet av
denne tiden skal gruppen støpe bjelkene og terningene, søke litteratur om fiberarmering
og lære seg å bruke den nye testmaskinen og analysere og drøfte resultatene og de ulike
diagrammene fra maskinen.
S i d e 8 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
1. Litteraturstudie:
1.1.
Tradisjonell armert betong (Historie):
Betong er et byggemateriale som består av en blanding av sement, vann, tilslag og eventuelt
tilsetningsstoff. Betong er den mest brukte materiale i bygg og anlegg.
Betongen har flere egenskaper som trykk og strekk, men trykkfastheten er den egenskapen man
kan dra mest utbytte av med betong som byggevare. Betongens strekkfasthet er lav og utgjør 10
prosent i forhold til trykkapasiteten. Dersom betong skal brukes som bygningsmateriale (bjelke)
må den tåle både trykk på oversiden og strekk på undersiden. For å utnytte bjelke som bærende
konstruksjon må det armeres på undersiden. Den vanligste strekkarmering som brukes i dag er
armering laget av stål. Stål har en strekkfasthet på 500 MPa, som er en mye høyere strekkfasthet
enn betongsstrekkfasthet.
Betong som byggemateriale var kjent brukt for over 2000 år siden. Den ble hovedsklig utnyttet
for sin trykkfasthetsegenskap. Den franske gartneren Monier fant i 1867 ut at hvis man legger
stålstenger på betongen der det oppstår strekk, kan man få betong med både gode strekk- og
trykkfasthetegenskaper. I dag armeres betong på flere måter, for eksempel slakkarmering,
spennarmering og “stålfiberarmering”. Sistnevnte er armeringen som omhandles i dette prosjekt.
Stål er et material som lett kan ruste, og stål som benyttes i armering må beskyttes fra å ruste. At
betongen har høy pH verdig (pH>9), tilstrekklig overdekning med god bestandighet og tetthet er
viktig for å forlenge levetiden av stålarmeringen, som igjen også er viktig for levetiden av
konstruksjonen.
1.2.
Historie for fiberarmering:
Fiber er små og tynne materialer som man bruker til å forbedre egenskaper på materialer
med lav strekkfasthet. I oldtiden ble strå eller hestehår brukt som forsterkningsfiber i
murverk. Fortsatt brukes fiber laget av strå, blandet i gjørme for å bygge et sted å bo i
flere områder i utviklingsland. Tidlig på 1900-tallet ble det brukt asbestfiber som et
alternativ for å armere betong, men det viste seg at asbestfiber inneholdt stoffer som
fremkaller dødelige sykdommer som kreft, og dermed ble bruken av asbestfiber forbudt i
Norge på 60-70-tallet. Fiber har varierende lengde og diameter fra ca. 80mm til veldig
liten mm, og fra 2mm til mikro mm diameter.
Fiberarmering av plast eller stål leveres i forpakning som kan doseres direkte. Det beste
resultat oppnås når fiber blir tilsatt på betongstasjonen (blandemaskin til vårt prosjekt).
Innblanding i auto mikser på byggeplassen kan være et alternativ, men krever gode
kontrollrutiner. Ved innblanding er det viktig at fibrene ikke kommer inn samtidig med
sement og vannet. Store mengder skal heller ikke dumpes inn i blanderen samtidig. Det
bør tilsettes stålfibre på toppen av tilslaget og deretter tørrblandes i. Deretter tilsettes de
S i d e 9 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
andre materialene. Fibertilsatt betong bør blandes noe lenger enn normalt for å få en
homogen og støpbar betong.
1.3.
Fiberarmert betong:
Fiberarmert betong er betong blandet med fiber. Andel fiber blandes i betong i
blandestasjonen eller i betongbilen under transport.
Betong i seg selv består av sement eller tilsetningsmaterial, vann, tilslag og eventuelt
tilsetningsstoff. Ved bruk av fiber i betong oppnår man å forbedre andre egenskaper i
betong, blant annet strekkstyrke, rissforsterkning, risskontroll, bestandighet,
utmattingsstyrke, støtmotstand, slitasjemotstand, robusthet mot svinn, temperaturriss og til
slutt brannmotstand.
De kjente og meste brukte fiber som finnes i dag er naturlig fiber, glass, syntetisk og
stålfiber. Ved å blande fiber i betong kalles det
1.
2.
3.
4.
1.4.
Glassfiberarmert betong
Syntetisk fiberarmert betong
Naturlig fiberarmert betong
Stålfiberarmert betong.
Stålfiber armert betong:
Det er kjent at første patentsøknad av stålfiber var i 1874. Selv om det er utført flere store
prosjekter, som flyplasser og veier rundt andre verdenskrig, ble ikke bruken av stålfiber
særlig populær før for rundt 30 år siden. Norge er et av de landene som har benyttet
fiberarmering veldig mye i de siste 30 årene.
Stålfiber kan benyttes som eneste armering eller sammen med annen konvensjonell
armering (slakkarmering, forspent eller etterspent).
Ved å tilsette stålfiber i betongen oppnår man høyere strekkfasthet. Derfor kan
stålfiberarmert betong bl.a. også benyttes i bærende konstruksjoner
1.5.
Bruksområde for stålfiber:
Fiberarmert betong brukes i veldig mange forskjellige områder innenfor bygg og anlegg.
Her kommer en liste om bruksområder for stålfiber:





Fundamenter
Flatdekker og gulv på grunn
Rør og kulverter
Vegger og skiver
Bjelker og dekker






Plate på mark
Garasje/ carport
Påstøp
Banketter/ringmurer
I puss (eks. Thermomur)
Støttemurer
S i d e 10 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr. 1 Fiberarmering mot riss
1.6.
Kamstål armering
Stålfiber typer:
I dag finnes det mange forskjellige typer stålfiber på markedet med ulik stålkvalitet og
geometrisk utforming. Den geometriske formen på stålet gir betongen forskjellige typer
egenskaper. For eksempel stålfiber med endekroker i endene har høyere heft i betongen enn
de uten endekroker.
Figur nr. 2
1.7.
Fiber orientering:
Praktisk erfaring har vist at stålfiberarmert betong endrer støpelighetsegenskapene.
Betongen blir seigere. Jo høyere dosering av fiber, jo mer øker vannbehovet.
Det har vært usikkerhet angående fordelingen i betong, at fibrene ikke blir jevnt fordelt.
Fare for at det klumper seg ( «fiberballing»).
De siste årene har forståelsen og kunnskapene om blanding av fiber i betong økt.
Alf Egil Mathisen fra Veidekke sier «prøvene har vist at frykten for klumping av fibrene
har vært overdrevet, de sprer seg forholdvis jevnt»
Retningen av fibrene kan ikke manipuleres, selv om det er utførte flere forsøk, blant
annet med magneter. Men det har vist at retningen fibrene legger seg i, er forholdvis
konstant. For at man får tilstrekkelig mengde med ønsket retning bør man regne ut hvor
mye fiber man trenger.
Fiberne har forskjellige overflate og er laget av ulike stålkvaliteter. Noen av fiberne
klumper seg raskt, dersom en ikke har kunnskap om hvordan denne type fiber oppfører
seg. Det er en risiko for at fiber ikke sprer seg i tverrsnittet. For å få god fiberfordeling i
betongen, tilsetter man oppmålt fibermengde i blandemaskinen eller betongbilen hvor
S i d e 11 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
maksimal fyllhastighet er ca. 60kg/m^3 per minutt ved starten. Deretter kjøres 4-5
minutter eller til det er observert at blandingen er tilfredsstillende. For å kontrollere at
fiberen fordeler seg jevnt i betongen tar man ut stikkprøver i forskjellige steder av
blandingen. Stikkprøvene blir tatt i starten, midten og slutten når man tømmer betongen
ut av betongbilen eller blandemaskinen. For å sikre at stikkprøvene er tilnærmet riktige,
må man ta kontroll to ganger på hvert punkt.
Flere produsenter har fremstilt utstyr som hjelper til med fiberspredning. Dette gjøres
eksempelvis ved å blåse fibrene inn blandemaskinen eller betongbilene.
1.8.
Utrivning av fiber ved opprissing:
For vanlig armert betong er vanligvis heften mellom betong og armering stor nok til å gi
flytespenning i armeringen. Derfor kan kapasiteten til et armert betongtverrsnitt
bestemmes på grunnlag av armeringsmengde og stålkvalitet.
For fiberarmert betong skal heften mellom betong og fiber være for lav til å gi
flytespenning/bruddspenning i fibrene. Fibrene skal sakte trekkes ut av betongen.
Fastheten til selve fibrene har mye å si, ettersom opptredende fiberspenning aldri når
fibrenes flytspenning.
Fiberarmert betong opplever ikke sprøbrudd, i sammenligner med betong uten
armering. Årsaken er at fiberne virker og tar opp strekkraft etter først opprissing av
betongen. For at betongen går helt i brudd må fiberne bryter seg eller trekker seg ut av
betongen, dette krever energidisponering. Det er ønsket at fiberne river seg ut (pull-out)
i betongsbrudd prosess. Prosessen avhenger av flere viktig faktorer, blant annet fiber
egenskapen, betongskvalitet og tilslaget. Bruken av fiberarmert betong som bærende
konstruksjon, kreves fiber med høy strekkfasthet, derfor er stålfiber brukt som
fiberarmering.
Stålbiberarmert betong gjør betongen duktil, men for å oppnå best mulig duktilitet er
man avhengig av at det skjer utrivning (pull-out) i betongen.
Figur nr. 3 illustrer duktilitetforskjell mellom uarmert betongbjelke og fiberarmet
betongbjelke.
Figur nr.3
S i d e 12 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr. 4. illustrerer hva en mener utrivning (pull-out) på en testet fiberarmert betong
Utrivning (pull-out) oppførsel avhenger flere faktorer, her nevnes noen av dem

Fibertype, mekanisk egenskap og geometrisk form

Heftegenskap mellom fiber og matriks

Retningen til fiberene i forhold til retningen til lasten

Mekaniske egenskaper til matriksen.
En ytre kraft pålastes en stålfiberarmert bjelke til brudd. Etter bruddet aktiveres fiberne og
tar opp strekkraft, samt videreføre fiberkraften til omkringliggende område.
Brudd i betongen skjer på to måter;


Ved fiberbrudd som årsaker sprøbrudd
Fiberne trekker seg ut fra betongen som kalles utrivning (pull-out).
Det er viktig at betongen gjennomgår utrivning (pull-out) prosessen ved opprissing. Betongs
sprøbrudd årsaket av fiberbrudd avhenger av flere faktorer, men hovedsakelig fiberens
strekkfasthet, betongens resept, fiberens geometri, formen og vinkel til fiberne til rissplan.
Det er viktig å gjennomføre utrivningstest for å bestemme egenskap av fiberne. Dette
innebærer at en får forståelse av hvordan fiberne orientere seg og fordeler seg i betongen.
S i d e 13 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr.5
Figuren nr.5 illustrerer en typisk utrivningsoppførsel for en rett stålfiber. Fra origo til punkt
A er fiberne fullfestet med elastisk eller klebende heft. Fra punkt A starter avbindingen og
øker fullskala til punkt B. Deretter trekker fiberne seg ut fra B til F, og det bare friksjonen
mellom stålfiberen og matriksen som gjenstår. Utrivningskraft minker gradvis i dette område
og friksjonen blir mindre på grunn av avtagende forankringslengde. Arealet under last-CMOD
kurven beskriver energien brukt under bruddprosessen.
Figur nr.6
Figur nr.6 illustrererforskjellen mellom utrivning av rett stålfiber og endekroket stålfiber.
Utrivningsprosessen for rett stålfiber er samme som vist i figur nr. 5 og er den grønne grafen.
For endekroket fiber øker belastningen fra punkt (B-C) i motsetning av rett stålfiber pga.
mekanisk forankring, helt til dette slipper (C-D) og blir da gradvis deformert under utrivning
fra matriksen.
S i d e 14 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Ved siden av figur nr. 6 ser man tre små figurer som er merket C, D og E. Disse figurene gir
uttrykk for hvordan endekroket stålfiber endrer form under utrivningen. I punkt C til D
trekker fiberen seg ut gradvis, samt endrer formen. I punkt E endret fiberen formen totalt og
blir rett stålfiber, deretter friksjonen årsaket av endekroket blir mindre, og fiber blir revet ut
lett.
Figur nr.6 er illustrert Dramix stålfiber med en bøyning på endekroken som kalles 3D. Det er
flere andre typer med 2 bøyninger og 3 bøyninger på endekroken, og de heter 4D og 5D. Selv
om det ikke ble gjennomført testing av 4D og 5D i dette prosjektet, forteller figuren over at
jo mer bøyning på endekronene desto bedre friksjon, som krever mere energidisponering.
1.10
Riss:
Riss er små sprekker på strekksiden som kommer av tre ulike mekanismer:
 Kjemiske reaksjoner (eks. alkali-kisel reaksjoner)
 Last (strekkbelastning)
 Volumendring (svinn og temperaturendringer)
1.11
Kryp og svinn:
Kryp er en langtvirkende effekt forårsaket av permanente laster (egenlast og/el. nyttelast).
(Kryp kan forårsakes av egenvekt eller ytre last som er mindre enn bruddlasten). Svinn er
endring av betongens volum forårsaket av fuktighetstap og kontraksjon. De vanligste
mekanismene er plastisk svinn (størkningsfase) og uttørkingssvinn (herdefase).
Fiberarmering har mange fordeler i forhold til nettarmering/kamstål armering.
 Hele tverrsnittet er armert
 Økt seighet/duktilitet
 Økt slagmotstand
 Kan øke fugeavstanden på dekker (bl.a. benyttet på flyplassdekker)
 Kan redusere dekktykkelsen
1.12
Bruk av fiberarmering og fordelene:
Fiberarmert betong sikrer en betong med langt større motstand mot oppsprekking enn hva
som er normalt ved bruk av standard armert betong. Dette fordi at fiberarmert betong
stopper sprekkene før de utvides eller reduserer kraftig risiko for riss, avskalling og
oppsprekking. Fiberarmert betong krever ikke tradisjonelt jernbindingsarbeid og derfor
reduseres byggetiden betraktelig. Fiberarmert betong har også stor HMS-effekt,
eksempelsvis er jernbindingsarbeider kan forårsake ulykker ryggskade og lignende. Summen
av det gir en god kostnadseffekt. En av de store fordelene med fiberarmert betong er at hele
tverrsnittet er armert (og ikke bare strekksiden eller trykksiden).
For å kunne utnytte fibermaterialet godt må det tas hensyn til:




Betongens sammensetning.
Fibertype og geometri.
Fibermengde.
Blanding
S i d e 15 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Ved bruk av fiber må man huske dette:
 Mengden av finstoff bør økes.
 Det bør brukes plastiserende stoffer.
 Masseforholdet bør være slik at betongkvaliteten er minimum B25.
 Det bør alltid foretas prøveblandinger på forhånd for å optimalisere resepten.
1.13
Tid er penger:
Fiber er tids- og kostnadsmessig effektivt. Jernbinding av tradisjonelle kamstålarmering
er tidkrevende, gir større risiko for arbeidsulykker (HMS) og er fysisk tungt å jobbe med.
1.14
Etter- og Overflate behandling:
Betong er ferskvare og det skal tas vare på betongen etter utstøping. Fiberarmert
betong skal etterbehandles på samme måte som tradisjonell armert betong. Det skal
tildekkes med membranherder, plastfolie eller vanning.
Det er ikke noen forskjell på fiberarmert betong og kamstål armert betong når det
gjelder overflate behandling, det vil si at det skal behandles samme måte.
Eksempelvis:



Maling som tetter Kapillærporer
Impregnering som reduserer vannopptak
Belegg som er diffusjonsmotstand
1.15
Bøyestrekkfasthet for fiber:
Professor Terje Kanstad (NTNU) har definert at bøyestrekkfasthet er strekkspenningen ved
1.riss i bøyeprøve-lineært spenningsfordeling.
Som kjent er betongen svak til å ta opp strekkraft, men ved bruk av stålfiber øker
betongensstrekkfasthet (fasthet ved rissdannelse). Denne økningen er noe mer markert for
bøyestrekkfasthet enn for fasthet ved rent strekk. Etter rissdannelse har fiberarmert betong
en relativ stabil rest strekkfasthet ved økende rissvidde. Denne rest strekkfastheten kan
være større eller mindre enn betongens strekkfasthet avhengig av fiber mengde og fiberens
forankringskapasitet og strekkstyrke.
1.16
Restbøyestrekkfasthet og reststrekkfasthet:
Terje Kanstad sin veiledning [NTNU] 2011 beskriver prinsipper og formler som man følger
etter for å bestemme bøyestrekkfasthet og restbøyestrekkfasthet. En Standard prøvebjelke
med fiberarmering lastes til brudd iht.NS-EN14651, og leses proporsjonalitets grense mot
rissvidde (𝐹𝑅,1 − 𝐹𝑅,4 ) 𝑚𝑜𝑡 (𝐶𝑀𝑂𝐷1 − 𝐶𝑀𝑂𝐷4 ). Ved hjelp av proposjonalitetsgrense (LOD)
kan en finne på moment, og deretter bestemme bøyestrekkfasthet og
restbøyestrekkfasthet.
S i d e 16 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
𝑓𝑅,𝑖 =
6𝑀𝑅,𝑖
𝐹 ∗𝐿
⁄𝑏ℎ2 , ℎ𝑣𝑜𝑟 𝑀𝑅,𝑖 = 𝑅,𝑖 ⁄4
𝑠𝑝
Det er antatt lineær spenningsfordeling over tverrsnittshøyden, eller motstand moment for
uopprisset tverrsnitt.
Den karakteristiske verdien (0.05kvantilen) bestemmes
𝑓𝑅𝑘,𝑖
𝑘 = 1,7 𝑓𝑜𝑟 𝐵30𝑀60 𝑜𝑔 𝐵45𝑀40;
= 𝑓𝑅,𝑖 − 𝑘. 𝑠 ℎ𝑣𝑜𝑟 { 𝑠𝑡å𝑙𝑓𝑖𝑏𝑒𝑟 𝑑𝑜𝑠𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑒𝑟 (30 − 60)𝑘𝑔/𝑚^3
𝑠 = 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑒𝑟𝑎𝑣𝑣𝑖𝑘𝑒𝑡 𝑓𝑟𝑎 𝑝𝑟ø𝑣𝑒𝑠𝑒𝑟𝑖𝑒𝑛
Deretter kan man bestemme karakteristisk reststrekkfasthet ved:
𝑓𝑓𝑡𝑘,,2,5 = 0,37𝑓𝑅𝑘,3
Figur nr.7
Ifølge Terje Kanstad [NTNU] (2011) kan den karakteristiske reststrekkfasthet bestemmes
som: 𝑓𝑓𝑡𝑘,,2,5 = 0,37𝑓𝑅𝑘,3
Denne relasjonen er basert på at samme last antas opptatt av to ulike
spenningsfordelinger:
 Lineær elastisk for bestemmelse av 𝑓,3 og
 Ideelt plastisk for bestemmelse av 𝑓𝑓𝑡𝑘,,2,5
S i d e 17 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figuren under viser de to spenningsfordelingene
Figur nr. 8
Der er viktig at følgende fasthetsparametere skal være kjent fra prøvingen.
𝑓𝑐𝑡𝑘,𝐿
karakteristisk bøyestrekkfasthet: strekkspenning ved
1.riss(proporsjonalitetsgrense)
Eller ved rissvidde=0,05 mm ved «strain hardening» oppførsel.[MPa]
𝑓𝑅,𝑖
rest bøyestekkfasthet[MPa], j=1,2,3,eller 4
𝑓𝑅𝑘,1
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 0,5 mm rissvidde
𝑓𝑅𝑘,2
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 1,5 mm rissvidde
𝑓𝑅𝑘,3
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 2,5 mm rissvidde
𝑓𝑅𝑘,4
karakteristisk rest bøyestekkfasthet ved 3,5 mm rissvidde
𝑓𝑓𝑡𝑘,𝑟𝑒,2,5
Rest strekkfasthet ved 2,5 mm rissvidde
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒,2,5
Dimensjonerende rest strekkfasthet ved 2,5 mm rissvidde
S i d e 18 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
1.16
Momentkapasitet for fiberarmert betong:
Momentkapasiteten for fiberarmert betong kan bestemmes/beregnes ved å anta at rest
strekkfastheten,𝑓𝑓𝑡𝑑,,2,5 virker over 0,8ℎ og at den indre momentarm er 0,5ℎ
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠𝑡2,5 =
𝑓𝑓𝑡𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
⁄𝛾 , ℎ𝑣𝑜𝑟 𝛾𝑐𝑓 𝑒𝑟 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟
𝑐𝑓
𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡 𝐴2.2 𝑖 𝐸𝑢𝑟𝑜𝑐𝑜𝑑𝑒 𝛾𝑐𝑓
1,5 𝑓𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑗𝑜𝑛𝑠𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑠𝑡
𝑠𝑡𝑟𝑒𝑘𝑘𝑓𝑎𝑠𝑡ℎ𝑒𝑡 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑠𝑘𝑟𝑖𝑑𝑒𝑟 10%
={
1,35 𝑓𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑗𝑜𝑛𝑠𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑠𝑡
𝑠𝑡𝑟𝑒𝑘𝑘𝑓𝑎𝑠𝑡ℎ𝑒𝑡 𝑖𝑘𝑘𝑒 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑠𝑘𝑟𝑖𝑑𝑒𝑟 10%
Momentkapasitet for et rektangulært tverrsnitt er gitt:𝑀𝑅𝑑 = 0,4𝑓𝑓𝑡𝑑,,2,5 𝑏ℎ2
Figur nr. 9: Spenning – og tøyningsfordeling for rektangulært tverrsnitt av fiberarmert betong
utsatt for ren bøyning.
1.17
Skjærkapasitet for stålfiberarmert betong:
Pr. i dag finnes det en rekke metoder og modeller for å beregne skjærkapasiteten til
stålfiberarmert betong. De fleste er basert på resultater fra ulike bjelkeprøvingsserier som
blir gjort i universitet eller forskningsinstitutt for eksempel NTNU, Universitetet i Stavanger
og SINTEF.
Forskningen er basert på både ren stålfiberarmert betong og kombinasjon av stålfiber og
vanlig kamstål.
Det finnes flere type formler for skjærkapasitet. I denne oppgaven er formlene som Terje
Kanstad [NTNU] (2011) har kommet frem til i sin veiledning som følges.
𝑉𝑅𝑑,𝑐 = 𝑉𝑅𝑑,𝑐𝑡 + 𝑉𝑅𝑑,𝑐𝑓
hvor
𝑉𝑅𝑑,𝑐𝑡 𝑒𝑟 𝑠𝑘𝑗æ𝑟𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛𝑔 𝑚𝑒𝑑 𝑣𝑎𝑛𝑙𝑖𝑔 𝑠𝑡𝑟𝑒𝑘𝑘𝑎𝑟𝑚𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔,
S i d e 19 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
𝑢𝑡𝑒𝑛 𝑏ø𝑦𝑙𝑒𝑎𝑟𝑚𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑖 ℎ𝑒𝑛ℎ𝑜𝑙𝑑 𝑡𝑖𝑙 𝐸𝐶2. 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡 6.2.2 og
𝑉𝑅𝐷,𝑐𝑓 er skjærkapasiteten for stålfiberarmert betong.
Formelen er en kombinasjon av skjærkapasitet for vanlig armeringsstang som er gitt i NSNE1992 prosjektering av betongkonstruksjon og skjærkapasitet til stålfiberarmet gitt (NS-NE
14651).
Hvis man ønsker å regne ut skjærkapasiteten direkte, uten kombinasjon, så blir formelen til
stålfiberen:
𝑉𝑅𝑑,𝑐𝑓 = 0,6𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠𝑡,2,5 𝑏. ℎ
1.18 Sammenligne tradisjonelt betongarmert med stålfiberarmert
betong:
For å sammenligne tradisjonelt betongarmert bjelke og stålfiberarmert bjelke må det sies
noe om egenskapene og hovedoppgavene til en bjelke.
Bjelke tar opp bøyemoment og skjærkraft for å tilfredsstille kravet til NS-NE 1992-1-1:
2004+NA2008. Det et to hovedtyper laster en bjelke tar opp:
 Jevnt fordelt last (jevn fordeltlast kan være helt eller delvis på en bjelke)
 Punkt last (punktlast kan være på midten eller på siden). Det kan også være flere
punktlaster på en bjelke)
De to typer last former gir forskjellige moment diagram og skjær diagram som vist på figuren
under
Figur nr. 10a: Bjelke med jevnt fordelt last:
Skjærkraft -og momentdiagram.
Figur nr. 10b: Bjelke med punktlast
Skjærkraft -og momentdiagram.
S i d e 20 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Bøyetest maskin som blir brukt er punktlast, dette gir at skjærkraften er likt fra oppleggene
til midten. Og momentkapasiteten er størst på midten.
Det betyr skjærkraften 𝐹𝐴 = 𝐹𝐵 = 𝐹⁄2. Momentkapasitet på midten er 𝐹⁄2 ∗ 𝐿⁄2 = 𝐹 ∗ 𝐿⁄4
Hvor F er karakteristisk punktlast.
1.18.1 Nødvendig armering etter momentkapasitet:
For å bestemme nødvendig armerings mengde til bjelkene, blir det brukt formler som er gitt
i boken Betongkonstruksjon skrevet av Svein Ivar Sørensen.
Ved å kjenne bjelkens tverrsnitt og bruddlasten er det å beregne nødvendig armering på
strekksiden av bjelken.
Det antas at armeringstøyning ved brudd 𝜀𝑠 = 2 ∗ 𝜀𝑦𝑘 = 0,005, fordi det er vanlig praksis i
Norge å bruke at armeringstøyning er lik 2 ganger flytegrensen til stål.
Armeringstverrsnitt som svarer til denne armeringstøyning ved brudd betegnes ofte
«normalarmert».
S i d e 21 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr.12
1.18.2 Dimensjonering med fullt utnyttet trykksone:
Siden kraften som blir funnet ved prøvebjelkene er bruddlast betyr det at det er fullt
utnyttet trykksone. Og dette gjelder 𝑀𝐸𝑑 ≥ 𝑀𝑅𝑑
Tabell. 1: 𝑉𝑒𝑟𝑑𝑖𝑔 𝑎𝑣 𝛼 𝑜𝑔 𝐾 𝑓𝑜𝑟 𝐵20 − 𝐵95. 𝐴𝑟𝑚𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 𝐵500𝐶. 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑎𝑟𝑚𝑒𝑟𝑡
Etter at det er funnet nødvendig armering må det bestemmes armerings plassering. Dette
innebærer at man tilfredsstiller kravet i henhold til NS-NE 1992, som sier noe om hvor
mange armeringsstenger som vil være i et lag, avstand mellom armerings stang både
horisontalt og vertikalt hvis de er to lag. Og eventuelt overdekningen etter hensyn til
eksponeringsklasse eller miljøklasse som det skal brukes til.
S i d e 22 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr.13 Armerings plassering
1.18.3 Det som styrer plassering av armering:
 Det miljøet konstruksjonen befinner seg i (eksponeringsklasse)
 Størrelsen på største tilslag i betongen
 Armeringsdiameter
EC2, Punkt.4.4.1(1) Overdekning:
Nominelle overdekning 𝐶𝑛𝑜𝑚 = 𝐶𝑚𝑖𝑛 + ∆𝐶𝑑𝑒𝑉 , hvor minimum overdekning etter EC2,
4..4.1.2(2)
𝐶𝑚𝑖𝑛 = {𝐶𝑚𝑖𝑛,𝑏 ; 𝐶𝑚𝑖𝑛,𝑑𝑢𝑟 ; 10𝑚𝑚}
der
𝐶𝑚𝑖𝑛.𝑏 𝑒𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑠𝑡 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑎𝑣 ℎ𝑒𝑛𝑠𝑦𝑛 𝑡𝑖𝑙 ℎ𝑒𝑓𝑡 = 𝑚𝑎𝑥 {∅; 10𝑚𝑚} (tabell:NA.4.2 i NSNE 1992)
𝐶𝑚𝑖𝑛,𝑑𝑢𝑟 𝑒𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑠𝑡 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑎𝑣 ℎ𝑒𝑛𝑠𝑦𝑛 𝑡𝑖𝑙 𝑏𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 𝑎𝑣ℎ𝑒𝑛𝑔𝑖𝑔 𝑎𝑣 𝑒𝑘𝑠𝑝𝑜𝑛𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒
, gitt i tabellNA.4.4N i NS-EN 1992. (Vanligst=25mm)
∆𝐶𝑑𝑒𝑣 𝑒𝑟 𝑡𝑖𝑙𝑙𝑎𝑡 𝑎𝑣𝑣𝑖𝑘 (𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟𝑒𝑛𝑠𝑒𝑛) = 10𝑚𝑚 𝑒𝑡𝑡𝑒𝑛 𝑁𝐴. 4.4.1.3(1) 𝑁𝑆 − 𝑁𝐸 1992
EC2, NA.8.2(2) Avstand mellom armerings stenger av hensyn til utstøping:



Avstand mellom armerings stenger i samme lag:
𝑎ℎ = {2 ∗ ∅; 𝑑𝑔 + 5; 20𝑚𝑚 }
For
𝑑𝑔 𝑒𝑟 𝑠𝑡ø𝑟𝑠𝑡 𝑡𝑖𝑙𝑠𝑙𝑎𝑔 𝑖 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛𝑔 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛
Avstand mellom forskjellige lag:
𝑎𝑣 = {1,5∅; 𝑑𝑔 + 5; 20𝑚𝑚}
S i d e 23 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
1.19 Sammenligning momentkapasitet fra stålfiberarmert betong og
tilsvarende armeringsstenger:
Sammenlign om momentkapasitet:

Statikk momentkapasitet: 𝑀𝐸𝑑 =
𝐹∗𝐿
4
Statikk momentkapasitet finnes etter bruddlast. Det betyr at betongtrykksone er fullt
utnyttet og 𝑀𝐸𝑑 = 𝑀𝑅𝑑 .
Resultat fra prøvebjelkene gir følgende (fiberarmert betongbjelke):
Bjelke spennlengde
Bjelkens bredde
Bjelkens høyde
Bruddlast F
𝐿
Momentkapasitet:𝑀𝐸𝑑 = 𝐹 ∗ 4 =
500mm
150mm
150mm
15kN
1,875kNm
Betongens trykkfasthet 𝑓𝑐𝑘
𝑓
𝑓𝑐𝑑 =𝛼 ∗ 𝑐𝑘⁄𝛾𝑐
30MPa
17MPa
K mellom [B30-B45]
λ for 𝑓𝑐𝑘 ≤ 50𝑀𝑃𝑎
𝛼 mellom [B20-B45]
𝑓𝑦𝑘 = 𝑎𝑟𝑚𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑘𝑎𝑟𝑎𝑘𝑡𝑒𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠𝑘 𝑓𝑙𝑦𝑡𝑡𝑒𝑔𝑟𝑒𝑛𝑠𝑒
𝛾𝑚1
𝑓 𝑓𝑦𝑘
0,275
0,8
0,412
500MPa
1,15
435MPa
𝑀𝐸𝑑
𝑑=√
𝐾 ∗ (1 − 05 ∗ 𝜆 ∗ 𝛼 ) ∗ 𝑓𝑐𝑑 ∗ 𝑏
55,2mm
Z=0,835*d for [B20-B45]
𝑀
𝐴𝑠 = 𝐸𝑑⁄𝑓 ∗ 𝑧
𝑦𝑑
46mm
93,7𝑚𝑚2
𝑦𝑑=
⁄𝛾
𝑚1
Tabell nr. 2
𝑓𝑦𝑘 = 𝑎𝑟𝑚𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑘𝑎𝑟𝑎𝑘𝑡𝑒𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠𝑘 𝑓𝑙𝑦𝑡𝑡𝑒𝑔𝑟𝑒𝑛𝑠𝑒
𝑓𝑦𝑑= 𝐴𝑟𝑚𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑗𝑜𝑛𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑦𝑡𝑡𝑒𝑔𝑟𝑒𝑛𝑠𝑒
𝛾𝑚1 = 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑙𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑠𝑜𝑚 𝑡𝑎𝑟 ℎ𝑒𝑛𝑠𝑦𝑛 𝑡𝑖𝑙 𝑢𝑠𝑖𝑘𝑘𝑒𝑟ℎ𝑒𝑡 𝑖 𝑠𝑒𝑙𝑣𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑒𝑔𝑒𝑛𝑠𝑘𝑎𝑝
𝑓𝑐𝑘 = 𝐵𝑒𝑡𝑜𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑘𝑎𝑟𝑎𝑘𝑡𝑒𝑟𝑖𝑠𝑡𝑖𝑠𝑘 𝑠𝑦𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟𝑡𝑟𝑦𝑘𝑘𝑓𝑎𝑠𝑡ℎ𝑒𝑡 𝑒𝑡𝑡𝑒𝑟 28 𝑑ø𝑔𝑛
𝑓𝑐𝑑=𝐷𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑗𝑜𝑛𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛𝑔𝑡𝑟𝑦𝑘𝑘𝑓𝑎𝑠𝑡ℎ𝑒𝑡
Prøver Ø8 𝐴Ø8 =
𝑑2 𝜋
4
𝐴
= 50,2𝑚𝑚2 𝑛 = 𝐴 𝑠 = 1,85, det 𝑣𝑖𝑙 𝑠𝑖 2Ø8
∅
S i d e 24 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
20kg stålfiber tilsvarer to armeringsstenger med diameter 8mm, 2∅8.
Resultatet viser at stålfiberarmert har liten momentkapasitet fordi dette gir liten
armeringsareal.

Momentkapasitet etter Kanstad (NTNU)[2011] forslag om stålfiberarmet betong
𝑀𝑅𝑑 = 0,4𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5 𝑏ℎ2
Dette er beregnet ved at trykksonen forenkles ved å
anta en uniform spenningsfordeling, med spenning som tilsvarer reststrekkfasthet,
𝑓𝑓𝑡𝑑.𝑟𝑒𝑠,2.5 og hvor trykksonehøyden er satt til 20% av totale høyden av bjelkehøyden.
Bjelkens spennlengde
Bjelkens bredde
Effektiv bjelkens høyde ℎ𝑠
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5
Momentkapasitet:
𝑀𝑅𝑑 = 0,4𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5 ∗ 𝑏 ∗ ℎ𝑠 2
Betongtype 𝑓𝑐𝑘
𝑓
𝑓𝑐 =𝛼 ∗ 𝑐𝑘⁄𝛾𝑚1
500mm
150mm
125mm
0,113MPa
0,23kNm
K mellom [B30-B45]
λ for 𝑓𝑐𝑘 ≤ 50𝑀𝑃𝑎
𝛼 mellom [B20-B45]
𝑓𝑦𝑘
𝛾𝑚1
𝑓 𝑓𝑦𝑘
0,275
0,8
0,412
500MPa
1,15
435MPa
𝑦𝑑=
⁄𝛾
𝑚1
𝑀𝐸𝑑
𝑑=√
𝐾 ∗ (1 − 05 ∗ 𝜆 ∗ 𝛼 ) ∗ 𝑓𝑐𝑑 ∗ 𝑏
Z=0,835*d for [B20-B45]
𝑀
𝐴𝑠 = 𝐸𝑑⁄𝑓 ∗ 𝑧
𝑦𝑑
30Mpa
17Mpa
19,82mm
16,55mm
34𝑚𝑚2
Tabell nr. 3
Armeringsarealet som er funnet i denne beregningen, er veldig lite. Dette indikerer at stålfiber er
ikke like bra som kamstålarmering når det gjelder strekkarmering. Men kanskje kombinasjon av
stangarmering og stålfiber kan være et bedre alternativ.
1.20 Skjærkapasitet for bjelke:
Regler for beregning av skjærkapasiteter er gitt i EC2, 6.2. Reglene her gjelder for bjelker og
plater hvor forholdet mellom spennvidde og høyde er minst 3,0 ved tosidig opplegg.
S i d e 25 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Kapasiteten skal kontrolleres for både strekkbrudd og trykkbrudd. EC2 beskriver forskjellige
modeller for skjærkapasitet avhengig av om det er beregningsmessig behov for
skjærarmering eller ikke.
Det ble ikke observert noen skjærebrudd, og heller ikke noe skråriss i testene utført i denne
opgaven. Dette har heller ikke vært et mål i seg selv. Det har dermed ikke vært mulig å
manipulere skjærkapasiteten til stålfiberarmertbjelkene. Men det man vet er at
dimensjonerende skjærkapasitet er F/2 fra oppleggene til midten av stålfiberarmert bjelkene
og bjelken holdt dimensjonerende skjærkapasitet.
Betongkonstruksjons bok skrevet av Svein Ivar Sørensen [2011] gir tilnærmet
beregningsformler til skrårisskapasitet mht betongsfasthetsklasse.
Ligning 4.42
Der
𝑓𝑡𝑑 = 𝛾𝑐𝑐 ∗
𝑓𝑐𝑡𝑘0,05
⁄𝛾 , 𝑓𝑐𝑡𝑘0,05 = 2,0 𝑀𝑃𝑎 . 𝑙𝑒𝑠𝑒𝑠 𝑓𝑟𝑎 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 3,1 𝑁𝑆 − 𝑁𝐸 1992 − 1 − 1
𝑐
Skjærkapasitet «stålfiberarmet»
20kg/m^2
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠𝑡,2,5 = 0,23
Skjærkapasitet «skrårisskapasitet»
𝑓𝑡𝑑 = 𝛾𝑐𝑐 ∗
2
𝑓𝑐𝑡𝑘0,05
⁄𝛾 = 0,85 ∗
= 1,13
𝑐
1,5
𝑉𝑅𝑑,𝑐𝑓 = 0,6𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠𝑡,2,5 𝑏. ℎ =
𝑉𝑅𝑑,𝑠𝑘𝑟å𝑟𝑖𝑠𝑠 = 0,75 ∗ 𝑓𝑡𝑑 ∗ 𝑑 ∗ 𝑏 =
0,6 ∗ 0,23 ∗ 150 ∗ 125 ∗ 10−3 = 2,6𝑘𝑁
0,75 ∗ 1,13 ∗ 16,55 ∗ 150 ∗ 10−3 =2,1KN
𝑉𝑅𝑑,𝑐𝑓 = (2,6𝑘𝑁) > 𝑉𝑅𝑑,𝑠𝑘𝑟å𝑟𝑖𝑠𝑠 = (2,1𝑘𝑁) Stålfiberarmert betong har god egenskap
til å motstå skråriss ved oppleggene.
Tabell nr. 4
S i d e 26 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
2. Laboratoriet Prosess:
2.1.
Rigging av material og utstyr:
Alt av materialer og utstyr måtte rigges og gjøres klart til bruk før gruppen startet
laboratoriearbeidet.
S i d e 27 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
2.2.
Utstyr:
1.
2.
3.
4.
5.
Blandemaskin
Bøtter
Stikkestang
Plast-hammer
Kasser (støpeform 2 typer,
bjelker og terninger)
6. Synkmålskjegle
7. Firkantet skuffe
8. Murskje
9. Målestokk (tommestokk)
10. En plastfolie over ferdig
støpt bjelker for å
forhindre vanntap fra
betongen
11. Vekt
12. Vannbasseng
13. Betongsagmaskin
14. Controll (deformasjon og
trykk rigg)
2.2.2. Forskallingsmateriale:
1. Vannfast kryssfiner
2. Skruer (4,2x30mm)
Formolje for forskallings
kasser
15. 2 små stål metall som skal
limes kantene ved siden av
sagd tverrsnittet midt i
bjelken
16. Stor arbeiderbord
17. Drillemaskin (for å skru
sammen kassene)
18. Trillebord
19. Mikroovn (sand tørking)
20. Børste (oljesmøring til
forskalling)
2.2.1 HMS: Verneutstyr som
gruppen brukte for å unngå
skader under arbeidet:
1.
2.
3.
4.
5.
Vernebriller
Hørselvern
Støvmaske
Hansker
Vernesko
2.1.1 Betong materialer (B30):
1. Vann
2. Sement
3. Tilslag (sand og grus)
4. Tilsetningsstoff
(superplastiserende)
5. Fiber 3D Dramix (3 ulike
typer)
S i d e 28 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
2.3
Fremgangsmåte:
Gruppen har kjøpt inn en 2400mmx1400mm vannfastkryssfiner plate og en boks
med 100 skruer (4,2x30mm). Av denne vannfastkryssfinerplaten lagde gruppen 6
forskallingskasser (150x150x550mm). Vannfastkryssfinerplaten er sterk nok til å tåle
last og trykk fra betongen. Avstivning på forskalingene var heller ikke nødvendig på
grunn av at bjelkene var såpass små. Formene må fylles helt slik at det ikke oppstår
luftlommer.
Figur nr. 14: Lager forskallingskasser
Forskallingskassene måtte smøres med formolje for å lette avforming av betongen.
Vi benyttet en børste til dette formålet.
Figur nr. 15: Smører forskalingene med formolje før innstøping
Alle aktivitetene foregikk her på Høgskolen i Østfold sin betonglab. HiØ hadde kjøpt
inn alle nødvendige materialer til betongen, som sement (type Norcem standard FA),
tilsetningsstoffer (plastiserende RMC-420M) og tilslag (sand og grus)
S i d e 29 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Når man blander en betongtype, er det viktig å ha full kontroll over mengden av de
forskjellige komponentene man har i betongen. Derfor må alle de forskjellige
materialene veies med stor grad av nøyaktighet før blandingen begynner.
Figur nr. 16: Materialene veies og måles
Her brukes bare en betongtype/resept, og det er betongkvalitet B30. En terning
(10x10x10 cm)med denne fasthetsklassen (B30) uten armering skal etter 28 døgns
herdingstid tåle et trykk på 37 MPa før betongen brister, dette etter Norsk
standard.(NS-EN 206)
Tabell 5: Bestandighetsklassene til betong
S i d e 30 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Betongkvalitet B30 (C30/37). Tilslag er sertifisert for bruk til betong.
Material
Type
Sement
Norcem FA
Sand
0-8 mm
Grus
8-16mm
Vann
Spring vann
Tilsetningsstoffer
Plastiserende (RMC-420M)
Tabell nr. 6: Betong resepten
2.4
KG/M^3
355
1107
661
195
2,5
Tørking av sand:
Før betong blandes må alle delkomponentene veies så nøyaktig som mulig etter
reseptens beskrivelse.
Før det benyttes sand og evt. grus i betongblandingen må sand/grus tørkes, slik at
vanninnholdet i sandet/gruset ikke kommer i tillegg til det nødvendige vannet i
betongen. Gruppen tok stikkprøver av sanden som ble brukt i dette prosjektet, for å
finne ut graden av vanninnhold. Tørkingen ble på følgende måte: 200 gram sand
settes inn i en microovn på 225 grader på 5 minutter, tas ut av microovn, veies på
nytt, vekt noteres, settes tilbake til microovnen og kjøres 2 minutter til, tar ut og
veies på nytt. Da trekker man fra opprinnelig vekt (200g) og finner ut hvor mye vann
som var i sandet.
Figur nr. 17: Veier sandet før og etter tørking
Gruppen har fått de tre ulike fibertypene med sekker fra Bekaert Norge AS
S i d e 31 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
brukt stålfiber type og doseringer:
Fibertype
Dramix 3D 45/50 BL
Dramix 3D 65/60 BG
Dramix 3D 80/60BG
Dosering
Kg/m^3
20
15
10
Dosering
Kg/m^3
40
35
30
Tabell nr. 7: De tre ulike fibertypene og ulike doseringer
Figur nr. 18: De tre ulike fibertypene
2.5
Sement:
Sement blir laget av kalkstein og kvartssand som blir knust, malt og brent i roterende
ovner ved ca. 1450 oC. Etter brenningen setter en til gips for å regulere
størkingstiden. Den kan også bli tilsatt andre stoffer som f. eks. flygeaske. I Norge
finnes flere sementtyper, men i Laboratorieforsøket vårt ble det brukt
Standardsement FA, Sementen tilfredsstiller kravene iht. NS 3086:1995.
Sementmengden utgjør 15,3 % av totalmengden i betongen B30. Sementen må
lagres tørt.
2.6
Tilslag:
Tilslagsmaterialene er en fellesbetegnelse på sand, grus og steinmaterialer som
inngår i betongen. Sand har kornstørrelse mindre enn 0-4 mm og stein har
kornstørrelse større enn 4-16mm. Grus er blanding av sand og stein. Disse
delkomponentene utgjør 76,2% av innholdet i betongen. Tilslagets størrelse,
kvalitet, renhet og form bestemmer betongegenskapene styrke og bestandighet.
Tilslaget må være fritt for humusinnhold. Derfor må tilslaget være sertifisert for bruk
til betongen.
2.7. Tilsetningsstoffer:
Tilsetningsstoffer er pulver eller væske som tilsettes i betongblandingen. Formålet
er å oppnå en eller flere bestemte egenskaper med den ferske og/eller herdede
S i d e 32 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
betongen. Tilsetningsstoffene kan påvirke støpbarheten ved at den utsetter
størkning- og herdningstiden.
Vår betong har brukt superplastiserende RMC-420M som tilsetningsstoff. SP stoffet
reduserer vannbehovet og dermed øker fasthet og tetthet uten at bearbeideligheten
reduseres. Tilsetningsstoffer doseres normalt 1-5% av sementmengden.
2.8 Vannforbruk:
Vann er nødvendig for å starte hydratiseringsprosessen. Vannet som skal brukes i
betongen må være rent og fritt for humus (jordstoffer) eller andre forurensninger.
Sjøvann kan brukes i uarmert betong, men ikke i armert betong på grunn av
korrosjon (rust).
Etter å ha tilsatt fiber til betongblandingen, blir betongen litt tørr/seig og krever noe
mer vann eller SP-stoff. For å opprettholde det opprinnelig V/C-tallet benyttet vi SPstoff for å sørge for at betongen ble støpbar.
2.9 Blanding:
Blandemaskinen som ble brukt har kapasitet på 35 liter per blanding. Det blandet 7
serier hvor hver serie omfattet 3 bjelker og 3 terninger. Volumet til hver bjelke var
150x150x550mm=12,375 liter, og volumet til hver terning er 100x100x100mm=1
liter. Det vil si ((3 x 12,375) + (3x1)) = 40,125 liter. Men blandemaskinen var for liten,
derfor måtte det blandes to gangerav hver serie for oppnå en blanding på 41 liter.
Det vil si at blanding A = 25 liter for to bjelker og blanding B = 16 liter for en bjelke og
3 terninger.
Fremgangsmåten for blandingen var:
 1 minutt tørrblanding, sand, grus og sement;
 1 minutt blanding med tilsetting av fiber med jevn fordeling (man må sørge
for å spre fibrene mest mulig)
 1 minutt blanding med tilsetting av vann og SP-stoff
 4-5 minutt blanding til slutt.
S i d e 33 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Blander betongen i blandemaskinen
Figur nr. 19
Gruppen hadde utviklet sine egne rutiner som skal følges for de ulike blandingene.
Et eksempel på dette var intern kontroll før blandemaskinen settes i gang (input) og
gruppen har også et eget blandeskjema for hver blanding som er gjort. Når det
gjelder selve blandingen skal rekkefølge være sand, stein, sement, start
blandemaskin, etter 1 minutt kommer fibrene med mest mulig jevnt fordelt,
deretter kommer vannet inkl. tilsetningsstoff, => blandemaskinen går 4 til 5min. Når
betongen er ferdig blandet, tømmes den ut med bøtter og trilles bort til
arbeidsbordet der forskallingskassene er.
S i d e 34 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
2.10
Synkmål:
For å kontrollere støpbarheten til betongen, måtte det tas synkemål etter hver
blanding med stangkomprimering. Synkekjeglens underlag skal være plate eller et
lignende solid materiale som tåler sement. Underlaget skal være glatt og ikke suge
vann. Synkekjeglens innside og underlag skal fuktes før det tas synkemålprøve.
Kjeglen plasseres på et plant og vannrett underlag. Det skal fylles tre omtrent like
tykke lag i kjeglen, hvert lag bearbeides med 25 støt av stålstangen ned gjennom
hele laget og med jevnt fordelt over flaten.
Dersom betongen under bearbeiding synker ned under kjeglens toppflate, etterfylles
betong. Deretter fylles resten opp av kjeglen og støtes igjen 25 ganger til ned i
kjeglen. Kjeglen løftes rolig loddrett opp uten vridning og sidebevegelse. Kjeglen
settes ved siden av betongkjeglen. Etter at betongen har fått synke seg ferdig, måles
differansen fra toppen av betongen til toppen av kjeglen. Den målte lengden er
synkemålet på betongen. Det vil si differansen mellom høyden på synkekjeglen og
betongkjeglen er synkemål. Synkemålet forteller mye om konsistensen og
støpbarheten til betongen. Etter det noteres hvor stor synkemålet er, tas det bilder
for dokumentasjon.
Det er økt vannbehov ved bruk av fiberarmert betong i forhold til betong blanding
uten fiber. Større fiberdosering krever mer vann. Derfor måtte det brukes mer
plastiserende stoffer enn det som ble antatt først, for å få mer flytende betong.
Figur nr. 20: Synkemåling
S i d e 35 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr. 21: Støpning bjelkene
Det er støpt 21 bjelker og 21 terninger til sammen, hvor 3 bjelker og 3 terninger var
uten fiberarmering. Ved komprimering vurderte gruppen å bruke vibreringsmaskin i
stedet for stangkomprimering, men etter en diskusjon med faglærere, ble det
bestemt at det skulle brukes stangkomprimering på 25 slag (100x100). Årsaken var
en frykt for at fibrene skulle synke for langt ned eller klumpe seg i stedet for å bli
jevnt fordelt. Det er viktig at man sørger for at betongen pakker seg tett sammen og
fyller alle hulrom i støpekassen.
Figur nr. 22: Stamper (slott) Ganger i betongen med en jernstang
For å sørge for at luften kom seg ut ble det banket på sidene av kassene med en
plastikkhammer.
2.11 Herdetiltak:
Etter å ha blandet betongen, fylt støpekassen med betongen, komprimert betongen
så godt som mulig, må det gis en etterbehandling så tidlig som mulig.
Etterbehandlingen skal sikre tilstrekkelig fuktighet og temperatur slik at den ønskede
kvalitet oppnås.
Hensikten med etterbehandling er å sikre at betongen:
 Ikke svekkes eller sprekkes opp i overflaten på grunn av uttørking i tidlig fase
 Ikke utsettes for frysning før den har oppnådd tilstrekkelig fasthet og ikke får
varig skade
 Får tilstrekkelig fuktighet til at sementreaksjonen ikke stopper opp
S i d e 36 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Det er avgjørende å begrense den sterke uttørkingen som ellers vil finne sted i løpet
av det første døgnet
Overflatetiltak
De vanlige overflatetiltakene er:
 Tildekking med plastfolie
 Vanning
 Påføring av membrandherdner
Det ble valgt diffusjonstette plastfolie som gir god beskyttelse mot uttørking,
Laboratorieforsøk med prøver viser at langtidsfastheten øker og kapillær sugeevne
for overflaten reduseres når overflaten blir tildekket med plast
Figur
nr. 23: Beskyttelse mot uttørking
Til sammen brukte vi 4 dager til utstøping. Forskallingene både på bjelkene og terningene
rives dagen etter og de nummereres, markeres med støpedato, fibertype og
doseringsmengde. Etter å ha revet forskallingen av, settes disse kassene igjen sammen,
smøres med formolje og er klar til neste støpeetappe.
Figur nr. 24: Markeres med støpedato, fibertype og doseringsmengde
S i d e 37 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Bjelkene og terningene settes inn i et stort vannbasseng (vann med romtemperatur, 20
grader), og lagres der 28 døgn som er standardens krav til herdetid før trykkprøving.
Figur nr. 25: Bjelker og terninger i en vannbasseng i 28 døgn (romtemperatur)
2.12 Sagmaskin:
Bjelkens totallengde er 550mm, men bjelkens spennvidde er 500 mm. Betongsagen måtte
stilles inn til et bestemt mål i henhold til NS-EN 14651. Nødvendige verneutstyr ble benyttet.
Bjelkene trilles til betongsagrommet, midten på bjelkene blir funnet ved måling og markeres
med tusj. Støvsugeranlegget ble slått på. Bjelkene sages ved våtsaging på midten for å få et
mindre tverrsnitt / reduseres tverrsnittet og sikre at bruddet kommer på midten. Det sages
en stripe som er 4-5mm bred og 25mm (-/+ 1 mm) dypt i en siden midt på bjelken (se bilde
under).
Testen er utført i henhold til NS-EN 14651:2005+A1:2007.
Figur nr. 26. Prinsipp for avkjæring (noch) iht. NS-EN 14651:2005+A1:2007.
S i d e 38 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr. 27: Betongsag maskin og betong bjelke som er saget
To små metallklosser limes fast på hver sin side det 25 mm dype og 5 mm brede kuttet som
ble gjort for å svekke bjelken. Det var et spesielt lim som var brukt her fordi de to
materialene som limes sammen er metall og betong. Limet må herdes godt nok før det
kobles til CMOD sensor. Forskyvningssensoren som måler rissviddeåpningen på bjelkene
plasseres mellom de to små metallklossene. Når bjelkens rissviddeåpning blir mer enn
4,5mm, faller forskyvningssensoren ned og testen er avsluttet.
Figur nr. 28: 2 små metalklosser er limt fast på undersiden av bjelkene hvor bjelkene er saget 25 mm dypt.
Deretter kobles en sensor for CMOD/deformasjon
2.12.1 Volumkontroll:
Alle betongterningene må veies både i vann og luft for å kontrollere volumet til hver
enkelt terning før de skal trykktestes. Terningene kan ha ulik volum og vekt på grunn av
at de kan inneholde ulik luftmengde, og de kan ha blitt skadet under arbeidet med å ta
av forskallingen. Volumet til terningen som blir veid er differansen mellom vekten i vann
og i vekten luft.
S i d e 39 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr. 30: bilder av terninger på vekt (vann og luft)
3
Resultater:
3.1
Generelt:
I dette avsnittet presenteres resultatene fra de testene gruppen utførte i laboratoriet her
på HIØ.
Testene som ble gjort var:
 Trykktest på terningene for å finne trykkfasthet og fasthetsklasse i henhold til NSEN 1992-1-1 og NS-EN 206-1.
 Bøyestrekktest for å finne bøyestrekkfasthet og restbøyestrekkfasthet i forhold til
CMOD, i henhold til NS-EN 14651.
På grunn av tekniske problemer med den nye bøyetestmaskinen, ble testingen forsinket
mange dager. Terningene og bjelkene ble derfor ikke testet etter 28 døgns herding, som i
utgangspunktet var planen. Men istedenfor ble de testet etter 48 døgns herding.
3.2
Trykktesting på terninger:
Det er viktig med en sterk tidligfasthet og en god sen fasthet for å vite om trykkfastheten
er tilfredsstillende kravet NS-EN 12390-3:2009, betongenstrykkfastheten til 28 døgn.
Hver prøve for trykkfasthet skal generelt bestå av minst to prøvestykker, men gruppen
valgte tre prøvestykker for hver serie. Prøvestykker belastes til brudd i en
trykkprøvingsmaskin. Trykkprøvingsmaskin hvor bruddlasten kan avleses. Lasten skal
kunne bestemmes med feil mindre enn 3 %. Prøvestykkene tas opp av vannbadet
(herdekaret) tidligst en halv time før prøvingen og tørkes av slik at det ikke er fritt vann
på overflaten. Prøvingen skal foretas mens prøvestykkene er overflatefuktige. iht. NS
14.672. Terningene veies i luft og i vann for å kunne bestemme densiteten. Volumet kan
bestemmes ut fra terningenes målte dimensjoner. Terningene plasseres midt på
(sentrisk) i trykkprøvemaskinen. Terningene plasseres slik at belastningsretningen blir
vinkelrett på støperetningen, (støpte retningen er svakere siden i forhold til andre sider)
NS 3668 krever at avviket skal være mindre enn 1 mm. - Belastningen påføres
kontinuerlig med en pålastningshastighet som gir trykkøkning 0,8 ± 0,2 MPa/s, jf. NS
3668. - Bruddlasten avleses fra trykkprøvingsmaskinen og noteres.
S i d e 40 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Det har blitt noen overaskende trykkresultater. B30 betong viser opp mot 60 N/mm^2.
Disse terningene var uten fiberarmering.
Figur nr. 31: Trykktesting
Brudd i betongterningene skjer når terningene er oppnådd maksimal spenning som den
tåler.
Målet for støpningen av terningen er å undersøke om stålfiber i betongen påvirker
trykkfastheten.
Resultatene viser at betong med stålfiberarmert gir noe dårligere trykkfasthet enn betong
uten fiberarmering. Hovedårsaken er sannsynligvis at betong med stålfiber armering er
dårligere komprimert, særlig når det brukes stangkomprimering.
 Terninger:
 Alle terningene har dimensjon på 100*100*100mm,
 Trykk flaten er 100*100=10000mm^2
Trykktest resultat
Trykkfasthet i N/mm^2
70
60
50
Uten stålfiber
40
20kg/m^3 Dramix 3D 45/50BL
30
40kg/m^3 Dramix 3D 45/50BL
20
15kg/m^3 Dramix 3D 65/60BG
10
35kg/m^3 Dramix 3D 65/60BG
0
10kg/m^3 dramix 3D 80/60BG
30kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
Diagram nr.1: Trykk diagram som viser resultat av terningene:
S i d e 41 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Prøve
nr
Fiber type
Fiber
mengde
Kg/m^3
Synkmål
mm
Densitet
[𝑘𝑔⁄𝑚3 ]
Trykkfasthet
N/mm
Støpe
dato
Prøve
dato
Alder
døgn
1.1.1
1.1.2
1.1.3
Gjen:
1.2.1
1.2.2
1.2.3
Gjen
1.3.1
1.3.2
1.3.3
Gjen
1.4.1
1.4.2
1.4.3
Gjen
1.5.1
1.5.2
1.5.3
Gjen
1.6.1
1.6.2
1.6.3
Gjen
1.7.1
1.7.2
1.7.3
Gjen
uten
uten
uten
0
0
0
48
48
48
06.03
06.03
06.03
23.04
23.04
23.04
48
48
48
3D 45/50BL
3D 45/50BL
3D 45/50BL
40
40
40
06.03
06.03
06.03
23.04
23.04
23.04
48
48
48
3D 65/60BG
3D 65/60BG
3D 65/60BG
15
15
15
24.03
24.03
24.03
11.05
11.05
11.05
48
48
48
3D 65/60BG
3D 65/60BG
3D 65/60BG
35
35
35
24.03
24.03
24.03
11.05
11.05
11.05
48
48
48
3D 80/60BG
3D 80/60BG
3D 80/60BG
10
10
10
25.03
25.03
25.03
12.05
12.05
12.05
48
48
48
3D 80/60BG
3D 80/60BG
3D 80/60BG
30
30
30
60,9
60,7
61,0
60,867
59,7
60
48,2
55,97
58,1
56
53,8
55,97
48,9
37,7
50,1
45,57
51,1
51,2
51,4
51,23
39,2
12,9 *
44,1
32,07
53,4
54,4
53
53,6
20.04
20.04
20.04
20
20
20
2388
2378
2383
2383
2382
2341
2387
2393
2391
2388
2388
2389
2325
2117
2348
2263
2357
2387
2383
2375
2299
2315
2294
2302
2374
2384
2383
2380
03.03
03.03
03.03
3D 45/50BL
3D 45/50BL
3D 45/50BL
110
180
180
115,3
95
95
70
25.03
25.03
25.03
12.05
12.05
12.05
48
48
48
70
70
70
70
180
180
173
177,7
171,8
175
179,2
175,3
125
125
100
116,7
170
110
110
130
Tabell nr.8: terning uten fiber
*trykkfastheten er for lav i forhold til forventingen. Dette kan skyldes dårlig
komprimering eller/og at trykkflaten ikke er helt flate på grunn av skade ved
avskalings periode.
S i d e 42 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
3.3
Synkmåleresultat:
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Uten stålfiber
20kg/m^3 Dramix 3D 45/50BL
40kg/m^3 Dramix 3D 45/50BL
15kg/m^3 Dramix 3D 65/60BG
35kg/m^3 Dramix 3D 65/60BG
10kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
prøve nr: 1.1.1
prøve nr: 1.1.2
prøve nr: 1.1.3
prøve nr: 1.2.1
prøve nr: 1.2.2
prøve nr:1.2.3
prøve nr: 1.3.1
prøve nr: 1.3.2
prøve nr: 1.3.3
prøve nr: 1.4.1
prøve nr: 1.4.2
prøve nr: 1.4.3
prøve nr: 1.5.1
prøve nr: 1.5.2
prøve nr: 1.5.3
prøve nr:1.6.1
prøve nr:1.6.2
prøve nr:1.6.3
prøve nr:1.7.1
prøve nr:1.7.2
prøve nr:1.7.3
Synkehøyden i mm
Synkmålresultat
30kg/m^3 Dramix 3D 8060BG
Diagram nr.2:
3.4 Densitet:
Densitet
2450
2400
2350
kg/m^3
2300
2250
2200
2150
2100
Uten stålfiber
20kg/m^3 Dramix 3D 45/50BL
40kg/m^3 Dramix 3D 45/50BL
15kg/m^3 Dramix 3D 65/60BG
2050
35kg/m^3 Dramix 3D 65/60BG
2000
10kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
1950
30kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
Diagram nr.3:
S i d e 43 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Densiteten til alle betongblandinger viser at densiteten er på ca. 2350kg/m^3. Dette var nær
til det forventede(2320kg/m^3) i følge resepten som ble laget for betong uten stålfiber. Selv
om 6 av 7 blandingene ble tilsatt stålfiber med forskjellige mengde, viser resultatene at
stålfibrene ikke påvirker densiteten i stor grad.
3.5
Bøyestrekkfasthet:
En viktig del av oppgaven er å finne ut bøyestrekk og rest bøyestrekkfasthet for
stålfiberarmert betongbjelker. For å bestemme bøyestrekk og rest bøyestrekkfastheten for
hver enkelt bjelke er det støpt forhåndsbestemte dimensjon av bjelker og utført
bøyestrekktesten ved en bøyetest maskin iht. EN-NS 14651. Ifølge av standarden, testing av
bjelkene skal skje etter 28 døgns herding, men som tidligere nevnt, på grunn av forskjellige
problemer med den nye testmaskinen, ble prøvinger utført etter 48 døgn herdingstid. Det
er støpt 21 bjelker tilsammen, hvor 3 av bjelkene ikke er tilsatt stålfiber, og resten av
bjelkene inneholder forskjellige stålfibertyper og forskjellige stålfibermengder. I dette
kapittel skal det presenteres og sammenlignes resultater fra testene. Tilslutt konkluderes det
med hvilken mengde og type stålfiber som gir best restebøyestekkfasthet i brudd situasjon.
3.5.1 Om bjelkene:
Som tidligere beskrevet er det støpt 21 bjelker med lik størrelse, bredde b=150mm høyde
h=150mm og lengde L=550mm. Hver blanding gir tre bjelker og tre terninger (100*100*100)
mm. Pga. liten kapasitet i blandemaskinen, må det kjøres to runder med blandemaskin, for å
oppnå en blanding. Mer detaljer om støpemetoden er tidligere beskrevet i oppgaven (kap
2).
3.5.2 Maskin og bjelke plassering:
Den benyttede testmaskinen utfører trepunktlast bøyetest som betyr at maskinen har to
opplager fra undersiden og trykkraftklossen som presser midt på oversiden av bjelken.
Testmaskinen samsvarer med EN-NS 14651 testemetode og det kan leses rissvidde direkte
fra grafen gitt av testmaskinen. Under testingen går maskinen gjennom flere steg, der steg 1
kjører testmaskin trykkhastighet på 0.83 mikrometer og 100 mikrometere forskyvning.
Hastigheten på kraften og forskyvning øker sammen i steg to og fortsetter slik til det er nådd
det siste målet som er 4500 mikro meter. Forskyvningssensoren kobles på metalklossene, og
nullstilles. Deretter kan testingen begynne.
Som tidligere beskrevet er det støpt 18 prøvebjelker med forskjellige type og mengde
stålfiber. Det er delt i seks serier hvor hver serie består av 3 bjelker med samme mengde og
fibertype.
Det var en del trøbbel med testmaskinen i startfasen. Det medførte at tre bjelker ble ødelagt
og er ikke med resultatene.
S i d e 44 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
3.5.3 Resultat av restbøyestrekfasthet:
Under testinger viser maskinen proporsjonalitetsgrense LOD og forskyvning CMOD og tid.
For å forbedre grafresultatene lagres filen på Excel. Bøyestrekkfasthet og rest
bøyestrekkfastheten finner man ut ved å sette parameterne i tilhørende formel og regne ut.
Prøve
Fibertype og
mengde
Last ved
LOD,FL (KN)
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.2.1
1.2.2
1.2.2
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.4.1
Uten
fiberarmering
22,88
20,27
20,86
16,1
14,5
14,3
14
13,2
14,7
15,6
1.4.2
1.4.3
1.5.1
1.5.2
1.53
1.6.1
1.6.2
1.6.3
1.7.1
1.7.2
1.7.3
Dramix 3D
45/50BL
20kg/m3
Dramix 3D
45/50BL
40kg/m3
Dramix 3D
65/60BG
15kg/m3
Dramix 3D
65/60BG
35kg/m3
Dramix 3D
80/60BG
10kg/m3
Dramix 3D
80/60BG
30kg/m3
9,65
11
17,1
13,8
14,1
10,7
12
11,91
13,8
12,1
12,7
Gjennoms
nittlig
LOD,FL
(KN)
21,34
15
14,01
12,09
15,04
11,3
12,87
Spenning
ved LOD
ffct,L [𝑀𝑃𝑎]
Gjennomsni Herdingstid
ttlig
(Døgn)
f
f ct,L (MPa)
5,08
4,5
4,3
5,15
4,63
4,58
4,5
4,25
4,72
5
4,74
48
4,79
48
4,5
48
3,87
48
4,81
48
3,69
48
4,12
48
3,09
3,53
5,48
4,43
4,52
3,42
3,83
3,81
4,42
3,87
4,06
Tabell nr. 9
S i d e 45 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Gjennonsnitt av rest bøyestrekkfasthet
6
Spenning i N/mm^2
5
4
Gjenn.bjelke1.2
Gjenn.bjelke1.3
3
Gjenn.bjelke1.4
2
Gjenn.bjelke 1.5
Gjenn.bjelke 1.6
1
0
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr.4
Diagramet over illustrer gjennomsnittet av restbøyestrekkfastheten for alle blandingene.
Gjennomsnittet av blanding 1.5 gir høyest restbøyestrekkfasthet sammenlignet med de
andre blandingene, og den inneholder fibertype Dramix 3D 65/0BG og fibermengde på
35kg/m3. Ved å beregne momentekapasitet for fiberarmering trenger man å finne
standardavvik. Blanding 1.5 har stor standardavvik som gir dårlig momentkapasitet selv om
blandingen har god restbøyestrekkfasthet. Gjennomsnittet av blanding 1.6 har den laveste
restbøyestrekkfast og den innholder lavest fibermengde som er 10kg/m 3. Sannsynligvis
påvirker fibermengden restbøyestrekkfastheten.
S i d e 46 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Bøystrekkfasthet
Uten stålfiberarmering
25
Kraft i kN
20
15
bjelke1.1.1
bjelke1.1.2
10
bjelke1.1.3
Gjenn.snitt1.1
5
0
0
100
200
300
400
500
TID [s]
Diagram nr.5 resultat bjelker uten armering
Diagramet over illustrerer blanding 1.1 uten stålfiber. Testingen samsvarer med NS-EN
12390-5:2009
Blandingen består av 3 bjelker uten fiber som er ikke svekket (sagd bruddanvisning), i
motsetning til bjelker med stålfiber som ble skjært 25mm dypt midt på bjelken. Det er
forventet at bjelker uten armering deles seg på tvers med en gang etter at bruddlasten er
nådd. På dette diagrammet ser man at gjennomsnittsbruddlasten ligger på 20.3 KN.
Bøyestrekkfasthet ved bruddlasten kan beregnes ved punkt A.4 ligning. (A.2) iht.NE-NS
12390-5:2009
S i d e 47 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Rest bøystekkfasthet
15kg/m^3 Darmix 3D 65/60BG
Spenning i N/mm^2
6
5
4
bjelke1.4.1
3
bjelke1.4.2
2
bjelke1.4.3
1
Gjenn.bjelke1.4
0
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr. 6 Resultat av stålfiber Dramix 3D 65/60BG, 15kg/m3
𝑏[𝑚𝑚]
ℎ𝑠𝑝 [𝑚𝑚]
𝑙 [𝑚𝑚]
𝑓 𝑓 𝑐𝑡, 𝐿[𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,1 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,2 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,3 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,4 [𝑀𝑃𝑎]
Bjelke 1.4.1
150
125
500
5
2.07
2.09
2.02
1.86
Bjelke 1.4.2
150
125
500
3.09
0.72
0.54
0.53
0.52
Bjelke 1.4.3
150
125
500
3.53
1.45
1.28
1.37
1.39
Gjennomsnitt
150
125
500
3.87
1.41
1.3
1.3
1.26
Tabell nr. 10: Spenning. Resultat av stålfiber Dramix 3D 65/60BG, 15kg/m 3
Diagramet og tabellen over illustrerer serie 1.4 med 15kg/m3, type Dramix 65/60BG. Som
forventet bjelker med stålfiber skal ha restbøyestekkfasthet etter bjelken når til bruddlasten.
Som diagramet viser har bjelken 1.4.1 en bøyestrekkfasthet ved CMOD=0,05mm. Dette
punktet er der hvor bjelken nådde sin bruddlast. Etter brudd i bjelken faller kraften nesten
vertikalt og fiberne overtar ikke kraften før CMOD er omtrent 0.5mm. Deretter blir rest
bøyestekkfasthet stabil til det er kommet maksimal rissvidde, CMOD er da 4.5mm. Alle tre
bjelker oppfører seg likt ved brudd, og etter utvikling helt til rissvidde er maksimalt. I figuren
ser man at rest bøyestekkfasthet i bjelke 1.4.1 og bjelke 1.4.2 gir forskjellige kapasitet selv
om begge inneholder samme mengde og fibertype, og ble blandet på en omgang. Dette kan
skyldes hvordan fiberne orienterte seg med tanke på retningen, evt. komprimering og
vinkelen fiberne legger seg i de forskjellige bjelkene.
S i d e 48 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Rest bøystrekkfasthet
35kg/m^3 Dramix 3D 65/60BG
spenning i N/mm^2
7
6
5
4
bjelke 1.5.1
3
bjelke 1.5.2
2
bjelke 1.5.3
1
Gjenn.bjelke 1.5
0
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr.7: Spenning. Resultat av stålfiber Dramix 3D 65/60BG, 35kg/m^3
Bjelke 1.5.1
150
125
500
5.48
4.8
5.1
4.8
4.6
Bjelke 1.5.2
150
125
500
5.43
1.2
1.05
1.06
1.03
Bjelke 1.5.3
150
125
500
4.52
1.86
1.72
1.7
1.6
𝑏[𝑚𝑚]
ℎ𝑠𝑝 [𝑚𝑚]
𝑙 [𝑚𝑚]
𝑓 𝑓 𝑐𝑡, 𝐿[𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,1 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,2 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,3 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,4 [𝑀𝑃𝑎]
Tabell nr. 11 Spenning. Resultat av stålfiber Dramix 3D 65/60BG, 35kg/m3
Gjennomsnitt
150
125
500
4.8
2.6
2.6
2.5
2.41
Diagramet og tabellen over illustrerer serie 1.5 med 35kg/m3, type Dramix 65/60BG. Denne
serien inneholder samme fibertype som resept 1.4, men er tilsatt høyere fibermengde. Som
en kan se på diagramet har bjelkene nesten tilnærmet bruddlaster, men oppfører seg ulikt
etter bruddet. Diagrammet av bjelke 1.5.1 skiller seg ut ved å ha høy restbøyestrekkfasthet.
Rett etter brudden synker grafen i diagrammet litt, så øker igjen rest bøyestrekkfasthet.
Deretter holder restebøyestrekkfasthetet seg horisontalt til det er kommet til ca.
CMOD=2mm, så faller rest bøyestekkfasthet gradvis til CMOD=4.5mm. Bjelker 1.5.2 og 1.5.3
har samme oppførsel som serie 1.4. En kan se at diagrammet faller helt til lav rest
bøyestrekkfasthet. Det betyr at det er litt motstand inne bjelken som tar over kraft etter
bruddet. Med denne seien er det forventet høyere restbøyestekkfasthet enn serie 1.4, siden
den inneholder større fibermengde.
S i d e 49 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Rest bøystrekkfasthet
20kg/m^3 Dramix 3D 45/50BL
6
Spenning i N/mm^2
5
4
bjelke1.2.1
3
bjelke1.2.2
bjelke1.2.3
2
Gjenn.bjelke1.2
1
0
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr. 8: Resultat av prøveserie 1.2 med 20kg
Bjelke 1.2.1
Bjelke 1.2.2
Bjelke 1.2.3
Gjennomsnitt
𝑏[𝑚𝑚]
150
150
150
150
ℎ𝑠𝑝 [𝑚𝑚]
125
125
125
125
𝑙 [𝑚𝑚]
500
500
500
500
𝑓
5,15
4,63
4,57
4,78
𝑓 𝑐𝑡, 𝐿[𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,1 [𝑀𝑃𝑎]
1,54
1,28
1,45
1,42
𝑓𝑅,2 [𝑀𝑃𝑎]
1,34
1,20
1,33
1,29
𝑓𝑅,3 [𝑀𝑃𝑎]
1,05
1,22
1,26
1,18
𝑓𝑅,4 [𝑀𝑃𝑎]
1.0
1,07
1,00
1,02
Tabell nr.12 Spenning. Resultat av stålfiber Dramix 3D 45/50BL, 20kg/m^3
Diagramet og tabellen over illustrerer serie 1.2 med 20kg/m3, type Dramix 45/50BL.
Bruddlasten i denne serien er omtrent samme som serie 1.4 og 1.5. Med en gang
bruddlasten er nådd og betongen sprekker, vokser rissvidden raskt. Dvs. betongen har dårlig
rest bøyestrekkfasthet fordi en ser at diagrammet av restbøyestrekkfasthet faller raskt,
tilsvarende som man kunne forventet av betong uten armering. Det ser ut som at bjelkene i
denne seien har 1.5MPa på restbøyestrekkfasthet allerede før CMOD er 0.4mm. Bjelkene er
delt på tvers for å telle antall fiber som bidrar til rest bøyestrekkfasthet og hvordan fiberne
orienterte seg i tverrsnittet. Det er telt opp 6 stålfiber i rissplanen hvor en del av dem hadde
en annen vinkel enn rettingen som bidrar restbøyestrekkfasthet. Derfor kom det sprøbrudd i
tverrsnittet på bjelken.
S i d e 50 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Rest bøystrekkfasthet
spenning i N/mm2
40kg/m3 Dramix 3D 45/50BL
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
bjelke1.31
bjelke1.3.2
bjelke1.3.3
Gjenn.bjelke1.3
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr. 9 Resultat bjelker med 40kg
Bjelke 1.3.1
Bjelke 1.3.2
Bjelke 1.3.3
Gjennomsnitt
𝑏[𝑚𝑚]
150
150
150
150
ℎ𝑠𝑝 [𝑚𝑚]
125
125
125
125
𝑙 [𝑚𝑚]
500
500
500
500
𝑓
4,48
4,24
4,72
4,48
𝑓 𝑐𝑡, 𝐿[𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,1 [𝑀𝑃𝑎]
0,79
1,4
1,06
1,08
𝑓𝑅,2 [𝑀𝑃𝑎]
0,62
1,41
0,97
1,00
𝑓𝑅,3 [𝑀𝑃𝑎]
0,58
1,36
0,96
0,97
[
]
𝑓𝑅,4 𝑀𝑃𝑎
0,45
1,28
0,93
0,89
Tabell nr.13: Spenning. Resultat av stålfiber Dramix 3D 45/50BL, 40kg/m^3
Diagramet og tabellen over illusturerer serie 1.3 med 40kg/m3, type Dramix 45/50BL. Denne
serien er samme fibertype som resept 1.2 men inneholder dobbelt så mye stålfiber enn serie
1.2. Det er forventet at denne serien vil gi høyere restbøyestrekkfasthet enn serie 1.2, men
som man ser av grafen er den gjennomsnittlige restbøyestrekkfasthet her lavere enn ved
serie 1.2.
S i d e 51 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Rest bøystrekkfasthet
Spenning i N/mm^2
10kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
bjelke 1.6.1
bjelke 1.6.2
Gjenn.bjelke 1.6
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr. 10 Resultat av stålfiber Dramix 3D 80/60BG, 10kg/m3
𝑏[𝑚𝑚]
ℎ𝑠𝑝 [𝑚𝑚]
𝑙 [𝑚𝑚]
𝑓 𝑓 𝑐𝑡, 𝐿[𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,1 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,2 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,3 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,4 [𝑀𝑃𝑎]
Bjelke 1.6.1
150
125
500
3,42
1,04
1,02
1,04
1,00
Bjelke 1.6.2
150
125
500
3,82
0,79
0,51
0,44
0,43
Bjelke 1.6.3
150
125
500
------------------------------------------------------------------
Gjennomsnitt
150
125
500
3,62
0,91
0,79
0,74
0,72
Tabell nr.20. Spenning. Resultat av stålfiber Dramix 3D 80/60BG, 10kg/m 3
Diagramet og tabellen over illustrerer serie 1.6 med 10kg/m3, type Dramix 3D 80/60BG.
Denne serien inneholder lavest fibermengde av alle serier. Bruddlastpunktet og oppførselen
etter bruddlastpunktet er nogenlunde det samme som de andre bjelkene fra andre resepter.
Rest bøyestrekkfasthet av bjelke 1.6.1 går flat etter CMOD lik ca. 0.5mm og stiger opp litt før
CMOD når 4.5mm. Tredje bjelke av denne serien er ødelagt og bidrar ikke noe til resultatet.
Se diagram nr. 9
S i d e 52 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Rest bøystrekkfasthet
Spenning i N/mm^2
10kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
bjelke 1.6.3
0
500
1000
1500
2000
CMOD i mm
Diagram nr. 11
Rest bøystekkfasthet
Spenning i N/mm2
30kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-1
bjelke 1.7.1
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr.12
𝑏[𝑚𝑚]
ℎ𝑠𝑝 [𝑚𝑚]
𝑙 [𝑚𝑚]
𝑓 𝑓 𝑐𝑡, 𝐿[𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,1 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,2 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,3 [𝑀𝑃𝑎]
𝑓𝑅,4 [𝑀𝑃𝑎]
Bjelke 1.6.1
150
125
500
4,42
2,16
2,25
2,09
1,96
Bjelke 1.6.2
150
125
500
-----------------------------------------------------------------
Bjelke 1.6.3
150
125
500
------------------------------------------------------------------
Gjennomsnitt
150
125
500
---------------------------------------------------------------------------------------
Tabell nr.21 Spenning. Resultat av stålfiber Dramix 3D 80/60BG, 30kg/m^3
Diagramet og tabellen over illustrerer serien 1.7 med 30kg/m3, type Dramix 3D 80/60BG.
Serien består av tre bjelker hvor to av dem er ødelagt og den tredje bjelken er illustrert på
S i d e 53 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
figuren over. Grunnen til at de to andre bjelkene er ødelagt er trolig teknisk problem med
maskinen. Serien har samme fibertype som resept 1.6 og det ble forventet en høyere rest
bøyestrekkfasthet enn serie 1.6, siden denne serien inneholder tre ganger så mye fiber. Som
en ser på figuren har bjelkens bøyestrekkfasthet på 4.5 MPa ved brudd. Deretter faller
grafen ned til 2.3 MPa og beholder restbøyestrekkfastheten stabilt, men litt synkende.
Bjelken går brudd ved CMOD lik 4mm, mens bjelken fortsatt har restbøyestrekkfasthet på 2
MPa. Bjelken har bedre restbøyestrekkfasthet enn gjennomsnittet på resept 1.6. Men det
ble altså bare testet en bjelke av serie 1.7
Se på diagram nr. 13 og 14 som viser resultat for de ødelagte bjelkene av 1.7.2 og 1.7.3.
Resultat bjelke 1.7.2 og 1.7.3
Rest bøystrekkfasthet
30kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
Spenning i N/mm^^
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
bjelke 1.7.2
0
0.5
1
1.5
2
CMOD i mm
Diagram nr. 13
Rest bøystrekkfasthet
Spenning i N/mm^2
30kg/m^3 Dramix 3D 80/60BG
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
bjelke 1.7.3
0
1
2
3
4
5
CMOD i mm
Diagram nr. 14
S i d e 54 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
3.6
Analyse:
Resultatene fra disse testene viser at det er en klar forskjell på betongbjelker med og uten
fiber når det gjelder bøystrekkfasthet. Bjelker uten fiber kollapser og er delt i tvers etter det
er nådd bruddlasten, mens bjelker med fiber har rest bøyestrekkfasthet etter bruddet. Et av
formålene med dette prosjektet er å se hvor mye rest bøyestrekkfasthet bjelkene har fra
bjelken bryter frem til CMOD lik 4.5 mm. Bjelke 1.5.1 skilte seg seg spesielt ut med høy rest
bøystrekkfasthet fra andre bjelker som har en mer fallende graf.
3.6.1 Årsak
Siden testene gir lavere resultat enn forventet er det undersøkt flere punkter som kunne
være årsak:








Betong kvalitet
Utrivning (pull-out)
Fibermengde
Fiberorientering
Fiberretning
Heft mellom fiberne og betongen
Fibernes strekkfasthet ved utrivning
Tilslaget
3.6.2 Betongkvalitet:
For å bestemme restbøyestrekkfasthet er det anbefalt å benytte betongkvalitet B30 M60
eller B45 M40 ifølge av Terje Kanstad sitt forslag side 32. Betong kvalitet B30 M60 ved dette
prosjekt samsvarer med veiledningen.
Etter å ha tilsatt stålfiber i betongblandingen, økte vannbehovet. Det måtte da tilsettes mer
superplastiserende tilsetningsstoffer. Økningen gikk fra 2,5% til 3,5%. Dette er innenfor
tillatte nivåer, hvor maksnivå er 5%. Det ble også observert at enkelte blandinger hadde
dårligere heft mellom stålfibrene og matriksen.
3.6.3 Tilslaget:
Tilslaget i betong med stålfiber krever reduksjon av steinstørrelse og mer finstoff ifølge
veiledning av Kanstad. Tilslaget i dette prosjekt er sertifisert knust fjell mellom 8mm til
16mm steinstørrelse og finstoff. Det er oppfattet at dette tilslaget ikke fører til noe særlig
problem i forsøket, selv om det gikk brudd gjennom tilslaget ved testing av bjelker uten
fiber.
3.6.4 Pull-out:
Stålfiberne oppfører seg på tre måter under testing av restbøyestrekkfasthet.
1. Utrivning (pull-out). Det er både god strekkfasthet og heft mellom betongen og
stålfiberen som krever enorm energi under CMOD åpningen.
S i d e 55 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
2. Fiberbrudd. Det er for mye heft og kanskje dårlig strekkfasthet i stålfiberen som
medfører tidlig brudd på stålfiberen
3. Glidning. Det er dårlig heft på betong som fører at stålfibrene trekker seg ut for lett.
Punkt 1 er den viktigste faktoren for å oppnå høy restbøyestrekkfasthet. Bjelkene er delt i to
etter testinger var ferdig for å se hvordan utrivnings (pull-out) prosessen gikk. Som forklart i
kapitell 1 er det forventet at fibrene med endekroker retter bøyninger opp før de trekker seg
ut. Men noen få av testene viser at en del av fiberne ikke rettet seg med endekrokene under
utrivning (pull-out). Dette indikerer at heften i noen av bjelkene ikke var tilstrekkelig.
3.6.5 Fibermengde og fiberorientering:
Andre faktorer som trolig påvirket restbøyestrekkfasthet er fibermengde og fiber orientering
i prøvetverrsnittet. Bedre restbøyestrekkfasthet avhenger av mengde og retningen av fiber
som bidrar strekksiden av bjelken. De fleste testbjelkene hadde for lite fiber i rissplanet, og
fiberne klumpet seg i et område som ikke gir bidrag. Bjelke 1.5.1 er den eneste som har god
rest bøyestrekkfasthet og grunnen er at den hadde flere fiber og riktig retning på rissplanen.
Se på bildet.
Figur nr. 32: Bjelke 1.5.1 har best restbøyestrekkfasthet av alle bjelkene
S i d e 56 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Figur nr.33: Bjelke 1.6.1 har få stålfiber i rissplanet
Figur nr. 34: Bjelke 1.5.2. fiberne klumper seg til den ene side, samt endrer ikke formen på
endekrokene under utrivning. Dette indikerer dårlig heft mellom fiber og betongen.
S i d e 57 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
3.7
Konklusjon:
Konklusjonen er basert på arbeidet og resultater som er funnet i forsøkene som er gjort i
prosjektet.
Resultatet som er funnet i dette prosjektet rangerer en lav skalla betong duktil i
sammenlignet med tradisjonell armert bjelker eller andre stålfiberarmert bjelker som vi har
sett. Den lave duktilteten skyldes at den tilsatt fiberdoserig var ikke tilstrekkelig til å øke
duktileteten i betong. Andre forhold som er viktig for betongens duktilitet er
fiberorientering. I resultatet er det oppdaget at fiberne ikke orienterte seg eller lagde seg
den gunstige retning som øker betongensduktilitet. Halv parten av fiber doseringene/fiber
mengdene som var brukt i dette prosjektet var Bekaerts minimumsgrense og derfor var for
lav doseringsmengder. Med videre arbeid kan man finne ut et utstyr som gjør mulig til å
sette fiberne i den retningen hvor strekkfastkapasiteten er viktigste
Det konkluderes med at stålfiberbetong har god restbøyestrekkfasthet og kan være et
alternativ i forhold til tradisjonell armering dersom man har god kontroll på alle de
nødvendige faktorene.








Fiber orientering
Fiber retning som gir gunst til bøyestrekkfasthet
Riktig fiber mengde/doseringsmengder
Stålfiber typer med endekrokker
Høy fiber strekkfasthet
Stålfiber passer best selvkomprimert betong
Velgradert tilslag
Må til utstyr som gjør mulig til å sette fiberne riktig retning)

Betongresepten for prosjektet er B30 (M60). Under blandingen ble det klart at det
var vanskelig å støpe ferskbetongen etter det var tilsatt stålfiber i blandingen,
dermed er det brukt mer SP-tilsetningsstoff, en økning fra 2.5% til 3.5%.
Med betongresept B30 var det forventet at trykktesting skulle være 37 MPa.
Terninger uten fiberarmering har vist høy trykkfasthet over 60 MPa, men terninger
som inneholdt stålfiber hadde lavere trykkfasthet. Årsaken kan være at stålfiberne
har gjort det vanskelig å komprimere ferskbetongen under fylling av terning, som
også forårsaket at små luftbobler / luftlommer er dannet i ferskbetongen.
.

S i d e 58 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG

Totalt er det testet 21 bjelker for å se på bøyestrekkfasthet og restbøyestrekkfasthet
som disse bjelkene har. Testen er utført på trepunkts bøyetest iht. 14651.3 Bjelker
som var uten armering kollapset og delte seg i to på tvers etter brudd. 18 bjelker med
forskjellige fibertype og fiberdosering hadde forskjellig bøyestrekkfasthet og
restbøyestrekkfasthet. Bjelken hadde tilnærmet bruddlast, og
restbøyestrekkfastheten oppførte seg nesten likt etter bruddet untatt bjelke 1.5.1
som hadde høy restbøyestrekk etter bruddet. Den dårlige restbøyestrekkfastheten
for flere av bjelkene skyldes at fiberne ikke orienterte seg og la seg i den gunstige
retningen.
S i d e 59 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4
Maskin:
4.1
Den nye testmaskinen HIØ har kjøpt:
En del av bacheloroppgaven er å teste ut og dokumentere bruk av den nye testmaskinen
for bøyestrekkfasthet ved Høgskolen i Østfold.
Høgskolen i Østfold har kjøpt en maskin som heretter kalles “bøyetestmaskin” eller bare
“testmaskinen”. Selv om maskinen kan utføre flere forskjellige tester enn bare
bøyetesting. Maskinen er kjøpt for å øke kunnskapen relatert til betongkonstruksjoner til
studenter som går på byggingeniør ved Høgskolen i Østfold, avdeling i Fredrikstad.
Studentene i denne gruppen er de første studentene som har fått anledning til å bruke
og lære om denne bøyetestmaskinen. En del av oppgaven er å skrive en enkel og
forståelig manual for bruk av “bøyetestmaskinen” for andre studentene som skal bruke
maskinen senere.
“Bøyetestmaskinen” kan utførere flere type tester, blant annet trykktest, bøyetest,
bøyestrekktest og E-modul. Maskinen består av komponenter som gjør det mulig å
utføre de forskjellige typetestene. For eksempel for å teste E-modul kreves ekstra utstyr
som høgskolen ikke har kjøpt inn med maskinen.
Gruppen hadde fokus på å lære hvordan maskinen kan brukes til bøyetest og
bøyestrekktest. Dette ble gjort ved å bruke standardiserte bjelker med stålfiber og uten
stålfiber.
Gruppen har fått to dager opplæring i maskinen av maskinleverandøren som har base i
England og Italia, hvor den første dagen ikke var så nyttig på grunn av tidspress fra
leverandørens side og maskinen ikke fungerte som den skulle. Det var uheldig at
maskinen ikke fungerte som den skulle, men det var kanskje en fordel allikevel for oss
fordi vi fikk mulighet til å lære mer på maskinen da vi prøvde å fikse feilen selv. Dag nr. 2
av opplæringen opplevdes som mer nyttig. I denne delen av rapporten beskriver vi kort
og generelt om maskinens program.
Vi vil også vise skjermbilder og forklare hva noen parameterer og grafer forteller oss.
S i d e 60 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4.2
Sammendrag om maskinen:
Gjennomføring av en bjelke test:
1. Start MCC8 multitest program i datamaskinen.
2. Finn tilkobling med datamaskinen og konsollen ved å trykke HOST på konsollen
3. Varme opp maskinen/konsollen minimum 20 minutter ved å klikke startknappen på
MCC8 multitest vindu
4. Plasser prøvelegemet på trepunktlast bordet iht. NE14651
5. Kontroller parameter i test set up og test calibration
6. Sett forskyvningsleseren på de to små klossene på den avskjærte bjelken
7. Nullstill forskyvningen ved å klikk på chech tranducer
8. Start testen ved å klikk på playknappen, og nullstill igjen på forskyvningsleseren som
kommer opp.
9. klikk på knappen mellom playknappen og startmotorknappen, og testen vil kjøre
10. Når testen er ferdig trykk på stopp knappen og lagre testen
7
7
8
9
10
2
3
Figur nr. 35
S i d e 61 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4.3
Bøyetestemaskin:
Bøyetestemaskinen består av fire deler:
Figur nr.36. til høyre pc, midten konsul og til venstre trepunktlastbord
1.
2.
3.
4.
4.4
Datamaskin
Konsoll
Forskyvings sensor/ CMOD sensor
Tre unktlast bord
Datamaskin:
I datamaskinen er ferdig oppsatt og installert softwareprogram som kommuniserer med
konsollen og trepunktlastbordet. Datamaskinen er hovedverktøyet man styrer hele
maskinen med. Her leser man også av resultatene.
4.5
Konsoll:
Konsollen er hjernen i maskinen og har 8 tilkoblingsmuligheter, men her brukes bare 2
kanaler til forskyvning og trykkmålinger. De to brukte tilkoblingene er kanal 2 og 8. Kanal
2 måles kraften som presser på bjelken, og kanal 8 er forskyvningssensor. I fremtiden kan
man utnytte de andre 6 kanalene til å bruke andre typer tester.
S i d e 62 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4.5.1 Forskyvningssensor/CMOD sensor:
Forskyvningssensor/CMOD sensor er en lang ledning med to stålfinger i spissen.
Stålfingerne kan åpne munnen maksimalt 8mm. Forskyvningssensoren kobles til avskjær
i målebjelken iht. NE-14651 ved hjelp av to små metallklosser som er festet på hver sin
side av avskjæringen. Den leser av hvor mye bjelkens munning åpner seg etter
opprissing. Se figur nr.
Figur nr.37. forskyvningssensor
4.5.2 Trepunktlastbord:
Trepunktlastbord er den delen av maskinen man legger bjelken som skal testes på.
Bordet har navn trepunktlast. Fordi den har tre sirkulær klosser hvor to av dem bærer
endene av bjelke fra undersiden. Tredje klossen presser på bjelken med kraft på midten.
Figur nr. 38 Trepunktlast bord
2 sirkulære klosser bærer bjelken
under. En sirkulær klosse trykker
bjelken med k-fart ovenfra
S i d e 63 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4.6
Brukerveiledning av program:
Først startes datamaskinen før man starten konsollen. Det ventes til datamaskinen er
klar for bruk. Deretter startes konsollen ved å slå på Power knappen på ytreveggen av
konsollen.
På datamaskinen er det innlagt et program som brukes til tre forskjellige testtyper:
Datamanager
E_Modul
MCC8 Multitest
Figur nr.39
4.7
Bøyestrekktest MCC8 MULTITEST:
Som sagt testing av E-modul i denne maskinen krever ekstra utstyr, og vi har ikke vært i
gjennom det, dermed går ikke dypere inn på det. Vi sier litt om bøyetesting og litt mer
MCC8 MULTITEST.
Du klikker knappen på MCC MULTITEST. Det åpner seg et nytt vindu.
Vinduet inneholder flere viktige knapper og punkter.
8
1
3
4
5
2
6
7
9
Figur nr. 40. MCC8 multitest hovedvindu
S i d e 64 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
4.8
Menu
Åpner de testene som er lagret i datamaskin
Lagre testene du har utført
Skrive ut rapporten og grafen du har gjort i testen
Her gis det adgang til flere innstillinger:
- General Set up
- Test up
- input of different or cyclic tests
- calibration function for single channels
Vinduet du ser er test vindu
Her får du rapportskjema om prøvelegeme
Lukke vinduet
Her vises grafer fra testing
Tilkobling:
Ved konsollskjermen trykkes “HOST” for å tilkople konsollen til datamaskinen. Vellykket
tilkobling vises grønt lys på nederst delen av MCC8 MULTTEST vinduet. Se på figuren.
HOST
Grønt lys
Figur nr.41 konsulskjerme og MCC8 multitestOppvarmingstid:
S i d e 65 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Det er anbefalt å varme opp maskinen minimum 20 minutter i varmetid og 30 minutter
på kaldtider før man begynner testingen. Årsaken er at maskinen har hydraulisk
trykkpumpe og trenger tid å varm opp oljen, slik at trykkpumpen flytter seg lettere.
For slå på motoren på maskinen “klikk” knappen på MCC8 vinduet.
Start moter knapen
Figur nr.42.
4.8.1 Test settings:
Før testing startes er det viktig å gjennomgå parameterene i test settings. Hvis du klikker
settingsknappen på øverst av vinduet og velger test settings kommer det opp
“feedbackark” vindu. Velge først den kanalen du vil ha tilbakemelding. I dette tilfeldig er
2 kanaler. Kanal 2 gir deg tilbakemelding om trykkraften. Kanal 8 gir tilbakemelding om
forskyvningen. Begge feedbackark vinduer ser likt ut og er fylte anbefalte tall se på Figur
nr.44 og 45. l iht. NS-14651 av maskin leverandøren. Begge kanaler har et felt fylt med
areal (500*150=75000mm^2) se på figur nr. 43.
Arealene er bredden ganger spennlengde av bjelken som er avstand mellom de to
sirkulære klosser som bærer bjelken fra undersiden.
Figur nr. 43 Prøvelegeme areal:
S i d e 66 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG


Feedback canal 2
Feedback canal 8
Vi står kanal 2
Target betyr hvor mye KN
stoppes mot pumpen etter
tasten har kommet til målet.
Feedback canal 2
Kanal 2 og kanal 8 gir
tilbakemelding fra
testen. Viktig å huke de
to kanalene før man
starter testen
Fylles inn
prøvelegemesareal.
Figur nr.44 kanal 2. kraft kanal
Vi står på kanal 8
Feedbackark kanal 8.
Huke disse 2 kanalene
alltid
Detter er maksimalt
CMOD eller forskyvning
Må fylles Arealet
Figur nr. 45 kanal 8. forskyvnings kanal
S i d e 67 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4.9
KP:
Kp feltet er viktig å holde øye med gjennom hele testen og kanskje bytte tallet i feltet
underveis. Den gir tilbakemelding fra trykkpumpen. For å øke eller redusere tallet avhenger
hvor duktil eller stivt prøvelegmet er. Stivere legemet er, jo mer må tallet økes, mens mer
duktil legemet er, jo mer må man redusere tallet. En god test viser stabil og nesten rettlinjet
graf gjennom de 20 minuttene testingen tar. Ustabil og svingete graf betyr at man må
justere kp-tallet. Grafen har kraft på Y-akse og forskyvning på X-aksen.
KP kan økes eller reduseres avhenger av
legemes duktilitet.
Ustabil og svingete graf indikerer
endring av KP-tallet
Figur nr.46
S i d e 68 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4.10
Grafen:
Forskyvningen og tiden i grafen er beskrevet i mikro mm og mikro sekund. Ved å forstørre,
minke eller forflytte grafen åpner man låsene ved X-aksen og Y-aksen. Deretter klikke zoomtegnet eller forflyttings-tegnet.
Forskyvning per kraft. Yaksen viser kraft KN og Xaksen forskyvning i mikro
mm
Kraft per
forskyvni
ng
Låser opp først, deretter
klikk på zoom tegn eller
forflytting ved å bruke
høyre klikk av muse.
Forskyv
ning
per tid
Figur nr. 47
4.11
Steps sequence set up:
I steps sequense vinduet fyller man inn de forskjellige stegene i testen. Det er forskyvningen
eller CMOD-stegene. Det er åtte steg, hvor det åttende steget er kraften som stopper
trykkpumpen ved slutten av testen. Hvert steg har et forskyvingsmål, hastighet, tid og kanal
som gir tilbakemelding.
Testingen gjennomgår alle stegene sekvensielt. For eksempel steg 1, målet er 100 mikro m
på en hastighet 0.83 mikro meter per sekund. Steg 2 er mellom 100 – 120 mikro m og
hastigheten øker til 1.20 mikro meter per sekund. Det kjøres slik, steg etter steg til det er
kommet til 4500 mikro m som er maksimal forskyvning. Det siste steget stopper den
hydrauliske pumpen med 200 N/s.
Alle forskyvningene får tilbakemelding fra kanal 8, mens kraften fås fra kanal 2.
S i d e 69 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
Kanal som gir
tilbakemelding av
forskyvningen
Forskyvni
ngsteger
Steg 8 er det kraft
og tilbakemelding
fra kanal 2
Figur nr.48
4.12
Må hukes alltid.
Om maskinen:
Plassbehov for maskinen er 1,5m lengde, 1,2m bredde og 1m høyde. Testmaskinen
inneholder to hoveddeler, nemlig en MCC8 konsoll og en mekanisk bøyetrykkdel.
Maskinen er utstyrt med en bærbar pc. Maskinen styres fra PC-en, i tillegg settes de
nødvendige data input inn i pc-en, endres hvis man vil, lagres, skrive ut, gjøres til PDF og
får fine diagrammer. Deretter kan resultatene tolkes fra pc-en.
4.13
Ergonomi på bøyetestemaskinen:
Hensikten med å si litt om ergonomi på maskinen er å fremme helse, miljø og sikkerhet
(HMS), og hindre utvikling av arbeidsbetingete belastningslidelser. Dette er også et
myndighetskrav. Det er veldig tungt å sette på plass og ta av bjelkene fra legge-plassen i
maskinen på grunn av for lav høyde. Man må bøye seg helt ned og stå på knærne. Dette
kan være skadelig for ryggen. Den skulle hatt en arbeidshøyde på 100 cm. Gruppens
anbefaling er å løfte hele maskinen opp til en riktig arbeidshøyde med et stativ som er
dimensjonert for den og gir riktig arbeidshøyde.
S i d e 70 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
4.14
Støy på testmaskinen:
Støy kan føre til eller bidra til bl.a. stress, konsentrasjonsvanskeligheter og andre
sykdommer. Sterk støy kan medføre hørselsskader. Støyen fra den nye testmaskinen er
ikke veldig høy, men hørbar og litt plagsom.
4.14.1
Støymåling:
I følge av arbeidstilsynet, Gjelder normert ekvivalentnivå = middelverdi i dB av det
varierende lydnivå en person utsettes for på arbeidsplassen i løpet av én time. Derfor
målte gruppen hvor høyt støynivået er. Gjennomsnittet av støynivået i løpet av en time
var 77.1 dB.
Støymåler
Lang eksponering for støyen fra maskinen kan være skadelig hvis det ikke benyttes riktig
verneutstyr. Gruppen anbefaler å bruke godkjent hørselvern ved bruk av
bøyetestmaskinen.
S i d e 71 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
5 Referanser:
 Johansen, Anders Heramb (2012). Konstruksjoner og materialer. Mester oppgave.
Universitetet i Stavanger.
 Arbeidstilsynet. Støymåling. Hentet fra
http://www.arbeidstilsynet.no/fakta.html?tid=78245
 Bekaert Norge AS hjemmeside: http://www.bekaert.com/
 Kanstad T, al. e. Forslag til retningslinjer for dimensjonering, utførelse og kontroll av
fiberarmerte betongkonstruksjoner (2011). Coin project report 29.
 Bøyetestmaskins bruksanvisning. Control MCC8.
 Betongboka (2004). Oslo Gyldendal
 Standard Norge. NS-EN 14651:2005+A1:2007.
 Standard Norge. EN 14845-1. 2007. Prøvingsmetoder for fibere i betong– Del 1:
Referanse betong.
 Standard Norge NS-EN 14845-2. 2006. Prøvingsmetoder for fibere i betong – Del 2:
Effekt på styrke. Standard Norge
 Standard Norge. NS-EN 1992-1-1. 2004. Eurokode 2: Prosjektering av
betongkonstruksjoner – Del 1-1: Allmenne regler og regler for bygninger. Standard
Norge
 Notater fra forelesningene i Betongteknologi
 SANDBAKK, S. (2011). Fibre Reinforced Concrete. Evaluation of test methods and
material development. Dr.grad, NTNU
 Sørensen SI. Betongkonstruksjoner: beregning og dimensjonering etter Eurocode 2.
Trondheim: Tapir akademisk forl. 2010.
 Høie, Truls Holm og Vermedal, Andreas (2012). Vurdering av basalt- og stålfibres
effekt og mekaniske egenskaper i jetpeler. Masteroppgave fra NTNU
 Standerd Norge. NS-EN 12390-3:2009 Prøving av herdnet betong. Del 3:
Prøvelegemers trykkfasthet
S i d e 72 | 73
B15B06
År :2015
KONSTRUKTIV UTNYTTELSE AV STÅLFIBERARMERT BETONG
6
Vedlegg:
6.1
Betongresept
Blandeskjema:
Stålfibertype
Trykktest resultat
Moment kapasitet for fiberarmert betong
Skjermbilder fra maskinresultat
Møtereferat
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
S i d e 73 | 73
Vedlegg 6.2 Blandeskjema
BLANDESKJEMA
Gruppe nr. B15B06
Støptdato: 03.03.15
MATERIALSAMMENSETNING
25 liter
31 litter
SEMENT FA 100
TILSAG
kg
8,875
1,005
Tørr fingrus
kg
27,675
1,336
29,011
34,317
1,6575
35.975
16,523
20,491
4,875
6,045
1,336
0,0512
1,6575
0,08043
3,487
4,307
0,0625
0,09808
118
20
110
20
2
2
2
2
20 C
03.03.2015
20 C
Tilleg for vann innhold
Sum fingrus
Tørr stein
Tilleg for vann
Nødvendig steinmengde
VANN:
Sum vanntilsetning i følge V/C- forhold
-Vann i grus og stein
kg
-Vann i tilsetningsstoff/blanding på 20kg/m^3
kg
Nødvendig vannmengde kg
TILSETNINGSSTOFF
Type
Mengde
FIBER STÅL
Type
Mengde
kg
KONSTANS:
Synkkjegle
mm
Tempertur
c
PRØVELEGMER:
Terninger 100x100x100
Antall
Bjelker 150x150x550
Antall
HERDEBETINGELSER:
Vannlagring i grader
STØPPEDATO
Vedlegg 6.2 Blandeskjema
Gruppe nr. B15B06
Støptdato: 06.03.15
MATERIALSAMMENSETNING
SEMENT FA 100
TILSAG
kg
Tørr fingrus
kg
Tilleg for vann innhold4.47%
Sum fingrus
Tørr stein
Tilleg for vann
Nødvendig steinmengde
VANN:
Sum vanntilsetning i følge V/C- forhold
-Vann i grus og stein
kg
-Vann i tilsetningsstoff/blanding på 20kg/m^3
kg
Nødvendig vannmengde kg
TILSETNINGSSTOFF
Type
Mengde
FIBER STÅL
Type Dramax 3D 45/50BL
Mengde
kg
KONSTANS:
Synkkjegle
mm
Tempertur
c
PRØVELEGMER:
Terninger 100x100x100
Antall
Bjelker 150x150x550
Antall
HERDEBETINGELSER:
Vannlagring i grader
STØPPEDATO
14 liter
20kg/m^3
4,97
31 litter
20kg/m^3
11,005
15,498
0,7237
16,22
9,254
34.317
1.6
35.919
20.491
9,254
20.491
2,73
6.045
0,7237
0,036
1.6
0.08043
1,97
4.36
0,0447
0.0981
0,28
0.62
950
20
70
20
3
1
2
20 C
06.03.2015
20 C
Vedlegg 6.2 Blandeskjema
Gruppe nr.B15B06
Støptdato:06.03.15
MATERIALSAMMENSETNING
SEMENT FA 100
TILSAG
kg
Tørr fingrus
kg
Tilleg for vann innhold
Sum fingrus
Tørr stein
Tilleg for vann
Nødvendig steinmengde
VANN:
Sum vanntilsetning i følge V/C- forhold
-Vann i grus og stein
kg
-Vann i tilsetningsstoff/blanding på 20kg/m^3
kg
Nødvendig vannmengde kg
TILSETNINGSSTOFF
Type
Mengde
FIBER STÅL
Type Dramax 3D 45/50BL
Mengde
kg
KONSTANS:
Synkkjegle
mm
Tempertur
c
PRØVELEGMER:
Terninger 100x100x100
Antall
Bjelker 150x150x550
Antall
HERDEBETINGELSER:
Vannlagring i grader
STØPPEDATO
14 liter
40kg/m^3
4,97
31 litter
40kg/m^3
11.005
15,498
0,7237
16,22
9,254
34.317
1.6
35.919
20.49
9,254
9.254
2,73
6.045
0,7237
0,036
1.6
0.0804
1,97
4.364
0,0447
0.0981
0.56
1.28
70
20
70
20
2
1
1
2
20 C
06.03.2015
20 C
Vedlegg 6.2 Blandeskjema
Gruppe B15B06
Støptdato: 24.03.15
MATERIALSAMMENSETNING
SEMENT FA 100
TILSAG
kg
Tørr fingrus
kg
Tilleg for vann innhold
Sum fingrus
Tørr stein
Tilleg for vann
Nødvendig steinmengde
VANN:
Sum vanntilsetning i følge V/C- forhold
-Vann i grus og stein
kg
-Vann i tilsetningsstoff/blanding på 20kg/m^3
kg
Nødvendig vannmengde kg
TILSETNINGSSTOFF
Type
Mengde
FIBER STÅL
Type Dramax
65/60 GB
Mengde
kg
KONSTANS:
Synkkjegle
mm
Tempertur
c
PRØVELEGMER:
Terninger 100x100x100
Antall
Bjelker 150x150x550
Antall
HERDEBETINGELSER:
Vannlagring i grader
STØPPEDATO
17 liter
35kg/m^3
6.035
26 litter
35kg/m^3
9,23
18.87
0.6587
19.478
28,782
1,007
29,789
11.237
17,186
3.315
5,07
0.6587
0.0443
1,007
0,0677
2.612
3,995
0,05401
0,0826
0.595
0,91
173
20
175
20
3
1
1
2
20 C
24.03.2015
20 C
Vedlegg 6.2 Blandeskjema
Gruppe B15B06
Støptdato:24.03.15
MATERIALSAMMENSETNING
SEMENT FA 100
TILSAG
kg
Tørr fingrus
Tilleg for vann innhold
Sum fingrus
Tørr stein
Tilleg for vann
Nødvendig steinmengde
kg
3,5%
VANN:
Sum vanntilsetning i følge V/C- forhold
-Vann i grus og stein
-Vann i tilsetningsstoff
Nødvendig vannmengde
TILSETNINGSSTOFF
Type
Mengde
FIBER STÅL
Type Dramax 65/60 GB
Mengde
kg
KONSTANS:
Synkkjegle
mm
Tempertur
c
PRØVELEGMER:
Terninger 100x100x100
Antall
Bjelker 150x150x550
Antall
HERDEBETINGELSER:
Vannlagring i grader
STØPPEDATO
3,5%
kg
kg
kg
17 litter
15kg/m^3
6,035
26 litter
15kg/m^3
9,23
18,82
0,657
19,237
28,782
1,007
29,789
11,237
17,186
3,315
5,07
0,6587
0,0443
2,612
1,007
0,0877
3,995
0,05401
0,0826
0,255
0,39
18
20
20
3
1
1
2
20 C
24.03.15
20 C
Vedlegg 6.2 Blandeskjema
Gruppe B15B06
Støptdato:25.03.15
MATERIALSAMMENSETNING
SEMENT FA 100
TILSAG
kg
Tørr fingrus
kg
Tilleg for vann innhold
Sum fingrus
Tørr stein
Tilleg for vann
Nødvendig steinmengde
VANN:
Sum vanntilsetning i følge V/C- forhold
-Vann i grus og stein
-Vann i tilsetningsstoff
Nødvendig vannmengde kg
TILSETNINGSSTOFF
Type
18% TØRRSTOFF
Mengde
FIBER STÅL
Type Dramax 3D 80/60 BG
Mengde
kg
KONSTANS:
Synkkjegle
mm
Tempertur
c
PRØVELEGMER:
Terninger 100x100x100
Antall
Bjelker 150x150x550
Antall
HERDEBETINGELSER:
Vannlagring i grader
STØPPEDATO
kg
kg
17 liter
10kg/m^3
6,035
26 litter
10kg/m^3
9,23
11,237
17,186
11,237
17,186
3,315
5,07
0,7227
0,04428
2,548
1,151
0,0677
3,8513
(ViscoCrete RMC-420M)
0,054
0,0826
0,17
0,26
125
20
108
20
4
1
2
20 C
25.03.2015
20 C
Vedlegg 6.2 Blandeskjema
Gruppe B15B06
støptdato:25.03.15
MATERIALSAMMENSETNING
SEMENT FA 100
TILSAG
kg
Tørr fingrus
kg
Tilleg for vann innhold 4%
Sum fingrus
Tørr stein
Tilleg for vann
Nødvendig steinmengde
17 liter
30kg/m^3
6,035
26 litter
30kg/m^3
9,23
18,819
0,7275
19,546
11,237
28,782
1,151
29,933
17,186
11,237
17,186
0,7227
0,04428
2,548
1,151
0,0677
3,8513
(ViscoCrete RMC-420M)
0,054
0,054
0,51
0,78
17
20
11
20
4
0
1
2
20 C
25.03.2015
20 C
VANN:
Sum vanntilsetning i følge V/C- forhold
-Vann i grus og stein
-Vann i tilsetningsstoff
Nødvendig vannmengde kg
TILSETNINGSSTOFF
Type
18% TØRRSTOFF
Mengde
FIBER STÅL
Type Dramax 3D 80/60 BG
Mengde
kg
KONSTANS:
Synkkjegle
mm
Tempertur
c
PRØVELEGMER:
Terninger 100x100x100
Antall
Bjelker 150x150x550
Antall
HERDEBETINGELSER:
Vannlagring i grader
STØPPEDATO
kg
kg
Dramix®
Data Sheet
Aspect ratio
3D
Bright
Loose
45/50 L
Dramix ®
Conforms to
ASTM A820
0749-CPD
EN 14889-1
PERFORMANCE
PRODUCT CERTIFICATES
Material properties
Conforms to
0749-CPD
Tensile strength: Rm,nom: 1.115 N/mm
Tolerances: ± 7,5% Avg
Young’s Modulus: ± 210.000 N/mm2
2
EN 14889-1
Dramix® is certified for structural use
according to EN 14889-1 (system ‘1’).
Detailed information is available on request.
Geometry
50 mm
All Dramix® plants are ISO 9001 and
ISO 14001 certified.
Diameter (d) 1,05 mm
80
Aspect ratio (l/d)
45
55
45
PACKAGING
Fibre network
Bekaert supplies all of the support you need
for your project. We help you determine the
most suitable fibre types, calculate optimal
dosages, select the right concrete quality.
Contact your local support.
2,9 km per m3 (for 20 kg/m3)
2.802 fibres/kg
Minimum dosage:
20 kg per m3 (according to CE)
Go to www.bekaert.com/dosingdramix
for our recommendations on handling,
dosing and mixing.
Dramix® range
BAGS 20 kg
BIG BAG 800 kg
Dramix ®
5D 4D 3D
Tensile strength
Modifications reserved.
All details describe our products in general form only.
For detailed information, product specifications
available on request.
65
Dramix ®
Dramix® 3D is a cost efficient solution for
> flooring
> tunnel applications
> precast
> residential applications
Length (l)
SYSTEM CERTIFICATES
Dramix®®
Dramix
> original anchorage
> standard tensile strength
3D
Fibre family
Dramix ®
Dramix® 3D is the reference in steel fibre
reinforcement. Combining high performance,
durability and ease-of-use, 3D provides you
with a time-saving and cost-efficient solution
for most common applications.
ASTM A820
STORAGE
Wire ductility
Anchorage strength
KEEP DRY
NO STACKING
71.31.05 - 09/2012
DRAMIX® 3D
Length
Dramix®
Data Sheet
Aspect ratio
3D
Bright
Glued
65/60 G
Dramix ®
Conforms to
ASTM A820
0749-CPD
EN 14889-1
PERFORMANCE
PRODUCT CERTIFICATES
Material properties
Conforms to
0749-CPD
Tensile strength: Rm,nom: 1.160 N/mm
Tolerances: ± 7,5% Avg
Young’s Modulus: ± 210.000 N/mm2
2
EN 14889-1
Dramix® is certified for structural use
according to EN 14889-1 (system ‘1’).
Detailed information is available on request.
Geometry
60 mm
All Dramix® plants are ISO 9001 and
ISO 14001 certified.
Diameter (d) 0,90 mm
80
Aspect ratio (l/d)
65
55
45
PACKAGING
Fibre network
Bekaert supplies all of the support you need
for your project. We help you determine the
most suitable fibre types, calculate optimal
dosages, select the right concrete quality.
Contact your local support.
3,0 km per m3 (for 15 kg/m3)
3.183 fibres/kg
Minimum dosage:
15 kg per m3 (according to CE)
Go to www.bekaert.com/dosingdramix
for our recommendations on handling,
dosing and mixing.
Dramix® range
BAGS 20 kg
BIG BAG 1100 kg
Dramix ®
5D 4D 3D
Tensile strength
Modifications reserved.
All details describe our products in general form only.
For detailed information, product specifications
available on request.
65
Dramix ®
Dramix® 3D is a cost efficient solution for
> flooring
> tunnel applications
> precast
> residential applications
Length (l)
SYSTEM CERTIFICATES
Dramix®®
Dramix
> original anchorage
> standard tensile strength
3D
Fibre family
Dramix ®
Dramix® 3D is the reference in steel fibre
reinforcement. Combining high performance,
durability and ease-of-use, 3D provides you
with a time-saving and cost-efficient solution
for most common applications.
ASTM A820
STORAGE
Wire ductility
Anchorage strength
KEEP DRY
NO STACKING
71.22.05 - 09/2012
DRAMIX® 3D
Length
Dramix®
Data Sheet
Aspect ratio
3D
Bright
Glued
80/60 G
Dramix ®
Conforms to
ASTM A820
0749-CPD
EN 14889-1
PERFORMANCE
PRODUCT CERTIFICATES
Material properties
Conforms to
0749-CPD
Tensile strength: Rm,nom: 1.225 N/mm
Tolerances: ± 7,5% Avg
Young’s Modulus: ± 210.000 N/mm2
2
EN 14889-1
Dramix® is certified for structural use
according to EN 14889-1 (system ‘1’).
Detailed information is available on request.
Geometry
60 mm
All Dramix® plants are ISO 9001 and
ISO 14001 certified.
Diameter (d) 0,75 mm
80
Aspect ratio (l/d)
80
55
45
PACKAGING
Fibre network
Bekaert supplies all of the support you need
for your project. We help you determine the
most suitable fibre types, calculate optimal
dosages, select the right concrete quality.
Contact your local support.
2,9 km per m3 (for 10 kg/m3)
4.584 fibres/kg
Minimum dosage:
10 kg per m3 (according to CE)
Go to www.bekaert.com/dosingdramix
for our recommendations on handling,
dosing and mixing.
Dramix® range
BAGS 20 kg
BIG BAG 1100 kg
Dramix ®
5D 4D 3D
Tensile strength
Modifications reserved.
All details describe our products in general form only.
For detailed information, product specifications
available on request.
65
Dramix ®
Dramix® 3D is a cost efficient solution for
> flooring
> tunnel applications
> precast
> residential applications
Length (l)
SYSTEM CERTIFICATES
Dramix®®
Dramix
> original anchorage
> standard tensile strength
3D
Fibre family
Dramix ®
Dramix® 3D is the reference in steel fibre
reinforcement. Combining high performance,
durability and ease-of-use, 3D provides you
with a time-saving and cost-efficient solution
for most common applications.
ASTM A820
STORAGE
Wire ductility
Anchorage strength
KEEP DRY
NO STACKING
71.28.05 - 09/2012
DRAMIX® 3D
Length
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
6.4
Trykktest resultat
Støpested:
Betonglaboratoriet ved Høgskolen i Østfold
Betongtype:
B30
Uten fiber
Støpt dato:
03.03.2015
Prøve dato:
20.04.2
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
60,9
60,7
61,0
Densitet kg/m^3
238,8
2378,7
2383,8
Midl.trykkfasthet N/mm^2
60,867
Gjenn.densitet kg/m^3
2383
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
Volum (dm^3)
1
2,372
1,3769
0,9951
2
2,362
1,369
0,993
3
2,391
1,388
1,003
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒕𝒆𝒕 =
𝑽𝒆𝒌𝒕 𝒊 𝒍𝒖𝒇𝒕
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎 = 𝑽𝒆𝒌𝒕 𝒊 𝒍𝒖𝒇𝒕 − 𝑽𝒆𝒌𝒕 𝒊 𝒗𝒂𝒏𝒏
𝑴𝒊𝒅𝒅𝒆𝒍𝒕𝒓𝒚𝒌𝒌 = 𝒈𝒋𝒆𝒏𝒏𝒐𝒎𝒔𝒏𝒊𝒕𝒕 𝒂𝒗 𝒕𝒓𝒚𝒌𝒌𝒆𝒕
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
Gruppe Nr: B15B06
Trykktest
Fibertype: Dramix 3D 45/50BL
Støpt dato:
06.03.2015
Fibermengde: 20kg/m^3
Prøve dato:
23.04.2015
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
59,7
60,0
48,2
Densitet kg/m^3
2382,8
2411,9
2387,1
Midl.trykkfasthet N/mm^2
55,97
Gjenn.densitet kg/m^3
2393
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
Volum (dm^3)
1
2,359
1,369
0,990
2
2,383
1,395
0,988
3
2,368
1,376
0,992
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
Gruppe Nr: B15B06
Trykktest
Støpested:
Betonglaboratoriet ved Høgskolen i Østfold
Betongtype:
B30
Fibertype: Dramix 3D 45/50BL
Støpt dato:
Fibermengde: 40kg/m^3
06.03.2015
Prøve dato:
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
58,1
56,0
53,8
Densitet kg/m^3
2391
2388
2388
Midl.trykkfasthet N/mm^2
55,97
Gjenn.densitet kg/m^3
2389
23.04.2015
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
Volum (dm^3)
1
2,406
1,400
1,006
2
2,386
1,387
0,999
3
2,400
1,395
1,005
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
Gruppe Nr: B15B06
Trykktest
Støpested:
Betonglaboratoriet ved Høgskolen i Østfold
Betongtype:
B30
Fibertype: Dramix 3D 65/60BG
Støpt dato:
24.03.2015
Fibermengde: 15kg/m^3
Prøve dato:
11.05.2015
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
48,9
37,7
50,1
Densitet kg/m^3
2325
2117
2348
Midl.trykkfasthet N/mm^2
45,57
Gjenn.densitet kg/m^3
2263
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
Volum (dm^3)
1
2,316
1,320
0,996
2
2,227
1,218
1,052
3
2,353
1,351
1,002
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
Gruppe Nr: B15B06
Trykktest
Støpested:
Betonglaboratoriet ved Høgskolen i Østfold
Betongtype:
B30
Fibertype: Dramix 3D 65/60 BG
Støpt dato:
24.03.2015
Fibermengde: 35kg/m^3
Prøve dato:
11.05.2015
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
51,1
51,2
51,4
Densitet kg/m^3
2357
2387
2383
Midl.trykkfasthet N/mm^2
51,23
Gjenn.densitet kg/m^3
2375
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
Volum (dm^3)
1
2,407
1,386
1,021
2
2,394
1,391
1,003
3
2,421
1,405
1,016
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
Gruppe Nr: B15B06
Trykktest
Støpested:
Betonglaboratoriet ved Høgskolen i Østfold
Betongtype:
B30
Fibertype: Dramix 3D 80/60 BG
Støpt dato:
25.03.2015
Fibermengde: 10kg/m^3
Prøve dato:
12.05.2015
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
39,2
12,9
44,1
Densitet kg/m^3
2299
2315
2294
Volum (dm^3)
Midl.trykkfasthet N/mm^2
32,07
Gjenn.densitet kg/m^3
2302,6
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
1
2,320
1,311
2
2,310
1,312
0,998
3
2,278
1,285
0,993
1,009
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
Gruppe Nr: B15B06
Trykktest
Støpested:
Betonglaboratoriet ved Høgskolen i Østfold
Betongtype:
B30
Fibertype: Dramix 3D 80/60 BG
Støpt dato:
25.03.2015
Fibermengde: 30kg/m^3
Prøve dato:
12.05.2015
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
53,4
54,4
53,0
Densitet kg/m^3
2374
2384
2383
Midl.trykkfasthet N/mm^2
53,6
Gjenn.densitet kg/m^3
2380
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
Volum (dm^3)
1
2,362
1,367
0,995
2
2,420
1,4,5
1,015
3
2,345
1,361
0,984
Gruppe Nr: B15B06
Vedlegg 6.4 Trykktest resultat
Trykktest
Støpested:
Betonglaboratoriet ved Høgskolen i Østfold
Betongtype:
B30
Fibertype: Dramix 3D
65/60 BG
Fibermengde: 30kg/m^3
Støpt dato:
24.03.2015
Prøve dato:
11.05.2015
Prøve Nr:
1
2
3
Prøvealder:
48 døgn
48 døgn
48 døgn
Høyde mm
100
100
100
Sidekanter (d) mm
100
100
100
Trykkflate mm^2
10000
10000
10000
Trykkfasthet
N/mm^2
51,1
51,2
51,4
Densitet kg/m^3
2,357
2,387
2,383
Planhet avvik
trykkflate<+/0,0006d
Midl.trykkfasthet
N/mm^2
Gjenn.densitet kg/m^3
Prøve Nr:
Vekt i luft (kg)
Vekt i vann (kg)
Volum (dm^3)
1
2,407
1,386
1,021
2
2,394
1,391
1,003
3
2,421
1,405
1,016
Vedlegg 6.5 Momentkapasitet for fiberarmert betong
6.5
Moment kapasitet for fiberarmert betong:
𝑓𝑅,3
Bjelke1.2
bjelke1.2.1
bjelke1.2.2
bjelke1.2.3
Sum
Gjennomsnitt
bjelke1.2
𝑓𝑅,3 K
s
1,18 1,7
0,09
bjelke1.3.1
bjelke1.3.2
bjelke1.3.3
Sum
Gjennomsnitt
bjelke1.3
𝑓𝑅,3 K
s
0,3
bjelke1.4.1
bjelke1.4.2
bjelke1.4.3
Summ
Gjennomsnitt
bjelke1.4
𝑓𝑅,3 K
s
1,3
1,7
𝑓𝑅𝑘,3 =
𝑓𝑅,3 − 𝑘 ∗ 𝑠
1,027
0,58
1,36
0,98
0,6
Variansen Standardavviket
0,02508
=
0,00836
3
√𝑉𝑎𝑟𝑖𝑒𝑛𝑠𝑒𝑛
=0,0914
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5 =
0,37 ∗ 𝑓𝑅𝑘,3
0,38
Differanse=
Gjenn.snit-𝑓,3
-0,39
0,39
0,01
𝛾𝑐𝑓
1,5
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
=
𝛾𝑐𝑓
0,25
Kvadratisk av
differanse
0,1521
0,1521
0,0001
0,30
𝑀𝑅𝑑 =
0,4*𝑓𝑓𝑡𝑑,,2,5 ∗ 𝑏 ∗ ℎ𝑠 2
[kNm]
0,23
Variansen Standardavviket
0,3
3
= 0,1
√𝑉𝑎𝑟𝑖𝑒𝑛𝑠𝑒𝑛
=0,316
0,97
𝑓𝑅𝑘,3
= 𝑓𝑅,3 − 𝑘
∗𝑠
0,46
𝑓𝑅,3
Bjelke1.4
Kvadratisk av
differanse
0,016
0,0016
0,00748
0,02508
1,1825
𝑓𝑅,3
Bjelke1.3
0,97 1,7
1,056
1,2227
1,269
Differanse=
Gjenn.snit-𝑓,3
-0,1265
0,0402
0,0865
2
0,52
1,38
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
= 0,37
∗ 𝑓𝑅𝑘,3
0,17
Differanse=
Gjenn.snit-𝑓,3
-0,7
0,78
-0,08
𝛾𝑐𝑓
1,5
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
=
𝛾𝑐𝑓
0,113
Kvadratisk av
differanse
0,49
0,60
0,0064
1,096
𝑀𝑅𝑑 =
0,4*𝑓𝑓𝑡𝑑,,2,5 ∗ 𝑏 ∗ ℎ𝑠 2
[kNm]
0,106
Variansen Standardavviket
«s»
1,096
√𝑉𝑎𝑟𝑖𝑒𝑛𝑠𝑒𝑛
=
3
=0,6
0,365
1,3
𝑓𝑅𝑘,3
= 𝑓𝑅,3 − 𝑘
∗𝑠
0,28
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
= 0,37
∗ 𝑓𝑅𝑘,3
0,1
𝛾𝑐𝑓
1,5
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
=
𝛾𝑐𝑓
0,07
𝑀𝑅𝑑 =
0,4*𝑓𝑓𝑡𝑑,,2,5 ∗ 𝑏 ∗ ℎ𝑠 2
[kNm]
0,065
Vedlegg 6.5 Momentkapasitet for fiberarmert betong
𝑓𝑅,3
Bjelke1.5
bjelke1.5.1
bjelke1.5.2
bjelke1.5.3
Summ
Gjennomsnitt
bjelke1.5
𝑓𝑅,3 K
s
2,51 1,
7
1,63
4,8
1,06
1,68
Differanse=
Gjenn.snit-𝑓,3
-2,29
1,44
0,83
Kvadratisk av
differanse
5,244
2,074
0,69
8,008
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5 =
0,37 ∗ 𝑓𝑅𝑘,3
𝛾𝑐𝑓
Variansen standardavviket
8,008
3
=
2,67
√𝑉𝑎𝑟𝑖𝑒𝑛𝑠𝑒𝑛
=1,634
2,51
𝑓𝑅𝑘,3 =
𝑓𝑅,3 − 𝑘 ∗ 𝑠
-0,26
-0,1
1,5
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
=
𝛾𝑐𝑓
-0,064
 𝑀𝑅𝑑 =
0,4*𝑓𝑓𝑡𝑑,,2,5 ∗ 𝑏 ∗ ℎ𝑠 2
[kNm]
-0,06
 Momentkapasitet er negativ fortegn og skyldes at standardavviket er store og fører
at 𝑓,3 = 𝑓𝑅,3 − 𝑘 ∗ 𝑠 blir mindre enn null.
Dermed vil prøvebjelken 1.5 generelt ikke ha tilstrekkelig momentkapasitet.
Bjelke1.6
bjelke16.1
bjelke1.6.2
bjelke1.6.3. #
Sum
Gjennomsnitt
bjelke1.5
𝑓𝑅,3 k
s
𝑓𝑅,3
1,037
0,74
……..
Differanse=
Gjenn.snit-𝑓,3
0,297
0,3
………..
Kvadratisk av
differanse
0,088
0,09
………
0,178
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5 =
0,37 ∗ 𝑓𝑅𝑘,3
𝛾𝑐𝑓
Variansen Standardavviket
0,178
2
√𝑉𝑎𝑟𝑖𝑒𝑛𝑠𝑒𝑛
=0,298
𝑓𝑓𝑡𝑑,𝑟𝑒𝑠,2,5
𝑓𝑓𝑘,𝑟𝑒𝑠,2,5
=
𝛾𝑐𝑓
0,057
𝑀𝑅𝑑 =
0,4*𝑓𝑓𝑡𝑑,,2,5 ∗ 𝑏 ∗ ℎ𝑠 2
[kNm]
0,053
=
0,089
0,74
𝑓𝑅𝑘,3 =
𝑓𝑅,3 − 𝑘 ∗ 𝑠
1, 0,3
0,23
0,085
1,5
7
# Bjelke nr: 1.6.3 ble ødelagt dermed er ikke regnet med.
 Bjelke nr: 1.7:
2 av de tre bjelkene er blitt ødelagt. Så er det ikke mulig å lage slik tabell som viser
momentkapasitet etter hensyn til standardavviket.
Etter å ha sammenlignet med alle prøvebjelkene som lykkes er bjelke nr:1.2, som gir størst
momentkapasitet etter Kanstad[NTNU] sin veiledning 2011.
Vedlegg 6.6 skjermebilde fra maskinresultat
6.4
Skjermbilde fra maskinresultat
figur : bjelke 1.1.1
Figur: bjelke1.1.2
Figur: bjelke 1.1.3
Vedlegg 6.6 skjermebilde fra maskinresultat
Figur: bjelke1.2.1
Figur: bjelke 1.2.2
Figur: bjelke 1.2.3
Vedlegg 6.6 skjermebilde fra maskinresultat
Figur: bjelke 1.3.1
Figur: bjelke 1.3.2
Figur: bjelke1.3.3
Vedlegg 6.6 skjermebilde fra maskinresultat
Figur : bjelke 1.4.1
Figur : bjelke1.4.2
Figur: bjelke 1.4.3
Vedlegg 6.6 skjermebilde fra maskinresultat
Figur: bjelke 1.5.1
Figur: bjelke 1.5.2
Figur: bjelke 1.5.3
Vedlegg 6.6 skjermebilde fra maskinresultat
Figur: bjelke 1.6.1
Figur: bjelke 1.6.2
Figur:bjelke1.6.3
Vedlegg 6.6 skjermebilde fra maskinresultat
Figur: bjelke 1.7.1
Figur: bjelke 1.7.2
Figur: bjelke 1.7.3
Vedlegg 6.7 Møtereferat B15B06
Møtereferat Nr:1
Distribusjon: Gruppe B15B06 medlemmer
Kopi til:
Dato: 09.02.2015
Sekretær: Abdifatah
Tid: 10:30
Varighet: 3 timer
Sted: s128.
Skrevet: 09.02.2015
Deltakere:
Fraværende:
Abdifatah Awil
Feysal bile
Ali Kassim
Møte mål: Gruppen forbereder seg og komme med klarhet snarest mulig.
Agende: Diskutere problemstilling som er aktuell for oppgaven
Punkt Nr:
Ansvarlig
Tidsfrist
Vite nødvendig material behov for oppgaven ved hjelp av Trond Drøbak Abdifatah
16.02
Samle litteraturliste for stålfiberarmert betong
Ali & feysal 16.02
Møte med Faglærer Inge R. for å vite mer på oppgaven.
Abdifatah
Etter avtale
Nestemøte: besluttet at alle skal møte opp 20.02 på rom S503
Kommentar:
Møtereferat Nr:2
Distribusjon: Gruppe B15B06 medlemmer
Kopi til:
Dato: 20.02.2015
Sekretær: Feysal Bile
Tid: 12:00
Varighet: 2 timer
Sted: Rom S503
Skrevet: 20.02.2015
Deltakere:
Fraværende:
Abdifatah Awil
Feysal bile
Ali Kassim
Møte mål:
Agende: klargjøring til å starte støpningen av bjelker og terningen nest møte.
Punkt Nr:
Ansvarlig Tidsfrist
Kjøpe forskalingen og lage 6 bjelke forskallinger
Alle
Lage forskallingskassene til bjelkene i betonglaben ved Høgskolen i Østfold
Alle
03.03
Rydding av blandeskjema, lage blandeskjema og internkontroll
Ali
03.03
Blitt enig om støpe dato skal være 03,06,24,25 mars
Alle
03.03
Ta mest mulig bilder og videoer mens det går prosessen
Feysal
03.03
Bekreft at alle materialene er på plass (i betonglabben)
Alle
27.02
Ta en vurdering om framdriftsplan hver fredag kl:13. vurderingen vil hjelpe
Alle
oss hva som er gjort og ikke gjort i framdriftsplan.
Nestemøte: 03.03 i betonglaben ved Høgskolen i Østfold
Kommentar:
Vedlegg 6.7 Møtereferat B15B06
Møtereferat Nr:3
Distribusjon: Gruppe B15B06 medlemmer
Kopi til:
Dato: 03.03
Sekretær: Feysal
Tid: 09:15
Varighet: 4,5timer
Sted: Betonglaben
Skrevet: 03.03
Deltakere:
Fraværende:
Abdifatah Awil
Feysal Bile
Ali Kassim
Møte mål: Rive forskalingen, lage merk på bjelkene og legge inn i vann med 20c
Agende:
Punkt Nr:
Ansvarlig
Tidsfrist
Lage de viktigste aktiviteter i hovedoppgaven
Ali og Abdifatah
06.03
Overføring de viktigste aktivitetene i fremdriftsplan som MS-prosjekt
Feysal
25.03
Diskutere hva som var hindringen på første støpte bjelkene
Alle
04.03
Gjøre ferdig blandeskjema til neste støpning og interkontroll
Ali
06.03
Nestemøte: 06.03 kl. 09:15 for å støpe 6bjelker
Kommentar:
Møtereferat Nr:4
Distribusjon: Gruppe B15B06 medlemmer
Dato: 06.03
Tid: 09:15
Sted: Betonglaben, s103
Deltakere:
Abdifatah Awil
Feysal Bile
Ali Kassim
Møte mål: Støpe 6 bjelker med fiber type Dramix 3D 45/50BL
Agende:
Punkt Nr:
Liste opp hva vi skal lære om maskinen: bøyestrekk, deformasjon og trykk
Forprosjekt skal gjøres ferdig og leveres i innleveringsrom
Ta mest mulig bilder
Etabler Dropbox
Start rapportskriving og legge inn i Dropboxen
Gruppen tar møte med veilederen for å endelig avklare om oppgaven
Nestemøte:
Kommentar:
Kopi til:
Sekretær: Feysal
Varighet: 6 timer
Skrevet:06.03
Fraværende:
Ansvarlig
Alle
Abdifatah
Feysal og Ali
feysal
Alle
Alle
Tidsfrist
30.03
01.04
30.03
10.03
15.03
27.03
Møtereferat Nr:5
Distribusjon: Gruppe B15B06 medlemmer
Dato: 06.04
Tid: 09:15
Kopi til:
Sekretær: Feysal
Varighet: 2.5 timer
Vedlegg 6.7 Møtereferat B15B06
Sted: Betonglaben, s103
Skrevet: 06.04
Deltakere:
Fraværende:
Abdifatah Awil
Feysal bile
Ali Kassim
Møte mål: Krisemøte om forsinkelse av prøvingen pga. feil på den nye maskinen
Agende:
Punkt Nr:
Ansvarlig
Tidsfrist
Leverandøren må hente noen som kan fikse problemene fra Italia eller
Alle
Snarest
England
Vurdere om vi sender bjelkene til laboratoriet statensvegvesen, hvis
Abdifatah 20.04
bøyemaskinen ikke fungerer innen en uke
Inndeling av rapportskriving og internkontroll
Ali
07.04
Opplæringen på nye maskinen
Alle
Levere midtveisrapport
Abdifatah 15.05
Nestemøte: 11.04 for å starte testene trykktesting og bøyetesting
Kommentar: Det var store bekymring om den nye maskinen
Møtereferat Nr:6
Distribusjon: Gruppe B15B06 medlemmer
Dato: 11.04
Tid: 09:15
Sted: Betonglaben, s103
Deltakere:
Abdifatah Awil
Feysal Bile
Ali Kassim
Møte mål:
Agende:
Punkt Nr:
Invitasjon, redigering video, rydding av rapporten, analyse og konklusjon,
analyse, konklusjon, sammendrag
Resultat fra maskinen, lage diagrammer, tabeller, referanseliste, vedlegg,
ordforklaring og kamstålarmering
Nestemøte: 30.05
Kommentar: Hoved oppgaven må være ferdig senest 02.06
Kopi til:
Sekretær: Feysal
Varighet: 4 timer
Skrevet: 12.04
Fraværende:
Ansvarlig
Abdifatah
Feysal
Ali
Tidsfrist
30.05
30.05
30.05