Tärinän vaikutus betonin kovettumiseen

Abstract

Liikenteen aiheuttama tärinä kuormittaa korjaustöiden alaisena olevia siltoja, jonka johdosta nopeusrajoitusten asettaminen siltojen korjauskorjaustyömaille on välttämätöntä. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on löytää raja-arvo tärinäolosuhteissa kovettuvalle betonille etsimällä suurin mahdollinen tärinän arvo ilman, että sillä olisi haitallista vaikutusta betonin lujuuden kehitykseen. Työn perusteella on tarkoitus saada lisää tietoa tärinän vaikutuksen alaisena kovettuvan betonin käyttäytymisestä.

Betonin lujuuden testausmenetelminä käytettiin puristus- ja tartunta- ja taivutuslujuuden mittausta. Näistä menetelmistä suurin painoarvo asetettiin sillan korjaustöissä vallitsevimmalle, eli tartuntalujuuden käyttäytymiselle. Tutkimukset tehtiin kahdelle eri SILKO-hyväksytylle korjausbetonille. Betoneista valmistettiin koekappaleet, joista tutkittiin puristuslujuuden ja tartunnan kehittymistä eri tärinäolosuhteissa.

Sillankorjausohjeen SILKO 2.240 mukaan tärinän maksimiarvo saa olla mitattaessa enintään 20 mm/s, ilman että liikenteen nopeutta korjattavalla sillalla tulisi rajoittaa. Työn tuloksena todettiin, että Suomen Rakennelujitus Oy:n kehittämällä betonimassalla tartunta- sekä puristuslujuus heikkenivät vasta tärinän arvolla 61 mm/s. Vertailtavalla betonilla tartuntalujuus heikkeni tärinän ollessa 40 mm/s, kun taas puristuslujuus heikkeni vasta 61 mm/s tärinäolosuhteissa. Taivutuslujuuden tulokset jätettiin kokonaan huomioimatta, sillä saadut mittaustulokset olivat niin pieniä, että tärinän raja-arvoja oli mahdoton tulkita.

Vibration caused by traffic is loading bridges under repair. Therefore it is es-sential to place speed limits into these worksites. The purpose of this work is to find a limit of vibration that exceeds the harmful effect on concrete’s har-dening under these circumstances. The purpose of this project is to gather more information about the behavior of hardening concrete under different kind of vibration loads.

The methods used in this project of testing hardened concrete are bond strength, compressive strength and flexural strength of test specimens. The most valuable information is to get information about concrete’s bond strength, which is the most common test used in bridges under repair. Other tests used are for comparative data. These researches were made for two different concrete mixes which have the SILKO-approval.

The guideline of SILKO 2.240 is that the maximum value of vibration in bridges under repair is 20 mm/s without any restrictions in traffic speed limits. As a result of this work the concrete’s bond strength weakened after the vibration level was 61 mm/s. The same result was gained in compressive tests. This mix was made by Suomen Rakennelujitus Ltd. The other comparative concrete acquired its maximum bond strength at the vibration level of 40 mm/s. The compressive strength of this mix weakened after vibration level was over 61 mm/s. The results of concrete’s flexural strength were so little that it was decided not to bring any of them into this project.