hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Studie av kolfiberförstärkningar i betongkonstruktioner: teori, problematik och metodik
University of Gävle, Department of Technology and Built Environment.
2009 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Arbetet syftar till att genom en litteraturstudie samt ett antal kortare intervjuer som skickas ut via e-post göra en grundläggande undersökning av CFRP (Carbon fibre reinforced polymers) därtill hur användningen av förstärkningsmetoderna ser ut idag. Rapporten skall ta upp hur projektörer bör arbeta när de träffar på produkter som är nya på marknaden.

Att förstärka betongkonstruktioner med kolfiberförstärkning har blivit allt mer vanligt under de senaste åren. Även stålband eller stålbalkar används för att förstärka bjälklag och liknande konstruktionselement. Anledningen till att en byggnad eller annan typ av konstruktion måste förstärkas kan bero på ett flertal olika saker, bland annat om byggnadens användningsområde ändras.

Kolfiberförstärkning är i jämförelse med stål mycket starkt i förhållande till sin vikt. Tunna förstärkningar gör stor skillnad. Därför tar förstärkningen väldigt liten plats. Kompositen består av kolfiber som fästs mot betongens yta med härdplasten epoxi. Det är väldigt viktigt att både epoxin samt kolfibern behandlas på rätt sätt för att förstärkningen skall bli korrekt utförd. Kolfiberförstärkningen korroderar inte samt är mycket beständig. Dock kan endast dragkrafter tas upp, fibrerna bucklas om de utsätts för tryckkrafter. Kolfiberförstärkning kan användas för att ta upp dragspänningar i balkar orsakade av böjning eller skjuvspänningar orsakade av tvärkrafter. Pelare kan förstärkas mot spänningar orsakade av normalkrafter eller spänningar som uppkommer av böjning. Dimensioneringen samt monteringen av förstärkningen måste göras noggrant för att förstärkningen skall fungera tillfredställande. Faktorer som fukt och smuts på arbetsplatsen måste kontrolleras för att kompositen skall fungera optimalt.

I dagsläget finns ingen standardisering för produkterna i Sverige. Avsaknaden av en standard gör att det blir svårt att jämföra forskningsreslutat med varandra eftersom testen ställs upp av olika forskningsgrupper efter deras egna kriterier. Det saknas även en internationell standard för hur tester skall ställas upp. Det kan finnas flera anledningar till varför det fortfarande inte finns någon standard för kolfiberförstärkningar. Det kan bland annat bero på att metoderna fortfarande är ganska nya eller att det ingen tagit initiativ till att utforma en standard ännu.

Projektörer tillsammans med entreprenörer som handskas med materialet måste vara utbildade eftersom dimensioneringen av förstärkningen är ganska komplicerad samt att förhållandena på arbetsplatsen måste vara goda. Slutligen så måste förstärkningen vara korrekt utförd för att uppfylla Lag(1994:847) som innehåller tekniska egenskapskrav på byggnader.

I ett antal intervjuer som skickats ut till personer vid större svenska företag undersöks i vilken utsträckning kolfiberförstärkningen används. Även som vad olika aktörerna i byggbranschen anser om metoden att förstärka betongkonstruktioner med kolfiber. Svaren visar att kolfiberförstärkningar är dyra jämfört med andra metoder dessutom att en standardisering av metoderna skulle behövas. Dessutom framkommer det hur viktigt det är med kunskaper samt utbildning i ämnet. Men också att CFRP är en populär förstärkningsmetod. Särskilt i trånga utrymmen.

Resultatet består av ett förslag till en utbildningsplan för projektörer och entreprenörer. I resultatet ingår även ett stycke för hur projektörer metodiskt bör arbeta när de ställs inför projekt där produkter de inte är bekanta med kan vara inblandade.

Abstract [en]

The goal of the thesis is to perform an investigation of CFRP (Carbon fibre reinforced polymers) by reviewing literature and performing an interview study. The thesis will discuss how a consultant should when facing products that is new to her/him

In recent years it has become more common to reinforce existing concrete structures using carbon fibre reinforced polymers. Another common method is to reinforce concrete elements with either beams or thinner sheets of steel. There are several reasons why a certain building or other types of construction need reinforcing. One reason being the scope of use changes. Compared to steel carbon fibre is a very light material that is able to support very big loads compared to its own weight. Because of its strength a layer of just a few millimeters of CFRP that is attached to a structure significantly increases its load capacity. The composite consists of carbon fibre that is attached to the concrete using epoxy to form the adhesive bond. It is of outmost importance that the CFRP is treated with care for it to work as intended. It is very resistant to corrosion but it may only be subjected to tension. If the fibre is compressed it might buckle.

CFRP may be used to strengthen a construction subjected to tension forces, shear forces or eccentric forces and finally longitudinal forces. There are three types of CFRP laminates, fabrics (or weave) and bars witch all can be applied in different ways. Calculation and installation of the products must be done with care to make sure that the reinforcement works as intended. Moisture and particles at the worksite must be removed. Otherwise they might interfere and prevent the adhesive to bond the CFRP to the concrete.

Currently there is no standardized way to use the products in Sweden. This makes it difficult to compare results from research because the tests are designed by differed research groups with their own criteria. An international test standard is also nonexistent. Reason behind why there currently is no standard might be that the methods still are relatively new to the market. It might also be because no one has taken it upon themselves to perform the work needed to produce a standard.

Constructors and entrepreneurs who use the products need to have the correct education to be suitable for handling CFRP. The design process might be a bit complicated and the conditions at the worksite need to be well prepared for the reinforcing system to bond to the concrete. Finally the reinforcement work is required to fulfill the laws and demands which are established in the Swedish law Byggnadsverkslagen.

The interviews was sent to employees within large Swedish corporations to investigate to what extent they use CFRP. Their general opinions about the products were also collected. The interviews show that generally CFRP is regarded as an expensive yet an exceptional method for strengthening: Also that a standard would help very the methods. In addition to this the interviews also show that education is a very important factor that needs to be considered.

The result of this thesis is suggestion for an education plan for consultants and entrepreneurs who is interested in using CFRP. Included in the result is also a plan that discuses how consultants should approach new products that they are not familiar with.

Place, publisher, year, edition, pages
2009. , p. 46
Keywords [sv]
kolfiber, förstärkning, betong, teori, utbildning
National Category
Building Technologies
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-4684Archive number: TEX 090526OAI: oai:DiVA.org:hig-4684DiVA, id: diva2:223327
Presentation
(English)
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2009-06-24 Created: 2009-06-11 Last updated: 2009-06-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1310 kB)1369 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1310 kBChecksum SHA-512
3c84ec349a4ac6fadec8f80efd113a0d1c3daaeed5727fad24cb82e9c3a5d59b7e6ab463548ba30e81eb9d1732ca3dff47a6b35768909729fdc7fb6465063e71
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Technology and Built Environment
Building Technologies

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1369 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 884 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf