Betonirakenteiden liimausvahventamisella lisää kantavuutta

Tartunnan murtotavat pintaan liimatulla vahvennuksella
Tartunnan murtotavat pintaan liimatulla vahvennuksella, muokattu lähteestä (L.C. Hollaway, M.B. Leeming Strengthening of reinforced concrete structures, Using externally-bonded FRP composites in structural and civil engineering, Woodhead publishing, 1999).

Betoni- ja siltarakenteiden tutkimusryhmässä on tehty tutkimusta betonirakenteiden liimausvahventamiseen liittyen. Väylävirasto ja Tampereen yliopisto ovat rahoittaneet tämän tutkimuksen, mikä käsittelee betonirakenteiden liimausvahventamisesta taivutukselle. Tutkimuksessa on valmistunut diplomityö, jossa on selvitetty mitkä aiheet liimausvahventamisessa ovat kehittyneet parin vuosikymmenen aikana. Tavoitteena oli esittää oleelliset asiat, jotka suunnittelijan tulee ottaa huomioon liimausvahventamisen suunnittelussa.

Betonirakenteita voidaan vahventaa taivutukselle ja leikkaukselle liimausvahventamalla. Liimausvahventamista koskevaa kirjallisuutta on suomeksi tarjolla erittäin vähän, ja ajantasaista kirjallisuutta ei ole. Väylävirastolla onkin Betonirakenteiden liimausvahventamisohje päivitystyön alla, joten tämä tutkimus teetettiin tuon työn tausta-aineistoksi. Eurokoodeissa liimausvahventamista ei ole ohjeistettu, mutta tulevan päivityksen myötä Eurokoodi 2 saa liimausvahventamista koskevan liitteen.

Liimausvahventamisessa rakenteen vedetylle pinnalle liimataan tavallisesti polymeeripitoisella liimalla hyvin vetoa kestävää materiaalia, eli teräslevyjä tai komposiitteja. Vahvennuksen tartunnan murtuminen ennen betonin puristusmurtoa tai vahvikkeen vetomurtoa nousi tärkeimmäksi käsiteltäväksi asiaksi. Tartunnan murtumiseen johtavat syyt ovat tiedossa paremmin kuin ennen, ja eri tartunnan murtotapojen huomioimiseen on annettu suunnitteluohjeistuksissa laskentamenetelmiä. Useimmissa laskentamenetelmissä on liimauksen tartuntaan perustuva teoreettinen lähestymistapa, jossa on käytetty kuormituskokeilla määritettyjä kertoimia.

Perinteisen pintaan liimaus –menetelmän lisäksi työssä on esitetty uudempi menetelmä, jossa vahvikkeet asennetaan betonipeitteeseen tehtyihin uriin. Betonipeitteeseen asennetuilla vahvikkeilla on parempi yhteistoiminta rakenteen kanssa, ja ne ovat paremmin suojattuna ympäristörasituksilta.

Miska Hangan diplomityö on ladattavissa täältä.

Lisätietoja:

professori Anssi Laaksonen