Spenning i betong

I alle betongkonstruksjoner i tidlig alder er betong utsatt for volumendringer forårsaket av sementhydratasjon. Fastholdt i en konstruksjon fører disse volumendringene til at spenninger utvikles. Hvis strekkspenningene overskrider strekkfastheten, risser betongen opp. Riss i betong er uønsket fordi de påvirker konstruksjonens bestandighet, funksjonalitet og utseende.

Avhandlingens første del omhandler en matematisk beskrivelse av spennings/tøynings-utviklingen i ung betong. Det er lagt stor vekt på modellering av tidsavhengig oppførsel. Videre har Bosnjak undersøkt innflytelsen av kryp på selvinduserte spenninger i forskjellige perioder av herding.

For å forbedre modellering av ung betong i elementmetode-programmet DIANA, og samtidig utvide programmets anvendbarhet i praksis, har Bosnjak implementert nye modeller; blant annet er ekvivalent tid innført ved siden av hydratasjonsgrad, sammen med en enkel og kjent modell for varmeutvikling.

Programmet DIANA har vært brukt ved simulering av temperatur og spenning/tøyningsutvikling i en virkelig konstruksjon, Maridalskulverten i Oslo. Et omfattende testprogram ble utført på laboratoriet ved NTNU for å identifisere materialparametre for numeriske beregninger.

Et stort instrumenteringsprogram ble utført på stedet for å måle temperatur og tøyninger i kulverten. Måleresultater har vært sammenliknet med beregningsresultater, og nøyaktigheten i beregningene anses å være tilfredsstillende når usikkerhet i materialmodellering og i målemetoder tas i betraktning.

Avhandlingen har tittelen Self-induced cracking problems in hardening concrete structures / Selv-indusert opprissing i herdnende betongkonstruksjoner . Den er utført ved Institutt for konstruksjonsteknikk, NTNU, med professor Terje Kanstad som hovedveileder. Arbeidet er finansiert av Norges forskningsråd (NFR), EU-projektet IPACS og NFR-projektetet NOR-IPACS.