Betongkonstruksjoner må dimensjoneres for brann og eksplosjoner
For at betongkonstruksjoner skal tåle å bli utsatt for høy temperatur ved brann eller eksplosjon, trenger man kunnskap om hvordan betongen beveger seg.
Assis Arano Barenys som er tilknyttet Ferjefri E39-prosjektet har nylig oppnådd doktorgrad ved NTNU med sitt forskningsprosjekt «Experimental study of reinforced concrete slabs subjected to re-exposure and blast loading», eller på norsk: «Eksperimentell studie av armerte betongplater utsatt for branneksponering og eksplosjonslaster».
Sikkerhet er førsteprioritet
Barenys’ prosjekt tar utgangspunkt i at hensikten med å forstå hvordan betong beveger seg ved høye temperaturer, er å ivareta sikkerheten til trafikanter ved en eventuell brann og/eller eksplosjon i en tunnel. Denne kunnskapen er viktig i designfasen av tunneler. Tunneler har en rørformet struktur som forsterker effekten av varmebelastningen fra en brann og/eller en eksplosjon.
God kunnskap om effekten av kombinasjonen av brann og eksplosjoner er spesielt viktig fordi det i Norge transporteres farlig gods langs veier og i tunneler, noe som kan være en medvirkende årsak til brann og/eller eksplosjon ved trafikkulykker der slik gods er involvert . En annen potensiell årsak til brann og eksplosjoner kan være angrep på infrastruktur (terror eller sabotasje), og dette bør designere inkludere i designfasen av betongkonstruksjoner for å sikre et riktig sikkerhetsnivå.
- Barenys bidrar med viktige funn på et område som mangler eksperimentell forskning. Hans beregningsmetoder og funn bidrar til kalibreringen av numeriske modeller som kan brukes av bruingeniører i designprosessen av fremtidige betongkonstruksjoner i Norge, sier Arianna Minoretti, sjefsingeniør i Statens vegvesen. Hun tilføyer at forskningsprosjektet er spesielt interessant for designfasen av det nye konseptet flytende rørbru som kan være en aktuell konstruksjon for fremtidige fjordkryssingsprosjekter både i Norge og utenlands.
Mer om rørbru i artikkelen De første internasjonale retningslinjene for rørbru er nå publisert.
Har utført laboratorietesting i Norge og Italia
Barenys’ prosjekt har hatt som hovedmål å undersøke den kombinerte effekten av branneksponering og påfølgende eksplosjonslaster på armerte betongplater. Forskningsarbeidet hans inkluderte undersøkelse av de mekaniske egenskapene til materialene ved høye temperaturer, og analyse av effektene av brann og statiske eller dynamiske belastninger på betongplater. Testingen ble utført delvis ved NTNU og delvis ved Politecnico di Milano, hvor det er mulig å utføre slike laboratorietester. Ved å utsette armerte betongplater for temperaturer mellom 360 og 870 grader Celcius, har Barenys testet bevegelsen av de ulike typene betongplatene.
Resultatene fra hans forskningsarbeid viser at betongbevegelse er avhengig av temperaturen og at det er nødvendig å forstå det for å kunne forutsi de ulike måtene betong vil bevege seg ved brann og eksplosjonsbelastninger.
Assis Arano Barenys har oppnådd doktograd ved NTNU med avhandlingen: Experimental study of reinforced concrete slabs subjected to fire exposure and blast loading