Load-bearing Capacity of Corroded Reinforced Concrete Structures Caused by Carbonation and Exposed to XC4

Concrete corrosion can be visualized as a combination of chemical reaction on concrete and electrochemical reaction on steel reinforcement. Failure of steel reinforcement due to corrosion can inflict significant stress on concrete during load distribution. As such, it is necessary to analyse the long-term effects of corrosion on the load bearing capacity and bending strength of steel reinforcement. This research investigated the mechanical and electrochemical properties of concrete exposed to long-term corrosion for a period of 16 years. Non-destructive testing like crack width measurements, visual examination, electrochemical measurements using Galva Pulse and determination of average chloride content were undertaken to identify the state of corrosion and to ascertain the impact of corrosion on the chemical properties of concrete. Further testing included mechanical tests for load-bearing capacity and compressive strength. The electrochemical measurement results signified the condition of the corroded beam specimens and provided the degree of corrosion at the time of experimentation. Beam specimens with large crack widths, and reinforcement bar diameters showed poor resistance to corrosion. Load-bearing capacities of above mentioned corroded beam specimens were lower when compared to the original measurements before exposure started. The reason was the reduction in cement-steel bonding due to the expansion of rust in the structure. However, compressive strength of concrete almost doubled due to continuous hydration occurring during the cyclic wetting and drying period. This increase in compressive strength of concrete compensated the reduction in load-bearing capacity

Service life of hot-dip galvanised reinforcement bars in carbonated and chloride-contaminated concrete

The dissertation presents the work studying the factors influencing on the service life of hot-dip galvanised reinforcement bars. The experimental part of the study consisted of accelerated corrosion tests among others. The comparison of the measured crack width of concrete with the rate of corrosion values, and also with other measured values such as the corrosion potential, the resistivity of concrete, and the mechanical properties of the steel indicated no correlation irrespective of the duration of the exposure or type of aggressive liquid. The rate of corrosion decreased as a function of exposure time. This was not dependent on the water-to-cement ratio of concrete. Three probable corrosion mechanisms are determined for hot-dip galvanised reinforcement bars in cracked concrete, based on long-term durability tests and other studies. The first mechanism consists of a local dissolution of the eta (η) and zeta (ζ) phases of the zinc layer. In the second mechanism, as a result of the non-uniformity of the zinc coating, local dissolution of the eta (η) and zeta (ζ) phases, together with longitudinal and perpendicular cracking in the zinc layer, may lead to the local separation of the zinc layer. In the third mechanism, as a result of the non-uniformity of the zinc coating, full dissolution of eta (η) phase and partial dissolution of the zeta (ζ) phase, together with longitudinal and perpendicular cracking in the ferrite, may lead to the local separation of the zinc layer and the ferrite. The effects of different reinforcing steels on the service life of outdoor concrete structures were estimated through calculations. A stochastic method based on the probability of damage, Monte Carlo simulation, and reliability and sensitivity analyses were also used. In carbonated intact and cracked concrete the use of hot-dip galvanised reinforcement bars could double the service life compared with the use of ordinary steel reinforcement bars. In chloride-contaminated intact concrete the service life as a result of using hot-dip galvanised reinforcement bars is 3-5 times longer compared with ordinary steel reinforcement bars. The conclusion is based on the results received with the critical water-soluble chloride content, 1.0-1.5 wt%CEM, which is substantially higher than the critical water-soluble chloride content, 0.3-0.4 wt%CEM, for ordinary steel reinforcement bars

Reparation av fukt- och mikrobskadade byggnader

Denna handledning handlar om renovering av fukt- och mikrobskadade byggnader och behandlar de olika faserna i ett renoveringsprojekt, reparationsprojektering och lagstiftningen på området. Utöver befintliga renoveringsmetoder och faktorer som påverkar valet av dessa redogör handledningen för mer detaljerade renoveringsprinciper genom olika principiella lösningar. Handledningen tar också upp kvalitetssäkringsmetoder samt arbetsredskap och metoder som används vid övervakning av renoveringens resultat. I samband med projekt för renovering av fukt- och mikrobskadade byggnader kan också byggnadens energiprestanda förbättras. Då är det viktigt att säkerställa att den renoverade konstruktionen, som eventuellt också försetts med extra värmeisolering, är byggnadsfysikaliskt välfungerande efter de vidtagna åtgärderna. De lösningar som presenteras i handboken är principiella lösningar, och med hjälp av informationen om dessa kan reparationsprojekterare utarbeta detaljerade planer som lämpar sig för olika slags renoveringsprojekt med beaktande av detaljerna och särdragen hos byggnaden, byggnadsdelarna och de installationstekniska systemen. De principiella lösningarna är inte avsedda att tillämpas som sådana vid reparationsprojektering. Problem med inomhusluften och de olägenheter för hälsan som dessa orsakar utgör ofta en väldigt komplex helhet, och därför är det viktigt att man i reparationsprojekteringen har kontroll över helheten. Som ett led i reparationsprojekteringen är det också viktigt att fastställa vilka kvalitetssäkringsmetoder som ska användas i byggplatsfasen samt vilka åtgärder som krävs för att man ska kunna fastställa och följa upp hur väl renoveringen lyckats. Det primära målet med renoveringen är att eliminera de olägenheter för hälsan som fukt- och mikrobskador eller andra föroreningar i inomhusluften orsakar. I reparationsprojekteringen är det viktigt att från fall till fall alltid bestämma vilka renoveringsmetoder som är lämpliga och hur omfattande och grundlig renoveringen ska vara. Ibland krävs det att den skadade konstruktionen rivs och anläggs på nytt för att olägenheterna för hälsan ska kunna elimineras. Andra gånger kan det räcka med att avlägsna den faktor som lett till konstruktionsskador och genom att täta och kapsla in konstruktioner förhindra att föroreningar släpps ut i inomhusluften

Kosteus- ja mikrobivaurioituneiden rakennusten korjaus

Kosteus- ja mikrobivaurioituneiden rakennusten korjausta käsittelevässä oppaassa tarkastellaan korjaushankkeen vaiheita, korjaussuunnittelua ja aiheeseen liittyvää lainsäädäntöä. Käytössä olevia korjausmenetelmien ja niiden valintaan vaikuttavien tekijöiden käsittelyn lisäksi oppaassa esitetään yksityiskohtaisempia korjausperiaatteita periaateratkaisujen kautta. Oppaassa käydään läpi myös laadunvarmistusmenetelmiä sekä korjausten onnistumisen seurannassa käytössä olevia työkaluja ja menetelmiä. Kosteus- ja mikrobivaurioihin liittyvissä korjaushankkeissa voidaan parantaa myös rakennuksen energiatehokkuutta, jolloin on tärkeää varmistua siitä, että korjattu ja mahdollisesti lisälämmöneristetty rakenne on toimenpiteiden jälkeen rakennusfysikaalisesti toimiva. Oppaassa esitetyt ratkaisut ovat periaateratkaisuja, joiden antamien tietojen avulla korjaussuunnittelija voi laatia yksityiskohtaiset suunnitelmat aina kuhunkin korjaushankkeeseen soveltuviksi ottaen huomioon rakennuksen, rakennusosien ja taloteknisten järjestelmien yksityiskohdat ja erityispiirteet. Periaateratkaisuja ei ole tarkoitettu käytettäväksi sellaisenaan korjaussuunnittelussa. Sisäilmaongelmat ja niistä seuraavat terveyshaitat ovat usein varsin monimutkainen kokonaisuus, minkä johdosta korjaussuunnittelussa on keskeistä huolehtia kokonaisuuden hallinnasta. Osana korjaussuunnittelua on tärkeää myös määrittää työmaavaiheessa käytettävät laadunvarmistusmenetelmät sekä korjausten onnistumisen todentamiseen ja seurantaan liittyvät toimet. Korjausten ensisijaisena tavoitteena on poistaa kosteus- ja mikrobivaurioista tai muista sisäilman epäpuhtauksista aiheutuva terveyshaitta. Korjaussuunnittelussa on keskeistä aina tapauskohtaisesti määrittää soveltuvat korjaustavat, korjausten laajuus ja korjausten perusteellisuus. Terveyshaitan poistaminen voi toisinaan edellyttää vaurioituneen rakenteen purkamista ja uusimista. Toisinaan rakenteen vaurioitumiseen johtaneen tekijän poistaminen ja epäpuhtauksien pääsyn estäminen sisäilmaan rakenteita tiivistämällä ja kapseloimalla voivat olla riittäviä toimenpiteitä

Parameters for characterising indoor space connected to ill health symptoms?

Proceeding volume: 33Suuren toimistokiinteistön työtiloista (11 kpl) mitattiin sisäilman mikrobilaskeumien lajistoa ja resistenssejä homeeenesto kemikaaleille, toksiineja tuottavia mikrobeja pölyissä ja rakenneavausnäytteissä; sisäpölyn toksisuutta ja sisäilmasta tiivistetyn veden toksisuutta, sekä monitoroitiin sisäilman 24/7 hengitettäviä hiukkasia (PM2.5, PM10), ilman painetta, lämpötilaa, suhteellista kosteutta sekä formaldehydiä, hiilidioksidia ja VOC aineita. Tavoitteena oli saada mittaustietoa niistä tekijöistä jotka ovat yhteydessä hyvinvointihaittaan. Tulokset osoittivat, että jokainen tutkittu, ongelmainen huone oli yksilöllinen mikrobiston, toksisuuksien, kemiallisten ja fysikaalisten parametrien suhteen, ja että useat 24/7 mitatut parametrit osoittivat viikkorytmiin, vuorokauden aikaan, tunti- tai jopa minuuttirytmiin kytkettyä syklisyyttä

Hyvä yliopisto-opettajuus – kysymyksiä ja vastauksia yliopistopedagogisen koulutusvuoden varrelta

Hyvä yliopisto-opettajuus – kysymyksiä ja vastauksia yliopistopedagogisen koulutusvuoden varrelta on julkaisu, joka kuvaa Aalto-yliopiston yliopistopedagogiselle kurssille vuonna 2014 osallistuneiden pedagogisen osaamisen kehittymistä. Oppimisprosessi oli vuoden mittainen ja perustui yhteisölliseen ja tutkivaan oppimiseen. Näin heterogeenisestä osallistujaryhmästä kehittyi yhdessä toimiva oppimis- ja tutkimusryhmä. He kiinnostuivat oman ja työyhteisönsä reflektiivisestä opetuksen kehittämisestä. Julkaisussa Opettaja kehittäjänä –kurssin osallistujat kuvaavat ja avaavat ilmiötä hyvä yliopisto-opettajuus monelta eri näkökulmalta. Kurssin ohjaajat jäsentävät kurssin toteutusta ja arvioivat sen onnistumista pohtien miten tämän tyyppinen kurssi, jonka sisältöjä ei ole ennalta suunniteltu pystyy vastaamaan osallistujien erilaisiin odotuksiin ja osaamistarpeisiin. Julkaisu tarjoaa näkökulmia opetusosaamisen ja opetuksen kehittämiseen. Teos sopii kaikille yliopisto-opetuksesta ja sen kehittämisestä kiinnostuneille. Part of the publication is in English (pages 76-175, title "Integrating transferable skills into teaching at Aalto University"

Buildings contain chemicals that are toxic, sensitizing and promote colonisation by microbes of health concern

Antimikrobisia biosideja ja muita bioreaktiivisia kemikaaleja sisältyy rakennus tuotteisiin ja käytetään rakennusten ylläpidossa, huollossa, siivouksessa ja (home)saneerauksessa. Käytetyt aineet ovat pääosin pitkävaikutteisia biosideja, jotka sisätiloissa käytettyinä kertyvät muodostaen tilojen käyttäjille pysyvän kemiallisen rasitteen, koska mekanismit (luonnonvalo, sade, tuuli, biohajottavat mikrobit, jotka niitä hävittäisivät, puuttuvat. Selvitimme kokeellisesti ja kirjallisuudesta näiden kemikaalien: 1) antimikrobista tehoa terveyshaitallisiksi tunnettuihin, toksiineja tuottaviin mikrobilajeihin; 2) herkistävyyttä ja muita vaikutuksia ihmisen ja muiden lämminveristen soluihin; 3) tekijöitä, jotka vaikuttavat mikrobien haitta-aine päästöihin ja läpäisevyyteen rakennuksessa

Service Life Prediction of Repaired Structures Using Concrete Recasting Method: State-Of-The-Art

The performance of repaired concrete structures continues to be a major global concern. Regardless of improvements in repairing materials and methods, several repaired concrete structures still fail prematurely, leading to costly and time consuming repairs of repairs. Studies in the field of concrete repairs showed that almost 50% of repaired concrete structures had failed in Europe and USA. Simultaneously, numerous existing concrete structures needs to be repaired as they do not meet today's safety standard. As a result, annually billions of EUR will continue to be spent in order to repair deteriorated concrete structures. The need to mitigate premature failure of repaired concrete structures has to inspire many researchers to develop service life prediction model for repaired concrete structures. However, till today, service life of repaired concrete structures is just an estimate which relies on individual's experience. Scientifically developed service life prediction model for repaired concrete structuresis highly desired for optimizing selection of repairing materials and techniques in turn diminishing economic loss due to premature repaired concrete failure. The aims of this paper is generally to review the performance of repaired concrete structures and the current status in the development of service life prediction models for repaired concrete structures specially exposed to exposure class XD (chlorides excluding seawater). Future research and development of service life prediction model for repaired concrete structures is discussed based on today's research and practice on the area.Peer reviewe