Welcome to ROSA P | Increasing bridge deck service life, volume I -- technical evaluation. - 29533 | US Transportation Collection
Stacks Logo
Advanced Search
Select up to three search categories and corresponding keywords using the fields to the right. Refer to the Help section for more detailed instructions.
 
 
Help
Clear All Simple Search
Advanced Search
Increasing bridge deck service life, volume I -- technical evaluation.
  • Published Date:
    2014-12-01
  • Language:
    English
Filetype[PDF-69.79 MB]


This document cannot be previewed automatically as it exceeds 5 MB
Please click the thumbnail image to view the document.
Increasing bridge deck service life, volume I -- technical evaluation.
Details:
  • Publication/ Report Number:
    FHWA/IN/JTRP-2014/16
  • Resource Type:
  • Geographical Coverage:
  • Format:
  • Abstract:
    Deterioration of bridge decks is a primary factor limiting the lifespan of bridges especially in cold climates where deicing salts are commonly used. 

    While controlling deck cracking or decreasing the permeability and porosity of concrete can improve performance and service life, chloride and 

    moisture  ingress  as well  as  cracking  cannot  be  eliminated.  Full‐depth  cracks which  are  caused  by restrained shrinkage  allow for  corrosive 

    conditions at early ages for both the top and bottom reinforcement mats. Therefore, the use of corrosion‐resistant reinforcement is essential to 

    mitigate deterioration of bridge decks. The objective of this research program to examine the efficacy of using alternative materials in a bridge 

    deck from both technical and economic perspectives. For the technical evaluation (Volume 1), a three phase experimental investigation was 

    conducted considering a wide range of corrosion‐resistant reinforcing materials. These materials included stainless steels, microcomposite steel, 

    and coated steels considering a variety of metallic and nonmetallic coatings. The first phase evaluated the bond between corrosion‐resistant 

    reinforcement and concrete using lap splice tests. The second phase evaluated the cracking behavior of slabs reinforced with corrosion‐resistant 

    reinforcement. Finally, the third phase evaluated corrosion resistance under uncracked and cracked conditions using macrocell test specimens. 

    Transverse  steel  was  also  tied  to  the  longitudinal  steel  to  simulate  actual  bridge  deck  conditions.  Recommendations  are  provided  on 

    development and splice lengths for both conventional black and corrosion‐resistant reinforcing steel, control of cracks widths, as well as the 

    selection,  design,  and  construction  of  corrosion‐resistant  reinforcement.  For  the  economic  evaluation  (Volume  2),  a  decision  support 

    methodology  and  associated spreadsheet  tool  for  robust  analysis  of  the  cost‐effectiveness  of  alternative  material  types  for  bridge  deck 

    reinforcement was developed. The two evaluation criteria are agency and user costs, and the input data that influence this criteria include the 

    deck service life, material process, discount rate, detour length, and bridge size. The methodology incorporates analytical techniques that include 

    life cycle analyses to evaluate the long‐term cost and benefits of each material over the bridge life; Monte Carlo simulation to account for the 

    probabilistic  nature  of  the  input  variables; stochastic  dominance  to  ascertain  the  probability  distribution  of the  outcome that  a specific 

    reinforcement material is superior to others; and analytical hierarchical process to establish appropriate weights for the agency and user costs. 

    The study methodology is demonstrated using a case study involving three reinforcement material alternatives: traditional (epoxy‐coated) steel, 

    zinc‐clad steel, and stainless steel. Through this study, it is demonstrated that the use of corrosion‐resistant reinforcing materials can significantly 

    increase bridge deck life, reduce agency and user costs associated with bridge deck rehabilitation and maintenance, and thus lower the financial 

    needs for long‐term preservation of bridges.

  • Funding:
  • Supporting Files:
    No Additional Files
No Related Documents.
You May Also Like:
Submit Feedback >