ML20086U095: Difference between revisions

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WISCONSIN ELECTRIC POWER COMPANY                                                             ,
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4 ADDENDUM NO. 1 l
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COMPANY                                                               ;
POINT BEACil NUCLEAR POWER PLANT UNIT NO. 1 l#
t POINT BEACil NUCLEAR POWER
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POST-TENSIONING SYSTEM TiiREE-YEAR SU RVEILLANCE yl i
* POST-TENSIONING SYSTEM TiiREE-YEAR     SU RVEILLANCE yl               i
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                                                                                                                                                                                                  ,D 4 - Q'-)
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4                                                             Dechtel Power Corporation                                                                         [./               J. V Rotz P'
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San Francisco, California                                                                         ''                      '
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Approved By__       *      .      Wd February 25                                     1974                                                           'I. E.     Johnson
Reviewed By
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Dechtel Power Corporation
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J. V Rotz P'
San Francisco, California Wd Approved By__
February 25 1974
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E.
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i NI                             TABLE OF CONTENTS I
i NI TABLE OF CONTENTS I
section                                                 Page
section Page


==1.0     INTRODUCTION==
==1.0 INTRODUCTION==
1-1 2.0    
1-1 2.0


==SUMMARY==
==SUMMARY==
AND CONCLUSIONS                         1-1 2.1     Summary                                         1-1 2.2     Conclusions                                     2-1 3.0     GENERAL                                         3-1 4.0     TENDON FILLER AND END AMCHORAGE ASSEMBLY       4-1 4.1     Sheathing Filler                                 4-1 4.2     End Anchorage Assembly                           4-1 5.0     DETENSIONING AND WIRE REMOVAL                   5-1 5.1     Lift-Off Forces                                 5-1 5.2     Wire Inspection                                 5-3 5.3     DiscLntinuous Wires                             5-3 6.0     WIRE TESTING                                   6-1 6.1     Specinen Selection and Preparation             6-1
AND CONCLUSIONS 1-1 2.1 Summary 1-1 2.2 Conclusions 2-1 3.0 GENERAL 3-1 4.0 TENDON FILLER AND END AMCHORAGE ASSEMBLY 4-1 4.1 Sheathing Filler 4-1 4.2 End Anchorage Assembly 4-1 5.0 DETENSIONING AND WIRE REMOVAL 5-1 5.1 Lift-Off Forces 5-1 5.2 Wire Inspection 5-3 5.3 DiscLntinuous Wires 5-3 6.0 WIRE TESTING 6-1 6.1 Specinen Selection and Preparation 6-1
([)   6.2     Test Equipment                                 6-1 f                         6.3     Test Equipment Calibration                     6-2 6.4     Wire Test Procedure - Long Samples             6-2 t                         6.5     Test Resulta                                   63 L
([)
I l         6. 5. . Percent Elongation at Ultimate Strength         6-3 I                '
6.2 Test Equipment 6-1 f
6.5.2   Yield Strength                                 6-3 hi                           6.5.3   Ultimate Strength                               6-4
6.3 Test Equipment Calibration 6-2 6.4 Wire Test Procedure - Long Samples 6-2 t
  ;      ,                    6.5.4   Comparison with Original Acceptance Test Data   6-5
6.5 Test Resulta 63 I l
  .; ,,                        6.5.5   Fracture Characteristics                         6-5 6.5.6   Specin' ins with Surface Defects                 6-6 r       .
: 6. 5..
I     !                       7.0     RETENSION1NG AND FILLER INSTALLATION             7-1 e
Percent Elongation at Ultimate Strength 6-3 LI 6.5.2 Yield Strength 6-3 hi 6.5.3 Ultimate Strength 6-4 6.5.4 Comparison with Original Acceptance Test Data 6-5 6.5.5 Fracture Characteristics 6-5 6.5.6 Specin' ins with Surface Defects 6-6 r
1 o
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4    t k
7.0 RETENSION1NG AND FILLER INSTALLATION 7-1 e
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t LIST OF FIGURES i
t LIST OF FIGURES i
i Figure                             Title                           }
i Figure Title
3-1             Location and Identification of Surveillance Tendons                               '
}
              ,          5-1             Average Normalized Wire Force vs..                   '
3-1 Location and Identification of Surveillance Tendons 5-1 Average Normalized Wire Force vs..
Time - Hoop Tendons 5-2             Normalized Wire Force vs. Time -
Time - Hoop Tendons 5-2 Normalized Wire Force vs. Time -
l                                         Vertical Tendons 5-3             Average Normalized Wire Force vs.
l Vertical Tendons 5-3 Average Normalized Wire Force vs.
Time - Dome Tendons
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Time - Dome Tendons
,' i 6-1 Wire Test Machine Assembly
  ,' i                   6-1
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  '                                      Wire Test Machine Assembly
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E-1 thru E-9 Tendon End Anchorage. Sketches
: e.     E-1 thru E-9     Tendon End Anchorage. Sketches
: 4-y
: 4-           y
.i
  .i                   'G-1               Photographs of the Cup-and-Cone
'G-1 Photographs of the Cup-and-Cone Fractures G-2 Photographs of Surface Appearance I
      '.                                  Fractures I
of Wire from Tendon V-58 G-3 Cross-Section Through Area of Pitting of Sample V-120-B and Photomicrograph i
G-2             Photographs of Surface Appearance                   '
- O 111 d
of Wire from Tendon V-58 G-3             Cross-Section Through Area of Pitting of Sample V-120-B and Photomicrograph i
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ih.,._
3 p           ih.,._                                                                 '
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i LIST OF TABLES                                                         ,
i LIST OF TABLES I
I Table                   Title l
l Table Title 4-1 Sheathing Filler and Anchorage Assembly I
4-1   Sheathing Filler and Anchorage Assembly                                   I   !
Surveillance Data
Surveillance Data                                                            {
5-1  Dontensioning and Wire Removal Data                                            ,
5-2  Normalized Lif t-Of f Forces Tar Three-Year Surveillance 6-1  Test Results - 100 Inch Gage Length Wire Specimens 6-2  Tensile Test Results - 10 Inch Gage Length Specimens 6-3  Acceptance Test Data on Wire Used in Fabricating Tendons
{
{
7-1 Retensioning and Sheathing Filler C                 Installation Data C-1 Laboratory Analysis of Sheathing Filler F-1 Laboratory Tests of Tendon Wire from 9
5-1 Dontensioning and Wire Removal Data 5-2 Normalized Lif t-Of f Forces Tar Three-Year Surveillance 6-1 Test Results - 100 Inch Gage Length Wire Specimens 6-2 Tensile Test Results - 10 Inch Gage Length Specimens 6-3 Acceptance Test Data on Wire Used in
{
Fabricating Tendons 7-1 Retensioning and Sheathing Filler C
Installation Data C-1 Laboratory Analysis of Sheathing Filler F-1 Laboratory Tests of Tendon Wire from 9
vertical Tendon V-58
vertical Tendon V-58
    's
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t Rev.     1, February 25, 1971 1,0
~
_I_ti_T RODU CT i nu jong                           The Tendon Surveillance Program is a systematic means of 4     ,
- -. - _ -. - -. ~. -. ~ _ _
assessing             the continued qunlity of the post-tensioninq
_. _ _ - ~
                ;                                              system.
t Rev.
i                                                              The curveillance consists of periodic inspection
1, February 25, 1971 1,0
                ]
_I_ti_T RODU CT i nu jong The Tendon Surveillance Program is a systematic means of 4
of a minimum of nine pre-selected surveillance tendons (three hoop, three vertical and three dome) for physical con d i ti on . This provides a measure of confidence in the
assessing the continued qunlity of the post-tensioninq system.
              .l                                               condition nnd functional capability of the system snd an
The curveillance consists of periodic inspection i
                                                    +
of a minimum of nine pre-selected surveillance tendons
[l\
]
opportunity ior timely corrective measures should adverse conditiors (such as severe tendon wj re corrosion, where the reduction 1;. the cross-sectional area due to corrosion fs so substantial, that the ultimate tendon wire strength
(three hoop, three vertical and three dome) for physical con d i ti on.
                !                                              falls below the required minimum ultimate sts .th) be
This provides a measure of confidence in the
:                                            detected.
.l condition nnd functional capability of the system snd an opportunity ior timely corrective measures should adverse
+
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conditiors (such as severe tendon wj re corrosion, where the reduction 1;. the cross-sectional area due to corrosion fs so substantial, that the ultimate tendon wire strength falls below the required minimum ultimate sts
.th) be detected.
s Tnis report covers the three-year tendon surveillance for Point Beach Nuclear Power Plant Unit No.1 as specified by Plant FSAR, Section 15, Paragraph VII, Tendon Stress I
s Tnis report covers the three-year tendon surveillance for Point Beach Nuclear Power Plant Unit No.1 as specified by Plant FSAR, Section 15, Paragraph VII, Tendon Stress I
Surveillance. This report 14 intended to meet the require-ment of contract designated under Purchase Order No. 10696.                                              .
Surveillance.
2.0                                                                                                                       h
This report 14 intended to meet the require-ment of contract designated under Purchase Order No. 10696.
h 2.0


==SUMMARY==
==SUMMARY==
AND CONCLUSlONS 2.1       -Summary
AND CONCLUSlONS 2.1
                                ,-~
,-~
-Summary
{%-
{%-
  -                            l'''                                       Lift-7ff forces in all tendons exceeded the minimum effective desigr. prcstress force, which considers                                                 1 1
l'''
      -f                                                                 losses due to concrete creep and shrinkage and stool                                               ;
Lift-7ff forces in all tendons exceeded the minimum 1
: g. i                                                                 relaxation.
effective desigr. prcstress force, which considers 1
5
-f losses due to concrete creep and shrinkage and stool
: g. i relaxation.
(
(
d                                                                                                                                                                      ,
5d b
b                                                            End anchorage assemblies were founs to be in accept-                                               '
End anchorage assemblies were founs to be in accept-q [
o q
able condition with no sign of development of adverse o
able condition with no sign of development of adverse
conditiens such-as progressive corrosion.
[*                                                            conditiens such-as progressive corrosion. Some                                                     ;
Some millacale and a minor amount of corrosion were present L
L                                                            millacale and a minor amount of corrosion were present                                             '
on shims and bearing plates this is presumed to have
on shims and bearing plates this is presumed to have 1      (,                                                           been present at the-time of installation.
(,
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S The bottom anchorage of vertical tendon V-56 was I                                                             surveyed to determine the effects of concrete cracks and dripping water near the bearing plated No frec f'                                                            water was observed inside the grease cap, and there i h+-                                                            was       no indication of emulsified water within the sheathing filler. The bottom anchorage and corrosion protection system of vertical tendon V-56 shows no L                                                             ovidence of progressive adverse deterioration.
1 been present at the-time of installation.
1     h.,
The bottom anchorage of vertical tendon V-56 was S
W k ..
I surveyed to determine the effects of concrete cracks and dripping water near the bearing plated No frec water was observed inside the grease cap, and there f'
b                   s, h                                                                                               1-l '
i h was no indication of emulsified water within the sheathing filler.
The bottom anchorage and corrosion
+-
protection system of vertical tendon V-56 shows no L
ovidence of progressive adverse deterioration.
1 h.,
W k..
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F l'
F l'
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The tendon wires were found to contain minor scratches, j
3                      The tendon wires were found to contain minor scratches,             j
.j die marks, heat treating discoloration and some minor localized corrosion sparsely distributed along the j
          .j                       die marks, heat treating discoloration and some minor                   ,
length of the wire.
              !                    localized corrosion sparsely distributed along the               j length of the wire. This was also observed during                       l the one-year surveillance and is presumed to have been present at the time of installation. All ten-             .
This was also observed during l
don wires inspected were continuous.                           It i
the one-year surveillance and is presumed to have been present at the time of installation.
All ten-don wires inspected were continuous.
I t
i
(
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t                   Mechanical tests of specimens, with and without sur-face imperfections, indicated the physical proper-                 '
t Mechanical tests of specimens, with and without sur-face imperfections, indicated the physical proper-i ties (yleid strength, ultimate strength and percent elongation) of the wire exceed initial acceptance requirements.
i                   ties (yleid strength, ultimate strength and percent elongation) of the wire exceed initial acceptance                 '
i No abnormal discoloration was observed in sheathing filler samples.
requirements.
Laboratory analysis of samples f rom i
i No abnormal discoloration was observed in sheathing               !
each tendon sheath showed the amount of deleterious constituents to be well within established acceptance j
filler samples. Laboratory analysis of samples f rom           i each tendon sheath showed the amount of deleterious               !
levels.
constituents to be well within established acceptance           j
i 2.2 Conclusions j
    ,                                levels.                                                         ;
e g '
        '                                                                                              i 2.2   Conclusions                                                     j     .
gh 1
e g '             gh                                                                                   1
)
      )             (_;             Based on the tests and investigation described here-         3
(_;
  ;)'                               _in, and on comparison of data contained in this               i M                               . report with data contained in the one-year tendon             '
Based on the tests and investigation described here-3
  ~{I                              ' surveillance report, it is concluded that the post-           I I yf                              tensioning system in-the Containment Building for Point ~Deach Nuclear Power Plant, Unit No. 1 shows 1
;)'
i l   %                           no evidence of progressive adverse deterioration.             I
_in, and on comparison of data contained in this i
          ~                                                                                    ;
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q                                                                                          =
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                                                                                                    )
. report with data contained in the one-year tendon y
g                                                                                         1
' surveillance report, it is concluded that the post-I tensioning system in-the Containment Building for 1
          ~1 I
I f Point ~Deach Nuclear Power Plant, Unit No. 1 shows i
l %
no evidence of progressive adverse deterioration.
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i A
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3.0 GENERAL The three-year surveillance of Point Beach Unit No. 1 Containment Building Post-Tensioning System began in                             !'
3.0 GENERAL The three-year surveillance of Point Beach Unit No. 1 Containment Building Post-Tensioning System began in July,1973 approximately three years after completion of the containment structural integrity test which occurred in June, 1970.
July,1973 approximately three years after completion of the containment structural integrity test which occurred in June, 1970. This surveillance consisted of the followings (1)   Visual and laboratory examination of sheathing filler.                                                                   <
This surveillance consisted of the followings (1)
(2)   Inspection of anchor assembly for deleterious con-                       f i
Visual and laboratory examination of sheathing filler.
dition:   such as corrosion, cracks, missing wires                       i, or off-size buttouheads.
f (2)
(3)   Measuring shim dimensions and anchor head buching projection to determine lift-off elongation (clear distance between bearing plate and anchor head).
Inspection of anchor assembly for deleterious con-i dition:
(4)   Measuring lif t-off loads.
such as corrosion, cracks, missing wires i,
or off-size buttouheads.
(3)
Measuring shim dimensions and anchor head buching projection to determine lift-off elongation (clear distance between bearing plate and anchor head).
(4)
Measuring lif t-off loads.
I
I
              \i            (5)   Measuring elongation at 0.8f p l        i                    ultimate strength of tendon wEro()80% of minimum
\\
                                                                                                              +
(5)
  ';                        -(6)                                                                           4 Detensioning tendons and checking wire continuity                     1 by pulling each wire and observing its movement at                       i the opposite end.
Measuring elongation at 0.8f ultimate strength of tendon wEro()80% of minimum i
  -I l
p l
(7)
i
Removal of a minimum of one wire from each tendon                       j
+
                                                                                                            }
-(6) 4 Detensioning tendons and checking wire continuity 1
s    -
by pulling each wire and observing its movement at the opposite end.
i l
-I (7)
Removal of a minimum of one wire from each tendon
}
for examination and testing.
for examination and testing.
4   a   s                                                                                           /
j s
( 1                         (8)                                                                         I' i    k))                          Retensioning tendons.to lift-off force measured in i n/                              item (4) above, lese the effect of any wires removed U
/
and measuring corresponding tendon clongation.
4 a s
h (9)   Visual inspection of wires removed from tendons.
1 (8)
n (10) Testing of wires removed             from tendons for yield p.,                               and ultimate strength and percent elongation.
Retensioning tendons.to lift-off force measured in k))
      >+
I
(11) t                               Evaluation the gener-of test and inspection results to assess condition of the post-tensioning system and to evaluate time dependent factors, such as pre-
(
: 1. a-                            stress losses and corrosion.
i item (4) above, lese the effect of any wires removed i n/
e.
hU and measuring corresponding tendon clongation.
I  4
(9)
                    %/
Visual inspection of wires removed from tendons.
3-1 S
n (10)
Testing of wires removed from tendons for yield p.,
and ultimate strength and percent elongation.
- >+
(11) t Evaluation of test and inspection results to assess the gener-condition of the post-tensioning system and to evaluate time dependent factors, such as pre-stress losses and corrosion.
1.a-I e.
%/
4 3-1 S
k
k
                                                            ,s e , w =   -a ee
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w =
-a ee
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                                                                                                      .2
.2


I 1
I 1
s                                     .
s
                                                                                                                                                                                                              'l; i- !
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ip l
l This work was conducted in accordance with "Surveillanco j
This work was conducted in accordance with "Surveillanco j
: j.                                     Procedure for Containment Building Post-Tensioning System",                                                                                       3, i-                                   , Revision 3, and modifications thereto, now incorporated                                                                                         j           '
j.
into Revision 4, included in Appendix A.                                                                                                         j-l The identification and location of surveillance tendons                                                                                         i are shown in Figure 3-1.                                                                                                                       \'
Procedure for Containment Building Post-Tensioning System",
3, i-
, Revision 3, and modifications thereto, now incorporated j
into Revision 4, included in Appendix A.
j-l The identification and location of surveillance tendons i
are shown in Figure 3-1.
\\'
l
l
                                                                                                                                                                                                            . l ._
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    .4 t
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        .-t _ - _                                                                                                                                                        .
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7 i*   ,,
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                                                                                                                                                                                                                        ~
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f                        _ . - ~ .
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I 1
i A
B C
D E
F 250" 190*
130' 70' 10' 310*
l
^
l DF-54 clev. : 06'-2 5/16" I
I
I
                                            .                                                                                                                                                          1 i
~~
A                        B                                    C                  D                  E              F
                          ^
250"                  190*                                    130'              70'                10'          310*                                l l                                                                                                                .
DF-54                                                          '
clev. : 06'-2 5/16"                                              I                                      ~~
I                        ;
BD-38
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                                                                    ,                                              _A           ._    Elev. 75'-10 11/16" DF-23                                                                                                 ,
_A Elev. 75'-10 11/16" DF-23 j
j                Elev . 4 9 '-;. 11/16"                             '
Elev. 4 9 '-;. 11/16" i
                                                                            ;                                                                                            i El v.                         6 ' - 6 'L--
E l v. 6 ' - 6 'L--
                                                                                                                                          \           Top o. base alab HOOP TENDONS 6                                                                                                                                                                                 1 DEVELOPED ELEVATION Y(i     r II                                                                                            10' i
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        'n
Top o. base alab HOOP TENDONS 6
                            ,~                                                                       .
1 Y(i DEVELOPED ELEVATION rII 10' i
f      V-3                                                              uroup 2            <
f
      .i ..                             310-s                                                                                N 4-                                         ,
'n V-3 uroup 2
                                                                                        /
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                                                                                            //                                    70*
310-N
D2-23                                                  '
.i..
(.: ,                                               '
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                                                                                                                            /                                     D1-25                   (
//
      )                       V-120                                                                     f .-                                                                               Gr UP g3 p         p                             s ' ,,,,                                                                   -
D2-23 4-
g 250                                                                                                   3'-5" D3-2                                           l
/
      )-L; 3                                                         ,                                              ,
70*
y_
(.:,
* 4 Group 1 4,                                                        ,
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130, V-58 j'   5 190*                                                                                                                                             '
D1-25
(
)
V-120 f.-
Gr UP g3 p p s ',,,,
g 250 3'-5" D3-2 l
)-L; 3 y_
G 4 roup 1 4,
: 130, V-58 j'
190*
5
: s '-
: s '-
VERTICAL TENDONS                                                                               DOME TENDONS
VERTICAL TENDONS DOME TENDONS PLAN PLAN 9
      $. $                                                            PLAN                                                                                     PLAN 9
U t,
U                                                                                                                                                                                                         t,
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          .                n                                                                                                                                                                                   i V
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V I
FIGURE 3-1             Location and Identification of Surveillance Tendons                                                                                               -
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            ,i 7
FIGURE 3-1 Location and Identification of Surveillance Tendons
L I'
,i 7L I'
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I n
I n
4.0 TENDON FILLER AND ANCHORAGE ASSEMBLY                                 q 1
4.0 TENDON FILLER AND ANCHORAGE ASSEMBLY q
5 The results of field inspection of the tendon sheathing filler and the end anchorage assembly are shown in Table               :
1 5 The results of field inspection of the tendon sheathing filler and the end anchorage assembly are shown in Table 4-1 and Appendix E.
4-1 and Appendix E.                                                   k The bottom of vertical tendon V-56 was also inspected to determine if water seeping from a nearby concrete crack               l was entering the anchorage assembly. The results of this inspection are contained in Appendix H.                         ;
k The bottom of vertical tendon V-56 was also inspected to determine if water seeping from a nearby concrete crack l
I 4.1     Sheathing Filler i
was entering the anchorage assembly.
i Samples of filler were removed from each of the               I tendon sheaths and visually examined. All samples were dark brown, indicating no discoloration caused by impurities.
The results of this inspection are contained in Appendix H.
I 4.1 Sheathing Filler i
i I
Samples of filler were removed from each of the tendon sheaths and visually examined.
All samples were dark brown, indicating no discoloration caused by impurities.
Laboratory examination (see Appendixc ) revealed that deleterious product content of all samples tested
Laboratory examination (see Appendixc ) revealed that deleterious product content of all samples tested
      ,7         (a_.,             was within established acceptance limitn.
,7 (a_.,
      ,i                           Trapped air was found inside three of the six inspected
was within established acceptance limitn.
    ,1                             dome sheathing filler caps. Portions of the anchor       J:
,i Trapped air was found inside three of the six inspected
if                             head and shims in proximity to these air pockets showed no significant change in corrosion level,
,1 dome sheathing filler caps.
Portions of the anchor J:
if head and shims in proximity to these air pockets showed
{
{
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shims and bearing plates; surfaces cut for final         !
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Millscale and minor corrosion were noted on the original millstock surfaces of shims and bearing plates; surfaces cut for final f abrication showed slight spotty discoloration.
1                               These conditions are similar to those generally found f                                 prior to sheathing filler installation and thus, do not indica te subsequent corrosion.
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These conditions are similar to those generally found f
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prior to sheathing filler installation and thus, do not indica te subsequent corrosion.
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I 5.0 DETENSIONING AND WIRE REMOVAL                                                   ,
I 5.0 DETENSIONING AND WIRE REMOVAL 1
1 The data and observations obtained during detensioning and                     i g
The data and observations obtained during detensioning and i
wire removal are shown in Table 5-1.                                           l t
g wire removal are shown in Table 5-1.
          -                                                                                              l 1           5.1   Lift-off Forces                                                         .
l t
Tendon lift-off forces obtained during the one-year and l                 three-year surveillances are listed in Table 5-1 (columns                   ;
l 1
i                3 and 5). To provide a common basis for comparison, tendon lift-off force is converted to lift-off force per wire and normalized to account for the following effects:
5.1 Lift-off Forces Tendon lift-off forces obtained during the one-year and l
a)   Structural deformations (a function of the post-s-                                    tensioning seqoence).
three-year surveillances are listed in Table 5-1 (columns i
2'                               b)   Initial lift-off force deviation from seven-tenths of minimum ultimate tendon wire strength.
3 and 5).
it                               c)   Changes in lift-off force resulting from detensioning i;                                 and retensioning of the tendon during the surveillance, t ',                         d)   Removal of wires during the surveillance.                       l
To provide a common basis for comparison, tendon lift-off force is converted to lift-off force per wire and normalized to account for the following effects:
                      "          Normalized lift-off force is obtained by multiplying                   '
a)
il                             measured lift-off force by the normalizing factor (see               j formulae in Appendix D). These factors are listed in             ll 0[%g
Structural deformations (a function of the post-tensioning seqoence).
([                             Table 5-2 along with the normalized lift-off force per irie                           wire for each tendon.
s-2' b)
d#t                                                                                                   <
Initial lift-off force deviation from seven-tenths of minimum ultimate tendon wire strength.
l' ' {                         ror double-end-stressed hoop and dome tendons, an average of the lift-off force at each end is used. The normalized lift-off forces are plotted on the Force vs. Time charts
it c)
,@L l                -                 (Figures 5-1 through 5-3) which provide a direct comparison 18                           of measured versus predicted loss trends.
Changes in lift-off force resulting from detensioning i;
    +             ,
and retensioning of the tendon during the surveillance, t ',
                  ~
d)
S                            The predicted loss trend is based on a stress loss of 27.3 ksi over a period of 40 years (for hoop, dome and vertical L                                 tendons - from plant FSAR, Section 5), au;uming losses lE {                             diminish exponentially with time and 70% of the losses occur in the first year.
Removal of wires during the surveillance.
lf                                                                                                    j
l Normalized lift-off force is obtained by multiplying il measured lift-off force by the normalizing factor (see j
                                                                                                      ?
formulae in Appendix D).
l$.                               With an average stress level at installation of 0.7 fpu l               (8.23 k/ wire), the predicted average forces after one l[
These factors are listed in ll 0[%g
j                                year and at the end of 40 years are 7.29, and 6.89 kips jj ~                             per wire respectively.
([
Table 5-2 along with the normalized lift-off force per irie wire for each tendon.
d#t l' ' {
ror double-end-stressed hoop and dome tendons, an average of the lift-off force at each end is used.
The normalized lift-off forces are plotted on the Force vs. Time charts
,@L -
(Figures 5-1 through 5-3) which provide a direct comparison l 18 of measured versus predicted loss trends.
+
S
~
The predicted loss trend is based on a stress loss of 27.3 ksi over a period of 40 years (for hoop, dome and vertical L
tendons - from plant FSAR, Section 5), au;uming losses lE {
diminish exponentially with time and 70% of the losses lf occur in the first year.
j
?
l$.
With an average stress level at installation of 0.7 fpu l[
l (8.23 k/ wire), the predicted average forces after one j
year and at the end of 40 years are 7.29, and 6.89 kips jj ~
per wire respectively.
l 1
l 1
[                 (-                                                                             1
1
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!i.
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J                                                             5-1 i
J 5-1 i
7-
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[
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4, O
O 4,
                  .was-                                                                         ,
.was-


l Rev. 1, February 25, 1974             j l
l Rev. 1, February 25, 1974 j
4 I.
l 4
I                   ''N                                                                                                                                             g
I.
                  '                            The trend of prestress losses, based on average values                                                               I
I
{-                                             for each tendon group for the one-year and three-year                                                               l surveillances,-indicate that the actual prestress losses correlate closely with the predicted prestress leases.
''N g
[jh
The trend of prestress losses, based on average values I
                                      ^-
{-
The apparent force increase for hoop tendon BD-38 and dome                                                     1 tendon D2-23 between the one-year and three-year survell-lances (rigure 3-3) is the result of possible measurement                                                       !
for each tendon group for the one-year and three-year l
error and procedural change for lift-off determination.
surveillances,-indicate that the actual prestress losses correlate closely with the predicted prestress leases.
J ]
1
The tendon lift-off force during the one-year tendon surveillance was identified when the cound produced by                                                             !i tapping on the shims with a small hammer changed to                                                               'l
^-
            ,                                  indicate rolcase from compression.                                                                                     ;
The apparent force increase for hoop tendon BD-38 and dome
The procedure was slightly modified for the three-year tendon surveillance to assure that none of the shims were carrying load at the time that the lift-off force was measured.                                                                                                   ,
[jh tendon D2-23 between the one-year and three-year survell-lances (rigure 3-3) is the result of possible measurement error and procedural change for lift-off determination.
Lift-off is now identified when all shina can be moved i
J]
by tapping with a hammer as the load on the jack is in-creased.
The tendon lift-off force during the one-year tendon surveillance was identified when the cound produced by
  !                                          Considering a 1.0% prestress loss between the one-year and l                                           three-year surveillances and an estimated measurement error
!i tapping on the shims with a small hammer changed to
  '.[                                        of 22.0% per surveillance, the three-year wire force level should be within +3.0% and -S.0% of the one-year surveillance
'l indicate rolcase from compression.
(                                           normalized lift-off wire force. Values obtained during the j$                                           three-year surveillance f all within this range.
The procedure was slightly modified for the three-year tendon surveillance to assure that none of the shims were carrying load at the time that the lift-off force was measured.
Jk                                   5.2 wire Inspection UN1
Lift-off is now identified when all shina can be moved by tapping with a hammer as the load on the jack is in-i creased.
      ?                                        The results of inspection of each tendon wire removed
Considering a 1.0% prestress loss between the one-year and l
      ]                                       for surveillance are shown in Appendix D.
three-year surveillances and an estimated measurement error of 22.0% per surveillance, the three-year wire force level
    @(  m                                      some minor surfcce imperfections (abrasions, die marks,
[
  %@E}
should be within +3.0% and -S.0% of the one-year surveillance
L and discoloration) were found on all wires removed.
(
4 Wires removed from hoop tendon BP-23 and vertical tendon
normalized lift-off wire force. Values obtained during the j$
[h                                     D V-120 contained some isolated pitts less than 3 mils
three-year surveillance f all within this range.
{5)                                         in depth (see Figures D-1 and D-7).
Jk 5.2 wire Inspection UN1?
I The results of a microscopic examination of pitted wire L                                             are shown in Appendix G. Examination of the pitted wire f.
The results of inspection of each tendon wire removed
showed no evidance of stress corrosion, hydrogen embrittic-ment or cracking. Since too reduction in wire cross-                                                                   .
@(
  /
]
sectional area was not significant and no cracking or em-                                                             '
for surveillance are shown in Appendix D.
%@E}
some minor surfcce imperfections (abrasions, die marks, m
and discoloration) were found on all wires removed.
L 4 Wires removed from hoop tendon BP-23 and vertical tendon
[h D V-120 contained some isolated pitts less than 3 mils
{5) in depth (see Figures D-1 and D-7).
I The results of a microscopic examination of pitted wire L
are shown in Appendix G.
Examination of the pitted wire showed no evidance of stress corrosion, hydrogen embrittic-f.
ment or cracking.
Since too reduction in wire cross-sectional area was not significant and no cracking or em-
/
brittlement wau observed, no significant decrease in tencile strength due to loss of metal would be expected.
brittlement wau observed, no significant decrease in tencile strength due to loss of metal would be expected.
W 5-2
W 5-2
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These observations are confirmed by tensile strength test
                      }                        results shown in Tables 6-1 and 6-2. The lack of stress
                        .                      corrosion and hydrogen embrittlement cuggests that oxi-i                        dation occurred before tendon vensioning.                                    3
(
(
Review of tendon installation records indicates that                     1 the original wire condition for DF-23 and V-120 was classified ar "C" (light, remorable red oxide) and that                         t these tendons remained in the tendon sheaths for from                         [
l j.
two to four weeks prior to the installation of the shcath-ing filler. This indicates that the corrosion observed most                       ;
I These observations are confirmed by tensile strength test
I likely occurred before tensionin and installation of                           P the sneathing filler.                                                         /
}
1 5.3   D_iscontinuous Wires                                                           F No discontinuous wires were found during this post-tension-ing system surveillance.
results shown in Tables 6-1 and 6-2.
The lack of stress corrosion and hydrogen embrittlement cuggests that oxi-3 dation occurred before tendon vensioning.
(
i Review of tendon installation records indicates that 1
the original wire condition for DF-23 and V-120 was classified ar "C" (light, remorable red oxide) and that t
these tendons remained in the tendon sheaths for from
[
two to four weeks prior to the installation of the shcath-ing filler.
This indicates that the corrosion observed most I
likely occurred before tensionin and installation of P
the sneathing filler.
/
1 5.3 D_iscontinuous Wires F
No discontinuous wires were found during this post-tension-ing system surveillance.
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1.000 6.98 7.20 D
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0.993 7.41 BF-23 B
    ,                                          F           0.967         7.07                                               .j
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D3-25 F
9.980 7.16 7.24 I
C 0.970 7.32 Note : T
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6.0 1
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* G                                                                                                                                    L                         _ .    >        _L                 _
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11ininto Effective l
I                         11ininto Effective Design Pmstmss
g Design Pmstmss l
  .  .        <      l                                   g                                    ..                      .
, I.
      , I.                                                 6.5                                                                                                                                                                 l            '
6.5
:...g 1
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1 s
1 s
                                                                                                                                                                                                                                                          ._                                          f 6.0                                                                                                                       L
f 6.0 L
                                                                                                        .1                             2                 3             5           7                 10                       20         30       49 Tine After Initial Mming (Years)
.1 2
3 5
7 10 20 30 49 Tine After Initial Mming (Years)
FIGURE 5-2 Ikxp Tendm Averaye Nor:mlized Lif t-off tum Ibrae vs. Time
FIGURE 5-2 Ikxp Tendm Averaye Nor:mlized Lif t-off tum Ibrae vs. Time
.                                                                                                                                                                                                                                                                                                     \
\\
                                                                                                                                                                                                                        -                  - - - - ~ +         ~ ~ ' - * * * " ' - " ' -       *
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                                                                                                                                                                                                          .lj_ _                 l_.          . .
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l_.
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                                                                                                                                                                      @ hbn D1-25 y --_ .                         _y_                               ---        -
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___ ..              .___    .__g.                                       ._ y _._ _ _ . _._-        _.            -        y Terdon D2-23 C nnkn 03-25 7.5
- @ hbn D1-25 y --_.
                                                                                .~1                                         ._                _.      _.      ___ . . _ _ . _ .        .      . _ .          _._
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                                                                ~.@
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p     .
y Terdon D2-23 C nnkn 03-25 7.5
g                                                                                              -,
.~1 en
gExpected Irss curve 8                                                     -            _..      ._
~.@
* 2                            ~
~
                                                                                                                                                                      .-            ..      ._        l 5 7.0                                                                                                                                           -
g
_... p.
gExpected Irss curve 8
._ 2 l
~
5 7.0
_~
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            ,      g"             _
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6.5 l
-                  k                                                                                                                                                          Design Prestress f     ,
t i
            >          6.5 l                                                                                                                                                                                                       _
6.0 1
t i                         _._.
2 3
6.0 1                         2                 3             5                   7               10                       20         30     40 Time After Initial 1bnsicxung O' ears)
5 7
                                                          - FIGUIE 5-3 Dme Terdan Average Norralimd Lift-off Wire Form vs. Time
10 20 30 40 Time After Initial 1bnsicxung O' ears)
                              '_..n,ri'J     .. '' .'' ''
- FIGUIE 5-3 Dme Terdan Average Norralimd Lift-off Wire Form vs. Time
'_..n,ri'J


l
l
            \
\\
            !      O     6.0                   WIRE TESTItJG l
O 6.0 WIRE TESTItJG l
6.1               Specimen Selection and preparation                                                                               ,
6.1 Specimen Selection and preparation Appendix D identifies the.specimrins selected for testing.
Appendix D identifies the.specimrins selected for testing.
A typical section of wire (approximately 9 '-0" long) was cut from each end and from the middle portion of each wire.
A typical section of wire (approximately 9 '-0"                                                                   !
The specimens were trimmed to a length of 101 inches, fitted with stressing washers and buttonheaded to provide a gage length l
long) was cut from each end and from the middle portion of each wire. The specimens were trimmed to a length of 101 inches, fitted with stressing
of approximately 100 inches (clear distance between buttonheads).
* washers and buttonheaded to provide a gage length l                                                       of approximately 100 inches (clear distance between
More than three wire samples were removed from four -endon wires for additional measurements to assure complete representation of all wire conditions.
              ;                                                        buttonheads). More than three wire samples were
As specimens were removed i
              ,                                                        removed from four -endon wires for additional measurements to assure complete representation of all wire conditions. As specimens were removed                                                                     i from the wire, they were tagged with the following                                                               l informations                                                                                                       i (1)             Tendon identification number.
from the wire, they were tagged with the following l
* i (2)               Sample number indicating location of specimen,                                                   j k                                                 These tags remained ''h the specimens through                                                                   '
informations i
4 completion of testing.                                                                                           ;
(1)
I                                                                                                                                                                               l 6.2               Test Equipment i                                                                 The test assembly used for testing nominal 100 inch                                                             j
Tendon identification number.
        ;                                                                gage length wires is shown in Figure 6-1.
i (2)
Sample number indicating location of specimen, j
k 4
These tags remained
''h the specimens through completion of testing.
I l
6.2 Test Equipment i
The test assembly used for testing nominal 100 inch j
gage length wires is shown in Figure 6-1.
{
{
A tensile force was applied to the wire through                                                                   )
A tensile force was applied to the wire through
the stressing washers inserted in the pulling adaptors.                                                           l b                                                               one adaptor was screwed onto a threaded 1-1/8" diameter                                                             ;
)
fL rod anchored to the end of the reaction frame. The other pulling adaptor was screwed onto the threaded 0                                                                 portion of the-ram plunger. The 10"-stroke two-way ram was bolted to the pulling end of the reaction f rame.                                                         !
the stressing washers inserted in the pulling adaptors.
Tension was applied to the wire by pressurizing the                                                               '
l b
                                                                            " pull" side of the two-way ram with a hydraulic pump.
one adaptor was screwed onto a threaded 1-1/8" diameter f
g                                                                 The force applied to the wire was obtained from calibrated pressure gage readings.
rod anchored to the end of the reaction frame. The L
        )
other pulling adaptor was screwed onto the threaded 0
1
portion of the-ram plunger.
The 10"-stroke two-way ram was bolted to the pulling end of the reaction f rame.
Tension was applied to the wire by pressurizing the
" pull" side of the two-way ram with a hydraulic pump.
g The force applied to the wire was obtained from
)
calibrated pressure gage readings.
[
[
t                                                                                                                                                                                     s
1 t
      }               O 6-1 4
s
4
}
        )                                                                                                                                                                                    t s                                                                                                                                                                                     :
O 6-1 4
2i
)
                . WW                                                                                                                             ,'
t 4
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      +                                                                                                                                                                                   ,
. WW U:+
_ _ _ . . _.R                     =l
_.R
=l


I
I
\           . p l         1 l                           Displacement to one percent elongation was measured utilizing two dial extensometers (having a two-inch                   l l                           travel and lowest division of 0.001 inches) mounted                 3 as shown in Figure 6-1. The dial mounting bar was anchored rigidly to the reaction frame at its midpoint.
\\
The extensometers were positioned on the mounting bar to measura the change in distance between the two                   fd index rods attached to the pulling adaptors. This, after preloading to seat bt.ttonheads into pulling l
. p l
1 l
Displacement to one percent elongation was measured utilizing two dial extensometers (having a two-inch l
l travel and lowest division of 0.001 inches) mounted 3
as shown in Figure 6-1.
The dial mounting bar was anchored rigidly to the reaction frame at its midpoint.
fd The extensometers were positioned on the mounting bar to measura the change in distance between the two index rods attached to the pulling adaptors.
: This, after preloading to seat bt.ttonheads into pulling l
washers, enabled measurement of wire clongation.
washers, enabled measurement of wire clongation.
The elongation under load at failure (ultimate strength) was obtained utilizing a rule attached to the gage mounting bar at the ram-end to measure the relativa displacement between the index rod and the dial                       ,
The elongation under load at failure (ultimate strength) was obtained utilizing a rule attached to the gage mounting bar at the ram-end to measure the relativa displacement between the index rod and the dial mounting bar.
mounting bar. Measurements were read to the nearest                   '
Measurements were read to the nearest 1/64 inch.
1/64 inch.                              .
J 6.3 Test Equipment Calibration The pulling assembly (gage and ram) was calibrated in a testing machine accurate to +0.164 and -0.08%
J 6.3 Test Equipment Calibration The pulling assembly (gage and ram) was calibrated in a testing machine accurate to +0.164 and -0.08%
of load reading prior to the testing of specimens.                  .
of load reading prior to the testing of specimens.
9
9
    ]
]
6.4 Wire Test Procedure - Long Samples N
6.4 Wire Test Procedure - Long Samples N
4                       The test procedure used parallels that of ASTM Speci-U cation A 421-65 with the exception of gage length.
4 The test procedure used parallels that of ASTM Speci-U cation A 421-65 with the exception of gage length.
A nominal 100 inch gage length (instead of 10") was               ,:
A nominal 100 inch gage length (instead of 10") was
    ;jt, chtsen to obtain a longer sample more representative of the actual in-place strength of the wire.           The 100         l
;j chtsen to obtain a longer sample more representative l
{                       inch gage length specimens may indicate a lower ultimate               <
t, of the actual in-place strength of the wire.
y                        strength and less ductility (olongation) than 10 inch                   '
The 100
p' specimens, since failure will occur at the weakest                     i point in the wire (equivalent to the lowest value that                 :
{
would be obtained from ten 10 inch specimens) . Elonga-                 {*
inch gage length specimens may indicate a lower ultimate strength and less ductility (olongation) than 10 inch y
tion under load at failure will also tend to be less due
,p' specimens, since failure will occur at the weakest i
      ,                      to distribution of elongation at the neck-down area                       4 3,                     over a length of wire ten times that of the nominal 10 inch gage length specimen.                                                 ,
point in the wire (equivalent to the lowest value that would be obtained from ten 10 inch specimens).
e                                                                                               I s
Elonga-
i.
{
A h'     V 6-2 1
tion under load at failure will also tend to be less due to distribution of elongation at the neck-down area 4
    't i
,3, over a length of wire ten times that of the nominal 10 inch gage length specimen.
y _-                                                         .
I e
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A h'
V 6-2 1
't i
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o
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ja                                                   *
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                                                                                              ? ,
?


O 6.5 T st Results
O 6.5 T st Results
\             \
\\
The results of tests on 100-inch gage length samples are shown in Table 6-1. The results of tests on i             10-inch gage length samples are shown in Table 6-2.
\\
              !            Six 10-inch gage length wire samples from the first wire removed from vertical tendon.V-58 were tested by Armco Steel Corporation of Kansas City, in accordance with ASTM 421-65 to obtain independent test data on the yield strength and ultimato strength. The resulte             "
The results of tests on 100-inch gage length samples are shown in Table 6-1.
are listed in Table 6-2 and Appendix F.
The results of tests on i
6.5.1   Percent Elongation at Ultimate Strength,
10-inch gage length samples are shown in Table 6-2.
              '            Due to the effects discussed in paragraph 6.4, wire               l 1
Six 10-inch gage length wire samples from the first wire removed from vertical tendon.V-58 were tested by Armco Steel Corporation of Kansas City, in accordance with ASTM 421-65 to obtain independent test data on the yield strength and ultimato strength.
tested using 100-inch gage length specimens ' A expected to exhibit less elongation at failure than identical specimens.
The resulte listed in Table 6-2 and Appendix F.
wire tested using 10-inch gage length                 1 i
are 6.5.1 Percent Elongation at Ultimate Strength, Due to the effects discussed in paragraph 6.4, wire 1
Based on other test data (1), a wire               I exhibiting a 4% ultimate elmgation by 10-inch gage length tests is expected to exhibit a 3% ultirrate i
tested using 100-inch gage length specimens ' A expected to exhibit less elongation at failure than identical wire tested using 10-inch gage length i
specimens.
Based on other test data (1), a wire exhibiting a 4% ultimate elmgation by 10-inch gage length tests is expected to exhibit a 3% ultirrate i
elongaticn by 100-inch gage length tests.
elongaticn by 100-inch gage length tests.
All wires from the nine tendons exhibt t<M mlongation           l l                   un' der load at f ailure greater than 31.
All wires from the nine tendons exhibt t<M mlongation l
I                                                         '
l un' der load at f ailure greater than 31.
1
I 1
{             6.5.2   Yield Strength                       i
{
: k. t' The minimum and maximen measured yield stress of 198 g                   kai and 225 kai for the one year tendon surveillance f                       compare well with 191 kai and 217 kai measured for j                     the three year surveillance.
6.5.2 Yield Strength i
k.
t' The minimum and maximen measured yield stress of 198 g
kai and 225 kai for the one year tendon surveillance f
compare well with 191 kai and 217 kai measured for j
the three year surveillance.
i I.
i I.
t >                                                                                   ,
t >
{,6           (1)   The test results compar hg elongation at failure of               l 10-inch and 100-inch specimens are reported in Consumers
{,6 (1)
{ll                  Power Company, Containment Building Post-Tensioning
The test results compar hg elongation at failure of l
    }                   System One-Year Surveillance, Palisades Plant Unit 1, Docket No. 50-255.
{ll 10-inch and 100-inch specimens are reported in Consumers Power Company, Containment Building Post-Tensioning
k' L
}
I l1
System One-Year Surveillance, Palisades Plant Unit 1, Docket No. 50-255.
,4                                                                                       l 4                                                                             :
k L
I l1 l
,4 4
j j
j j
j                                                           '
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_        _                _                -                    - E


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                                                                                                                                                              )
l i
I 4
i5-                                                                                                                                                            !
lj f"%                                  The yield strength of all wiro specimens tested,
  .;                                            except one from tendon V-58, exceeded the mini-                                                                {
t mum yield strength of 192 kai at 14 elongation.
i
i
      \;                                       The test result for sample No. I from V-58 was                                                                 l i
)
190.5 ksi or within less than it of the minimum                                                                 i yield strength. This tust result is not consider-ed indicative of tendon wire deterioration or actual                                                             '
l I
yield strength becaur.e test results for three addi-                                                       t     I tional 100-inch samplea and six 10-inch samples                                                                 l f rom the same wire were acceptable.                                                                           ;
i I
i 6.5.3                     Ultimate Stre,ngtn The ultimt e strength of all but two of the wire                                                             ";
4 i5-lj f"%
specimens tested ex.ceeded the specified minimum                                                                         ,
The yield strength of all wiro specimens tested,
ultimate strength of 2401st.                                     The test results of wire sample No.1 and wire sample No. 4 from l
{
vertical tendon V-58 indicate an ultimate strength
except one from tendon V-58, exceeded the mini-t i
* of 229 ksi and 238 kai respectively. The acceptance test data litsted in Table 6-3 for wire used in ver-tical tendon V-58 indicates an ultimate stress f rom 250 ksi to 259 kai. Ultimate strength for wire
mum yield strength of 192 kai at 14 elongation.
* aamples from vertical tendon V-58 determined during the one year surveillance varied between 240 kai to 249 kai.
l
\\;
The test result for sample No. I from V-58 was i
190.5 ksi or within less than it of the minimum i
yield strength.
This tust result is not consider-ed indicative of tendon wire deterioration or actual yield strength becaur.e test results for three addi-I t
tional 100-inch samplea and six 10-inch samples l
f rom the same wire were acceptable.
i 6.5.3 Ultimate Stre,ngtn The ultimt e strength of all but two of the wire specimens tested ex.ceeded the specified minimum ultimate strength of 2401st.
The test results of wire sample No.1 and wire sample No. 4 from l
vertical tendon V-58 indicate an ultimate strength of 229 ksi and 238 kai respectively.
The acceptance test data litsted in Table 6-3 for wire used in ver-tical tendon V-58 indicates an ultimate stress f rom 250 ksi to 259 kai.
Ultimate strength for wire aamples from vertical tendon V-58 determined during the one year surveillance varied between 240 kai to
({)
({)
i The low indicated ultimate strength obtained for wire sample No. 1 and_ wire sample No. 4 from vertical tendon V-58 could be the result of any one or combina-tion of the following (a) Gage not properly adjusted to zero at beginning j                                                 of test;                                                                                                 '
249 kai.
(b) Misreading the gage at time of failurer (c) Temporary malfunction of test equipmant (such as
The low indicated ultimate strength obtained for i
    }                                               foreign material in the hydraulic system causing
wire sample No. 1 and_ wire sample No. 4 from vertical tendon V-58 could be the result of any one or combina-tion of the following (a) Gage not properly adjusted to zero at beginning j
of test; (b) Misreading the gage at time of failurer (c) Temporary malfunction of test equipmant (such as
}
foreign material in the hydraulic system causing
_ spurious gage readings).
_ spurious gage readings).
In addition, the two test results for tendon V-58 wire No. 1, are not indicative ofitendon wire deteri-oration or low strength for the following reasonar y                                                                                                                                                                   l
In addition, the two test results for tendon V-58 wire No.
      \
1, are not indicative ofitendon wire deteri-oration or low strength for the following reasonar l
m                                                                                               '
y
mm , ,   , , , . .,              ~                 __    _ - - - - ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -               ^
\\
m mm,,
~
_ - - - - ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
^


f i
f i
1 i
1 I
'                (*$                                                                                       '
(*$
(a) Tests on four additional 100-inch specimens             -
i' (a) Tests on four additional 100-inch specimens f rom the same wire indicated wire strea.gth exceeds specified minimum values.
f rom the same wire indicated wire strea.gth exceeds specified minimum values.
(b) Tests on six additional 10-inch specimens conducted by an outside laboratory also l
(b) Tests on six additional 10-inch specimens               ;
indicatt;d wire strength in excess of speci-i fied minimum value.
conducted by an outside laboratory also
t (c) Tests on three 100-inch specimens from a second l
    '        l                                    indicatt;d wire strength in excess of speci-     t i                                     fied minimum value.
i wire removed from tendon V-58 were acceptable.
(c) Tests on three 100-inch specimens from a second         '
l          i wire removed from tendon V-58 were acceptable.
(d) Both specimens exhibited ductile type failures indicating that the failures were not initiated by stress corrosion or hydrogen embrittlement.
(d) Both specimens exhibited ductile type failures indicating that the failures were not initiated by stress corrosion or hydrogen embrittlement.
(e ) Corrosion observed on these specimens was less
(e ) Corrosion observed on these specimens was less than that observed on other wire specimens whose strengths exceed specified minimum ultimate i
    "                                              than that observed on other wire specimens whose strengths exceed specified minimum ultimate i                                   s treng th.
s treng th.
6.5.4       Comparison With Original Acceptance Test Data i;
6.5.4 Comparison With Original Acceptance Test Data i;
y                          The range of ultimate strength of the samples tested
The range of ultimate strength of the samples tested y
    ;1
compcres well with that obtainedlin acceptance tests
                  '~                          compcres well with that obtainedlin acceptance tests e-(see Table 6-1) .                   *
'~
    ~\
;1 (see Table 6-1).
6.5.5       Fracture Characteristics
e-
      -?''                                    All breaks indicated a necked down cup-and-cone tracture area. Approximately 50% of all fractures r                                                                                                    i
~\\
* occurred at the buttonheads and the majority revealed           -
6.5.5 Fracture Characteristics
tear characteristics due to eccentric loading of the buttonhead. The ultimate stress of all tested wire p                                      samples with breaks at the buttonheads exceeded the minimum specified ultimate strength of 240 kai.
-?
[.                                 Figure G-1 of Appendix G shows typical tendon wire
All breaks indicated a necked down cup-and-cone tracture area.
        ,                                    breaks.
Approximately 50% of all fractures i
r occurred at the buttonheads and the majority revealed tear characteristics due to eccentric loading of the buttonhead.
The ultimate stress of all tested wire samples with breaks at the buttonheads exceeded the p
minimum specified ultimate strength of 240 kai.
[.
Figure G-1 of Appendix G shows typical tendon wire breaks.
4 6-5
4 6-5
                                                                          -~~~-.~     ---
-~~~-.~
                                    .- _ a . m ..               -
.- _ a. m..


l l
l l
4
D 4
                  ,  D 6.5.6                                       Specimens With Surface Defects                                 j 1.
6.5.6 Specimens With Surface Defects j
A comparison of wire test result- for 100 inch                   '
1.
specimens with and without surface defects in-
A comparison of wire test result-for 100 inch specimens with and without surface defects in-
  ~
~
dicates that there is no detectable decrease in             '
dicates that there is no detectable decrease in
l strength and physical properties of wire speci-mens with surface defects.
' l strength and physical properties of wire speci-mens with surface defects.
f I                                                                                                                                 ,
f I
I I
I I
                                                                                                                                              %          l l
l l
  /1 i
/1i$
  $                  ,n v                                                                                                                           <
,n v
          >[                                                                                                                                       d g''
> [
h k ;.
d g''
i
h;.
                                                                                                                                                            ~
~
r iW
i k r iW
  -g(;
-g(;
b$
b$
M-9 Te.
M-9 Te.
f       4 v
f 4
:      );i
v);i
    'j:
'j:
5
5
          >1 j
>1 j
                        .~                                                                                                                                     t
.~
[                                                                                                           6-6 a                                                                                                   .
t
6 t
[
sbl~ .                                                                                                                                                .
6-6 a
r                                                                                                                                                       .
6 sbl~.
b                                                                                                                       A. .             q aa     .-- . .
t r
b A..
q aa


i l
i l
i i                                                                                                                     i A                       TABLE 6-1 Test Results fer 100" Gage Length Wire Specimonn               !
i i
T E NW)N       SAMPl.E               11 YIELD       ULTIMATE     PERCENT     LOCATION (2)
i A
NO.           NO. (1)                                                                               i STRESS (KST)   STRESS (K51) ELONCATION   OF FAILURE           {
TABLE 6-1 Test Results fer 100" Gage Length Wire Specimonn T E NW)N SAMPl.E 11 YIELD ULTIMATE PERCENT LOCATION (2) i NO.
6D-38           1                     202             252           4.8         M 2                     202             242           5.3         M 3                     216             253           5.7         bH                 f
NO. (1)
                                                                                                        =_             t nr-23         1                     205             256           5.6         eH                 !
STRESS (KST)
2                      201                                                           '
STRESS (K51)
250           5.7         M 3                     207             245         5.0         su I'F - %         1                     210             253           5.2         M 2                     204             250           5.7         M 3                     207             241           5,0         g v-l                                   215 1                                      258         4.4         su 2                     220             264         4.5         BH 3                     212             254         4.1         BH V-58 #1         1                     191             229         4.9         M 2                     205               52         5.0         H 3                     197                                                             '
ELONCATION OF FAILURE
241         4.9         H
{
('v -                         4 5
6D-38 1
199 198 238         5.3         H                   !
202 252 4.8 M
244         5.1         H                   ;
2 202 242 5.3 M
6                     201             245         4.4         BH                   i V-58 f2         1                     201             244         5.9         H                     i 2                     209             250         4.4         BH
3 216 253 5.7 bH f
* 3                      205             248         4.9         M V-120 #1       1                     206             254         5.1         M 2                     204             254         4.2         M 3                     208             262         4.4         CH V-120 #2       1                     205'             249         4 .!,       gig 2                     196             248         4.9         M 3                     198             241         4.8         H D1-25         1                     218             259         4.6         H 2                     213             258         4.6           BH 3                     213             253         4.7           nH                     ,
=_
DJ-23           1                     212             253         4.1           BH                     f 2                     216             256         4.4           BH 3                     217             255         4.2           BH 4                     206 5         3.8           'N D I-2 5                               212 1                                         -
t nr-23 1
4.0           4H 2                     216               **          4.2           BH 3                     216             461         4.9           BH
205 256 5.6 eH 2
      ^
201 250 5.7 M
Mt es : (1) .ec Ap; andia D for neple location on wite (2) Fatlure is toc ted within !" of Buttophend (HH) or within Midd'e (M) portlin of wi re.
3 207 245 5.0 su I'F - %
M 43                                                                           ''
1 210 253 5.2 M
2 204 250 5.7 M
3 207 241 5,0 g
v-l 1
215 258 4.4 su 2
220 264 4.5 BH 3
212 254 4.1 BH V-58 #1 1
191 229 4.9 M
2 205 52 5.0 H
3 197 241 4.9 H
(' -
4 199 238 5.3 H
v 5
198 244 5.1 H
6 201 245 4.4 BH i
V-58 f2 1
201 244 5.9 H
i 2
209 250 4.4 BH 3
205 248 4.9 M
V-120 #1 1
206 254 5.1 M
2 204 254 4.2 M
3 208 262 4.4 CH V-120 #2 1
205' 249 4.!,
gig 2
196 248 4.9 M
3 198 241 4.8 H
D1-25 1
218 259 4.6 H
2 213 258 4.6 BH 3
213 253 4.7 nH DJ-23 1
212 253 4.1 BH f
2 216 256 4.4 BH 3
217 255 4.2 BH 4
206 5
3.8
'N D I-2 5 1
212 4.0 4H 2
216 4.2 BH 3
216 461 4.9 BH
^
Mt es : (1).ec Ap; andia D for neple location on wite (2) Fatlure is toc ted within !" of Buttophend (HH) or within Midd'e (M) portlin of wi re.
M 43


{
{
4 i
4 i
O
O
                                                                                                              )
)
i l
i l
TABLE 6-2   Tensile Test Fesults for 10-Inch                                       ;
TABLE 6-2 Tensile Test Fesults for 10-Inch Gage Length 6.1re Specimenb from j
Gage Length 6.1re Specimenb from                                       j Tendon V-5b Yield Strength tendon   Tendon Wire           at     tilt tias te                   Percent No.     sample       11 Elongation     Stress (ksi)                   Elongation       '
Tendon V-5b Yield Strength tendon Tendon Wire at tilt tias te Percent No.
(ksi) v-58 #1       A           202.1                 242.1                     S.1 f
sample 11 Elongation Stress (ksi)
B           204.1                 242.9                     4.7 C           203.7                 243.3                     4.6 D           207.3                 246.1                     $.1
Elongation (ksi) v-58 #1 A
(                               E           204.5                 243.3                     4.0                       i r           202.5                 242.1                     4.6                         i t
202.1 242.1 S.1 f
Notes:
B 204.1 242.9 4.7 C
: 1. Test by Armco Steel Corporation, Kansas City, Missouri
203.7 243.3 4.6 D
                                                                                                                    \
207.3 246.1
: 2. For tendon wire sample location, see Appedix D and                                     ,-
$.1
Figure D+$.
(
E 204.5 243.3 4.0 i
r 202.5 242.1 4.6 i
t Notes:
1.
Test by Armco Steel Corporation, Kansas City, Missouri
\\
2.
For tendon wire sample location, see Appedix D and Figure D+$.
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i TADLI: 6-3   Acceptance Test Data on Wire
i TADLI: 6-3 Acceptance Test Data on Wire
                  $N)                               'Jsed In Fabricating Tendons 1
$N)
Ultimate Strength (ksi)       '}
'Jsed In Fabricating Tendons 1
Tendori         Coil No._         lleat No.       Sample A   Gample B           3 Dr23             117               13265           242           242 598               25486           247           248 597               25486           248         251
Ultimate Strength (ksi)
              ,            lid 3 9           754               32499           247         246 1
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748               32499           255           t4 l                             771               32499           257             .i 0r54             327               13461           253         252 326               13461           253         25l 318               13461           253         257 D125             369               25998           247         262 s                           368               25998           253         261 376               2503d           251           263
Tendori Coil No._
lleat No.
Sample A Gample B 3
Dr23 117 13265 242 242 598 25486 247 248 597 25486 248 251 lid 3 9 754 32499 247 246 1
748 32499 255 t4 l
771 32499 257
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368 25998 253 261 376 2503d 251 263
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D223 257 26147 254 255
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Note:
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The specified minimum ultimate strength in 240 hai
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i 7.0 RETENSIONING AND FILLElt INSTALLATIO!1                                                 1 The data obtained during retensioning and filler installation are shown in Tabic 7-1.                                                               h The tendons were retensibned to approximately the same stress level indleated by lift-off force data obtained during this surveillanco. Additional clongation was measured as indi-cated by data.
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7.0 RETENSIONING AND FILLElt INSTALLATIO!1 1
The data obtained during retensioning and filler installation h
are shown in Tabic 7-1.
The tendons were retensibned to approximately the same stress level indleated by lift-off force data obtained during this surveillanco.
Additional clongation was measured as indi-cated by data.
1 "he volume or sheathing tiller removed was recorded.
1 "he volume or sheathing tiller removed was recorded.
The rentensio.'ng information provides input data for use in the next a a duled surveillance.                                                 t t
The rentensio.'ng information provides input data for use in the next a a duled surveillance.
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Latest revision as of 01:22, 14 December 2024

Addendum 1 to Containment Bldg Post-Tensioning Sys Three-Yr Surveillance
ML20086U095
Person / Time
Site: Point Beach 
Issue date: 02/25/1974
From: Johnson T, Pfeifer B, Rotz J
BECHTEL POWER CORP.
To:
Shared Package
ML20086U063 List:
References
NUDOCS 9201070206
Download: ML20086U095 (31)


Text

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Reviewed By

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Dechtel Power Corporation

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J. V Rotz P'

San Francisco, California Wd Approved By__

February 25 1974

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i NI TABLE OF CONTENTS I

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1.0 INTRODUCTION

1-1 2.0

SUMMARY

AND CONCLUSIONS 1-1 2.1 Summary 1-1 2.2 Conclusions 2-1 3.0 GENERAL 3-1 4.0 TENDON FILLER AND END AMCHORAGE ASSEMBLY 4-1 4.1 Sheathing Filler 4-1 4.2 End Anchorage Assembly 4-1 5.0 DETENSIONING AND WIRE REMOVAL 5-1 5.1 Lift-Off Forces 5-1 5.2 Wire Inspection 5-3 5.3 DiscLntinuous Wires 5-3 6.0 WIRE TESTING 6-1 6.1 Specinen Selection and Preparation 6-1

([)

6.2 Test Equipment 6-1 f

6.3 Test Equipment Calibration 6-2 6.4 Wire Test Procedure - Long Samples 6-2 t

6.5 Test Resulta 63 I l

6. 5..

Percent Elongation at Ultimate Strength 6-3 LI 6.5.2 Yield Strength 6-3 hi 6.5.3 Ultimate Strength 6-4 6.5.4 Comparison with Original Acceptance Test Data 6-5 6.5.5 Fracture Characteristics 6-5 6.5.6 Specin' ins with Surface Defects 6-6 r

I !

7.0 RETENSION1NG AND FILLER INSTALLATION 7-1 e

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t LIST OF FIGURES i

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3-1 Location and Identification of Surveillance Tendons 5-1 Average Normalized Wire Force vs..

Time - Hoop Tendons 5-2 Normalized Wire Force vs. Time -

l Vertical Tendons 5-3 Average Normalized Wire Force vs.

Time - Dome Tendons

{

,' i 6-1 Wire Test Machine Assembly

}e D-1 thru D-11 Wire Inspection Data Sheets A*

e.

E-1 thru E-9 Tendon End Anchorage. Sketches

4-y

.i

'G-1 Photographs of the Cup-and-Cone Fractures G-2 Photographs of Surface Appearance I

of Wire from Tendon V-58 G-3 Cross-Section Through Area of Pitting of Sample V-120-B and Photomicrograph i

- O 111 d

3 p

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i LIST OF TABLES I

l Table Title 4-1 Sheathing Filler and Anchorage Assembly I

Surveillance Data

{

5-1 Dontensioning and Wire Removal Data 5-2 Normalized Lif t-Of f Forces Tar Three-Year Surveillance 6-1 Test Results - 100 Inch Gage Length Wire Specimens 6-2 Tensile Test Results - 10 Inch Gage Length Specimens 6-3 Acceptance Test Data on Wire Used in

{

Fabricating Tendons 7-1 Retensioning and Sheathing Filler C

Installation Data C-1 Laboratory Analysis of Sheathing Filler F-1 Laboratory Tests of Tendon Wire from 9

vertical Tendon V-58

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t Rev.

1, February 25, 1971 1,0

_I_ti_T RODU CT i nu jong The Tendon Surveillance Program is a systematic means of 4

assessing the continued qunlity of the post-tensioninq system.

The curveillance consists of periodic inspection i

of a minimum of nine pre-selected surveillance tendons

]

(three hoop, three vertical and three dome) for physical con d i ti on.

This provides a measure of confidence in the

.l condition nnd functional capability of the system snd an opportunity ior timely corrective measures should adverse

+

[l\\

conditiors (such as severe tendon wj re corrosion, where the reduction 1;. the cross-sectional area due to corrosion fs so substantial, that the ultimate tendon wire strength falls below the required minimum ultimate sts

.th) be detected.

s Tnis report covers the three-year tendon surveillance for Point Beach Nuclear Power Plant Unit No.1 as specified by Plant FSAR, Section 15, Paragraph VII, Tendon Stress I

Surveillance.

This report 14 intended to meet the require-ment of contract designated under Purchase Order No. 10696.

h 2.0

SUMMARY

AND CONCLUSlONS 2.1

,-~

-Summary

{%-

l

Lift-7ff forces in all tendons exceeded the minimum 1

effective desigr. prcstress force, which considers 1

-f losses due to concrete creep and shrinkage and stool

g. i relaxation.

(

5d b

End anchorage assemblies were founs to be in accept-q [

able condition with no sign of development of adverse o

conditiens such-as progressive corrosion.

Some millacale and a minor amount of corrosion were present L

on shims and bearing plates this is presumed to have

(,

b[

1 been present at the-time of installation.

The bottom anchorage of vertical tendon V-56 was S

I surveyed to determine the effects of concrete cracks and dripping water near the bearing plated No frec water was observed inside the grease cap, and there f'

i h was no indication of emulsified water within the sheathing filler.

The bottom anchorage and corrosion

+-

protection system of vertical tendon V-56 shows no L

ovidence of progressive adverse deterioration.

1 h.,

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The tendon wires were found to contain minor scratches, j

.j die marks, heat treating discoloration and some minor localized corrosion sparsely distributed along the j

length of the wire.

This was also observed during l

the one-year surveillance and is presumed to have been present at the time of installation.

All ten-don wires inspected were continuous.

I t

i

(

t Mechanical tests of specimens, with and without sur-face imperfections, indicated the physical proper-i ties (yleid strength, ultimate strength and percent elongation) of the wire exceed initial acceptance requirements.

i No abnormal discoloration was observed in sheathing filler samples.

Laboratory analysis of samples f rom i

each tendon sheath showed the amount of deleterious constituents to be well within established acceptance j

levels.

i 2.2 Conclusions j

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gh 1

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(_;

Based on the tests and investigation described here-3

)'

_in, and on comparison of data contained in this i

M

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. report with data contained in the one-year tendon y

' surveillance report, it is concluded that the post-I tensioning system in-the Containment Building for 1

I f Point ~Deach Nuclear Power Plant, Unit No. 1 shows i

l %

no evidence of progressive adverse deterioration.

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3.0 GENERAL The three-year surveillance of Point Beach Unit No. 1 Containment Building Post-Tensioning System began in July,1973 approximately three years after completion of the containment structural integrity test which occurred in June, 1970.

This surveillance consisted of the followings (1)

Visual and laboratory examination of sheathing filler.

f (2)

Inspection of anchor assembly for deleterious con-i dition:

such as corrosion, cracks, missing wires i,

or off-size buttouheads.

(3)

Measuring shim dimensions and anchor head buching projection to determine lift-off elongation (clear distance between bearing plate and anchor head).

(4)

Measuring lif t-off loads.

I

\\

(5)

Measuring elongation at 0.8f ultimate strength of tendon wEro()80% of minimum i

p l

i

+

-(6) 4 Detensioning tendons and checking wire continuity 1

by pulling each wire and observing its movement at the opposite end.

i l

-I (7)

Removal of a minimum of one wire from each tendon

}

for examination and testing.

j s

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4 a s

1 (8)

Retensioning tendons.to lift-off force measured in k))

I

(

i item (4) above, lese the effect of any wires removed i n/

hU and measuring corresponding tendon clongation.

(9)

Visual inspection of wires removed from tendons.

n (10)

Testing of wires removed from tendons for yield p.,

and ultimate strength and percent elongation.

- >+

(11) t Evaluation of test and inspection results to assess the gener-condition of the post-tensioning system and to evaluate time dependent factors, such as pre-stress losses and corrosion.

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This work was conducted in accordance with "Surveillanco j

j.

Procedure for Containment Building Post-Tensioning System",

3, i-

, Revision 3, and modifications thereto, now incorporated j

into Revision 4, included in Appendix A.

j-l The identification and location of surveillance tendons i

are shown in Figure 3-1.

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Top o. base alab HOOP TENDONS 6

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VERTICAL TENDONS DOME TENDONS PLAN PLAN 9

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FIGURE 3-1 Location and Identification of Surveillance Tendons

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4.0 TENDON FILLER AND ANCHORAGE ASSEMBLY q

1 5 The results of field inspection of the tendon sheathing filler and the end anchorage assembly are shown in Table 4-1 and Appendix E.

k The bottom of vertical tendon V-56 was also inspected to determine if water seeping from a nearby concrete crack l

was entering the anchorage assembly.

The results of this inspection are contained in Appendix H.

I 4.1 Sheathing Filler i

i I

Samples of filler were removed from each of the tendon sheaths and visually examined.

All samples were dark brown, indicating no discoloration caused by impurities.

Laboratory examination (see Appendixc ) revealed that deleterious product content of all samples tested

,7 (a_.,

was within established acceptance limitn.

,i Trapped air was found inside three of the six inspected

,1 dome sheathing filler caps.

Portions of the anchor J:

if head and shims in proximity to these air pockets showed

{

U(

no significant change in corrosion level, j

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- P q

j

{ R' i

t t g 4.2 End Anchorage Assembg The end anchaorage assemblies were found to be in acceptable condition.

Millscale and minor corrosion were noted on the original millstock surfaces of shims and bearing plates; surfaces cut for final f abrication showed slight spotty discoloration.

4 1

These conditions are similar to those generally found f

prior to sheathing filler installation and thus, do not indica te subsequent corrosion.

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I 5.0 DETENSIONING AND WIRE REMOVAL 1

The data and observations obtained during detensioning and i

g wire removal are shown in Table 5-1.

l t

l 1

5.1 Lift-off Forces Tendon lift-off forces obtained during the one-year and l

three-year surveillances are listed in Table 5-1 (columns i

3 and 5).

To provide a common basis for comparison, tendon lift-off force is converted to lift-off force per wire and normalized to account for the following effects:

a)

Structural deformations (a function of the post-tensioning seqoence).

s-2' b)

Initial lift-off force deviation from seven-tenths of minimum ultimate tendon wire strength.

it c)

Changes in lift-off force resulting from detensioning i;

and retensioning of the tendon during the surveillance, t ',

d)

Removal of wires during the surveillance.

l Normalized lift-off force is obtained by multiplying il measured lift-off force by the normalizing factor (see j

formulae in Appendix D).

These factors are listed in ll 0[%g

([

Table 5-2 along with the normalized lift-off force per irie wire for each tendon.

d#t l' ' {

ror double-end-stressed hoop and dome tendons, an average of the lift-off force at each end is used.

The normalized lift-off forces are plotted on the Force vs. Time charts

,@L -

(Figures 5-1 through 5-3) which provide a direct comparison l 18 of measured versus predicted loss trends.

+

S

~

The predicted loss trend is based on a stress loss of 27.3 ksi over a period of 40 years (for hoop, dome and vertical L

tendons - from plant FSAR, Section 5), au;uming losses lE {

diminish exponentially with time and 70% of the losses lf occur in the first year.

j

?

l$.

With an average stress level at installation of 0.7 fpu l[

l (8.23 k/ wire), the predicted average forces after one j

year and at the end of 40 years are 7.29, and 6.89 kips jj ~

per wire respectively.

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1

[

(-

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J 5-1 i

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l Rev. 1, February 25, 1974 j

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I.

I

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The trend of prestress losses, based on average values I

{-

for each tendon group for the one-year and three-year l

surveillances,-indicate that the actual prestress losses correlate closely with the predicted prestress leases.

1

^-

The apparent force increase for hoop tendon BD-38 and dome

[jh tendon D2-23 between the one-year and three-year survell-lances (rigure 3-3) is the result of possible measurement error and procedural change for lift-off determination.

J]

The tendon lift-off force during the one-year tendon surveillance was identified when the cound produced by

!i tapping on the shims with a small hammer changed to

'l indicate rolcase from compression.

The procedure was slightly modified for the three-year tendon surveillance to assure that none of the shims were carrying load at the time that the lift-off force was measured.

Lift-off is now identified when all shina can be moved by tapping with a hammer as the load on the jack is in-i creased.

Considering a 1.0% prestress loss between the one-year and l

three-year surveillances and an estimated measurement error of 22.0% per surveillance, the three-year wire force level

[

should be within +3.0% and -S.0% of the one-year surveillance

(

normalized lift-off wire force. Values obtained during the j$

three-year surveillance f all within this range.

Jk 5.2 wire Inspection UN1?

The results of inspection of each tendon wire removed

@(

]

for surveillance are shown in Appendix D.

%@E}

some minor surfcce imperfections (abrasions, die marks, m

and discoloration) were found on all wires removed.

L 4 Wires removed from hoop tendon BP-23 and vertical tendon

[h D V-120 contained some isolated pitts less than 3 mils

{5) in depth (see Figures D-1 and D-7).

I The results of a microscopic examination of pitted wire L

are shown in Appendix G.

Examination of the pitted wire showed no evidance of stress corrosion, hydrogen embrittic-f.

ment or cracking.

Since too reduction in wire cross-sectional area was not significant and no cracking or em-

/

brittlement wau observed, no significant decrease in tencile strength due to loss of metal would be expected.

W 5-2

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L I

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l j.

I These observations are confirmed by tensile strength test

}

results shown in Tables 6-1 and 6-2.

The lack of stress corrosion and hydrogen embrittlement cuggests that oxi-3 dation occurred before tendon vensioning.

(

i Review of tendon installation records indicates that 1

the original wire condition for DF-23 and V-120 was classified ar "C" (light, remorable red oxide) and that t

these tendons remained in the tendon sheaths for from

[

two to four weeks prior to the installation of the shcath-ing filler.

This indicates that the corrosion observed most I

likely occurred before tensionin and installation of P

the sneathing filler.

/

1 5.3 D_iscontinuous Wires F

No discontinuous wires were found during this post-tension-ing system surveillance.

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i TABLE 5-2 Normalized Lift-Off Forces

}

For Three-Year Surveillance I

i Ii hrrbn Ircaticn

'1hree-Year Ibrunlized Lift-Of f Force Per Wire Kuk thrnalizing Each End hndon Amracy Factor KIPS KIPS 10-38 B

1.000 6.98 7.20 D

0.993 7.41 BF-23 B

1.021 7.33 7.20

^

F 0.967 7.07

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0.973 7.37 7,11 El D

0.955 6.85 V-3 T

0.950 7.30 r

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i V-58 T

1.006 7.50 l

V-120 T

0.986 7.36 bl-25 A

0.962 7.30 7.19 D

0.957 7.08 D2-23 B

0.974 7.59 7.40 i

E 0.945 7.20 1

D3-25 F

9.980 7.16 7.24 I

C 0.970 7.32 Note : T

'Ibp of vertical tend:m A to P - nearest buttmsa to end of terJcn O

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MLnitssn Effective Design PresPress l

6.5 i~

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2 3

5 7

10 20 30 40 Tine After Initial *Densicrurg f(ears)

I FIGRE 5-1 Vertical Tervicri ?brr.nlized Lift-off Wire Fbrte vs. Tine e

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f 6.0 L

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3 5

7 10 20 30 49 Tine After Initial Mming (Years)

FIGURE 5-2 Ikxp Tendm Averaye Nor:mlized Lif t-off tum Ibrae vs. Time

\\

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10 20 30 40 Time After Initial 1bnsicxung O' ears)

- FIGUIE 5-3 Dme Terdan Average Norralimd Lift-off Wire Form vs. Time

'_..n,ri'J

l

\\

O 6.0 WIRE TESTItJG l

6.1 Specimen Selection and preparation Appendix D identifies the.specimrins selected for testing.

A typical section of wire (approximately 9 '-0" long) was cut from each end and from the middle portion of each wire.

The specimens were trimmed to a length of 101 inches, fitted with stressing washers and buttonheaded to provide a gage length l

of approximately 100 inches (clear distance between buttonheads).

More than three wire samples were removed from four -endon wires for additional measurements to assure complete representation of all wire conditions.

As specimens were removed i

from the wire, they were tagged with the following l

informations i

(1)

Tendon identification number.

i (2)

Sample number indicating location of specimen, j

k 4

These tags remained

h the specimens through completion of testing.

I l

6.2 Test Equipment i

The test assembly used for testing nominal 100 inch j

gage length wires is shown in Figure 6-1.

{

A tensile force was applied to the wire through

)

the stressing washers inserted in the pulling adaptors.

l b

one adaptor was screwed onto a threaded 1-1/8" diameter f

rod anchored to the end of the reaction frame. The L

other pulling adaptor was screwed onto the threaded 0

portion of the-ram plunger.

The 10"-stroke two-way ram was bolted to the pulling end of the reaction f rame.

Tension was applied to the wire by pressurizing the

" pull" side of the two-way ram with a hydraulic pump.

g The force applied to the wire was obtained from

)

calibrated pressure gage readings.

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O 6-1 4

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Displacement to one percent elongation was measured utilizing two dial extensometers (having a two-inch l

l travel and lowest division of 0.001 inches) mounted 3

as shown in Figure 6-1.

The dial mounting bar was anchored rigidly to the reaction frame at its midpoint.

fd The extensometers were positioned on the mounting bar to measura the change in distance between the two index rods attached to the pulling adaptors.

This, after preloading to seat bt.ttonheads into pulling l

washers, enabled measurement of wire clongation.

The elongation under load at failure (ultimate strength) was obtained utilizing a rule attached to the gage mounting bar at the ram-end to measure the relativa displacement between the index rod and the dial mounting bar.

Measurements were read to the nearest 1/64 inch.

J 6.3 Test Equipment Calibration The pulling assembly (gage and ram) was calibrated in a testing machine accurate to +0.164 and -0.08%

of load reading prior to the testing of specimens.

9

]

6.4 Wire Test Procedure - Long Samples N

4 The test procedure used parallels that of ASTM Speci-U cation A 421-65 with the exception of gage length.

A nominal 100 inch gage length (instead of 10") was

j chtsen to obtain a longer sample more representative l

t, of the actual in-place strength of the wire.

The 100

{

inch gage length specimens may indicate a lower ultimate strength and less ductility (olongation) than 10 inch y

,p' specimens, since failure will occur at the weakest i

point in the wire (equivalent to the lowest value that would be obtained from ten 10 inch specimens).

Elonga-

{

tion under load at failure will also tend to be less due to distribution of elongation at the neck-down area 4

,3, over a length of wire ten times that of the nominal 10 inch gage length specimen.

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V 6-2 1

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O 6.5 T st Results

\\

\\

The results of tests on 100-inch gage length samples are shown in Table 6-1.

The results of tests on i

10-inch gage length samples are shown in Table 6-2.

Six 10-inch gage length wire samples from the first wire removed from vertical tendon.V-58 were tested by Armco Steel Corporation of Kansas City, in accordance with ASTM 421-65 to obtain independent test data on the yield strength and ultimato strength.

The resulte listed in Table 6-2 and Appendix F.

are 6.5.1 Percent Elongation at Ultimate Strength, Due to the effects discussed in paragraph 6.4, wire 1

tested using 100-inch gage length specimens ' A expected to exhibit less elongation at failure than identical wire tested using 10-inch gage length i

specimens.

Based on other test data (1), a wire exhibiting a 4% ultimate elmgation by 10-inch gage length tests is expected to exhibit a 3% ultirrate i

elongaticn by 100-inch gage length tests.

All wires from the nine tendons exhibt t<M mlongation l

l un' der load at f ailure greater than 31.

I 1

{

6.5.2 Yield Strength i

k.

t' The minimum and maximen measured yield stress of 198 g

kai and 225 kai for the one year tendon surveillance f

compare well with 191 kai and 217 kai measured for j

the three year surveillance.

i I.

t >

{,6 (1)

The test results compar hg elongation at failure of l

{ll 10-inch and 100-inch specimens are reported in Consumers Power Company, Containment Building Post-Tensioning

}

System One-Year Surveillance, Palisades Plant Unit 1, Docket No. 50-255.

k L

I l1 l

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j j

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l I

i I

4 i5-lj f"%

The yield strength of all wiro specimens tested,

{

except one from tendon V-58, exceeded the mini-t i

mum yield strength of 192 kai at 14 elongation.

l

\\;

The test result for sample No. I from V-58 was i

190.5 ksi or within less than it of the minimum i

yield strength.

This tust result is not consider-ed indicative of tendon wire deterioration or actual yield strength becaur.e test results for three addi-I t

tional 100-inch samplea and six 10-inch samples l

f rom the same wire were acceptable.

i 6.5.3 Ultimate Stre,ngtn The ultimt e strength of all but two of the wire specimens tested ex.ceeded the specified minimum ultimate strength of 2401st.

The test results of wire sample No.1 and wire sample No. 4 from l

vertical tendon V-58 indicate an ultimate strength of 229 ksi and 238 kai respectively.

The acceptance test data litsted in Table 6-3 for wire used in ver-tical tendon V-58 indicates an ultimate stress f rom 250 ksi to 259 kai.

Ultimate strength for wire aamples from vertical tendon V-58 determined during the one year surveillance varied between 240 kai to

({)

249 kai.

The low indicated ultimate strength obtained for i

wire sample No. 1 and_ wire sample No. 4 from vertical tendon V-58 could be the result of any one or combina-tion of the following (a) Gage not properly adjusted to zero at beginning j

of test; (b) Misreading the gage at time of failurer (c) Temporary malfunction of test equipmant (such as

}

foreign material in the hydraulic system causing

_ spurious gage readings).

In addition, the two test results for tendon V-58 wire No.

1, are not indicative ofitendon wire deteri-oration or low strength for the following reasonar l

y

\\

m mm,,

~

_ - - - - ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

^

f i

1 I

(*$

i' (a) Tests on four additional 100-inch specimens f rom the same wire indicated wire strea.gth exceeds specified minimum values.

(b) Tests on six additional 10-inch specimens conducted by an outside laboratory also l

indicatt;d wire strength in excess of speci-i fied minimum value.

t (c) Tests on three 100-inch specimens from a second l

i wire removed from tendon V-58 were acceptable.

(d) Both specimens exhibited ductile type failures indicating that the failures were not initiated by stress corrosion or hydrogen embrittlement.

(e ) Corrosion observed on these specimens was less than that observed on other wire specimens whose strengths exceed specified minimum ultimate i

s treng th.

6.5.4 Comparison With Original Acceptance Test Data i;

The range of ultimate strength of the samples tested y

compcres well with that obtainedlin acceptance tests

'~

1 (see Table 6-1).

e-

~\\

6.5.5 Fracture Characteristics

-?

All breaks indicated a necked down cup-and-cone tracture area.

Approximately 50% of all fractures i

r occurred at the buttonheads and the majority revealed tear characteristics due to eccentric loading of the buttonhead.

The ultimate stress of all tested wire samples with breaks at the buttonheads exceeded the p

minimum specified ultimate strength of 240 kai.

[.

Figure G-1 of Appendix G shows typical tendon wire breaks.

4 6-5

-~~~-.~

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l l

D 4

6.5.6 Specimens With Surface Defects j

1.

A comparison of wire test result-for 100 inch specimens with and without surface defects in-

~

dicates that there is no detectable decrease in

' l strength and physical properties of wire speci-mens with surface defects.

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TABLE 6-1 Test Results fer 100" Gage Length Wire Specimonn T E NW)N SAMPl.E 11 YIELD ULTIMATE PERCENT LOCATION (2) i NO.

NO. (1)

STRESS (KST)

STRESS (K51)

ELONCATION OF FAILURE

{

6D-38 1

202 252 4.8 M

2 202 242 5.3 M

3 216 253 5.7 bH f

=_

t nr-23 1

205 256 5.6 eH 2

201 250 5.7 M

3 207 245 5.0 su I'F - %

1 210 253 5.2 M

2 204 250 5.7 M

3 207 241 5,0 g

v-l 1

215 258 4.4 su 2

220 264 4.5 BH 3

212 254 4.1 BH V-58 #1 1

191 229 4.9 M

2 205 52 5.0 H

3 197 241 4.9 H

(' -

4 199 238 5.3 H

v 5

198 244 5.1 H

6 201 245 4.4 BH i

V-58 f2 1

201 244 5.9 H

i 2

209 250 4.4 BH 3

205 248 4.9 M

V-120 #1 1

206 254 5.1 M

2 204 254 4.2 M

3 208 262 4.4 CH V-120 #2 1

205' 249 4.!,

gig 2

196 248 4.9 M

3 198 241 4.8 H

D1-25 1

218 259 4.6 H

2 213 258 4.6 BH 3

213 253 4.7 nH DJ-23 1

212 253 4.1 BH f

2 216 256 4.4 BH 3

217 255 4.2 BH 4

206 5

3.8

'N D I-2 5 1

212 4.0 4H 2

216 4.2 BH 3

216 461 4.9 BH

^

Mt es : (1).ec Ap; andia D for neple location on wite (2) Fatlure is toc ted within !" of Buttophend (HH) or within Midd'e (M) portlin of wi re.

M 43

{

4 i

O

)

i l

TABLE 6-2 Tensile Test Fesults for 10-Inch Gage Length 6.1re Specimenb from j

Tendon V-5b Yield Strength tendon Tendon Wire at tilt tias te Percent No.

sample 11 Elongation Stress (ksi)

Elongation (ksi) v-58 #1 A

202.1 242.1 S.1 f

B 204.1 242.9 4.7 C

203.7 243.3 4.6 D

207.3 246.1

$.1

(

E 204.5 243.3 4.0 i

r 202.5 242.1 4.6 i

t Notes:

1.

Test by Armco Steel Corporation, Kansas City, Missouri

\\

2.

For tendon wire sample location, see Appedix D and Figure D+$.

l O

t

$p W* * "

m L

. _ ~

f f

i TADLI: 6-3 Acceptance Test Data on Wire

$N)

'Jsed In Fabricating Tendons 1

Ultimate Strength (ksi)

'}

Tendori Coil No._

lleat No.

Sample A Gample B 3

Dr23 117 13265 242 242 598 25486 247 248 597 25486 248 251 lid 3 9 754 32499 247 246 1

748 32499 255 t4 l

771 32499 257

.i 0r54 327 13461 253 252 326 13461 253 25l 318 13461 253 257 D125 369 25998 247 262 s

368 25998 253 261 376 2503d 251 263

(

D223 257 26147 254 255

(*)

258 2t147 257 264 j

J o,

D325 735 26184 255 254 j

726 26184 257 257 727 26104 249 249 V3 51

'3042 254 252 49 33042 256 253 j

I

/.

V58 92 14130 250 253 89 14130 255 253 l

9 14130 240 259 4

[

V120 932 33047 258 259

~.

933 33047 252 254 L,

Note:

The specified minimum ultimate strength in 240 hai

(

a i

h

)

l Aq i va-. -

i [L-4, e

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7.0 RETENSIONING AND FILLElt INSTALLATIO!1 1

The data obtained during retensioning and filler installation h

are shown in Tabic 7-1.

The tendons were retensibned to approximately the same stress level indleated by lift-off force data obtained during this surveillanco.

Additional clongation was measured as indi-cated by data.

1 "he volume or sheathing tiller removed was recorded.

The rentensio.'ng information provides input data for use in the next a a duled surveillance.

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