Effektivare betonggjutningar med formtrycksövervakning

Transkript

1 Effektivare betonggjutningar med formtrycksövervakning

2 Formtryck vid betonggjutningar Modeller för att förutse formtrycket finns, men betongens egenskaper på arbetsplats varierar Stor osäkerhet kring formtryck. Vissa entreprenörer lyssnar, tittar och knackar på formen, men det kräver erfarenhet och skicklighet För låg stighastighet Låg produktivitet och överdimensionerade (dyra) formar) För hög stighastighet Risk för ras Övervaka formtrycket och anpassa stighastigheten ett alternativ

3 Övervakning av formtryck Formtrycksmätningar vid Saltviksfängelset i Härnösand del av licentiatavhandling om SKB Tid: September Maj m hög vägg, 0,27 m tjock, m etapper, total längd ca 400 m Mätning av formtryck på tre olika sätt: Trådtöjningsgivare pålimmade på rastret Trycksensorer i formytan Lastceller på formstag

4

5 Trådtöjningsgivare pålimmade på rastret Linjära trådtöjningsgivare HBM K-LY41-6/120 Fastlimmade på de horisontella stålprofilerna Täckta med pasta och aluminiumfolie för skydd

6 Trycksensorer i formytan Honeywell ABH100PSC1B kpa Monterade i specialgjorda socklar Membranet i kontakt med betongytan

7 Lastceller på formstag Tillverkade av KTH Ihålig stålcylinder innanför ett yttre stålrör kn

8 Bilder från instrumenteringen

9 Prison wall in the nortern part of Sweden 9

10 Prison wall in the nortern part of Sweden 10

11 Provningar som genomförs Lufthalt, före och efter pumpning 11

12 Provningar som genomförs Lufthalt, före och efter pumpning 12

13 Concrete Text om betong och betongens struktur Text om gjutning under vatten i havsmiljöer Fler ord om gjutning fördelar nackdelar Eventuella problem Hur blir framtiden?

14 14

15 Trådtöjningsgivare, exempel Trådtöjningsgivare μm/m Trådtöjning 1 Trådtöjning 2 Trådtöjning 3 Trådtöjning :03 07:47 08:30 09:13 09:57 10:40 11:23 12:07 12:50 13:33 Tid 15

16 Provningar som genomförs Lufthalt, före och efter pumpning 16

17 Värden på trycksensorer efter varje gjuten pall Originalrecept (100 kg filler, 400 kg cement, vct 0,54) Stighastighet 1,5 m/tim Höjd kpa Hydrost. Pall 4 Pall 3 Pall 2 Pall 1 4 (6,00 m) FSM: 670 mm Tixo : 0,00-0,20-0,70 3 (4,45 m) FSM: 630 mm Tixo : 0,00-0,40-1,00 2 (2,90 m) FSM: 740 mm Tixo : 0,00-0,40-0,30 1 (1,30 m) FSM: 740 mm Tixo : 0,15-x-0,90

18 Exempel på trycksensorvärden vs töjning Element 1: Strain 600 mm / Pressure 530 mm 600 Strain [µm/m] R 2 = 0,9975 R 2 = 0,9932 R 2 = 0,9982 R 2 = 0, Oct Oct jan-09 Water (2,7 m) Sensor pressure [kpa]

19 Skärningspunkt och R 2 -faktorer Skärningspunkten är maximalt 5 % av maximala töjningsvärdena för alla gjutningar (oberoende av nivåer och element) R 2 -faktorerna vid alla gjutningar (oberoende av nivåer och element) varierar mellan and Strain [µm/m] Element 1: Strain 600 mm / Pressure 530 mm R 2 = 0,9982 R 2 = 0,9975 R 2 = 0,9932 R 2 = 0, Sensor pressure [kpa] 10 Oct Oct jan-09

20 Töjning beräknad med enkla balkmodellen Lutning = Pa -1 = 6.4 (μm/m)/kpa

21 Lutning Värde från balkmodellen = 6.4 Medelvärde för alla gjutningar, element och nivåer = 7.0!

22 Verifiering av trycksensorer

23 Resultat 1 (2) God korrelation mellan tryck och lastceller på formstag MYCKET god korrelation mellan tryck och töjning. Också, mycket god repeterbarhet på lutning från dag till dag i samma element och nivå! Trådtöjningmätning har betydande fördelar, såsom enklare hantering (givare och kablar kan sitta kvar på formelementen efter gjutning)

24 Resultat 2 (2) Om du inte känner din betong 1. Ta reda på lutningen mellan tryck och töjning vid valda nivåer * 2. Mät töjning 3. Kontrollera stighastigheten * Antingen genom kalibrering med trycksensorer eller genom föregående statisk analys innan användning första gången

25 I framtiden Montering av trådtöjningsgivare redan vid tillverkningen av formelementen, skyddade, på insidan av stålprofilerna? (snabbare, billigare) Ytterligare utveckling av formsystem med trycksensorer och givare (och användning av FEM-analys) Givare utrustade med batteridrivna sändare (färre kablar) Involvera entreprenörer och formtillverkare Är det möjligt att ge betongtillverkarna ansvaret för gjutningarna? (tydligare länk mellan betongegenskaper och tryck)

26 Tack för uppmärksamheten!