Effektivare betonggjutningar med formtrycksövervakning
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
Övervakning av formtryck Formtrycksmätningar vid Saltviksfängelset i Härnösand del av licentiatavhandling om SKB Tid: September Maj 2009 6 m hög vägg, 0,27 m tjock, 10-12 m etapper, total längd ca 400 m Mätning av formtryck på tre olika sätt: Trådtöjningsgivare pålimmade på rastret Trycksensorer i formytan Lastceller på formstag
Trådtöjningsgivare pålimmade på rastret Linjära trådtöjningsgivare HBM K-LY41-6/120 Fastlimmade på de horisontella stålprofilerna Täckta med pasta och aluminiumfolie för skydd
Trycksensorer i formytan Honeywell ABH100PSC1B 0-689 kpa Monterade i specialgjorda socklar Membranet i kontakt med betongytan
Lastceller på formstag Tillverkade av KTH Ihålig stålcylinder innanför ett yttre stålrör 0-100 kn
Bilder från instrumenteringen
Prison wall in the nortern part of Sweden 9
Prison wall in the nortern part of Sweden 10
Provningar som genomförs Lufthalt, före och efter pumpning 11
Provningar som genomförs Lufthalt, före och efter pumpning 12
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
Trådtöjningsgivare, exempel Trådtöjningsgivare 081010 600 500 400 300 μm/m Trådtöjning 1 Trådtöjning 2 Trådtöjning 3 Trådtöjning 4 200 100 0-100 07:03 07:47 08:30 09:13 09:57 10:40 11:23 12:07 12:50 13:33 Tid 15
Provningar som genomförs Lufthalt, före och efter pumpning 16
Värden på trycksensorer efter varje gjuten pall - 081010 Originalrecept (100 kg filler, 400 kg cement, vct 0,54) Stighastighet 1,5 m/tim Höjd 7 6 5 4 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 kpa Hydrost. Pall 4 Pall 3 Pall 2 Pall 1 4 (6,00 m) FSM: 670 mm Tixo 0-20-40: 0,00-0,20-0,70 3 (4,45 m) FSM: 630 mm Tixo 0-20-40: 0,00-0,40-1,00 2 (2,90 m) FSM: 740 mm Tixo 0-20-40: 0,00-0,40-0,30 1 (1,30 m) FSM: 740 mm Tixo 0-20-40: 0,15-x-0,90
Exempel på trycksensorvärden vs töjning Element 1: Strain 600 mm / Pressure 530 mm 600 Strain [µm/m] 500 400 300 200 100 0 R 2 = 0,9975 R 2 = 0,9932 R 2 = 0,9982 R 2 = 0,9707 10 Oct 2008 22 Oct 2008 14-jan-09 Water (2,7 m) 0 20 40 60 80 100 Sensor pressure [kpa]
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 100 0 gjutningar (oberoende av nivåer och element) varierar mellan 0.9707 and 0.9997 Strain [µm/m] 600 500 400 300 200 Element 1: Strain 600 mm / Pressure 530 mm R 2 = 0,9982 R 2 = 0,9975 R 2 = 0,9932 R 2 = 0,9707 0 20 40 60 80 100 Sensor pressure [kpa] 10 Oct 2008 22 Oct 2008 14-jan-09
Töjning beräknad med enkla balkmodellen Lutning = 6.4 10-9 Pa -1 = 6.4 (μm/m)/kpa
Lutning Värde från balkmodellen = 6.4 Medelvärde för alla gjutningar, element och nivåer = 7.0!
Verifiering av trycksensorer
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)
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
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)
Tack för uppmärksamheten!