FI128710B - Menetelmä ja järjestely betonin laadunhallintaan - Google Patents

Abstract

Keksinnön mukainen betonin laadunhallintalaitteisto käsittää mittausjärjestelyn (1), jolla mitataan kovettuvan betonityön lämpötilaa. Lisäksi laadunhallintalaitteisto käsittää mallinnuslaitteen (2) mallintamaan betonityö ennalta käsin. Keksintö käsittää myös vastaanotinlaitteiston (3) vastaanottamaan mittaustietoa mittausjärjestelyltä, ja simulointilaitteen (4) simuloidaan kovettuvan betonityön lämpötilan kehittymistä sen rakenteessa tietyllä ajanjaksolla käyttämällä vastaanotettua mittaustietoa ja mallinnuslaitteella mallinnettua betonityötä.

Description

Menetelmä ja järjestely betonin laadunhallintaan Tekniikan ala Keksintö | liittyy betonin laadunhallintaan. Erityisesti keksintö liittyy betonin laadunhallinnan menetelmiin ja järjestelyihin. Tunnettu tekniikka Betonin kovettuminen perustuu hydrataatioreaktioon, jossa sementti ja vesi — reagoivat keskenään muodostaen reaktiotuotteita, jotka sitoutuvat yhteen kiviaineksen kanssa kovaksi massaksi. Hydrataatio on eksoterminen reaktio eli se tuottaa lämpöä. Kuvio 1 esittää esimerkinomaisesti betonin lämmöntuoton kehittymistä ajan funktiona betonimassan tekemisestä. Aivan alussa (ei näy kuvioissa) betonimassan lämmöntuotannossa on muutaman minuutin piikki, jota seuraa parin tunnin — lämmöntuotannon väheneminen (näkyy kuvioissa). Tämän jälkeen hydrataatioreaktio voimistuu, ja lämmönkehitys nousee noin 3 — 12 aikana. Lämmönkehityksen nousuvaiheen jälkeen lämmönkehitys alkaa vähenemään. Kuten kuviosta 1 nähdään, lämmöntuotto (käyrä A) vähenee huomattavasti hitaammin kuin se nousi nousuvaiheessa. Lämpötilalla on merkitystä siksi, että lujuudenkehitys ja lämmöntuotto ovat 2 molemmat hydrataatioreaktion seurauksia ja siten verrannollisia. Sementin

O N hydrataatioreaktiossa kehittyy lämpöä samassa suhteessa kuin lujuudenkehitys

O <Q etenee. Lämmönkehitykseen vaikuttavat betonimassan kemiallinen koostumus

LO © sekäsementin hienous ja määrä. Lämmönkehityksen hallinta on betonin

I = 25 —0lujuudenkehityksen kannalta tärkeä seikka, erityisesti massiivisten rakenteiden osalta. 5 Liian korkeaksi noussut lämpötila vaikuttaa haitallisesti mm. betonin lujuuteen ja

N O toisaalta liian suuret lämpötilaerot rakenteen sisällä aiheuttavat rakenteessa halkeilua > ja siten ylimääräisiä turhia korjaustarpeita jopa uuteen rakenteeseen. Onnistuneen betonirakenteen yhtenä edellytyksenä onkin, että kovettumisen aikainen lämpötilankehitys pidetään mahdollisimman hyvin sopivalla alueella. Näin ollen pyritään välttämään liian alhaisia tai korkeita kovettumisen aikaisia lämpötiloja.

Betonirakenteen kovettuessa tapahtuvaan lämpötilankehitykseen vaikuttavat betonin materiaaliominaisuuksien lisäksi rakenteen geometria, dimensiot ja ulkoiset olosuhteet. Rakenteen geometria ja dimensiot vaikuttavat rakenteen sisäisten lämpötilaerojen suuruuteen. Lämmöntuotto on verrannollinen massaan, jolloin massiivisessa rakenteessa, jossa on suhteessa pieni pinta-ala, lämpötilat kasvat suuremmiksi kuin pienissä rakenteissa. Lämmön siirtyminen ulkoilmaan on lisäksi voimakkaasti riippuvainen ulkoisista olosuhteista, esimerkiksi ulkoilman lämpötilasta.

Massiivisissa rakenteissa betonin lämpötila nousee yleensä korkeaksi valun keskiosassa, mikä johtaa lämpötilaeroihin rakenteen pinnan ja keskiosien välillä. Lämpötilaeroista johtuvat jännitykset aiheuttavat herkästi halkeilua betonipintaan, joten betonin säilyvyyden ja kestävyyden kannalta ennalta suunnittelu lämpötilaerojen hillitsemiseksi on tärkeää.

Tosin lämmönkehityksestä voi olla myös hyötyä. Talvibetonoinnin yhteydessä voidaan käyttää nopeammin kovettuvaa sementtiä hitaamman sementin asemesta, koska rakenteen lämpötila ja lujuus kehittyvät silloin suotuisammin nimenomaan ensimmäisten, ratkaisevien vuorokausien aikana. Talvella betonivalun liian nopeaa jäähtymistä/jäätymistä pyritään välttämään suojaamalla betonivalu esimerkiksi — eristelevyillä, -matoilla ja/tai käyttämällä lämmittimiä.

Betonin hydrataatiossa muodostuvaan lämpöön voidaan vaikuttaa käyttämällä © mahdollisimman — vähän — lämpöä tuottavaa — sementtiä tai seostettua > sementtiä/sideainetta ja massiivirakenteissa mahdollisimman kylmää betonimassaa. se Syntyviin lämpötilaeroihin vaikutetaan muottien ja eristeiden valinnoilla sekä 0 25 mahdollisella lämmityksellä tai jäähdytyksellä.

E Kovettuvan betonimassan lämpötilaa on seurattava ensimmäisinä vuorokausina S tiiviisti, jotta saadaan varma tieto millaisissa lämpötiloissa kovettuminen on tapahtunut io ja mikä betonin lujuus kulloinkin on. Kriittisiä alueita lämpötilatarkkailulle ovat > esimerkiksi betonin pinta, massiivisten rakenneosien keskusalueet, kylmäsiltojen ja muiden liittyvien rakenteiden rajapintoja lähellä olevat osat ja ulkonurkat.

Betonivalumuottiin on tunnettua asentaa ns. etäluettavia lämpötila-antureita, joilla voidaan mitata kovettuvan betonin lämpötilaa halutuista kohdista. Tosin anturit voivat mennä rikki valun yhteydessä. Turvallisempi ja varmempi lämmönmittausmenetelmä on termolankamittaus.

On myös olemassa tietokoneohjelmia, joita käytetään betoninvalmistuksen yhteydessä. Näillä ohjelmilla pyritään varmistamaan, että valmistettavan betonimassan lujuuskehitys tapahtuisi halutulla tavalla. On myös ohjelmia, jotka ottavat huomioon valmiit betonielementit lujuuslaskennan tarpeisiin.

Massiivisissa valuissa pyritään usein estämää liiallista lämmönmuodostusta — jäähdytyksellä, mineraalisilla seosaineilla ja sopivalla sementillä hidastamaan betonin lujuudenkehitystä/lämmöntuotantoa. On huomattava, että betonin lujuudenkehitykseen vaikuttavat myös betonin jälkihoito- ja kuivumisolosuhteet. Betonin ainesosia voidaan jäähdyttää etukäteen, esimerkiksi käyttämällä mahdollisimman kylmää vettä tai jäähileitä tai jäähdyttämällä kiviaineet. — Betonivalumuotteihin on myös = esitetty — laitettavan — jäähdytysvesiputkistoja jäähdyttämään valettavan betonirakenteen sisäosia, ja pitämään lämpötilaerot kohtuullisen betonirakenteen pintaan nähden. Nämä jäähdytysratkaisut ovat kuitenkin teknisesti melko haastavia ja vimeherkkiä ja ne voivat tulla toteutukseltaan kalliiksi, joten niitä ei useinkaan käytetä Keksinnön lyhyt kuvaus © Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada betonin laadunhallintamenetelmä ja - N laitteisto, jolla vähennetään tunnetun tekniikan ongelmia. 3 Keksinnössä betonointityö mallinnetaan ennalta käsin. Kovettuvan betonityön 7 25 — lämpötilaa mitataan lämpötila-antureilla. Mittaustietoa vastaanotetaan lämpötila- & antureilta. Vastaanotettua mittaustietoa ja mallinnettua betonityötä käytetään hyväksi, 5 kun kovettuvan betonityön lämpötilan kehittyminen sen rakenteessa simuloidaan. pe Simuloinnin tuloksena voidaan saada tieto kehittyykö lämpöä liian paljon tai liian vähän 2 ja mitkä ovat lämpötilat betonityön sisällä. Kovettuvan betonityön laatu voidaan siis — näin ollen määrittää kokonaan tai vähintäänkin osittain. Lisäksi simuloinnin tuloksia voidaan käyttää betonityön jäähdyttimien ja lämmittimien ohjaamiseen, jotka myös vaikuttavat kovettuvan betonityön laatuun. Keksinnön mukainen betonin laadunhallintalaitteisto käsittää mittausjärjestelyn, jolla mitataan kovettuvan betonityön lämpötilaa. Lisäksi laadunhallintalaitteisto käsittää —mallinnuslaitteen mallintamaan betonityö ennalta käsin, vastaanotinlaitteiston vastaanottamaan mittaustietoa mittausjärjestelyltä, ja simulointilaitteen simuloidaan kovettuvan betonityön lämpötilan kehittymistä sen rakenteessa tietyllä ajanjaksolla käyttämällä vastaanotettua mittaustietoa ja mallinnuslaitteella mallinnettua betonityötä. Simulointilaite on yhdistetty mallinnuslaitteeseen ja vastaanotinlaitteeseen.

Kuvioluettelo Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin oheisiin kuvioihin viitaten, missä Kuvio 1 esittää esimerkkiä kovettuvan betonin lämmöntuotosta, Kuvio2 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta laitteistosta ja Kuvio 3 esittää vuokaavioesimerkkiä keksinnön mukaisesta menetelmästä. —Keksinnön kuvaus Kuvio 2 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta betonin laadunhallintalaitteistosta. = Kuvion 2 esimerkissä betonityö 10 on massiivinen tukimuuri, mutta betonityö voi olla N mikä muu tahansa betonityökohde. Se voi olla esimerkiksi anturavalu, pilarivalu, 7 näiden yhdistelmä, massiivinen sillan palkki jne. Sinällänsä tunnettuun tapaan © 25 — betonityön muottiin asetetaan raudoitukset ja lämpötila-anturi 6. Lämpötila-anturit

I & voivat olla esimerkiksi termoelementtilankoja. Lämpötila-antureille on suunniteltu tietyt 5 paikat, jotta betonityöstä saataisiin mahdollisimman kattavasti tietoa sen

N O lämmöntuotosta betonin kovettumisen aikana. Lämpötila-anturit 6 jäävät betonityön Q sisään betonin — kovettumisen jalkeen. Lämpötila-anturit 6 muodostavat — mittausjärjestelyn 1 mittaamaan kovettuvan betonityön lämpötilaa.

Lämpötila-anturit on yhdistetty vastaanotinlaiteeseen 3, joka vastaanottaa mittaustietoa mittausjärjestelyltä 1. Vastaanotinlaite voi olla lämpötilan mittauslaite, joka on yhdistettävissä ulkoiseen laitteeseen, kuten tässä esimerkissä simulointilaitteeseen 4, lämpötila-tiedon välittämiseksi. Riippuen käytetystä tekniikasta.

5 Vastaanottimen yhteydet lämpötila-antureille ja ulkoiseen laitteeseen voivat olla langallisia ja/tai langattomia.

Laadunhallintalaitteisto käsittää lisäksi mallinnuslaitteen 2 mallintamaan betonityö ennalta käsin. Mallinnuslaite on esimerkiksi tietokoneohjelma, joka asennettu tietokoneeseen. Tietokoneohjelma voi mallintaa betonityön kolmiulotteisesti, ottaen huomioon mm. käytetyn betoniseoksen, sen raudoitukset ja geometrian. Malli voi huomioida myös ulkoiset olosuhteet eli säätilan, muottirakenteet sekä mahdolliset liittyvät rakenteet ja lämmönsiirto niiden ja tarkasteltavan rakenteen välillä. Mallinnuslaitteella saadaan siis tietomalli tehtävästä betonityöstä, joka voidaan esittää esimerkiksi perspektiivikuvina tietokoneen näytöllä.

Laadunhallintalaitteisto käsittää myös simulointilaitteen 4 simuloimaan kovettuvan betonityön lämpötilan kehittymistä sen rakenteessa tietyllä ajanjaksolla käyttämällä vastaanotettua mittaustietoa lämpötila-antureilta 6 ja mallinnuslaitteella 2 mallinnettua betonityötä. — Simulointilaite on — siis yhdistetty mallinnuslaitteeseen 2 ja vastaanotinlaitteeseen 3. Simulointilaite pystyy mallintamaan lämmönkehityksen mallinnetussa betonityössä. Tällöin voidaan ottaa huomioon betoniseoksen koostumus, raudoitukset, geometria ym. Lämpötilan kehittyminen voidaan simuloida halutulle ajanjaksolle, kuten esimerkiksi kahdelle ensimmäiselle vuorokaudelle, 00 seitsemälle ensimmäiselle vuorokaudelle tai 14 ensimmäiselle vuorokaudelle. N Simulointilaite 4 on tietokoneohjelma, joka on asennettu tietokoneeseen. On S 25 mahdollista, että simulointilaite 4 ja mallinnuslaite ovat samassa tietokoneessa. On S myös mahdollista, että simuloinnin tietokoneohjelma ja mallinnuksen tietokoneohjelma z kuuluvat samaa ohjelmistopakettiin, mutta ovat sen eri osia.

S Keksinnössä simulointilaite 4 on järjestetty hyödyntämään lämpötila-antureiden 6 o mittaamia lämpötiloja. Simulointilaitteen ohjelmisto on siis järjestetty ottamaan NN 30 — huomioon saatavilla olevan todellisen lämpötilatiedon, mikä siis vaikuttaa simuloinnin luotettavuuteen ja tarkkuuteen. Esimerkiksi jos simulointi ilman lämpötilamittauksista saatavaa tietoa antaa kuvion 2 esimerkissä ylimmän lämpötila-anturin 6’ kohdelle lämpötilan 35 Celsiusta 8 tunnin kohdalla, mutta lämpötila-anturi 6” mittaa samalla ajan hetkellä 39 Celsiusta, simulointia voidaan muuttaa ottamaan huomioon todellinen — lämpötila eli tässä esimerkissä 39 Celsiusta mittauspisteessä 6. Tämä mittaustiedon huomioon ottaminen vaikuttaa koko simulointiin. Tulevien ajanhetkien simuloidut lämpötila-arvot on siis tarkempia, kuin ilman mittaustietoa.

Simulointi tehdään kolmiulotteiseen malliin siten, että minkä tahansa betonityön kohdan lämpötila voidaan simuloida. Toisin sanoen simulointi muodostaa jatkuvan — lämpötilajakauman betonityön mallin sisällä ja myös sen pinnalla. Jos mittaustuloksista tiedetään vähintään yksi todellinen lämpötila betonityön jossakin kohtaa, simulointi voidaan tavallaan kalibroida oikean lämpötilapisteen tai lämpötilapisteiden perusteella. Mitä enemmän todellisia lämpötilamittausarvoja on käytettävissä sitä luotettavampi ja tarkempi on simuloinnin tulos. Tosin jo yhdenkin todellisen mittauslämpötila-arvon — käyttö parantaa simuloinnin luotettavuutta ja tarkkuutta.

Simuloinnilla tarkoitetaan tässä yhteydessä betonin lämpötilan kehitystä kuvaavien matemaattisten — mallien — ratkaisemista — tietokoneella. — Simulointimenetelmät mahdollistavat monimutkaistenkin rakenteiden tarkan ja tehokkaan analysoinnin. Simuloinnilla voidaan siis tuottaa materiaaliominaisuuksien, geometrian sekä myös — ulkoisten olosuhteiden perusteella lämpötilan aikahistoria rakenteen jokaisessa pisteessä.

Betonin laitto valumuottiin voi rikkoa ja/tai siirtää mittausantureita 6, mikä myös voi = aiheuttaa virheitä. Koska keksinnön mukainen simuloinnin käyttö ei kuitenkaan N välttämättä vaadi monien toimivien lämpötila-antureiden käyttöä, luotettava ja tarkka 7 25 — tulos voidaan saavuttaa siis vähemmällä määrällä lämpötila-antureita. Keksinnön 7 mukainen mittausjärjestely 1 voi käsittää yhden tai useamman lämpötila-anturin 6.

T N Lisäksi keksintö mahdollistaa myös lämpötila-anturien entistä helpomman & asentamisen. Keksinnössä nimittäin riittää, että lämpötila-anturi tai -anturit on sijoitettu = betonityön pintaan. Toisin sanoen se ei välttämättä vaadi lämpötila-anturin sijoittamista N 30 — etukäteen valumuottiin, jossa se voi rikkoutua betonivalutyön aikana. Lämpötila-anturi,

kuten anturi 6A kuvion 2 esimerkissä, voidaan sijoittaa heti betonin laittamisen jälkeen tarkasti haluttuun kohtaa betonityön pinnalle tai jopa vähäiselle syvyydelle betoniin. Tämä helpottaa ja nopeuttaa lämpötila-antureiden laittoa. On siis mahdollista, että vähintään yksi lämpötila-anturi on asetettu kovettuvan betonityön pintaan.

Lisäksi on mahdollista, että mittausjärjestely käsittää vähintään yhden betonityön ulkolämpötila-anturin 7, joka on yhdistetty vastaanotinlaitteeseen 3. Ulkolämpötila voidaan ottaa huomioon simuloinnissa. Mitä kylmempi on ulkolämpötila, sitä nopeammin betonityö jäähtyy, eli lämpötila laskee, varsinkin sen pinnalta ja talvella. Betonityön jäähtyminen on hitaampaa mitä korkeampi on ulkolämpötila. Ulkolämpötila — voidaan ottaa myös huomioon, kun mietitään betonityön lämmityksen ja/tai jäähdytyksen tarvetta.

Betonin kovettumiseen vaikuttaa myös sen kosteus. Mittausjärjestelyyn 1 voidaan lisätä siis vähintään yksi kosteusanturi 8, joka on yhdistetty vastaanotinlaitteeseen. Kosteusanturi tai -anturit voidaan sijoittaa mittaamaan kovettuvan betonimassan — kosteutta sen sisältä tai ulkoilman kosteutta kuten kuvion 2 esimerkissä. Kosteusolosuhteet voidaan siis ottaa huomioon simuloinnissa.

Simuloinnin muodostamaa lämpötilatietoa voidaan hyödyntää betonityön laadunhallinnassa. Simulointilaitteeseen 4 voidaan järjestää myös betonin lujuuskehityksen seuranta, joka on siis riippuvainen lämpötilan kehityksestä. Liian — suureksi noussut lämpötila aiheuttaa lujuuskatoa ja liian suuret lämpögradientit halkeilua. Yhdistettyä simulointi- ja mittausdataa voidaan käyttää lujuuskadon ja halkeilun toteamiseen ja niiden vakavuuden arviointiin. Nämä toiminnat voidaan 5 suorittaa ohjelmistolla/ohjelmistoilla tai räätälöidyillä piireillä.

se On myös mahdollista, että betonin laadunhallintalaitteisto käsittää ohjauslaitteen 5, 0 25 joka on yhdistetty simulointilaitteeseen 4. Ohjauslaite on järjestetty vasteena = simuloinnille muodostamaan ohjaussignaali jäähdytyslaitteistolle, lämmityslaitteistolle N tai molemmille 9. Simuloidut lämpötilat voivat nimittäin indikoida, että betonityössä & syntyy liikaa lämpöä, joka voi vaikuttaa epäedullisesti sen lujuuskehitykseen, jolloin on = tarvetta jäähdyttää betonityötä. Tämä tilanne voi ilmetä varsinkin massiivisten N 30 — betonirakenteiden (kuten yli 1 metrin paksuiset betonirakenteet) kohdalla. Vastaavasti jos lämmönkehitys ei ole riittävää sopivan lämpötilan ylläpitämiseksi betonityön ensimmäisten tuntien tai vuorokausien aikana, on syytä käyttää lammityslaitteistoa. Tässä yhteydessä tarkoitetaan pääasiallisesti aktiivisia jäähdytyslaitteita ja lämmityslaitteita, kuten valumuottiin asennettua jäähdytysvesiputkistoa, jossa viileä vesi on — järjestetty virtaamaan pumpun avulla, sähkölämmittimiä, sähkölämmityskaapeleita, jäähdytinpuhaltimia jne. Aktiiviset laitteet ovat siis ohjattavissa ohjaussignaalilla. Tosin myös passiivisia laitteita, kuten eristelevyjä ja eristemattoja voidaan käyttää simulointitulosten perusteella. On myös mahdollista, että ohjaussignaalilla ohjataan samanaikaisesti jäädytyslaitetta jäähdyttämään betonityön — sisäosia, ja lämmityslaitetta lämmittämään betonityön pintaa. Tällä tavalla pyritään pitämään betonityön eri kohtien lämpötilaerot kohtuullisena. Liian suuret lämpötilaerot voivat aiheuttaa halkeamia. Kuten huomataan ohjaussignaali voi tarkoittaa tässä yhteydessä useampaa signaalia. Jäähdytyslaitteita ja lämmityslaitteita voidaan siis ohjata siten, että betonityön lujuuskehitys tapahtuu mahdollisimman hyvissä — olosuhteissa, mikä vaikuttaa betonityön laatuun. Kuvio 3 kuvaa esimerkkiä keksinnön mukaisesta betonin laadunhallintamenetelmästä. Menetelmässä mallintamaan 31 betonityö ennalta käsin. Kun betonimassa on siirretty valumuottiin, menetelmässä mitataan 32 kovettuvan betonityön lämpötilaa lämpötila-antureilla. Mallinnusta ja mittausta on kuvattu edellä. Mittaustietoa vastaanotetaan 33 lämpötila-antureilta, ja kovettuvan betonityön lämpötilan kehittymistä sen rakenteessa simuloidaan 34 tietyllä ajanjaksolla käyttämällä vastaanotettua mittaustietoa ja mallinnettua betonityötä. Tietty ajanjakso = voidaan määrittää halutuksi. N Menetelmässä mittaustietoa voidaan vastaanottaa yhdestä tai useammasta 7 25 — kohdasta, kuten kovettuvan betonityön pinnasta. On mahdollista, että mittaustietoa 7 vastaanotetaan vähintään yhdeltä betonityön ulkolämpötila-anturilta. Lisäksi on E mahdollista, että mittaustietoa vastaanotetaan myös vähintään yhdeltä betonityön S kosteusanturilta. Lisäksi menetelmään on mahdollista lisätä vaihe 35, jossa vasteena o simuloinnille muodostetaan ohjaussignaali jäähdytyslaitteistolle, lämmityslaitteistolle

O

N tai molemmille.

Keksintöä hyödyntämällä voidaan siis säätää olosuhteita (jäähdytys, lämmitys) riittävän ajoissa, jotta lämpötila pysyy sallituissa rajoissa.

Keksinnössä voidaan siis yhdistää helposti toteutettavia ja harvalukuisia lämpötila/kosteus ym. mittauksia simulointimalliin betonointityön laaduntarkkailun, — kuivumisen estämisen ja jälkihoidon laadun parantamiseksi ja helpottamiseksi.

Keksinnöllä saada tarkkaa tietoa betonin kovettumisen aikaisesta lämpötilasta rakenteen joka pisteessä.

Tämä on tärkeää, sillä sekä lujuuden menetys että rakenteen halkeilu riippuvat lämpötilasta ja lämpötilaeroista eli lämpögradienteista.

Kun simulointimalli ja mittaustieto yhdistetään, saadaan lämpötila määriteltyä — luotettavammin kuin pelkästään simuloimalla ja toisaalta kattavammin kuin ainoastaan mittaamalla.

Keksinnössä saadaan siis muutettua pisteittäinen lämpötilatieto jatkuvaksi lämpötilajakaumaksi.

Menetelmä — mahdollistaa myös rakenteen kelpoisuuden osatoteamisen tapauksessa, jossa mittauspisteitä ei ole käytössä tarpeeksi tai ne on sijoitettu väärin. — Tällainen tilanne on mahdollinen esimerkiksi lämpöanturivian tai inhimillisen työvirheen seurauksena.

Yhdistämällä tehdyt mittaukset simulointimalliin saadaan riittävä tieto kelpoisuuden osatoteamiseen ja laadunhallintaan, joka ei muuten olisi mahdollista puutteellisten mittausten takia.

Menetelmää voidaan käyttää myös erinäisten työvirheiden havaitsemiseen. — Esimerkiksi puutteellinen tiivistys vaikuttaa betonin lämmönjohtavuuteen ja ominaislämpökapasiteettiin. — Tällöin vertaamalla simuloitua lämpötilakehitystä todelliseen voidaan havaita laatupoikkeamia, joiden suora mittaaminen ja siten = havaitseminen muita keinoja käyttäen olisi vaikeaa ja kallista.

Vastaavasti myös N virheitä betonin ominaisuuksissa voidaan havaita.

Menetelmä voi siis käsittää vaiheen 7 25 — toteamaan betonityön lujuuskato ja halkeilu vastaanotettujen mittausten ja simuloinnin 7 perusteella.

Menetelmä voi myös käsittää vaiheen määrittämään betonityön E lujuusluokka vastaanotettujen mittausten ja simuloinnin perusteella. 3 Keksinnön mukainen laitteisto voidaan toteuttaa useilla eri tavoilla, kuten voidaan = havaita edellä olevasta kuvauksesta.

Laadunhallinnalla tarkoitetaan myös tässä N 30 — yhteydessä laadunvalvontaa.

Kuviossa 2 kuvatut ohjauslaitteen 5, simulointilaitteen 4 ja vastaanottolaitteen 3 ja lämmitys/jäädytyslaitteiden väliset yhteydet voivat olla langallisia tai langattomia. Keksintö ei siis rajoitu tässä esityksessä esitettyihin esimerkkeihin, vaan se voidaan toteuttaa eri tavoin itsenäisten patenttivaatimusten puitteissa.

00

O N

O <Q

LO O

I a a

N O N

LO 0

O N

Claims (14)

Patenttivaatimukset

1. Betonin laadunhallintamenetelmä, jossa mitataan (31) kovettuvan betonityön lämpötilaa lämpötila-antureilla, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet - mallintamaan (32) betonityö ennalta käsin mallinnuslaitteella (4), - vastaanottamaan (33) mittaustietoa lämpötila-antureilta, - simuloimaan (34) kovettuvan betonityön lämpötilan kehittyminen sen rakenteessa tietyllä ajanjaksolla käyttämällä vastaanotettua mittaustietoa ja mallinnettua betonityötä, ja toteamaan betonityön lujuuskato ja halkeilu vastaanotettujen mittausten ja simuloinnin perusteella.

2. Vaatimuksen 1 mukainen betonin laadunhallintamenetelmä, tunnettu siitä, että mittaustietoa vastaanotetaan yhdestä tai useammasta kohdasta.

3. Vaatimuksen 2 mukainen betonin laadunhallintamenetelmä, tunnettu siitä, että mittaustietoa vastaanotetaan kovettuvan betonityön pinnasta.

4. Jonkin vaatimuksen 1 - 3 mukainen betonin laadunhallintamenetelmä, tunnettu — siitä, että mittaustietoa vastaanotetaan myös vähintään yhdeltä betonityön ulkolämpötila-anturilta.

5. Vaatimuksen 4 mukainen betonin laadunhallintamenetelmä, tunnettu siitä, että mittaustietoa vastaanotetaan myös vähintään yhdeltä betonityön kosteusanturilta.

6. Jonkin vaatimuksen 1 - 5 mukainen betonin laadunhallintamenetelmä, tunnettu — siitä, että se käsittää vaiheen määrittämään betonityön lujuusluokka vastaanotettujen mittausten ja simuloinnin perusteella.

O

7. Jonkin vaatimuksen 1 - 6 mukainen betonin laadunhallintamenetelmä, tunnettu N siitä, että se käsittää vaiheen vasteena simuloinnille muodostamaan (35) O ohjaussignaalin jäähdytyslaitteistolle, lämmityslaitteistolle tai molemmille.

O 9 25

8. Betonin laadunhallintalaitteisto, joka käsittää mittausjärjestelyn (1) mittamaan

I T kovettuvan betonityön lämpötilaa, tunnettu siitä, että laadunhallintalaitteisto käsittää

N S - mallinnuslaitteen (2) mallintamaan betonityö ennalta käsin,

LO 0 5 - vastaanotinlaitteen (3) vastaanottamaan mittaustietoa mittausjärjestelyltä,

N

- simulointilaitteen (4) simuloidaan kovettuvan betonityön lämpötilan kehittymistä sen rakenteessa tietyllä ajanjaksolla käyttämällä vastaanotettua mittaustietoa ja mallinnuslaitteella mallinnettua betonityötä, joka simulointilaite on yhdistetty mallinnuslaitteeseen (2) ja vastaanotinlaitteeseen (3), ja järjestetty toteamaan —betonityön lujuuskato ja halkeilu vastaanotettujen mittausten ja simuloinnin perusteella.

9. Vaatimuksen 8 mukainen betonin laadunhallintalaitteisto, tunnettu siitä, että mittausjärjestely (1) käsittää yhden tai useamman lämpötila-anturin (6).

10. Vaatimuksen 9 mukainen betonin laadunhallintalaitteisto, tunnettu siitä, että vähintään yksi lämpötila-anturi on asetettu kovettuvan betonityön pintaan (6A).

11. Jonkin vaatimuksen 8 - 10 mukainen betonin laadunhallintalaitteisto, tunnettu siitä, että mittausjärjestely (1) käsittää vähintään yhden betonityön ulkolämpötila- anturin (7), joka on yhdistetty vastaanotinlaitteistoon (3).

12. Vaatimuksen 11 mukainen betonin laadunhallintalaitteisto, tunnettu siitä, että mittausjärjestely (1) käsittää myös vähintään yhden betonityön kosteusanturin (8), joka on yhdistetty vastaanotinlaitteistoon (3).

13. Jonkin vaatimuksen 8 - 12 mukainen betonin laadunhallintalaitteisto, tunnettu siitä, että simulointilaite (4) on järjestetty määrittämään betonityön lujuusluokka mittausten ja simuloinnin perusteella.

14. Jonkin vaatimuksen 8 - 13 mukainen betonin laadunhallintalaitteisto, tunnettu — siitä, että se käsittää ohjauslaitteen (5), joka on yhdistetty simulointilaitteeseen (4), ja joka on järjestetty vasteena simuloinnille muodostamaan ohjaussignaalin = Jäähdytyslaitteistolle, lämmityslaitteistolle tai molemmille (9).

N

S

O

O

I a a

N

O

N

LO 00

O

N