FI68913C - Anordning foer testning av tryckhaollfasthet hos betong i en konstruktion - Google Patents

Description

6391 3

LAITE RAKENTEEN BETONIN PURISTUSLUJUUDEN TESTAUSTA VARTEN

Rakenteen betonin puristuslujuuden testausta tehdään joko rakenteesta irrotettuja koekappaleita käyttäen tai suoraan rakenteesta. Betonin puristuslujuuden testaukseen suoraan rakenteista tunnetaan seuraavia 5 menetelmiä: 1. Pintakovuuden mittaus - Williamsin koepistooli - Frankin jousivasara - Einbeckin pendelivasara 10 2. Kimmoisuusmittaus - Schmidtin kimmovasara 3. Tunkeuman mittaus - Simbi-vasara - Spit-tappi 15 - Windsor-vasara 4. Ulosvetokokeet 5. Värähtelymenetelmät 6. Yhdistetyt menetelmät

Mainitut menetelmät ovat joko vaikeita käyttää työmaaoloissa, laite- ja 20 käyttökustannuksiltaan kalliita tai luotettavuudeltaan melko epäedullisia, minkä takia niiden käyttö on työmaaoloissa melko vähäistä.

Tässä keksinnössä betonin puristuslujuutta mitataan erikoisesti betonin varhaislujuustestaukseen hyvin soveltuvalla tunkeumamenetelmällä laitteella, joka on yksinkertainen ja helposti työmaalla käytettävissä. Keksinnölle on 25 tunnusmerkillistä patenttivaatimuksista ilmenevät seikat.

Menetelmässä rakenteen pintaan tai suoraan iskukappaleeseen asennetaan yksi tai useampia ohuehkoja sopivimmin teräksestä valmistettuja tappeja. Tappeihin kohdistetaan isku, kuten edellä esitetyssä pintakovuuden mittaus- 2 6391 3 menetelmässä (Einbeckin pendelivasara), mutta iskukuormitus on niin voimakas, että tapit tunkeutuvat syvälle betoniin samaan tapaan kuin edellä esitetyssä Windsorin tunkeumakokeessa. Erona Windsor-kokeeseen on, että tapin isku saadaan aikaan painovoimaisella kappaleella, jonka 5 massa ja pudotuskorkeus voidaan optimoida eri tyyppisiin käyttökohteisiin ja erilaisille betoneille kullekin sopivimmaksi.

Menetelmän ja laitteen etuina verrattuna ennestään tunnettuihin menetelmiin on sen yksinkertaisuus ja sopivuus työmaaolosuhteisiin, laitteen halpuus ja itse testauksen nopeus, käyttövarmuus ja laitteiden lähes ilmainen käyt-10 tökustannus. Erityisesti laite soveltuu betonin muotinpurkulujuuden määrittämiseen, mikä on tärkeää etenkin talvibetonoinnissa. Kun betonin pu-ristuslujuus voidaan 1ikimäärin helposti arvioida välittömästi ennen muottien purkua, vältytään helposti vaurioilta ja sortumilta, joita tapahtuu joskus muotteja purettaessa.

15 Tunkeumamenetelmä perustuu siihen, että tapin tunkeumavastus k betoniin korreloi betonin puristuslujuuden kanssa.

Ratkaisu saadaan energiatasapainoyhtalöstä. Kun määritys tapahtuu painovoima isesti putoavan massan avulla, yhtälö on muotoa J mv2 = kx (1) 20 missä m on putoava massa (kg) massan nopeus betonipintaan törmäyksen hetkellä g maan vetovoiman kiihtyvyys (^) h massan pudotuskorkeus (m) s 25 k tapin tunkeumavastus betoniin (kN) x tapin tunkeumasyvyys betoniin (m)

Kaavan (1) lähtökohtana on, että tunkeumavastus k on vakio, k voidaan määrittää kokeellisesti. Jos k on tunkeumasyvyyden funktio, tulee yhtälön (1) oikealle puolelle integraali J* k(x)dx.

o 3 6891 3

Tunkeumavastus k ratkaistaan esim. yhtälöstä (1), jolloin saadaan k = -212L- (kN) (2)

Betonin puristuslujuus saadaan tunkeumavastuksen k avulla kokeellisesti määritetystä yhtälöstä s K = f(k) (3) missä K on betonin nimellislujuus f kokeellisesti määritetty funktio Käytettävän massan koko riippuu testattavan rakenteen paksuudesta, be-10 tönin lujuudesta ja käytettävästä tapista. Sopiva massa voinee tappia kohti olla noin 1...5 kg, kun pudotuskorkeus on noin 1 m.

Oheisissa piirustuksissa havainnollistetaan keksinnön mukaista laitetta, jolloin kuva 1 esittää laitteen periaatteen ja 15 kuva 2 esittää laitteen toimintaperiaatteen vaakasuoran ja pystysuoran rakenteen betonin testauksessa.

Laitteen periaate on esitetty kuvassa 1. Laitteeseen kuuluu jalusta 1, iskukappale 2 , joka koostuu yhdestä kappaleesta tai useamman erillisen iskukappaleen yhdistelmästä, painokappaleen liuku- ja kannatuskiskot 3 , 2o irrotettavissa olevat tunkeumatapit 4 , mahdollinen tunkeumatappien asennus-levy 5 ja kannatuskiskojen kääntörajoittimet 6 . Käytettäessä vain yhtä tunkeumatappia 4 , ei erillistä tunkeumatapin asennuslevyä tarvita, vaan tappi voi olla suoraan iskevään pairtokappaleeseen kiinnitetty.

Laitteen toimintaperiaate vaakasuoran ja pystysuoran rakenteen betonin tes-25 tauksessa on esitetty kuvassa 2. Kokeen alussa jalusta asennetaan vaakasuoralle alustalle, joka vaakasuoran rakenteen tapauksessa voi olla testattava rakenne ja pystysuoran rakenteen tapauksessa esimerkiksi testattavan rakenteen viereinen vaakasuora rakenne tai rakennusteline. Tuen puuttuessa laite voidaan kiinnittää myös testattavaan pystyrakenteeseen 30 esimerkiksi kill apu!teillä.

4 6 8 91 3

Vaakasuoran rakenteen tapauksessa iskukappale kiinnitetään ennakolta määriteltyyn korkeuteen kannatinkiskoihin ja käytettäessä erillisiä tunkeumatappeja kiinnitetään tapit asennuslevyn avulla testattavan rakenteen pintaan. Toisessa mallissa tunkeumatappi tai -tapit voi olla 5 kiinni iskukappaleessa. Iskukappaleen kiinnityslaite irrotetaan äkillisesti, jolloin iskukappale putoaa ja aiheuttaa tapin tunkeuman.

Tunkeuma mitataan kustakin tapista.

Asennuslevyä käytettäessä tunkeuma voidaan mitata asennuslevyn suhteen tapahtuvan liikkeen avulla. Tunkeumatapin ollessa kiinnitettynä iskukappa-10 leeseen voidaan tunkeuma määrittää esimerkiksi tapin viereen iskukappa-leeseen tehdyn reiän kautta mittatikulla.

Pystysuoran rakenteen tapauksessa iskukappale tai sen osat kiinnitetään kannatuskiskoihin kiinteästi ja nostetaan kannatuskiskojen ja niiden kään-törajoittimien 6 avulla edeltä määriteltyyn korkeuteen, jonka jälkeen 15 joko kiinnitetään siihen asentoon ja irrotetaan kiinnityslaite äkillisesti tai päästetään suoraan irti, jolloin iskukappale iskee potentiaalienergiallaan tappiin aiheuttaen sen tunkeutumisen betoniin. Myös tässä tapauksessa tunkeumatappi tai -tapit voivat olla kiinni myös itse iskukappaleessa. Tappien tunkeuma mitataan kuten vaakasuoran rakenteen tapauksessa.

20 Koe toistetaan haluttuja kertoja, jolloin tulosta voidaan saada tarkennetuksi .

Betonin puristuslujuus voidaan arvioida tunkeumatulosten avulla käyttämällä ennakkoselvitysten mukaisia puristuslujuuden ja tunkeumasyvyyden välisiä riippuvuuksia.

25 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen laite vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (1)

1. Laite rakenteen betonin puristuslujuuden testausta varten, johon laitteeseen kuuluu jalusta (1), yhdestä tai useammasta osasta koostuva iskukappale (2), painokappaleen liuku- ja kannatuskiskot (3), irroitettavissa olevat tunkeumatapit (4) ja kannatuskiskojen kääntörajoittimet (6) tunnettu siitä, että tapin isku saadaan aikaan painovoimaisella kappaleella (2) painovoiman avulla joko vapaata pudotusta käyttäen tai pudotusliikettä eri tavoin säätelemällä tai muuntamalla pudotusliike esim. heilahdus-liikkeeksi, jolloin vaakasuoran rakenteen betonin testauksessa painokappaleen (2) liuku- ja kannatuskiskot (3) ovat pystysuorassa asennossa siten, että painokappaleen (2) etäisyydellä tunkeumatappien asennuslevystä (5) on säädettävissä testauksessa tarvittava iskuvoima, ja että pystysuoran rakenteen betonin testauksessa painokappaleen (2) kannatuskiskot (3) ovat vaakasuorassa asennossa mittauskohdan puoleisesta päästä kääntörajoittimin (6) kiinnitettynä siten, että painokappaleen (2) etäisyydellä heiluritankona toimivan kannatuskiskon keskiöstä säädetään testauksessa tarvittava iskuvoima, ja että tunkeumatapit (4) ovat suoraan kiinni joko iskukappaleessa (2) tai asennuslevyissä (5).