Paksuseinäisen betonirakenteen kuntotutkimus yhdistetyllä ainetta rikkomattomalla menetelmällä

Transkriptio

1 BETONITUTKIMUSSEMINAARI 2018 Paksuseinäisen betonirakenteen kuntotutkimus yhdistetyllä ainetta rikkomattomalla menetelmällä (A!), Teemu Ojala (A!) ja Miguel Ferriera (VTT)

2 Esitelmän sisältö 01 WANDA - tutkimushanke 02 Ainetta rikkomattomat (NDT) - valintamatriisi 03 Paksuseinäisen betonirakenteet 04 Mock-up seinän rakentaminen 05 Ainetta rikkomattomat (NDT) - esimerkit (2)

3 WANDA - tutkimushanke Tutkimusohjelma (SAFIR2018) Kansallinen ydinvoimalaitosten turvallisuustutkimus WANDA WP1 - Primääripiirin komponenttien NDT menetelmät WP2 - Betonirakenteiden NDT menetelmät Selvittää mitkä ainetta rikkomattomat (NDT) menetelmät soveltuvat paksuseinäisten betonirakenteiden tutkimukseen Yhdistää NDT testausmenetelmät Kouluttaa nuoria osaajia NDT ja ydinvoima-alalle (3)

4 Tutkimushaasteet NDT testauskset tehdään vain vuosihuoltojen aikana rajoitettu aika kuntotutkimukselle tarkka menetelmä Käytettävissä olevien NDT-testauslaitteiden tarkkuus ja luotettavuus NDT-testeihin käytettyjen menetelmien kansainvälinen yhdenmukaisuus Ydinvoimalaitosten käyttölisenssien uusinta Betonirakenteiden kuntotutkimus (4)

5 NDT valintamatriisi Kuntotutkimus ajankohta Rakennusmateriaalit Käyttölisenssin uusinta Vauriomekanismit (5)

6 NDT valintamatriisi 1) 2) 3) Rakennusmateriaalin valinta (betoni, raudoitus, teräslevyt yms.) Vauriomekanismit käyttöiän aikana ja valinnan [1] perusteella Sopiva NDT-testausmenetelmä(t) valintojen [1] ja [2] perusteella (6)

7 NDT valintamatriisi - example (7)

8 Paksuseinäiset betonirakenteet Paksuus n. 1.0 m Tiheä raudoitus Jännitetty rakenne Esimerkki Ydinvoimalan reaktorin suojarakenne, joka muodostuu metrin paksuisesta betonista ja kaasunpitävästä teräslevystä (8)

9 Mock-up seinän suunnittelu 3,5 x 1,0 x 2,0 m3 Seinä Tiheästi raudoitettu betonirakenne (paksuseinäinen) Teräslevy (6mm) Esijännitysputket ja injektointilaasti Keinotekoiset vauriot Kosteuden, lämpötilan ja muodonmuutosten seurantajärjestelmä (termolanka, anturit ja venymäluiskat) 0,40 m peruslaatta (9)

10 Mock-up Laatan rakentaminen Sementti: 380 kg/m³ w/c = 0,46 Kiviainekset = 1890 kg/m³ SP = 2,66 kg/m³ (10)

11 Mock-up seinän rakentaminen Valu Muottityö C35/45 betoni Huokostamaton (3,7%) Notkeus S3 (170mm) 7 vrk lujuus = 36 MPa (11)

12 Mock-up seinän rakentaminen Keinotekoisia vauriota, esimerkkejä (12)

13 Valmis mock-up seinä (13)

14 Mock-up seinän seuranta järjestelmä Muodonmuutos -anturi Kosteus- ja lämpötilaanturit Termolanka (14)

15 Mock-up seinän seuranta järjestelmä 0,40 m Laatta Valu: joulukuu 2017 Tu 0 5 C (15)

16 Mock-up seinän seuranta järjestelmä Tu 20 C Massivinen seinä Valu: kesäkuu 2018 (16)

17 Tutka-aaltotutkimus GPR Betonirakenteen tutkaaaltotutkimuksen avulla: Raudoituksen sijainti Esijännitysputkien sijainti (17) Rakenteellinen keinotekoiset vauriot Roadscanners Oy - GPR

18 3D-ultraäänitutkimus MIRA Ultraäänitutkimuksen avulla voidaan: (18) Paikantaa teräksiä, putkia sekä kaapeleita. Saadaan tietoa näiden mitoista ja tartunnasta betoniin Saada tietoa halkeamien laajuuksista, rakenteen tyhjätiloista, kosteusvaurioista ja rakenteiden paksuuksista Mittaussyvyys: mm Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), Berlin, Germany

19 Tiivistelmä NDT mentelmän valinta on tärkeä (yhteensopivuus, tarkkuus ja tulosten luotettavuus) Mock-up seinän rakentaminen antaa mahdollisuuksia tutkia eri NDT tarkuutta ja kokeilla eri NDT menetelmiän yhtdestämistä Mock-up seinän tutkiminen on vielä alussa ja tuloksia on vielä vähän Mock-up seinä antaa mahdollisuuksia kouluttaa nuoria osaajia NDT- ja ydinvoima-alalle (opetus, diplomityöt yms.) (19)

20 Kiitokset (20)

21 Kiitos! Kysymyksiä, kommentteja? Yhteystiedot: (21)