Robust Air. Projektin lyhyt esittely. Jouni Punkki Fahim Al-Neshawy

Transkriptio

1 Robust Air Projektin lyhyt esittely Jouni Punkki Fahim Al-Neshawy

2 Robust Air Taustaa Kohonneet ilmamäärät: Kohonneita ilmamääriä havaittu satunnaisesti jo muutaman vuoden ajan 1%-yks. ilmaa 5% (3..6%) puristuslujuudessa Kesällä 2016 Kemijärven silta ja TYKS Haluttiin varmistaa huokostuksen stabiilisuus Ilmamäärä vaikuttaa lujuuteen, mutta lujuuspuutteiden taustalla muitakin tekijöitä Tutkimuksen rahoittajat: Liikennevirasto Betoniteollisuus r.y., VB-jaosto SBK-Säätiö BASF Oy Oy Sika Finland Ab Finnsementti Oy Semtu Oy GCP Applied Technologies Mapei Oy Ha-Be Rudus Oy Ruskon Betoni Oy Lujabetoni Oy 2

3 Robust Air Projektin vaiheet 1. Kirjallisuusselvitys - Selvitettiin lähinnä huokostuksen stabiilisuuteen vaikuttavia tekijöitä 2. Betonikokeet (Betonin ominaisuuksien vaikutukset) - Yksi lisäaineyhdistelmä - Vaihdeltiin betonin koostumusta 3. Lisäainekokeet (Lisäaineiden vaikutukset) - Betonin koostumus vakiona (3 betonia) - Vaihdeltiin lisäaineita (7 notkistin-huokostin-yhdistelmää) - CiDRA AIRtrac-testaukset 4. Kokeet betoniteollisuudessa 5. Johtopäätökset ja suositukset 3

4 Robust Air Koejärjestelyt Simuloitiin PV-rakenteen valmistusta Sekoitusaika: 2 min (5 min) jonka jälkeen alkumittaukset 30 min kohdalla 1 min sekoitus + mittaukset 60 min kohdalla 1 min sekoitus + mittaukset 60 min jälkeen lisättiin tehonotkistinta ja mittaukset 75 kohdalla Betoni väliajat sekoittimessa Ilmamäärän mittaus: 0, 30, 60 ja 75 min Mittaukset: Painekokeella Laskennallisesti tiheyden avulla CiDRA AIRtrac-laitteella sekoittimesta Betonin erottumisherkkyys: 0, 60 ja 75 min Koelieriön (h = 300 mm) ylä- ja alapinnasta koekappaleet (50 mm) Tiheys (ja lask. ilmamäärä) Ilmamäärä ohuthieestä Ilmamäärä painekyllästyksellä

5 Robust Air - Koetulokset Ilmamäärä ajan funktiona Havaittiin selkeää ilmamäärän nousua Korkeimmat ilmamäärät > 15% Koejärjestelyt luultavasti kasvattivat vaikutuksia, ilmiöt kuitenkin samat kuin teollisessa tuotannossa Ilmamäärän nousuun vaikuttavat tärkeimmät tekijät: Betonin notkeus Lisäaineyhdistelmä PLUS, F5 PLUS, S3 5

6 Robust Air - Koetulokset Betonin erottumisherkkyys Top 11 kg betonia Havaittiin varsin suuria tiheyseroja koekappaleen sisällä Bottom > 100 kg/m3 Yllättävän suurta vaihtelua Tiheyserot johtuvat sekä ilman että kiviaineksen erottumisesta Ilmamäärän laskeminen koekappaleen tiheyden avulla on epäluotettavaa 6

7 Robust Air - Koetulokset CiDRA AIRtrac Reaaliaikainen ilmamäärän mittaus Perustuu äänen nopeuteen huokosia sisältävässä nesteessä Anturi kiinteästi sekoittimessa Aalto, d-työ: Teemu Ojala Tutkittiin mm. sekoitusajan ja huokostinannostuksen vaikutuksia 2 ja 5 min sekoitusaika Normaali (100%) ja 50% huokostinannostus Air amount (%) Mixer ON PL-16-F5-@2-100 PL-16-F5-@5-100 PL-16-F5-@2-50 PL-16-F5-@ Batch time (min) 5.7 % 7

8 Robust Air - Koetulokset Kokeet betoniteollisuudessa Betoniteollisuus ry pyysi jäseniään tekemään kesällä -17 kokeita liittyen betonin ilmamäärään ja sekoitusaikaan Periaatteet: Sekoitetaan tuotantobetonia (huokostettu) normaalisti ja mitataan ilmamäärä ja notkeus Jatketaan sekoitusta niin että kokonaissekoitusaika on 6 min. Mitataan ilmamäärä ja notkeus Saatiin yhteensä 35 tulosta Ilmamäärä kasvoi keskimäärin 1,7% ja max. 7,5% (ilmaa 12,0%) Sekoitusaika keskimäärin 127 s ( s) Yli 3% kasvu 11% tapauksissa 8

9 Robust Air - Koetulosten tulkintaa Ilmamääräpotentiaali 1. Jokaisella betonilla in Ilmamääräpotentiaali Ilmamääräpotentiaali riippuu Lisäaineista (notkistin, huokostin ja annostukset) Betonin koostumuksesta Betonin notkeudesta 2. Varsin pitkä sekoitusaika tarvitaan jotta koko potentiaali saadaan käyttöön Laboratoriokokeissa tarvittiin 5 min, riippuu sekoittimesta (tehosta) 3. Mikäli ilmamääräpotentiaalia ei saavuteta varsinaisen sekoituksen aikana, on riski että ilmamäärä kasvaa kun - Betonia sekoitetaan autossa - Betonin valun yhteydessä 9

10 Robust Air - Koetulosten tulkintaa Ilmamääräpotentiaali Ilmamäärä Ilmamääräpotentiaali Lyhyt sekoitusaika Korkea huokostinannostus Ilmamääräpotentiaali Pitkä sekoitusaika Alhainen huokostinannostus Sekoitus autossa työmaalla Time

11 Robust Air Kehitystarpeita 1. Lisäaineiden kehittäminen 2. Betonisekoittimien kehittäminen 3. Betonin valmistusprosessi 4. Betonin erottumisherkkyys 5. Betonin laadunvalvonta 6. Vaatimukset pakkasenkestävälle betonille 11