Zestaw SemAment do badania i symulacji rozwoju temperatur w
advertisement
p r e z e n t a c j e Zestaw SemAment do badania i symulacji rozwoju temperatur w blokach betonowych Podczas tegorocznej Konferencji Dni Betonu w Wiśle zaprezentowany został zestaw badawczy do prowadzenia symulacji rozwoju ciepła w blokach betonowych. Urządzenie to opracowane zostało w szwajcarskim oddziale firmy SIKA AG na potrzeby lokalnych działów badawczo-rozwojowych i laboratoriów kontroli jakości, m.in. w SIKA Poland. Fot. 1. Ekran programu do symulacji rozwoju temperatury w bloku betonowym. Graficzne przedstawienie zmian temperatury w czasie dla dowolnego punktu w przestrzeni oraz okna wyboru poszczególnych parametrów Fot 2. Graficzne przedstawienie przebiegu zmiany temperatury (min i max) w czasie w symulowanym bloku betonowym Fot 3. Mapa rozkładu temperatury w wybranej płaszczyźnie bloku betonowego Zestaw ten składa się z urządzeń pomiarowych SemAment rejestrujących zmiany temperatury zachodzące podczas procesu hydratacji cementu w próbkach zaczynów, zapraw lub betonów oraz programu, który na podstawie analizy zebranych danych dokonuje symulacji rozwoju ciepła w bloku betonowym. Oprogramowanie to umożliwia obserwację zmian temperatury w funkcji czasu dla dowolnie wybranego punktu lub płaszczyzny w bryle bloku betonowego (fot. 1). Spośród parametrów symulacji mamy możliwość wyboru: kształtu i wymiaru bloku w przestrzeni trójwymiarowej, obserwowanej płaszczyzny x/y/z i punktu w tej płaszczyźnie, izolacji wg zastosowanej grubości, współczynnika przewodzenia ciepła i punktu przyłożenia do ścian bloku oraz określenia warunków dojrzewania, tj. temperatury otoczenia. Otrzymane wyniki umożliwiają przeprowadzenie animacji zmian temperatury w czasie, a także analizę tak istotnych danych, jak np. osiągnięta maksymalna temperatura w bloku oraz maksymalne różnice temperatur. Tym samym już na etapie badań laboratoryjnych jesteśmy w stanie dokonać wyboru optymalnej receptury betonu. Oprogramo- 2 wanie umożliwia także eksport danych pod postacią graficzną map temperatury (rys. 1 i 2) oraz dokonywanie szybkich zmian niektórych parametrów lub wybór innej badanej receptury betonu. 3 1 84 październik – grudzień 2016 Część pomiarowa zestawu SemAment odpowiedzialna jest za rejestrację zmian temperatury zachodzących podczas procesu hydratacji badanych próbek. Dzięki temu możliwy jest pomiar ciepła hydratacji metodą semiadiabatyczną zbliżoną do opisanej w PN-EN 196-9. Urządzenie składa się z zestawu termoizolowanych opakowań przeznaczonych do przechowywania badanych próbek zaczynów, zapraw bądź betonów, wewnątrz których umieszczone są termopary rejestrujące zmiany temperatury zachodzące w czasie trwania pomiaru. Urządzenie umożliwia równoczesne prowadzenie badań dla 28 próbek różnej wielkości od 120 g dla zaczynu, 400 g dla zaprawy i 3 kg dla betonu. Zebrane dane (rys. 3) to m.in. zmierzona temperatura, temperatura względna w odniesieniu do próbki referencyjnej oraz ciepło wydzielone i ciepło skumulowane w przeliczeniu na g spoiwa bądź ml wody w funkcji czasu. Wyniki tych badań są od razu danymi wejściowymi dla opisanego wcześniej programu symulującego rozwój temperatury w bloku betonowym Przeprowadzone badania porównawcze otrzymanych wyników skumulowanego ciepła w przeliczeniu na ml wody (J/ml) względem badanych równocześnie wczesnych wytrzymałości kostek betonowych umożliwiły wyznaczenie korelacji pomiędzy tymi dwiema wartościami. Otrzymane wyniki charakteryzują się wysoką zależnością liniową obu tych parametrów, szczególnie w przedziale od pierwszego do trzeciego dnia (rys. 4). Tym samym zestaw ten stał się szybkim i sprawnym narzędziem pomiarowym przeznaczonym do kontroli jakości próbek. Umożliwia tym samym oszczędność czasu, miejsca i nakładu pracy przeznaczonego na przygotowywanie serii zarobów. mgr Kamil Psyk kierownik Laboratorium SIKA Poland Sp. z o.o. Fot. 5 Wykres liniowej zależności pomiędzy skumulowanym ciepłem w przeliczeniu na ml wody (J/ml) a wczesnymi wytrzymałościami próbek Fot. 4. Zebrane dane z badania hydratacji próbek, m.in. zmierzona temperatura, temperatura względna w odniesieniu do próbki referencyjnej oraz ciepło wydzielone i ciepło skumulowane w przeliczeniu na g spoiwa i ml wody w funkcji czasu 85 budownictwo • technologie • architektura
