Bilag A. Tegninger af vægge V1-V5 og NØ

Transkript

1 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag A Tegninger af vægge V1-V5 og NØ

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag B Støbeforløb for V1-V5 og NØ Figur B-1 viser et eksempel på temperaturudviklingen af én termoføler i væg V5. Når betonen passerer termoføleren stiger temperaturen i det her tilfælde fra ca. 4 C til ca. 10 C. Den fri overflade for V1-V5 målt med termofølere er vist i Figur B-2 til B-6. Figur B-1: Eksempel på temperaturudvikling for kanal 13 i V5.

12 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Figur B-2: Betonens fri overflade for V1. Tiden er angivet i minutter og tid = 0 svarer til kl. 9:20.

17 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag C J-Ring resultater Tabel C1. J-Ring resultater for V1-V5. Væg V1 V2 V3 V4 V5 Læs 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 1 M 2 M Følgeseddel Udbredelsesmål jf. DS 2426 [mm] Fabrik Plads (før pumpe) Plads (efter pumpe) 700 J-Ring [mm] Max udbredelse Min udbredelse Gn.snit udbredelse Δx Δx Δx Δx Δx Δy Δy Δy Δy Δy ST j , Bemærkninger 1 A : Yderste 1 cm uden sten / 2 A : Tendens til blokering / 3 A : Tendens til blokering 4 A : Yderste 1 cm uden sten / 1 M : Ingen bemærkning / 2 M : Ingen bemærkning

18 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Tabel C2. J-Ring resultater for NØ væg. Læs 1 m2 2 m2 3 m2 4 m2 5 m2 Følgeseddel Blandetid 16:01 16:44 17:08 17:39 18:15 Mængde [m 3 ] Udbredelsesmål jf. DS 2426 [mm] Fabrik Plads (Før pumpe) J-Ring [mm] Max udbredelse Min udbredelse Gn.snit. udbredelse Δx Δx Δx Δx Δx Δy Δy Δy Δy Δy ST j 10,42 18,75 15,83 4,6 2 Bemærkninger 1 m2 : ingen bemærkninger / 2 m2 : Tendens til blokering / 3 m2 : Ingen bemærkninger / 4 m2 : Ingen bemærkninger / 5 m2 : Ingen bemærkninger

19 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag D Prøvningsattester

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag E Simulering af støbeforløb for væg V3 Simuleringen er foretaget under antagelse om en homogen væske karakteriseret ved de reologiske egenskaber, dvs. partikler indgår ikke direkte. Der findes metoder til simulering af en suspension med partikler, men disse kan ikke anvendes over større tids- og længde skalaer. Formgeometrien er vist i Figur E-1 og simuleringen er vist i Figur E-2. Som vist udgør x-y planen et symmetriplan. Dermed er der mulighed for enten at simulere halvdelen i 3D eller antage, at der ikke sker væsentlig strømning z- retningen og dermed simulere i 2D. Strømning i z-retninger forventes hovedsageligt at foregå omkring indløbet og der er derfor kun foretaget 2D simuleringer. Figur E-1: Formgeometri. Simuleringer er foretaget i 2D (symmetriplanen).

52 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Figur E-2: Simuleringen af V3 (indløb placeret i bunden).

53 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag F Formtryk Her er beskrevet en alternativ måde at beregne stangkræfterne og dermed cellelasten på. Systemet er statisk ubestemt og kan derfor ikke bestemmes alene ved moment og projektionsligevægt. I stedet antages at systemet at deformere med flytningen y 0 og vinkeldrejningen θ vist i Figur F-1 til højre. Figur F-1: Det statiske system under antagelse om hydrostatisk trykfordeling med deformation beskrevet ved flytningen y 0 og vinkeldrejningen φ. Vandret projektion Moment om fodpunkt (0,0) ( ) ( ) ( ) l EA k y k P x k Ph y x y k Ph x y y y k Ph y k y y y y k Ph i i i i i i i i = = + = = = = = = 4 tan 8 tan 4 2 tan 2 ) ( ϕ ϕ ϕ ( ) ( ) ( ) = = = = = = tan 6 tan tan i i i i i i i i i i i i x x y k Ph x x y y x x y x y x y x k x ky x ky x ky x ky Ph P x P x P x P x h Ph ϕ ϕ ϕ

54 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Det fører til ligningssystemet 1 4 x i y0 Pbundh = h x 2 tan( ) 2k i x ϕ i 3 som løses mht. y 0 og tan(ϕ). Tabel F1 viser den beregnede last på hver lastcelle under forudsætning af fuldstændig formfyldning og hydrostatisk trykfordeling. Betonens densitet ρ samt klampsjernenes placering x i, radius r og E-model er angivet i tabellen. Tabel F1. Beregning af stangkræfter. ρ [kg/m3] E [GPa] R [mm] H [m] X 1 X 2 X 3 X ,58 1,68 2,78 3,36 Y 1 [mm] 1,08 P 1 [KN] 109 Y 2 [mm] 0,68 P 2 [KN] 70 Y 3 [mm] 0,28 P 3 [KN] 29 Y 4 [mm] 0,079 P 4 [KN] 8 Resultaterne ses at være en god overensstemmelse med de viste i Figur 5-7 i afsnit 5.4.

55 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag G Statisk separation Saak et al. [6] har foreslået, at risikoen for separation vurderes ud fra følgende betragtning: En tilslagspartikel i en opslæmning, hvor væsken er et Binghammateriale, skal være i ro (Figur G-1). Figur G-1. Partikel opslæmmet i et Bingham-materiale. Partiklen er påvirket af både ned- og opadrettede kræfter, der skyldes partiklens tyngde, opdriften og væskens flydespænding. Det er da muligt at opstille en ligevægt for de kræfter, der påvirker partiklen, idet den nedadrettede tyngdekraft skal kunne opvejes af opdriften og kraftpåvirkningen, der skyldes væskens flydespænding: V ρ partikel g V ρ væske g + A τ 0 hvor V er partiklens volumen, ρ partikel og ρ væske er henholdsvis partiklens og væskens densitet, g er tyngdeaccelerationen, A er arealet af en projektion af partiklen på vandret, τ 0 er væskens flydespænding For en kugle ser ligevægten således ud: π r 3 ρ partikel τ 0 r g Δρ g 4 3 π r 3 ρ væske g + π r 2 τ 0 hvor Δρ er forskellen mellem partiklens og væskens densitet En partikel vil begynde at synke, hvis tyngdekraften overvinder opdriften og friktionskræfterne på overfladen. Derfor vil en stor partikel synke nemmere end en lille partikel pga. af en mindre specifik overflade [m -1 ]. Det betyder også, at kornstørrel-

56 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen sesfordelingen har betydning, da mindre partikler kan virke som opdrift på større partikler. Det må forventes, at ovenstående udtryk er noget på den konservative side, da en flytning af partiklen kræver en strømning omkring partiklen, og således kræves det, at væskens flydespænding overvindes i et område, der er større end A (Figur G-2). Figur G-2. En synkende partikel skaber strømning i et område, der er større end partiklen selv. Bethmont et al. [7] har udført tankeeksperimentet i praksis, dvs. placeret tilslagspartikler med forskellig størrelse i toppen af en cylinder med pasta, og efterfølgende registreret, om tilslagspartiklerne er sunket. Dette er gjort ved at save den hærdnede pastacylinder op for at bestemme tilslagspartiklens position. Forsøget er udført med pasta med forskellig flydespænding. og tilslagspartikler med følgende diametre: 5, 6, 8, 9, 10 og 16 mm. Resultatet fremgår af Tabel G1. Tabel G1. Kritisk diameter for tilslagspartikler i pasta med forskellig flydespænding, dels beregnet jf. Saak et al. [6] og bestemt eksperimentelt jf. Bethmont et al. [7]. Pastaens flydespænding [Pa] Kritisk diameter beregnet jf. Saak et al. [mm] Kritisk diameter bestemt eksperimentelt [mm] 0,68 0,22 < 5 0,97 0,32 < 5 1,57 0,50 5 < d < 6 3,62 1,18 10 < d < 16 16,3 5,28 16 < d Der er endog meget stor forskel på de beregnede og de eksperimentelt bestemte kritiske diametre. I de tilfælde, hvor d kendes mest præcist, dvs. hvor d er angivet som et interval med både en nedre og en øvre grænse, er der ca. en faktor 10 i forskel, dvs. den eksperimentelt bestemte værdi er ca. 10 gange større end den beregnede. Dertil kommer, at den kritiske diameter vil være endnu større i beton end den værdi, der er bestemt ved ovennævnte forsøg. Det skyldes, at hvis de største tilslagspartikler betragtes, så skal de ikke være i ro i en væske bestående af pastaen, men derimod

57 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen i en opslæmning af pasta og alle de mindre tilslagspartikler, og denne pasta vil have højere viskositet og flydespænding end pastaen alene. Konklusionen er, at der ikke findes metoder til at beregne separationsrisikoen på baggrund af oplysninger om recepten, herunder pastareologien. Der findes heller ikke pålidelige kvantitative målemetoder, der kan benyttes på den friske beton. Det er muligt at konstatere eventuel separation på hærdnede prøveemner, fx ved at undersøge vægtforskellen mellem top og bund af en cylinder, der er udstøbt og lagret stående eller ved at tælle mængden af store sten i et savet tværsnit af cylinderen. Dette kan benyttes ved forprøvning af en beton, men hjælper ikke, når den friske betons kvalitet skal vurderes inden indbygning. Mht. separationsrisiko må man således indtil videre forlade sig på en kvalitativ bedømmelse af, hvordan den friske beton ser ud, når den flyder. Det ligger udenfor dette projekt at udvikle en ny metode til vurdering af separationsrisiko.

58 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag H Makroanalyse Der er foretaget makroanalyse af borekerner fra V1-V5 udtaget i midten af længderetningen og fra en kerne udtaget fra NØ væggen, som vist i Figur H-1. Der udtaget yderligere tre borekerner fra den bærende del af NØ væggen til eftervisning af styrke Figur H-1. Placering af borekerner udtaget fra toppen af NØ væg (blå). Der er foretaget makroanalyse på nr. 7 og 4-6 er benyttet til trykprøvning. For mængden af indesluttet luft, se Tabel H1. Det viser sig, at der opstår flest luftindeslutninger i de tilfælde, hvor der ikke forekommer stenseparation (V2, V4 og V5). Tabel H1. Oversigt over luftindeslutninger i borekerner fra toppen af væg gene V1-V5 og NØ. Udsnit af makroanalyse. Væg V1 V2 V3 V4 V5 NØ Støbeteknik ½ m neddykket A40 ½ m frit fald i bund ½ m neddykket M30 ½ m frit fald Varierer τ η pl prøvestørrelse (h*b) mm 238*94 290*94 278*94 292*94 283*94 332* mm mm > 10 mm max størrelse luftmængde 0,1 1,1 0,1 2,3 1,6 0,1

59

60

61

62

63

64

65 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen Bilag I Overfladefinish V1 Ende med pumpestuds Ende modsat pumpestuds Top Størrelse Antal Størrelse Antal >20 0 >20 0 Bund Størrelse Antal Størrelse Antal >20 0 >20 0 V2 Ende med pumpestuds Ende modsat pumpestuds Top Størrelse Antal Størrelse Antal >20 0 >20 0 Bund Størrelse Antal Størrelse Antal >20 0 >20 0

66 SCC-Konsortiet P33 Formfyldning i DR Byen V3 Ende med pumpestuds Ende modsat pumpestuds Top Størrelse Antal Størrelse Antal >20 1 >20 0 Bund Størrelse Antal Størrelse Antal >20 0 >20 0 V4 Ende med pumpestuds Ende modsat pumpestuds Top Størrelse Antal Størrelse Antal >20 5 >20 2 Bund Størrelse Antal Størrelse Antal >20 1 >20 2 V5 Ende med pumpestuds Ende modsat pumpestuds Top Størrelse Antal Størrelse Antal >20 2 >20 4 Bund Størrelse Antal Størrelse Antal >20 0 >20 3