Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin

Kalervo Orantie, Eero Punakallio

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Tutkittiin paikalla valmistettujen betonirakenteiden loppulujuutta kimmovasaralla, ultraäänipulssilla ja näiden yhdistetyllä menetelmällä. Tutkimuksen alussa tehty lyhyt katsaus nykyisiin tutkimustuloksiin osoitti, että mahdollisuudet lujuuden toteamiseen ovat olemassa, joskin menetelmiin liittyy eräitä luotettavuutta heikentäviä tekijöitä. Merkittävin tekijä on betonin ja betonipinnan kosteus. Useassa maassa kosteuden vaikutusta on pyritty vähentämään yhdistetyllä menetelmällä. Menetelmän haittana on se, että betonipinnan kuivuminen muutaman tunnin tai kastuminen muutaman minuutin ajan vaikuttaa oleellisesti kimmovasaralukemaan vaikuttamatta kuitenkaan ultraäänipulssin nopeuteen. Kun betonipinnan ja betonin kuivuminen tai kastuminen eivät ole samanaikaisia, yhdistetty menetelmä ei välttämättä poista kosteuden vaikutusta lujuuden määrityksessä. Tutkimuksessa todettiin laboratorio- ja työmaakokein kimmovasaralukeman pienenevän oleellisesti, kun betonipintaa kasteltiin 10 - 15 minuutin ajan. Laboratoriossa määritettiin riippuvuus puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman välille käyttäen kasteltua betonipintaa. Näin saatu riippuvuus osoittautui tehdyissä työmaakokeissa varsin tarkaksi samoista kohdista otettuihin poralieriöihin nähden. Ultraäänipulssin nopeudella määritetty lujuus on hyvin herkkä pienillekin nopeuden muutoksille betonin lujuuden ollessa yli 15 - 20 MPa. Tällöin nopeuden muutos +10 % vaikuttaa määritettävään lujuuteen noin + 70 %. Tällainen nopeuden muutos voi aiheutua esimerkiksi betonin kosteustilan arviointivirheestä tai luotaintenvälisen etäisyyden mittauksessa tapahtuneesta virheestä. Yhdistetyn menetelmän matemaattinen malli määritettiin siten, että kimmovasaralukeman ja ultraäänipulssin nopeuden osuudet määritettävään lujuuteen ovat yhtäsuuret. Kyseessä ei siten ole pienimmän neliösumman mukainen malli. Malli laadittiin siten, että kimmovasaralukeman osuus noudattaa puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman välistä riippuvuutta märällä betoninpinnalla ja ultraäänipulssin nopeuden osuus puristuslujuuden ja ultraäänipulssin nopeuden välistä riippuvuutta, joka saatiin 70 %:n suhteellisessa kosteudessa säilytetyille koekuutioille. Yhdistetyn menetelmän tarkkuus oli työmaamittauksissa lähes yhtä hyvä kuin kimmovasaratestaus kastellulla betonipinnalla. Tutkitut menetelmät eivät sellaisinaan sovellu jäätyneessä tilassa olevan betonintestaukseen. Kuitenkin, kun betonipinta sulatettiin, voitiin kimmovasaralukema määrittää luotettavasti. Parhaiten betonipinnan sulatukseen soveltuu höyry, jolloin samalla varmistetaan betonipinnan kastuminen.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages85
ISBN (Print)951-38-2481-0
Publication statusPublished - 1986
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameTutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus
PublisherVTT
Volume389

Fingerprint

Nefopam

Keywords

  • concretes
  • quality control
  • field tests
  • durability
  • nondestructive tests

Cite this

Orantie, K., & Punakallio, E. (1986). Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia, No. 389
Orantie, Kalervo ; Punakallio, Eero. / Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 85 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia; No. 389).
@book{26661b65e89c43b3956abc02a17fcd21,
title = "Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin",
abstract = "Tutkittiin paikalla valmistettujen betonirakenteiden loppulujuutta kimmovasaralla, ultra{\"a}{\"a}nipulssilla ja n{\"a}iden yhdistetyll{\"a} menetelm{\"a}ll{\"a}. Tutkimuksen alussa tehty lyhyt katsaus nykyisiin tutkimustuloksiin osoitti, ett{\"a} mahdollisuudet lujuuden toteamiseen ovat olemassa, joskin menetelmiin liittyy er{\"a}it{\"a} luotettavuutta heikent{\"a}vi{\"a} tekij{\"o}it{\"a}. Merkitt{\"a}vin tekij{\"a} on betonin ja betonipinnan kosteus. Useassa maassa kosteuden vaikutusta on pyritty v{\"a}hent{\"a}m{\"a}{\"a}n yhdistetyll{\"a} menetelm{\"a}ll{\"a}. Menetelm{\"a}n haittana on se, ett{\"a} betonipinnan kuivuminen muutaman tunnin tai kastuminen muutaman minuutin ajan vaikuttaa oleellisesti kimmovasaralukemaan vaikuttamatta kuitenkaan ultra{\"a}{\"a}nipulssin nopeuteen. Kun betonipinnan ja betonin kuivuminen tai kastuminen eiv{\"a}t ole samanaikaisia, yhdistetty menetelm{\"a} ei v{\"a}ltt{\"a}m{\"a}tt{\"a} poista kosteuden vaikutusta lujuuden m{\"a}{\"a}rityksess{\"a}. Tutkimuksessa todettiin laboratorio- ja ty{\"o}maakokein kimmovasaralukeman pienenev{\"a}n oleellisesti, kun betonipintaa kasteltiin 10 - 15 minuutin ajan. Laboratoriossa m{\"a}{\"a}ritettiin riippuvuus puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman v{\"a}lille k{\"a}ytt{\"a}en kasteltua betonipintaa. N{\"a}in saatu riippuvuus osoittautui tehdyiss{\"a} ty{\"o}maakokeissa varsin tarkaksi samoista kohdista otettuihin poralieri{\"o}ihin n{\"a}hden. Ultra{\"a}{\"a}nipulssin nopeudella m{\"a}{\"a}ritetty lujuus on hyvin herkk{\"a} pienillekin nopeuden muutoksille betonin lujuuden ollessa yli 15 - 20 MPa. T{\"a}ll{\"o}in nopeuden muutos +10 {\%} vaikuttaa m{\"a}{\"a}ritett{\"a}v{\"a}{\"a}n lujuuteen noin + 70 {\%}. T{\"a}llainen nopeuden muutos voi aiheutua esimerkiksi betonin kosteustilan arviointivirheest{\"a} tai luotaintenv{\"a}lisen et{\"a}isyyden mittauksessa tapahtuneesta virheest{\"a}. Yhdistetyn menetelm{\"a}n matemaattinen malli m{\"a}{\"a}ritettiin siten, ett{\"a} kimmovasaralukeman ja ultra{\"a}{\"a}nipulssin nopeuden osuudet m{\"a}{\"a}ritett{\"a}v{\"a}{\"a}n lujuuteen ovat yht{\"a}suuret. Kyseess{\"a} ei siten ole pienimm{\"a}n neli{\"o}summan mukainen malli. Malli laadittiin siten, ett{\"a} kimmovasaralukeman osuus noudattaa puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman v{\"a}list{\"a} riippuvuutta m{\"a}r{\"a}ll{\"a} betoninpinnalla ja ultra{\"a}{\"a}nipulssin nopeuden osuus puristuslujuuden ja ultra{\"a}{\"a}nipulssin nopeuden v{\"a}list{\"a} riippuvuutta, joka saatiin 70 {\%}:n suhteellisessa kosteudessa s{\"a}ilytetyille koekuutioille. Yhdistetyn menetelm{\"a}n tarkkuus oli ty{\"o}maamittauksissa l{\"a}hes yht{\"a} hyv{\"a} kuin kimmovasaratestaus kastellulla betonipinnalla. Tutkitut menetelm{\"a}t eiv{\"a}t sellaisinaan sovellu j{\"a}{\"a}tyneess{\"a} tilassa olevan betonintestaukseen. Kuitenkin, kun betonipinta sulatettiin, voitiin kimmovasaralukema m{\"a}{\"a}ritt{\"a}{\"a} luotettavasti. Parhaiten betonipinnan sulatukseen soveltuu h{\"o}yry, jolloin samalla varmistetaan betonipinnan kastuminen.",
keywords = "concretes, quality control, field tests, durability, nondestructive tests",
author = "Kalervo Orantie and Eero Punakallio",
year = "1986",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2481-0",
series = "Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Orantie, K & Punakallio, E 1986, Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia, no. 389, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin. / Orantie, Kalervo; Punakallio, Eero.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 85 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia; No. 389).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin

AU - Orantie, Kalervo

AU - Punakallio, Eero

PY - 1986

Y1 - 1986

N2 - Tutkittiin paikalla valmistettujen betonirakenteiden loppulujuutta kimmovasaralla, ultraäänipulssilla ja näiden yhdistetyllä menetelmällä. Tutkimuksen alussa tehty lyhyt katsaus nykyisiin tutkimustuloksiin osoitti, että mahdollisuudet lujuuden toteamiseen ovat olemassa, joskin menetelmiin liittyy eräitä luotettavuutta heikentäviä tekijöitä. Merkittävin tekijä on betonin ja betonipinnan kosteus. Useassa maassa kosteuden vaikutusta on pyritty vähentämään yhdistetyllä menetelmällä. Menetelmän haittana on se, että betonipinnan kuivuminen muutaman tunnin tai kastuminen muutaman minuutin ajan vaikuttaa oleellisesti kimmovasaralukemaan vaikuttamatta kuitenkaan ultraäänipulssin nopeuteen. Kun betonipinnan ja betonin kuivuminen tai kastuminen eivät ole samanaikaisia, yhdistetty menetelmä ei välttämättä poista kosteuden vaikutusta lujuuden määrityksessä. Tutkimuksessa todettiin laboratorio- ja työmaakokein kimmovasaralukeman pienenevän oleellisesti, kun betonipintaa kasteltiin 10 - 15 minuutin ajan. Laboratoriossa määritettiin riippuvuus puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman välille käyttäen kasteltua betonipintaa. Näin saatu riippuvuus osoittautui tehdyissä työmaakokeissa varsin tarkaksi samoista kohdista otettuihin poralieriöihin nähden. Ultraäänipulssin nopeudella määritetty lujuus on hyvin herkkä pienillekin nopeuden muutoksille betonin lujuuden ollessa yli 15 - 20 MPa. Tällöin nopeuden muutos +10 % vaikuttaa määritettävään lujuuteen noin + 70 %. Tällainen nopeuden muutos voi aiheutua esimerkiksi betonin kosteustilan arviointivirheestä tai luotaintenvälisen etäisyyden mittauksessa tapahtuneesta virheestä. Yhdistetyn menetelmän matemaattinen malli määritettiin siten, että kimmovasaralukeman ja ultraäänipulssin nopeuden osuudet määritettävään lujuuteen ovat yhtäsuuret. Kyseessä ei siten ole pienimmän neliösumman mukainen malli. Malli laadittiin siten, että kimmovasaralukeman osuus noudattaa puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman välistä riippuvuutta märällä betoninpinnalla ja ultraäänipulssin nopeuden osuus puristuslujuuden ja ultraäänipulssin nopeuden välistä riippuvuutta, joka saatiin 70 %:n suhteellisessa kosteudessa säilytetyille koekuutioille. Yhdistetyn menetelmän tarkkuus oli työmaamittauksissa lähes yhtä hyvä kuin kimmovasaratestaus kastellulla betonipinnalla. Tutkitut menetelmät eivät sellaisinaan sovellu jäätyneessä tilassa olevan betonintestaukseen. Kuitenkin, kun betonipinta sulatettiin, voitiin kimmovasaralukema määrittää luotettavasti. Parhaiten betonipinnan sulatukseen soveltuu höyry, jolloin samalla varmistetaan betonipinnan kastuminen.

AB - Tutkittiin paikalla valmistettujen betonirakenteiden loppulujuutta kimmovasaralla, ultraäänipulssilla ja näiden yhdistetyllä menetelmällä. Tutkimuksen alussa tehty lyhyt katsaus nykyisiin tutkimustuloksiin osoitti, että mahdollisuudet lujuuden toteamiseen ovat olemassa, joskin menetelmiin liittyy eräitä luotettavuutta heikentäviä tekijöitä. Merkittävin tekijä on betonin ja betonipinnan kosteus. Useassa maassa kosteuden vaikutusta on pyritty vähentämään yhdistetyllä menetelmällä. Menetelmän haittana on se, että betonipinnan kuivuminen muutaman tunnin tai kastuminen muutaman minuutin ajan vaikuttaa oleellisesti kimmovasaralukemaan vaikuttamatta kuitenkaan ultraäänipulssin nopeuteen. Kun betonipinnan ja betonin kuivuminen tai kastuminen eivät ole samanaikaisia, yhdistetty menetelmä ei välttämättä poista kosteuden vaikutusta lujuuden määrityksessä. Tutkimuksessa todettiin laboratorio- ja työmaakokein kimmovasaralukeman pienenevän oleellisesti, kun betonipintaa kasteltiin 10 - 15 minuutin ajan. Laboratoriossa määritettiin riippuvuus puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman välille käyttäen kasteltua betonipintaa. Näin saatu riippuvuus osoittautui tehdyissä työmaakokeissa varsin tarkaksi samoista kohdista otettuihin poralieriöihin nähden. Ultraäänipulssin nopeudella määritetty lujuus on hyvin herkkä pienillekin nopeuden muutoksille betonin lujuuden ollessa yli 15 - 20 MPa. Tällöin nopeuden muutos +10 % vaikuttaa määritettävään lujuuteen noin + 70 %. Tällainen nopeuden muutos voi aiheutua esimerkiksi betonin kosteustilan arviointivirheestä tai luotaintenvälisen etäisyyden mittauksessa tapahtuneesta virheestä. Yhdistetyn menetelmän matemaattinen malli määritettiin siten, että kimmovasaralukeman ja ultraäänipulssin nopeuden osuudet määritettävään lujuuteen ovat yhtäsuuret. Kyseessä ei siten ole pienimmän neliösumman mukainen malli. Malli laadittiin siten, että kimmovasaralukeman osuus noudattaa puristuslujuuden ja kimmovasaralukeman välistä riippuvuutta märällä betoninpinnalla ja ultraäänipulssin nopeuden osuus puristuslujuuden ja ultraäänipulssin nopeuden välistä riippuvuutta, joka saatiin 70 %:n suhteellisessa kosteudessa säilytetyille koekuutioille. Yhdistetyn menetelmän tarkkuus oli työmaamittauksissa lähes yhtä hyvä kuin kimmovasaratestaus kastellulla betonipinnalla. Tutkitut menetelmät eivät sellaisinaan sovellu jäätyneessä tilassa olevan betonintestaukseen. Kuitenkin, kun betonipinta sulatettiin, voitiin kimmovasaralukema määrittää luotettavasti. Parhaiten betonipinnan sulatukseen soveltuu höyry, jolloin samalla varmistetaan betonipinnan kastuminen.

KW - concretes

KW - quality control

KW - field tests

KW - durability

KW - nondestructive tests

M3 - Report

SN - 951-38-2481-0

T3 - Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus

BT - Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Orantie K, Punakallio E. Betonirakenteiden lujuusominaisuuksien kelpoisuuden toteaminen ainetta rikkomattomin menetelmin. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 85 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia; No. 389).