Projekt 14155 – Avslutat Mätning av töjningar i ung hårdnande betong

VSyftet med projektet var att testa och utvärdera en ny metod baserad på fiberoptiska sensorer för att mäta töjning hos klimatförbättrad betong i ung mognadsålder. Korrelation mellan teoretiska och uppmätta tidsberoende töjningar/spänningar för klimatförbättrad betong skulle undersökas. Efter projektets start och kontakt med tillverkare av mätsystem beslutades att avgränsa försöken till ett kontinuerligt fiberoptiskt mätsystem.

Det fiberoptiska mätsystemet som användes inom projektet var ODiSI 6002 från Luna Innovations. Många ingående komponenter är känsliga mot stötar, temperatur, fukt och damm. För bruk i fält måste dessa placeras i tempererade och fuktskyddade utrymmen. Det krävdes extra utrustning och tillbehör (UPS, 4G-modem, skydd) för att kunna genomföra mätningar i fält utan att riskera dataförlust eller att skada utrustningen. Systemet är inte avsett för automatiserad dataöverföring, datalagring och utvärdering. Mätningarna måste stoppas och startas manuellt för att kunna backa upp de stora mängderna mätdata.

Mätningar av temperaturutveckling och töjning genomfördes på krönbalksgjutningar (frontmuren) av en stödmurskaj. Balken hade en höjd på 2 m, en tjocklek på ca. 1,2 m och en varierande etapplängd. Vid installation av de fiberoptiska sensorerna fokuserades det på att koppla loss framför allt töjningssensorn från armering och övriga styva ingjutningsdetaljer så mycket som möjligt. Töjningssensorn fästes i plastringar under monteringsjärnet vid första mätningen. Metoden måste anses mindre lyckad, sensorn förflyttades under gjutning/kompaktering och utsattes för kraftiga påkänningar. Temperatursensorn tejpades till ett monteringsjärn. Vid andra mätningen isolerades monteringsjärnet och båda sensorerna tejpades mot isoleringen. Monteringen kändes säkrare än vid första gjutning, sensorernas position påverkades inte under gjutning. Isoleringen förhindrar att betong och armering samverkar.

Temperaturmätning i ung betong med termoelement anses vara väl beprövad och ge tillförlitliga resultat om loggningsutrustningen skyddas från direkt sol. Det var möjligt att anpassa materialparametrar avseende betongens temperaturveckling genom en temperaturmätning i fält. För en fullständig anpassning av materialparametrar för temperatur och mognadsutveckling krävs dock komplettering av temperaturmätningen med undersökning av hållfasthetsutveckling i tid och vid olika temperaturer.
Temperaturmätningen med fiberoptiken är även relativ och måste kompletteras med en annan mätteknik för att få absoluta värden. Töjningsmätningen måste dock temperaturkompenseras. Töjningsmätningar i hårdnande betong är enligt tidigare erfarenhet svårt att utvärdera och kan ge varierande resultat. Det har även visat sig stämma i detta projekt. Mätvärden varierade en del, dock följer kurvorna en logik och är förenliga med bakomliggande teori.

Det var möjligt att anpassa materialparametrar avseende betongens temperaturveckling genom en temperaturmätning i fält. För en fullständig anpassning av materialparametrar för temperatur och mognadsutveckling krävs dock komplettering av temperaturmätningen med undersökning av hållfasthetsutveckling i tid och vid olika temperaturer.