PL249636B1 - Stand for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late stage of maturation - Google Patents

Stand for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late stage of maturation

Info

Publication number
PL249636B1
PL249636B1 PL436535A PL43653520A PL249636B1 PL 249636 B1 PL249636 B1 PL 249636B1 PL 436535 A PL436535 A PL 436535A PL 43653520 A PL43653520 A PL 43653520A PL 249636 B1 PL249636 B1 PL 249636B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
deformation
tube
autogenous
container
early
Prior art date
Application number
PL436535A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL436535A1 (en
Inventor
Adam Zieliński
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL436535A priority Critical patent/PL249636B1/en
Publication of PL436535A1 publication Critical patent/PL436535A1/en
Publication of PL249636B1 publication Critical patent/PL249636B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest stanowisko do wypornościowego pomiaru deformacji autogenicznych próbek materiałowych o matrycy na bazie spoiwa mineralnego we wczesnej i późnej fazie dojrzewania, zawierające pojemnik na ciecz, w którym osadzony jest stolik do umieszczania próbki badanego materiału, czujnik. Stanowisko charakteryzuje się tym, że pojemnik (1) na ciecz wyposażony jest w czujnik temperatury (2) oraz grzałkę (3) i ma wieko (4) wyposażone w obwodowe uszczelnienie (5), elastyczny korek (6) oraz rurkę (7), przy czym czujnik temperatury (2) i grzałka (3) połączone są przewodami przechodzącymi przez korek (6) z aparaturą rejestrującą (8). Korzystnie w rurce (7) zainstalowany jest czujnik poziomu cieczy (9), który przewodem przechodzącym przez korek (6) połączony jest z aparaturą rejestrującą (8).The subject of the application is a station for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a mineral binder matrix in the early and late maturation phase, comprising a liquid container in which a table for placing a sample of the tested material is mounted, and a sensor. The station is characterized in that the liquid container (1) is equipped with a temperature sensor (2) and a heater (3) and has a lid (4) equipped with a circumferential seal (5), a flexible stopper (6), and a tube (7), wherein the temperature sensor (2) and the heater (3) are connected to recording equipment (8) by wires passing through the stopper (6). Preferably, a liquid level sensor (9) is installed in the tube (7), which is connected to the recording equipment (8) by wire passing through the stopper (6).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest stanowisko do wypornościowego pomiaru deformacji autogenicznych próbek materiałowych o matrycy na bazie spoiwa mineralnego we wczesnej i późnej fazie dojrzewania.The subject of the invention is a station for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late stages of maturation.

Wysokowartościowe materiały o matrycy mineralnej lub mineralno-organicznej lub organicznej ze względu na rozbudowane mineralogicznie spoiwo znacząco różnią się rozwojem właściwości fizycznych względem materiałów tradycyjnych bazujących wyłącznie na spoiwie cementowym. Popularne dodatki mineralne tj. popiół lotny, pył krzemionkowy i inne materiały pucolanowe tj. zeolit, metakaolin charakteryzuje zdecydowanie mniejsza frakcja uziarnienia względem uziarnienia cementu. Materiały te wpływają na uszczelnienie strefy kontaktowej zaczyn-kruszywo, a tym samym na zwiększenie wytrzymałości, szczelności oraz trwałości materiału. Podobna sytuacja występuje w kompozytach wysokowartościowych na bazie spoiwa organicznego tj. żywice epoksydowe, żywice poliestrowe lub na bazie spoiwa mineralno-organicznego np. kompozyty polimero-cementowe, gdzie żywica wymieszana z mikrowypełniaczami wpływa na wzrost wytrzymałości i zdecydowaną szczelność materiału.High-quality materials with a mineral or mineral-organic or organic matrix, due to their complex mineralogical binder, differ significantly in their physical properties compared to traditional materials based solely on a cement binder. Popular mineral additives, such as fly ash, silica fume, and other pozzolanic materials, such as zeolite and metakaolin, are characterized by a significantly smaller grain size fraction compared to cement. These materials seal the grout-aggregate contact zone, thus increasing the strength, tightness, and durability of the material. A similar situation occurs in high-quality composites based on organic binders, such as epoxy resins, polyester resins, or those based on mineral-organic binders, such as polymer-cement composites, where the resin mixed with microfillers increases the material's strength and significantly improves its tightness.

Wraz z pożądanymi cechami jakie niesie ze sobą użycie dodatków mineralnych lub spoiw organicznych w sytuacji zastosowania kompozytów wysokowartościowych charakteryzujących się wysoką zawartością pyłów przy niskim wskaźniku woda-cement, mogą występować znaczne odkształcenia autogeniczne związane z reakcjami chemicznymi zachodzącymi w spoiwie. Wpływa to na rozwój strukturalnych odkształceń skurczowych, które w wyniku ograniczenia przez więzy wewnętrzne - nieodkształcalne ośrodki materiałowe tj. kruszywo nieodkształcalne, pręty zbrojeniowe powodują rozwój mikrozarysowań wokół tych ośrodków. Mikrozarysowania mogą propagować, powodując w pierwszym etapie degradacje strukturalną materiału, a w późnych okresach eksploatacji, niezależnie od panujących oddziaływań eksploatacyjnych - otwierając się ku powierzchni, doprowadzając do utraty szczelności, rozwoju korozji zbrojenia, a w konsekwencji do utraty trwałości materiału.Along with the desirable properties of mineral additives or organic binders, high-quality composites characterized by high dust content and low water-to-cement ratios can experience significant autogenous deformation associated with chemical reactions occurring in the binder. This influences the development of structural shrinkage deformations, which, as a result of being limited by internal constraints—non-deformable material centers, such as non-deformable aggregates and reinforcing bars—cause microcracks to develop around these centers. These microcracks can propagate, initially causing structural degradation of the material, and in later periods of operation, regardless of the prevailing operational stresses, they open up towards the surface, leading to a loss of tightness, reinforcement corrosion, and ultimately, a loss of material durability.

Badacze uważają, że rozwój pierwszych mikrozarysowań można przypisać wczesnemu etapowi twardnienia, czyli okresowi bezpośrednio po zakończeniu wiązania i przejścia ze stanu plastycznego w stan stwardniały. Powstało wiele stanowisk oraz metod pomiaru odkształceń autogenicznych kompozytów cementowych.Researchers believe that the development of the first microcracks can be attributed to the early stage of hardening, i.e., the period immediately following the completion of setting and the transition from the plastic to the hardened state. Numerous test benches and methods have been developed to measure the deformation of autogenous cement composites.

Z opisu wzoru użytkowego CN 203964889 znane jest urządzenie do pomiaru skurczu zdolne do eliminacji skutków ciepła hydratacji materiałów na bazie cementu. Urządzenie zawiera zbiornik wody testowej, wyposażony we wlot i wylot wody oraz przegrody. W zbiorniku wody testowej umieszcza się stół do ułożenia próbki badawczej. Próbkę z gwintowaną rurką umieszcza się na stole do układania próbek. Dwie strony gwintowanej rurki testowej są połączone z przegrodami po obu stronach zbiornika wody testowej, odpowiednio przez pokrywy uszczelniające. Mierniki wyporności są odpowiednio umieszczone poza przegrodami po obu stronach zbiornika wody testowej. Przy pomiarze wartości skurczu autogenicznego materiałów cementowych wpływ ciepła hydratacji materiałów cementowych na odkształcenie materiału można na etapie badań wyeliminować bez stosowania specjalnego podwodnego miernika przemieszczenia. Z opisu patentowego CN 106248915 znana jest metoda pomiaru autogenicznego skurczu technicznego betonu cementowego, w której stopniowy stopień skurczu próbek do badań z betonu cementowego w różnych momentach dojrzewania materiału można określić poprzez zmianę objętości gazu w szczelnie zamkniętym pojemniku. Mierzona zmiana objętości jest spowodowana skurczem autogenicznym próbek z betonu cementowego umieszczonych w zamkniętym pudełku. Opis patentowy CN103837670 ujawnia urządzenie do pomiaru autogenicznego skurczu we wczesnym stadium materiału na bazie cementu. Urządzenie zawiera matrycę próbki do badań, tarczę i układ pomiaru przemieszczenia. Matryca próbki do badań zawiera matrycę zewnętrzną i matrycę wewnętrzną, których odpowiednie pozycje dwóch przeciwległych powierzchni końcowych są odpowiednio wyposażone w okrągły otwór przelotowy. Tarcza zawiera gwint wewnętrzny, otwartą rurę i pręt gwintowany wzajemnie pasujące, pręt gwintowany może przechodzić przez okrągłe otwory przelotowe w matrycy wewnętrznej i matrycy zewnętrznej. System pomiaru przemieszczenia jest bezkontaktowym systemem pomiaru przemieszczenia i zawiera czujnik przemieszczenia, jednostkę akwizycji i przetwarzania sygnału, a czujnik przemieszczenia może monitorować przemieszczenie wstępnie osadzonego punktu pomiarowego w materiale i przesyła monitorowane informacje o przemieszczeniu do jednostki akwizycji i przetwarzania sygnału.The description of utility model CN 203964889 describes a shrinkage measurement device capable of eliminating the effects of heat of hydration of cement-based materials. The device comprises a test water tank equipped with a water inlet and outlet and baffles. A table for a test sample is placed in the test water tank. The sample with a threaded tube is placed on the sample table. The two sides of the threaded test tube are connected to baffles on both sides of the test water tank, respectively, via sealing covers. Buoyancy meters are placed outside the baffles on both sides of the test water tank. When measuring the autogenous shrinkage value of cement-based materials, the effect of heat of hydration of cement-based materials on material deformation can be eliminated during the testing phase without the use of a special underwater displacement meter. Patent specification CN 106248915 describes a method for measuring the autogenous shrinkage of cement concrete. The gradual shrinkage rate of cement concrete test specimens at different stages of material maturation can be determined by changing the volume of gas in a sealed container. The measured volume change is caused by the autogenous shrinkage of cement concrete test specimens placed in a sealed container. Patent specification CN103837670 discloses a device for measuring autogenous shrinkage at an early stage of a cement-based material. The device includes a test specimen matrix, a disc, and a displacement measurement system. The test specimen matrix includes an outer matrix and an inner matrix, the corresponding positions of which are provided with a circular through hole on the two opposite end surfaces. The disc includes an internal thread, an open pipe, and a threaded rod that fit together. The threaded rod can pass through the circular through holes in the inner matrix and the outer matrix. The displacement measurement system is a non-contact displacement measurement system and includes a displacement sensor, a signal acquisition and processing unit, and the displacement sensor can monitor the displacement of a pre-embedded measuring point in the material and transmits the monitored displacement information to the signal acquisition and processing unit.

Z opisu patentowego KR100783568 znane jest urządzenie do pomiaru skurczu autogenicznego betonu, które zawiera podpórkę, pojemnik na beton, przyrząd do pomiaru deformacji skurczowej i pomocniczy człon pomiarowy. Pojemnik na beton jest zamontowany na podporze i posiada otwór w górnej części oraz otwory do wprowadzania przyrządów pomiarowych na ścianie bocznej. Przyrząd do pomiaru skurczu jest zainstalowany na podporze i ma sondę stykającą się z betonem ułożonym w pojemniku przez otwór do wprowadzenia przyrządu pomiarowego. Przyrząd do pomiaru przemieszczenia rejestruje deformację autogeniczną betonu za pośrednictwem czopika pomiarowego zakotwionego w próbce betonowej.Patent description KR100783568 discloses a device for measuring autogenous shrinkage of concrete, which includes a support, a concrete container, a shrinkage deformation measuring device, and an auxiliary measuring member. The concrete container is mounted on the support and has an opening in its upper part and openings for inserting measuring devices on the side wall. The shrinkage measuring device is mounted on the support and has a probe that contacts the concrete placed in the container through the opening for inserting the measuring device. The displacement measuring device records autogenous deformation of the concrete via a measuring pin anchored in the concrete sample.

Oprócz metod patentowych znane są inne metody pomiaru skurczu autogenicznego: metody objętościowe i dylatometryczne. Pierwsza z wymienionych metod polega na pomiarze zmiany objętości materiału w odniesieniu do masy cieczy wypartej przez zanurzoną próbkę. Metody dylatometryczne są najczęściej stosowane do pomiaru deformacji autogenicznych materiałów. Układy pomiarowe są jednolub dwustronne. Ilość próbek na stanowisko jest pojedyncza lub wielokrotna. Próbki są izolowane w przekroju prostokątnym (formy belkowe zaizolowane od wewnątrz folią stanowiące izolację zewnętrzną późniejszej próbki) lub formowane w rurach karbowanych z tworzywa sztucznego (forma nie ogranicza próbce swobodnej zmiany długości). Szczelnie zakończone korkami, elastyczne, faliste formy osadzone w dylatometrze przeciwdziałają utracie wilgoci i dają swobodę zmian objętości podczas etapu dojrzewania materiału. Problematyka metody to m.in.: brak szczelnego połączenia korek - materiał oraz trudność z właściwym ułożeniem plastycznego materiału w formie. Wkręcenie lub włożenie korka w wypełnioną materiałem formę nie zawsze bywa szczelne oraz może wprowadzać błąd pomiarowy poprzez samoczynne wysuwanie się korka podczas rejestracji deformacji próbki. Brak właściwego ułożenia materiału - zwłaszcza o konsystencji gęstoplastycznej, powoduje tworzenie się porów, a nawet pustek powietrznych prowadząc do braku hermetyczności. W ich wyniku pomiar deformacji jest większymi tym samym niewłaściwy ze względu na pojawienie się efektu wysychania na granicy por/pustka powietrzna - materiał. Ta problematyka dotyczy materiału zwłaszcza formowanego w rurach karbowanych, ale także w formach prostopadłościennych. Dlatego uzasadnione jest stworzenie metody i sposobu badania odkształcalności autogenicznej materiału bez ww. wad. Innowacyjnością zaprojektowanego stanowiska jest metoda objętościowa, która zamiast pomiaru masy próbki umożliwia pomiar spadku poziomu cieczy wypornościowej wynikającego ze skurczu autogenicznego materiału.In addition to patented methods, other methods for measuring autogenous shrinkage are known: volumetric and dilatometric methods. The former involves measuring the change in material volume relative to the mass of liquid displaced by a submerged sample. Dilatometric methods are most commonly used to measure autogenous material deformation. Measurement systems are single- or double-sided. Samples per station can be single or multiple. Samples are insulated in a rectangular cross-section (in beam-shaped molds insulated internally with foil, which act as external insulation for the subsequent sample) or formed in corrugated plastic tubes (the mold does not restrict the sample's free length). Flexible, corrugated molds embedded in the dilatometer, tightly capped with plugs, prevent moisture loss and allow for free volume changes during the material's maturation phase. Problems with this method include the lack of a tight plug-material connection and difficulty in properly positioning the plastic material in the mold. Screwing or inserting a plug into a material-filled mold is not always airtight and can introduce measurement errors due to the plug spontaneously sliding out during sample deformation recording. Improper material positioning, especially with a dense-plastic consistency, causes the formation of pores and even air voids, leading to a lack of airtightness. As a result, deformation measurements are larger and therefore inaccurate due to the drying effect at the pore/air void-material interface. This issue particularly concerns material formed in corrugated tubes, but also in cuboidal molds. Therefore, it is justified to create a method and method for testing the autogenous deformability of the material without the aforementioned drawbacks. The innovative feature of the designed station is the volumetric method, which, instead of measuring the sample mass, allows for the measurement of the drop in the buoyancy fluid level resulting from autogenous material shrinkage.

Stanowisko do wypornościowego pomiaru deformacji autogenicznych próbek materiałowych o matrycy na bazie spoiwa mineralnego we wczesnej i późnej fazie dojrzewania, według wynalazku, zawierające pojemnik na ciecz wypornościową, w którym osadzony jest stolik do umieszczania próbki badanego materiału, czujnik, charakteryzuje się tym, że pojemnik na ciecz wyposażony jest w czujnik temperatury oraz grzałkę i ma wieko wyposażone w obwodowe uszczelnienie, elastyczny korek oraz rurkę. Czujnik temperatury i grzałka połączone są przewodami przechodzącymi przez korek z aparaturą rejestrującą, zaś w rurce zainstalowany jest czujnik poziomu cieczy, który przewodem przechodzącym przez korek połączony jest z aparaturą rejestrującą. Alternatywnie pomiar poziomu cieczy wypornościowej (wody lub oleju) mierzy się w rurce za pomocą linijki lub odczytuje, jeśli rurka wyposażona jest w skalę. Korzystnie rurka wykonana jest z materiału przezroczystego takiego jak szkło czy tworzywo sztuczne. Korzystnie pojemnik wykonany jest z materiału przezroczystego takiego jak szkło czy tworzywo sztuczne. Korzystnie stolik wykonany jest z materiału, który nie koroduje takiego jak tworzywo sztuczne lub stal nierdzewna.A station for buoyancy-based deformation measurement of autogenous material samples with a mineral-based binder matrix in the early and late maturation phase, according to the invention, comprises a container for the buoyancy fluid, a table for placing the test material sample, and a sensor. The container for the fluid is equipped with a temperature sensor and a heater, and has a lid with a circumferential seal, a flexible stopper, and a tube. The temperature sensor and heater are connected to the recording equipment by wires passing through the stopper. A liquid level sensor is installed in the tube, which is connected to the recording equipment by a wire passing through the stopper. Alternatively, the level of the buoyancy fluid (water or oil) is measured in the tube using a ruler or read if the tube is equipped with a scale. Preferably, the tube is made of a transparent material such as glass or plastic. Preferably, the container is made of a transparent material such as glass or plastic. Preferably, the table is made of a material that does not corrode, such as plastic or stainless steel.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość regulacji temperatury cieczy wypornościowej w pojemniku, co pozwala analizować wpływ temperatury otoczenia na rozwój odkształceń autogenicznych materiału. Dodatkową zaletą rozwiązania jest możliwość zmiany rozmiaru stolika, a tym samym badanie próbek o różnej objętości. Poziom cieczy wypornościowej w pojemniku może być odczytywany analogowo lub rejestrowany cyfrowo.The advantage of the inventive solution is the ability to regulate the temperature of the buoyant fluid in the container, which allows for the analysis of the effect of ambient temperature on the development of autogenous deformation in the material. An additional advantage of the solution is the ability to change the table size, thus allowing for the testing of samples of varying volumes. The level of the buoyant fluid in the container can be read analogue or recorded digitally.

Stanowisko według wynalazku przedstawione jest w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju stanowisko do wypornościowego pomiaru deformacji autogenicznych, fig. 2 przedstawia na wykresie przykładowy pomiar właściwości fizycznych betonu wysokowartościowego o wskaźniku wodno-cementowym w/c = 0,34 w okresie 24 h w temperaturze 20°C, fig. 3 przedstawia na wykresie przykładowy pomiar właściwości fizycznych betonu wysokowartościowego o wskaźniku wodno-cementowym w/c = 0,34 w okresie 28 dni w temperaturze 20°C.The stand according to the invention is presented in an example embodiment and in a drawing, where Fig. 1 shows a cross-section of the stand for displacement measurement of autogenous deformations, Fig. 2 shows a graph showing an example measurement of physical properties of high-performance concrete with a water-cement ratio w/c = 0.34 over a period of 24 hours at a temperature of 20°C, Fig. 3 shows a graph showing an example measurement of physical properties of high-performance concrete with a water-cement ratio w/c = 0.34 over a period of 28 days at a temperature of 20°C.

Stanowisko do wypornościowego pomiaru deformacji autogenicznych próbek materiałowych ma pojemnik 1 na ciecz wypornościową składający się z podstawy i czterech ścian bocznych oraz szczelne wieko 4. Pojemnik 1 wyposażony jest w czujnik temperatury 2 umieszczony w górnej części ścianyThe stand for displacement measurement of deformation of autogenous material samples has a container 1 for the displacement liquid consisting of a base and four side walls and a tight lid 4. The container 1 is equipped with a temperature sensor 2 placed in the upper part of the wall

PL 249636 Β1 bocznej oraz w grzałkę 3 znajdującą się na dnie pojemnika 1. Wieko 4 wyposażone jest w obwodowe uszczelnienie 5, elastyczny korek 6 usytuowany przy brzegu wieka znajdującego się w pobliżu bocznej ściany pojemnika 1, na której zamontowanyjest czujniktemperatury 2 oraz rurkę7 umieszczoną w środkowej części wieka. W rurce 7 zainstalowany jest czujnik poziomu cieczy 9. Czujnik poziomu cieczy 9, czujnik temperatury 2 i grzałka 3 połączone są przewodami przechodzącymi przez korek 6 z aparaturą rejestrującą 8. Pojemnik 1 i rurka 7 wykonane są z materiału przezroczystego tworzywa sztucznego. Wewnątrz pojemnika 1, na jego dnie, znajduje się stolik 10 do umieszczania próbki badanego materiału 11 wykonany ze stali nierdzewnej. Materiał 11 jest układany, zagęszczany w osłonie 12 typu rękaw wykonany z materiału elastycznego i dopasowującego się do tłoczonego materiału nieprzepuszczającego wody, np. rękaw silikonowy, rękaw foliowy. Układany materiał 1 powinien szczelnie, bez wymuszonych pustek powietrznych wypełniać ograniczoną przestrzeń osłony 12, która objętością dopasowuje się do objętości materiału 11. Należy tak ułożyć materiał 11, aby zapobiec tworzeniu się wymuszonych pustek powietrznych, które mogą wpłynąć na późniejszy błąd pomiarowy skurczu autogenicznego. Po wypełnieniu osłony 12 materiałem 11 na odpowiednią objętość, należy ją zamknąć poprzez węzeł, zaklejenie, zgrzanie, tak aby trwałe zamknięcie materiału 11 zapewniło ścisłe dopasowanie się osłony 12 do materiału 11, bez pustek powietrznych. Następnie materiał 11 w osłonie 12 kładzie się na stoliku 10 umieszczonym w pojemniku 1. Pojemnik 1 wypełnia się cieczą wypornościową 13. Szczelnie zamyka się pojemnik 1 wiekiem 4. Przez rurkę 7 uzupełnia się poziom cieczy wypornościowej 13, w ten sposób aby czujnik poziomu cieczy 9 mógł mierzyć zmianę jej położenia. Jeżeli zastosowano wodę jako ciecz wypornościową należy na sam koniec uzupełniania cieczy dodać niewielką warstwę cieczy zabezpieczającej parowanie np. olej. W przypadku jeżeli cieczą wypornościową jest olej nie trzeba stosować cieczy zabezpieczającej parowanie. Uruchamia się czujnik poziomu cieczy 9, czujnik temperatury 2 oraz aparaturę rejestrującą 8 i ustala się temperaturę cieczy wypornościowej 13. Uruchomienie urządzeń powinno nastąpić maksymalnie do 30 minut od momentu ułożenia materiału 11 w osłonie 12. Poziom odkształceń autogenicznych w danym czasie oblicza się z równania:PL 249636 Β1 side wall and a heater 3 located at the bottom of the container 1. The lid 4 is equipped with a circumferential seal 5, a flexible plug 6 located at the edge of the lid near the side wall of the container 1, on which a temperature sensor 2 is mounted, and a tube 7 located in the central part of the lid. A liquid level sensor 9 is installed in the tube 7. The liquid level sensor 9, temperature sensor 2, and heater 3 are connected by wires passing through the plug 6 to the recording equipment 8. The container 1 and the tube 7 are made of transparent plastic. Inside the container 1, at its bottom, there is a table 10 for placing a sample of the tested material 11, made of stainless steel. Material 11 is placed and compacted in a sleeve-type casing 12 made of a flexible material that conforms to the extruded, water-impermeable material, e.g., a silicone sleeve, a foil sleeve. The placed material 1 should tightly fill the limited space of the casing 12 without forced air voids, which adjusts its volume to the volume of material 11. Material 11 should be placed so as to prevent the formation of forced air voids, which could affect subsequent measurement errors in autogenous shrinkage. After filling the casing 12 with material 11 to the appropriate volume, it should be closed by knotting, gluing, or welding so that the permanent closure of material 11 ensures a tight fit of the casing 12 to the material 11, without air voids. Next, material 11 in casing 12 is placed on a table 10 placed in container 1. Container 1 is filled with displacement fluid 13. Container 1 is tightly closed with a lid 4. The displacement fluid 13 is topped up through tube 7 so that the fluid level sensor 9 can measure the change in its position. If water is used as the displacement fluid, a small layer of evaporation-preventing liquid, e.g., oil, should be added at the very end of the liquid topping up. If oil is the displacement fluid, it is not necessary to use an evaporation-preventing liquid. The liquid level sensor 9, temperature sensor 2, and recording equipment 8 are activated, and the temperature of the displacement fluid 13 is determined. The devices should be activated within a maximum of 30 minutes of placing material 11 in casing 12. The level of autogenous deformation at a given time is calculated from the equation:

m . K Vc J (t) AH(t)*Ar gdzie: sas (f) - odkształcenie autogeniczne materiału [m/m], Vc - objętość materiału [mm3], Vt (f) - objętość przyrostu cieczy wypierającej w czasie „t” [mm3], ΔΗ (f) - zmiana wysokości cieczy wypierającej w rurce [mm], Ar-wewnętrzne pole przekroju rurki [mm2]. m . K Vc J (t) AH(t)*A r where: s as (f) - autogenous deformation of the material [m/m], V c - material volume [mm 3 ], Vt (f) - increase in the volume of the displacing liquid in time "t" [mm 3 ], ΔΗ (f) - change in the height of the displacing liquid in the tube [mm], A r - internal cross-sectional area of the tube [mm 2 ].

W zależności od badanego materiału, wielkości maksymalnej frakcji uziarnienia, należy zastosować osłonę o odpowiednich wymiarach - min. 3,5 razy maksymalny rozmiar kruszywa. W zależności od szczegółowości pomiarowej - w przypadku uzyskania bardziej precyzyjnych wyników należy zwiększyć objętość próbki badawczej, w tym wypadku należy zwiększyć pole stolika podtrzymującego próbkę.Depending on the material being tested and the maximum particle size fraction, a cover of appropriate dimensions should be used – at least 3.5 times the maximum aggregate size. Depending on the measurement detail, if more precise results are obtained, the volume of the test sample should be increased, in which case the area of the table supporting the sample should be increased.

Claims (4)

1. Stanowisko do wypornościowego pomiaru deformacji autogenicznych próbek materiałowych o matrycy na bazie spoiwa mineralnego we wczesnej i późnej fazie dojrzewania zawierające pojemnik na ciecz, w którym osadzony jest stolik do umieszczania próbki badanego materiału, czujnik, znamienne tym, że pojemnik (1) na ciecz wyposażony jest w czujnik temperatury (2) oraz grzałkę (3) i ma wieko (4) wyposażone w obwodowe uszczelnienie (5), elastyczny korek (6) oraz rurkę (7), przy czym czujnik temperatury (2) i grzałka (3) połączone są przewodami przechodzącymi przez korek (6) z aparaturą rejestrującą (8), zaś w rurce (7) zainstalowany jest czujnik poziomu cieczy (9), który przewodem przechodzącym przez korek (6) połączony jest z aparaturą rejestrującą (8).1. A station for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late maturation phase, comprising a container for a liquid in which a table for placing a sample of the tested material is mounted, a sensor, characterized in that the container (1) for the liquid is equipped with a temperature sensor (2) and a heater (3) and has a lid (4) equipped with a circumferential seal (5), a flexible stopper (6) and a tube (7), wherein the temperature sensor (2) and the heater (3) are connected to the recording apparatus (8) by wires passing through the stopper (6), and a liquid level sensor (9) is installed in the tube (7), which is connected to the recording apparatus (8) by wires passing through the stopper (6). 2. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że rurka (7) wykonana jest z materiału przezroczystego takiego jak szkło czy tworzywo sztuczne.2. A station according to claim 1, characterized in that the tube (7) is made of a transparent material such as glass or plastic. 3. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że pojemnik (1) wykonany jest z materiału przezroczystego takiego jak szkło czy tworzywo sztuczne.3. A station according to claim 1, characterized in that the container (1) is made of a transparent material such as glass or plastic. 4. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że stolik (10) do umieszczania próbki badanego materiału wykonany jest z materiału, który nie koroduje takiego jak tworzywo sztuczne lub stal nierdzewna.4. A stand according to claim 1, characterized in that the table (10) for placing a sample of the tested material is made of a material that does not corrode, such as plastic or stainless steel.
PL436535A 2020-12-30 2020-12-30 Stand for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late stage of maturation PL249636B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL436535A PL249636B1 (en) 2020-12-30 2020-12-30 Stand for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late stage of maturation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL436535A PL249636B1 (en) 2020-12-30 2020-12-30 Stand for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late stage of maturation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL436535A1 PL436535A1 (en) 2022-07-04
PL249636B1 true PL249636B1 (en) 2026-05-25

Family

ID=82271645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL436535A PL249636B1 (en) 2020-12-30 2020-12-30 Stand for displacement measurement of deformation of autogenous material samples with a matrix based on a mineral binder in the early and late stage of maturation

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249636B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL436535A1 (en) 2022-07-04