วิวัฒนาการด้านวัสดุและ ... · 2017-06-12 ·...
TRANSCRIPT
ววฒนาการดานวสดและเทคโนโลยดานการทดสอบวสด
โครงการอบรมทบทวนความร และทกษะทางวศวกรรมใหกบชางเทคนคและชางทดสอบ ฯ ครงท ๑เอนก ศรพานชกร
๑๒ มถนายน ๒๕๖๐
วสดกอสราง (construction materials)
- มาตรฐานวสด- สมบตทางกล- การควบคมคณภาพ- การทดสอบ
คอนกรต (concrete)- ซเมนต- มวลรวม - อตราสวนน าตอซเมนต- สารผสมเพม- คอนกรตพเศษ- คอนกรตผสมเสรจ - ก าลงคอนกรต
ซเมนต (cement)- ซเมนตปอรตแลนด vs ซเมนตผสม
+ มอก.15
- ความถวงจ าเพาะ 3.15
+ ความขนเหลวปกต (normal consistency)
+ ระยะเวลากอตวของซเมนต
- ซเมนตไฮดรอลก+ ผสมและแขงตวในน า - ซเมนตเพสต
มวลรวม (aggregates)
- มวลรวมหยาบ- มวลรวมละเอยด- การหาขนาดคละและมอดรสความละเอยด
- ความถวงจ าเพาะ+ ความส าคญของการคละขนาด
- การแบงมวลรวมหยาบและมวลรวมละเอยด+ ตะแกรง (sieve no. ???)
อตราสวนน าตอซเมนต(water-cement ratio)
Abrams' lawFrom Wikipedia, the free encyclopediaAbrams' law (also called Abrams' water-cement ratio law) is a concept in civilengineering. The law states the strength of a concrete mix is determined by the ratio of water to cement. As the water content increases, the strength of concrete decreases.
สารผสมเพม (admixtures)- สารหนวงเวลา (retarder)
- สารลดน าพเศษ (superplasticizer)
+ เถามวลชวภาพ (biomas ash)
- วสดพอซโซลาน (pozzolanic material)+ เถาถานหน (lignite fly ash)
Concrete Quality Control
Steps
1. Sampling of Specimens
2. Specified Compressive Strength
- Test of Concrete Specimen
- Test for Concrete Curing
Specified Compressive Strength (fC/)
follows ASTM C39
- Cylindrical Strength at 28 days of curing
- Acceptance Criteria
+average strength ≥ fC/
+each strength < fC/ by 35 ksc
Cube Strength : 150x150x150 mm ???
Ø15 cm
H 30 cm
Sampling of Concrete Specimens
follows ASTM C172
- Daily Sampling
- Every Concrete Placing of
+ volume of 100 cu.m.
+ area of 500 sq.m.
Acceptance of
On-site Curing follows ASTM C39
- Curing of Specimens
in Lab vs. On-site
- Acceptance Criteria+ on-site strength ≥ 85% of lab strength
+ on-site strength > fC/ by 35 ksc
การทดสอบคอนกรต
Type of Test
1. Determine Compressive Strength
- Destructive Test
- Non-Destructive Test
- Semi-Destructive Test
2. Determine Uniformity of Concrete
3. Determine Crack of Concrete
4. Strength Evaluation of Structures
Plunger Hammer Mass
Housing
Sliding Scale
Window
Locking Button
Rebound
Hammer
Calibration Device
Ultrasonic Pulse TechniqueConcept :
Velocity of an Ultrasonic Pulse
through concrete is related to its
density and elastic properties.
v = d/t d
t
Test of Concrete
List of TestsDestructive Test
1. Compressive Test of Cored Sample
Non-Destructive Test
2. Rebound Hammer
3. Ultrasonic Pulse Technique (PUNDIT)Semi-destructive Test
4. Cut And Pull-Off Test (CAPO)
Destructive Test of Concrete
1. Specimens Preparation ASTM C31
Standard mold : Ø 150x300 mm.
2. Compression Test ASTM C39
Sizing Mass Ultimate Load
Rate of Loading – Creep ??
Breaking
σ
є
fC/(1)
fC/(2)
Influence of Creep
Which strength is correct ?
Rate of Loading < 300 kN/minute
Test of Concrete
Head Capping of Specimens
Types of
Concrete Failure
Otherwise local failure
Report of Compression Test
Density = M/V
Stress = P/A
PMSizing
Age
Rebound Hammer
Quality of Concrete depends on
+rebound of piston against surface
+direction of pressing
+strength of concrete
rebound number (Re)from the hammer.
checked against
Plunger Hammer Mass
Housing
Sliding Scale
Window
Locking Button
Rebound
Hammer
Calibration Device
Ultrasonic Pulse Technique
Concept : Velocity of an Ultrasonic Pulse
through concrete is related to its
density and elastic properties.
v = d/t d
t
Application of PUNDIT
a) quality of concrete-classification of quality shall bechecked against velocitygood concrete -> dense -> fast velocity
b) determination of crack and its depth-data taken from many tests
Cut and Pull-Off Test
concept
+strength of concrete is related to the
maximum tensile load applied to an
insert before the concrete fails.
Cut and Pull-Off Test
Test of Coring Samples
(3) samples are prepared as ASTM C42
Concept : no sample strength reaches fC/
+ average strength ≥ 85 % of fc/
+ each strength ≥ 75 % of fc/
Standard : H/D ≥ 2.00
คอนกรตปองกนซลเฟต (sulphate corrsion)
- ก าลงอดต าสดของคอนกรต- อตราสวนน าตอซเมนตต าสด
- สภาพการกดกรอนสง+ซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 + Pozzolans
- บรเวณทมซลเฟตสง
- มาตรฐานอาคารคอนกรตเสรมเหลก วสท. 1008
คอนกรตส าหรบทะเล (marine concrete)
- สารประกอบทมผลตอความเสอมสภาพของคอนกรตในสภาพแวดลอมของทะเล
- สมบตของคอนกรตส าหรบทะเล- ขอก าหนดส าหรบความคงทนของคอนกรต
+ มาตรฐานงานคอนกรตเมอพจารณาความคงทนและอายการใชงาน มยผ.1332-50
คอนกรตผสมเสรจ
- มอก. 213-2552
- การควบคมคณภาพของโรงผสมคอนกรต- 13 ชนคณภาพ 180-550 กก./ตร.ซม.ก าลงอดรปทรงกระบอก อาย 28 วน
(ready-mixed concrete)
ก าลงอดคอนกรต
- ก าลงอด fC/
-ความสมพนธระหวางก าลงอดรปทรงกระบอกและก าลงอดรปลกบาศก
(concrete compressive strength)
คอนกรตความรอนต าผสมแทนทดวยวสดพอซโซลาน
cememt + water C-S-H + Ca(OH)2
Ca(OH)2 + Pozzolan C-S-H
+ heat
Cement replacement
Curing ???
เหลกเสนเสรมคอนกรต
Types of Bars
+Round bar, SR 24 – TIS 20
+Deformed bar : 3 classes – TIS 24
- SD 30- SD 40- SD 50
การทดสอบเหลกเสน
# Tensile Test of Steel Bars
+ Using Universal Testing Machine
+ Sufficient Report :
- mass
- yield stress- ultimate stress
- elongation
# Cold Bend Test
in addition with
Report of Tension Test
Nominal Area, AN
Mass (kg/m)
σ = P/ANBar Marks
ΔL
L
ΔL
L
DB25 SD40 BOT
# Changes in TIS-standard
+ re-rolled steel bars is abundant.
+ adding more size
- 6,8,10 mm. in Deformed Bars
- 8 mm. in Round Bars (9 mm.- still available)
+ Heat Treatment “T” for
Deformed Bars
+ The use of SD50 is higher.
เหลกเสนเสรมคอนกรต
materialsConcrete : Steel bars :
loadsservice load
stressesallowable stresses
0.45c cf f
0.50s yf f
Working Stress Designcf
cf
0.003
yf
sf
y
concrete
steel bars
Carbon Fiber Reinforced Polymer [CFRP]
ก าลงดงของ CFRP
-เพมก าลงรบน าหนกบรรทกของโครงสรางเกา เชน สะพานทเคยค านวณออกแบบดวยน าหนกบรรทกใชงานทต าในอดต
- ปรบปรงโครงสรางเพอรบแรงสนสะเทอนจากแผนดนไหว - ซอมแซมโครงสรางทเสยหาย
งานซอม/เสรมก าลงของโครงสรางโดยใช CFRP
- เพมก าลงรบแรงดดของโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก
สมรรถนะของ CFRP
- CFRP ใชในการเพมก าลงเฉอนของโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก
สมรรถนะของ CFRP
Strengthening of Shear Strengthby CFRP
TT
confined
unconfined
Confinement by CFRP
CFRP Bonding Directionflexural failure (วบตจากแรงดด)
CFRP Bonding Directionshear failure (วบตจากแรงเฉอน)
สามแรงหลกทใช CFRP เพมสมรรถนะ
Soil Property(Bangkok Clay)
Shear Strength = 2 t/m2
Adhesion Factor = 0.90
Strength of soil = 0.90x2000
= 1800 kg/m2
Factor of Safety = 3
Safe Strength of Soil = 1800/3
= 600 kg/m2
within 6.00 meters
Log of Boring
Indicates :1. Soil Description2. Soil Properties
: Standard Penetration
Test (SPT)Unconfined Compressive
StrengthSoil Density etc.
Grain Size of Soil (#200)
ประเภทของเสาเขม
End Bearing
Load
Tak
en
mai
nly
by
Fric
tio
nB
etw
ee
n P
ile a
nd
So
il
Column Load P Column Load P
Friction Pile(embedded in Soft to Medium Clay)
End Bearing Pile(seated on Rock ???)
1. เสาเขมตอก Driven Pile
การตรวจสอบเสาเขม
การยกเสาเขม
การจดเกบกองเสาเขม ???
การตอเสาเขม
ล าดบการตอกเสาเขม
ระเบยนตอกเสาเขม
1 foot
2. เสาเขมเจาะ Bored Pile
Purpose
1. Using in very limited space.
2. Harmless to the surrounding.
3. Gain very much load capacity.
Bored Pile : Ø1.50 m x 67.00 m.safe load 1200 tons
การทดสอบความสมบรณพรอมของเสาเขมPile Integrity Test
Pile Integrity Test for Pile (section and length of pile)
Signal from Test
Integrity Test of Pile
DynamicLoad Test
DroppingHammer
accelerometer
SM520
DATA from Dr.Sutat Lee
STEEL GRADES
SM520 Fy = 3650 ksc
Stress
Strain
2450
3650
1.5X
STRESS-STRAIN CURVE of STRUCTURAL STEEL SECTIONS