Máquina de ensayo estructural de paneles de hormigón celular autoclavado (AAC).
Máquina de ensayo estructural de paneles de hormigón celular autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30
ToronAAC™ 30 es un banco de pruebas de rendimiento estructural diseñado específicamente para paneles, losas y dinteles de hormigón celular autoclavado (AAC) utilizados en edificios civiles e industriales. La máquina realiza ensayos de flexión en cuatro puntos sobre paneles AAC de tamaño real de hasta 6,000 mm de largo, 600 mm de ancho y de 75 a 275 mm de espesor, aplicando una carga concentrada de hasta 30 kN mediante un husillo de bolas servocontrolado y una transmisión por correa síncrona. El sistema determina la capacidad de flexión, la carga de fisuración, la carga última, la deflexión en el centro del vano y el comportamiento carga-deflexión para verificar que los paneles de hormigón celular autoclavado cumplen con los requisitos de rendimiento estructural de las normas de producto y diseño aplicables.
Un sistema de servocontrol digital de tres bucles cerrados (fuerza, deformación y desplazamiento), basado en un algoritmo PID adaptativo neuronal, proporciona una carga continua y estable con capacidad de retención de fuerza multinivel. El operador puede seleccionar carga de fuerza a velocidad constante, carga de desplazamiento a velocidad constante, retención de fuerza o retención de desplazamiento, y cambiar entre los modos de control en cualquier momento durante la prueba sin interrumpir el flujo de datos. Dos sensores de carga de alta precisión en los soportes inferiores pesan la muestra antes de la prueba, eliminando la necesidad de transportar el panel a una báscula aparte. Un dispositivo de medición de deformación situado debajo del panel registra la deflexión en el punto medio con una resolución de 0.01 mm.
La estructura del banco de pruebas consta de una base rígida, una plataforma de soporte inferior ajustable con regulación motorizada del tramo (de 1,700 a 5,900 mm) y una viga de carga en forma de C. Cuatro rieles ligeros instalados a lo largo de la estructura de soporte inferior guían los rodillos de soporte a la posición correcta del tramo. Los soportes inferiores cuentan con un rodillo (fulcro) y una bisagra para cumplir con la condición de contorno de apoyo simple requerida por la norma de ensayo. El tramo de carga superior es ajustable de 900 a 3,000 mm mediante un sistema de viga de suspensión. La máquina completa funciona con corriente alterna trifásica de 380 V a una potencia total de 1.3 kW, con la plataforma de pruebas situada a 500 mm del suelo.
Máquina de ensayo estructural de paneles de hormigón celular autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30 Aplicaciones
El ToronAAC™ 30 permite realizar pruebas de rendimiento estructural de productos de hormigón celular autoclavado para fabricantes, laboratorios externos y autoridades de inspección de edificios.
- Calificación de paneles de pared y piso de AAC: verifica la capacidad de flexión, la carga de fisuración y los límites de deflexión de los paneles de pared y losas de piso de AAC reforzados y no reforzados según las normas EN 12602 y ASTM C1694 antes de que el producto se autorice para su uso en la construcción.
- Ensayo de dinteles y vigas de hormigón celular autoclavado (AAC): se aplican cargas de flexión de cuatro puntos a dinteles y vigas de AAC reforzado para confirmar que la luz, la colocación del refuerzo y la densidad del hormigón cumplen con los requisitos de diseño.
- Producción Quality Control: realiza pruebas de muestreo rutinarias en paneles AAC de cada lote de producción, comparando la carga de fisuración y la carga máxima con los valores declarados por el fabricante y el rango de certificación del producto.
- Certificación por terceros y homologación: equipa a los laboratorios de ensayo acreditados con un banco de pruebas de flexión estandarizado y servocontrolado para los programas de certificación de productos AAC administrados conforme al Reglamento de Productos de Construcción (RPC) y el marcado CE.
- Investigación y desarrollo: permite a los fabricantes de hormigón celular autoclavado (AAC) y a los grupos de investigación universitarios evaluar nuevos diseños de mezcla, configuraciones de refuerzo, adiciones de fibra y regímenes de curado mediante pruebas con paneles de tamaño real bajo condiciones de carga controladas.
- Inspección de edificios y ensayos forenses: se realizan pruebas a paneles extraídos de estructuras existentes para evaluar la capacidad estructural residual después de la exposición al fuego, daños por humedad o cargas de servicio prolongadas.
- Comparación de paneles de hormigón prefabricado: la geometría de carga y el tramo ajustable permiten el uso de paneles prefabricados que no son de hormigón celular autoclavado (AAC), losas de hormigón ligero y paneles sándwich para estudios estructurales comparativos.
Estándares
El ToronAAC™ 30 cumple con los requisitos de las pruebas estructurales de las siguientes normas internacionales para productos de hormigón celular autoclavado y pruebas de paneles de construcción.
- EN 12602 - Componentes prefabricados reforzados de hormigón celular autoclavado (rendimiento estructural, resistencia a la flexión y requisitos de deflexión)
- ASTM C1693 - Especificación estándar para hormigón celular autoclavado (AAC) (propiedades y clasificación del material)
- ASTM C1694 - Especificación estándar para elementos de hormigón celular autoclavado reforzado (AAC) (tolerancias dimensionales, refuerzo y verificación estructural)
- ASTM E575 - Práctica estándar para la presentación de informes de datos de ensayos estructurales de construcciones, elementos, conexiones y ensamblajes de edificios.
- EN 1351 - Determinación de la resistencia a la flexión del hormigón celular autoclavado
- EN 772-6 - Métodos de ensayo para unidades de mampostería, Parte 6: Determinación de la resistencia a la tracción por flexión de unidades de mampostería de hormigón con áridos
- ACI 523.5R - Guía para el uso de paneles de hormigón celular autoclavado
Máquina de ensayo estructural de paneles de hormigón celular autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30 Características principales
La plataforma ToronAAC™ 30 combina la capacidad de alojar paneles de tamaño completo con la carga controlada por servomotores y el pesaje integrado de muestras en una plataforma de ensayo estructural AAC específica.
- Pruebas de paneles de tamaño completo: se prueban paneles de AAC de hasta 6,000 mm de largo, 600 mm de ancho y de 75 a 275 mm de espesor, cubriendo toda la gama de dimensiones estándar de paneles de AAC para paredes, pisos y techos.
- Sistema de carga mediante husillo de bolas servocontrolado: un husillo de bolas de alta precisión accionado por un servomotor y una correa dentada síncrona proporciona una carga suave y sin vibraciones de hasta 30 kN, con la capacidad de mantener la carga en múltiples niveles para la observación de grietas.
- Control de tres bucles cerrados (fuerza, deformación, desplazamiento): un algoritmo PID adaptativo neuronal cambia sin problemas entre los modos de fuerza a velocidad constante, desplazamiento a velocidad constante, mantenimiento de fuerza y mantenimiento de desplazamiento durante una prueba en marcha.
- Ajuste motorizado del tramo inferior (de 1,700 a 5,900 mm): un servomotor y una transmisión por correa síncrona ajustan ambos soportes inferiores simultáneamente a lo largo de cuatro rieles ligeros de ferrocarril, lo que permite cambios de tramo rápidos y repetibles entre diferentes tamaños de paneles.
- Tramo de carga superior ajustable (de 900 a 3,000 mm): los puntos de carga superiores se deslizan a lo largo de una viga de acero de 3,200 mm y se bloquean en el tramo interior requerido, adaptándose a diferentes geometrías de carga estándar.
- Condición de contorno de apoyo simple: el apoyo inferior proporciona un rodillo (fulcro) y una bisagra, satisfaciendo la condición de apoyo simple requerida por la norma EN 12602 y eliminando los momentos parásitos en los extremos.
- Sistema de pesaje de muestras integrado: dos sensores de carga de alta precisión en los soportes inferiores miden la masa del panel antes de la prueba, lo que elimina la necesidad de una báscula aparte y reduce la manipulación del frágil panel de hormigón celular autoclavado (AAC).
- Medición de la deformación en el punto medio: un dispositivo de elevación con reinicio automático coloca un sensor de deformación (con una resolución de 0.01 mm) en la parte inferior del panel para registrar la deflexión en el punto medio sin interferir con la manipulación de la muestra.
- Sensores de deformación superiores ajustables en grosor: dos sensores de deformación adicionales en la parte superior se ajustan al grosor del panel y a la posición de medición, proporcionando datos de deflexión complementarios.
- Transferencia de carga mediante pasadores: la viga de carga superior y el soporte se conectan al sensor de carga mediante juntas de pasador, lo que reduce la precarga de peso muerto transferida al panel antes de que comience la prueba.
- Grado de precisión de la máquina 0.5: la medición de fuerza en el rango del 1 % al 100 % de 30 kN cumple con la precisión de clase 0.5 (±0.5 % de error relativo), lo que proporciona datos fiables tanto para ensayos de agrietamiento con cargas bajas como para ensayos de resistencia máxima con cargas altas.
- Visualización multicurva en tiempo real: el software alterna entre curvas de fuerza-tiempo, fuerza-desplazamiento y desplazamiento-tiempo durante el ensayo, con funciones de zoom y desplazamiento para una observación detallada del agrietamiento y el comportamiento posterior al pico.
- Almacenamiento y generación de informes de datos automáticos: registros de pruebas gestionados mediante bases de datos, guardado automático de curvas, plantillas de informes personalizables y una interfaz de datos para la integración con sistemas de gestión de información de laboratorio (LIMS).
- Protección contra sobrecargas y de seguridad: la protección contra sobrecargas, la protección contra límites de recorrido y la parada de emergencia protegen la máquina, la muestra y al operador durante las pruebas.
Teoría y método
El ensayo de flexión de cuatro puntos somete un panel de hormigón celular autoclavado (AAC) a un momento flector uniforme entre dos puntos de carga simétricos, mientras el panel descansa sobre dos soportes inferiores. A diferencia del ensayo de tres puntos, que concentra la carga en un único punto central, la configuración de cuatro puntos crea una zona de momento constante entre los puntos de carga internos donde la fuerza cortante es cero. La tensión de flexión en esta zona es uniforme en todo el ancho del panel, lo que hace que el ensayo sea sensible a la sección transversal más débil, en lugar de a las condiciones locales en un único punto de contacto.
El operario coloca el panel AAC de tamaño real sobre los soportes inferiores (un rodillo y una bisagra) en la longitud especificada y posiciona los puntos de carga superiores simétricamente en la longitud interior requerida. El servosistema incrementa la fuerza a un ritmo constante mientras el software registra la fuerza, la deflexión en el centro de la longitud y el tiempo. La primera fisura visible define la carga de fisuración. La carga continúa hasta que el panel alcanza su capacidad máxima, momento en el que la carga disminuye y el software registra la fuerza máxima. La curva carga-deflexión revela la rigidez del panel (pendiente inicial), el inicio de la fisuración (cambio de pendiente) y la ductilidad o fragilidad del modo de fallo.
La capacidad de flexión del panel se calcula a partir del momento flector máximo y la geometría de su sección transversal. En el caso de los paneles AAC reforzados, la carga de fisuración verifica que la matriz de hormigón soporta las tensiones de servicio sin fisurarse, mientras que la carga última confirma que el refuerzo interno proporciona una resistencia de reserva adecuada. La función de pesaje integrada mide la masa del panel antes del ensayo, dato que el software utiliza para calcular el momento flector por peso propio y determinar la densidad seca del panel según las normas ASTM C1693 o EN 12602.
Máquina de ensayo estructural de paneles de hormigón celular autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30 Especificaciones técnicas
| Parámetro | Mareas Ideales para Lecciones |
|---|---|
| Fuerza de prueba máxima | 30 kN |
| Grado de precisión de la máquina | Clase 0.5 |
| Rango de medición de fuerza | 1% a 100% FS |
| Error relativo de fuerza | ± 0.5% |
| Velocidad de desplazamiento rápido (sin carga) | 50 a 100 mm/min |
| Velocidad de desplazamiento lenta | 5 a 50 mm/min |
| Rango de medición de desplazamiento | 0 280 a mm |
| Error relativo de desplazamiento | ± 0.5% |
| Resolución de desplazamiento | 0.01 mm |
| Distancia máxima entre centros de puntos de carga | 350 mm |
| Espacio de prueba (vertical) | 0 280 a mm |
| Altura de la plataforma de prueba (sobre el suelo) | 500 mm |
| Soporte inferior ajustable | De 1,700 a 5,900 mm (motorizado) |
| Tipo de soporte inferior | Un rodillo (punto de apoyo) + una bisagra |
| Longitud de la viga de carga superior | 3,200 mm |
| Tramo de carga superior (ajustable) | De 900 a 3,000 mm (manual) |
| Tamaño máximo de la muestra (L × A × T) | 1,800–6,000 × 600 × 75–275 mm |
| Sensor de deformación en el punto medio | Recorrido de 30 mm, resolución de 0.01 mm |
| Sensores de deformación superiores | Carrera de 10 mm (x2), grosor ajustable |
| Pesaje de muestras | Dos sensores de carga de alta precisión en los soportes inferiores |
| Sistema de control | Servocontrolador de tres bucles cerrados (fuerza, deformación, desplazamiento), PID adaptativo neuronal |
| Cargando unidad | Husillo de bolas + servomotor + correa dentada síncrona |
| VOLTIOS | Trifásico 380 V, 50 Hz |
| Potencia | 1.3 kW |
La configuración estándar consta de un bastidor principal (completo con una base, un soporte inferior ajustable y una viga en C), dos sensores de carga de alta precisión de 30 kN y un sensor de desplazamiento de alta precisión.
Para el seguimiento del movimiento, incluye un dispositivo de deformación en la parte central con un recorrido de 30 mm y dos dispositivos de deformación superiores con un recorrido de 10 mm.
El sistema mecánico consta de un sistema de carga (accionado por un husillo de bolas y un servomotor), un soporte inferior ajustable con guías de riel, un conjunto de rodillos de soporte inferior (un punto de apoyo y una bisagra) y una viga superior de acero con un soporte de carga superior.
Finalmente, la operación es gestionada por un sistema de servocontrol y una computadora equipada con software de control y análisis.
