Máquina de teste estrutural de painéis de concreto celular autoclavado (AAC)
Máquina de teste estrutural de painéis de concreto celular autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30
O ToronAAC™ 30 é um banco de ensaio de desempenho estrutural projetado especificamente para painéis, lajes e vergas de concreto celular autoclavado (CCA) utilizados em construções civis e industriais. A máquina realiza ensaios de flexão em quatro pontos em painéis de CCA de tamanho real com até 6,000 mm de comprimento, 600 mm de largura e 75 a 275 mm de espessura, aplicando uma carga concentrada de até 30 kN por meio de um fuso de esferas servocontrolado e transmissão por correia síncrona. O sistema determina a capacidade de flexão, a carga de fissuração, a carga última, a deflexão no meio do vão e o comportamento carga-deflexão para verificar se os painéis de concreto celular autoclavado atendem aos requisitos de desempenho estrutural das normas de produto e projeto aplicáveis.
Um sistema de controle servo digital de três malhas fechadas (força, deformação e deslocamento) baseado em um algoritmo PID adaptativo neuronal proporciona carregamento estável e contínuo com capacidade de retenção de força em múltiplos níveis. O operador pode selecionar carregamento de força com taxa constante, carregamento de deslocamento com taxa constante, retenção de força ou retenção de deslocamento, e alternar entre os modos de controle a qualquer momento durante o teste, sem interromper o fluxo de dados. Dois sensores de carga de alta precisão nos suportes inferiores pesam o espécime antes do teste, eliminando a necessidade de transportar o painel para uma balança separada. Um dispositivo de medição de deformação posicionado sob o painel registra a deflexão no meio do vão com resolução de 0.01 mm.
A estrutura da bancada de testes consiste em uma base rígida, uma plataforma de suporte inferior ajustável com regulagem motorizada do vão (de 1,700 a 5,900 mm) e uma viga de carga em forma de C. Quatro trilhos leves instalados ao longo da estrutura de suporte inferior guiam os roletes de apoio para a posição correta do vão. Os suportes inferiores fornecem um rolete (fulcro) e uma articulação para atender à condição de apoio simples exigida pela norma de ensaio. O vão de carga superior é ajustável de 900 a 3,000 mm por meio de um sistema de viga suspensa. Toda a máquina opera com energia trifásica de 380 V CA, com potência total de 1.3 kW, e a plataforma de testes está a 500 mm do nível do piso.
Máquina de Teste Estrutural para Painéis de Concreto Celular Autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30 Aplicações
O ToronAAC™ 30 oferece suporte a testes de desempenho estrutural de produtos de concreto celular autoclavado para fabricantes, laboratórios terceirizados e autoridades de inspeção de construção.
- Qualificação de painéis de parede e piso de concreto celular autoclavado (AAC): verifica a capacidade de flexão, a carga de fissuração e os limites de deflexão de painéis de parede e lajes de piso de AAC reforçados e não reforçados, de acordo com as normas EN 12602 e ASTM C1694, antes que o produto seja liberado para uso na construção civil.
- Teste de vigas e vergas de concreto celular autoclavado (AAC): aplica cargas de flexão em quatro pontos a vigas e vergas de concreto celular autoclavado (AAC) reforçadas para confirmar se o vão, a colocação da armadura e a densidade do concreto atendem aos requisitos de projeto.
- Produção Quality ControlRealiza testes de amostragem de rotina em painéis de concreto celular autoclavado (AAC) de cada lote de produção, comparando a carga de fissuração e a carga máxima com os valores declarados pelo fabricante e a faixa de certificação do produto.
- Certificação e homologação por terceiros: equipa laboratórios de teste acreditados com um equipamento de flexão padronizado e servocontrolado para programas de certificação de produtos AAC administrados sob o Regulamento de Produtos de Construção (CPR) e marcação CE.
- Pesquisa e Desenvolvimento: permite que fabricantes de concreto celular autoclavado (AAC) e grupos de pesquisa universitários avaliem novos projetos de mistura, configurações de reforço, adições de fibras e regimes de cura, testando painéis em tamanho real sob condições de carga controladas.
- Inspeção de Edifícios e Testes Forenses: analisa painéis extraídos de estruturas existentes para avaliar a capacidade estrutural residual após exposição ao fogo, danos por umidade ou carga de serviço prolongada.
- Comparação de painéis de concreto pré-moldado: o vão ajustável e a geometria de carregamento permitem a utilização de painéis pré-moldados que não sejam de concreto celular autoclavado (AAC), lajes de concreto leve e painéis sanduíche para estudos estruturais comparativos.
Standards
O ToronAAC™ 30 atende aos requisitos de teste estrutural das seguintes normas internacionais para produtos de concreto celular autoclavado e testes de painéis de construção.
- EN 12602 - Componentes pré-fabricados reforçados de concreto celular autoclavado (desempenho estrutural, resistência à flexão e requisitos de deflexão)
- ASTM C1693 - Especificação padrão para concreto celular autoclavado (AAC) (propriedades e classificação do material)
- ASTM C1694 - Especificação padrão para elementos de concreto celular autoclavado (AAC) armado (tolerâncias dimensionais, armadura e verificação estrutural)
- ASTM E575 - Prática padrão para relatar dados de testes estruturais de construções, elementos, conexões e conjuntos de edifícios.
- EN 1351 - Determinação da resistência à flexão do concreto celular autoclavado
- EN 772-6 - Métodos de ensaio para unidades de alvenaria, Parte 6: Determinação da resistência à tração por flexão de unidades de alvenaria de concreto com agregados
- ACI 523.5R - Guia para Utilização de Painéis de Concreto Celular Autoclavado
Máquina de teste estrutural de painéis de concreto celular autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30 Principais características
O ToronAAC™ 30 combina acomodação de painéis de tamanho real com carregamento servo-controlado e pesagem integrada de amostras em uma plataforma dedicada para testes estruturais de concreto celular autoclavado (AAC).
- Capacidade de acomodação de painéis em tamanho real: testa painéis de CAA com até 6,000 mm de comprimento, 600 mm de largura e 75 a 275 mm de espessura, abrangendo toda a gama de dimensões padrão de painéis de parede, piso e telhado de CAA.
- Carregamento por fuso de esferas servocontrolado: um fuso de esferas de alta precisão, acionado por um servomotor e correia dentada síncrona, proporciona um carregamento suave e sem vibrações de até 30 kN, com a capacidade de manter a carga em vários níveis para observação de trincas.
- Controle de três malhas fechadas (força, deformação, deslocamento): um algoritmo PID adaptativo baseado em neurônios alterna perfeitamente entre os modos de força constante, deslocamento constante, manutenção de força e manutenção de deslocamento durante um teste em andamento.
- Ajuste motorizado do vão inferior (1,700 a 5,900 mm): um servomotor e uma transmissão por correia síncrona ajustam simultaneamente os dois suportes inferiores ao longo de quatro trilhos leves, permitindo alterações rápidas e repetíveis do vão entre diferentes tamanhos de painel.
- Vão de carga superior ajustável (900 a 3,000 mm): os pontos de carga superiores deslizam ao longo de uma viga de aço de 3,200 mm e travam no vão interno necessário, acomodando diferentes geometrias de carga padrão.
- Condição de contorno de apoio simples: o apoio inferior fornece um rolete (fulcro) e uma articulação, satisfazendo a condição de apoio simples exigida pela norma EN 12602 e eliminando momentos parasitas nas extremidades.
- Pesagem de amostras integrada: dois sensores de carga de alta precisão nos suportes inferiores medem a massa do painel antes do teste, eliminando a necessidade de uma balança separada e reduzindo o manuseio do frágil painel de CAA (concreto celular autoclavado).
- Medição da deformação no meio do vão: um dispositivo de elevação com reinicialização automática posiciona um sensor de deformação (resolução de 0.01 mm) na parte inferior do painel para registrar a deflexão no meio do vão sem interferir no manuseio da amostra.
- Sensores de deformação superiores com espessura ajustável: dois sensores de deformação adicionais na parte superior ajustam-se à espessura do painel e à posição de medição, fornecendo dados de deflexão suplementares.
- Transferência de carga com conexão por pino: a viga de carga superior e o suporte se conectam ao sensor de carga por meio de juntas de pino, reduzindo a pré-carga de peso próprio transferida para o painel antes do início do teste.
- Grau de precisão da máquina 0.5: a medição da força em toda a faixa de 30 kN, de 1% a 100%, atende à precisão da Classe 0.5 (erro relativo de ±0.5%), fornecendo dados confiáveis tanto para testes de fissuração com baixa carga quanto para testes de resistência máxima com alta carga.
- Exibição de múltiplas curvas em tempo real: o software alterna entre curvas de força-tempo, força-deslocamento e deslocamento-tempo durante o teste, com zoom e panorâmica para observação detalhada do surgimento de fissuras e do comportamento pós-pico.
- Armazenamento e geração de relatórios de dados automáticos: registros de testes gerenciados por banco de dados, salvamento automático de curvas, modelos de relatório personalizáveis e uma interface de dados para integração com sistemas de gerenciamento de informações laboratoriais (LIMS).
- Proteção contra sobrecarga e segurança: a proteção contra sobrecarga, a proteção contra limite de deslocamento e a parada de emergência protegem a máquina, a amostra e o operador durante o teste.
Teoria e Método
O ensaio de flexão em quatro pontos submete um painel de concreto celular autoclavado (AAC) a um momento fletor uniforme entre dois pontos de aplicação de carga simetricamente posicionados, enquanto o painel repousa sobre dois suportes inferiores. Ao contrário do ensaio de três pontos, que concentra a carga em um único ponto central, a configuração de quatro pontos cria uma zona de momento constante entre os pontos de aplicação de carga internos, onde a força cortante é zero. A tensão de flexão nessa zona é uniforme em toda a largura do painel, tornando o ensaio sensível à seção transversal mais frágil, em vez de às condições locais em um único ponto de contato.
O operador posiciona o painel AAC de tamanho real sobre os suportes inferiores (um rolete e uma dobradiça) no vão especificado e posiciona os pontos de aplicação de carga superiores simetricamente no vão interno necessário. O sistema servo aumenta a força a uma taxa constante enquanto o software registra a força, a deflexão no meio do vão e o tempo. A primeira fissura visível define a carga de fissuração. O carregamento continua até que o painel atinja sua capacidade máxima, momento em que a carga diminui e o software registra a força máxima. A curva de carga-deflexão revela a rigidez do painel (inclinação inicial), o início da fissuração (mudança na inclinação) e a ductilidade ou fragilidade do modo de falha.
A capacidade de flexão do painel é calculada a partir do momento fletor máximo e da geometria da seção transversal do painel. Para painéis de concreto celular autoclavado (AAC) reforçados, a carga de fissuração verifica se a matriz de concreto suporta as tensões de serviço sem fissurar, enquanto a carga última confirma que a armadura interna fornece resistência de reserva adequada. A função de pesagem integrada mede a massa do painel antes do ensaio, que o software utiliza para calcular o momento fletor devido ao peso próprio e para determinar a classe de densidade seca do painel, de acordo com as normas ASTM C1693 ou EN 12602.
Máquina de Teste Estrutural de Painéis de Concreto Celular Autoclavado (AAC) - ToronAAC™ 30 - Especificações Técnicas
| Parâmetro | Descrição |
|---|---|
| Força Máxima de Teste | 30 kN |
| Grau de precisão da máquina | Aula 0.5 |
| Faixa de medição de força | 1% a 100% FS |
| Erro Relativo de Força | ± 0.5% |
| Velocidade de deslocamento rápido (sem carga) | 50 a 100 mm/min |
| Velocidade de deslocamento lenta | 5 a 50 mm/min |
| Faixa de medição de deslocamento | 0 para 280 mm |
| Erro Relativo de Deslocamento | ± 0.5% |
| Resolução de deslocamento | 0.01 mm |
| Distância máxima entre os centros dos pontos de carga | 350 mm |
| Espaço de teste (vertical) | 0 para 280 mm |
| Altura da plataforma de teste (acima do piso) | 500 mm |
| Vão de suporte inferior (ajustável) | 1,700 a 5,900 mm (motorizado) |
| Tipo de suporte inferior | Um rolete (fulcro) + uma dobradiça |
| Comprimento da viga de carga superior | 3,200 mm |
| Vão de carga superior (ajustável) | 900 a 3,000 mm (manual) |
| Tamanho máximo da amostra (C × L × E) | 1,800–6,000 × 600 × 75–275 mm |
| Sensor de deformação no meio do vão | Curso de 30 mm, resolução de 0.01 mm |
| Sensores de deformação superiores | Curso de 10 mm (x2), espessura ajustável |
| Pesagem de espécimes | Dois sensores de carga de alta precisão nos suportes inferiores. |
| Sistema de controle | Servo de três malhas fechadas (força, deformação, deslocamento), PID adaptativo neuronal |
| Carregando unidade | Fuso de esferas + servomotor + correia dentada síncrona |
| Voltagem | Trifásico 380 V, 50 Hz |
| Potência total | 1.3 kW |
A configuração padrão consiste em uma estrutura principal (completa com base, suporte inferior ajustável e viga em C), dois sensores de carga de alta precisão de 30 kN e um sensor de deslocamento de alta precisão.
Para o rastreamento do movimento, inclui um dispositivo de deformação no meio do vão com um curso de 30 mm e dois dispositivos de deformação superiores com um curso de 10 mm.
A configuração mecânica apresenta um sistema de carregamento (acionado por um fuso de esferas e um servomotor), um suporte inferior ajustável com guias de trilho, um conjunto de roletes de suporte inferior (um fulcro e uma dobradiça) e uma viga de aço superior com um suporte de carregamento superior.
Por fim, a operação é gerenciada por um sistema de controle servo e um computador equipado com software de controle e análise.
