ポテト廃棄物由来セルロースを含むコンクリートを評価するために、高レンジの実験室用プレスはどのように使用されますか？材料強度を向上させる

高レンジの実験室用プレスは、改質されたコンクリート試験片に制御された軸荷重を加え、破壊点に達するまで材料試験システムとして機能します。圧力の速度を綿密に調整することにより、この装置はポテト廃棄物由来セルロースナノシート（CNP）がコンクリートの構造に与える機械的な影響を分離します。

主なポイント 実験室用プレスは単にコンクリートを破壊するだけでなく、構造的な実行可能性を証明するために必要な定量的検証を提供します。究極の圧縮荷重と曲げ荷重を記録することにより、システムは特定の濃度のナノ添加剤が建物の構造物の耐荷重能力を効果的に向上させるかどうかを検証します。

評価プロセスのメカニズム

軸荷重の正確な印加

プレスは、硬化させたコンクリート試験片に直接垂直な軸方向の力を加えて動作します。

この力はランダムに印加されるのではなく、材料を特定の幾何学的軸に沿って応力させるように計算されたものです。

制御された荷重印加速度

この操作の最も重要な側面は、荷重印加速度の調整です。

装置は、圧力の一定かつ安定した増加（例えば、1mm/分の変位速度または150 N/秒の力速度）を維持します。

荷重速度の変動はデータを歪め、コンクリートを人工的に強くまたは弱く見せる可能性があるため、この安定性は不可欠です。

究極限界状態の決定

試験片が物理的に破壊される（通常はひび割れまたは崩壊）まで、試験は中断なく続行されます。

機械は「究極荷重」を記録します。これは、破壊の瞬間にコンクリートが耐えた最大荷重です。

このデータポイントにより、エンジニアは圧縮強度を計算し、セルロースナノシートの統合の効果を検証できます。

測定される主要な特性

圧縮強度

これはコンクリートの主要な指標であり、コンクリートが上からかかる重荷重に耐える能力を測定します。

プレスは、セルロースナノシートの含有が内部マトリックスを強化し、圧縮力に抵抗する方法を定量化します。

曲げ強度（曲げ）

3点曲げ試験用の治具などの特定の治具を使用して、プレスはコンクリートの引張特性を評価します。

これは、曲げ荷重下での変形とひび割れに対する材料の耐性を測定します。

これは、繊維やナノシートがしばしばこの特性を改善し、脆性破壊を防ぐために添加されるため、CNP改質コンクリートに特に関連性があります。

トレードオフの理解

位置合わせへの感度

プレスは非常に正確ですが、データは試験片の位置合わせと同じくらいしか良くありません。

コンクリートブロックが完全に中央に配置されていない場合、軸荷重は偏心（中心からずれた）になります。

これにより、早期破壊が発生し、ナノシートが強度を向上させなかったと誤って示すデータが得られます。

試験の「静的」性質

標準的な高レンジプレス試験は通常準静的であり、荷重はゆっくりと印加されます。

これは耐荷重能力を効果的に測定しますが、地震活動や突然の衝撃などの動的な現実世界イベントを完全にシミュレートするものではありません。

試験片の均一性

プレスは、破壊する材料が均一であると仮定します。

ポテト廃棄物由来セルロースが混合中に均一に分散されていない場合、プレスは添加剤が塊になった「弱点」を破壊する可能性があります。

このシナリオでは、機械は改質材料の可能性ではなく、欠陥の強度を正確に測定します。

目標に合わせた適切な選択

耐荷重能力の検証が主な焦点である場合： セルロースナノシートが構造用柱または基礎に必要な安全基準を満たしているかどうかを判断するために、究極圧縮荷重データに集中してください。

材料の脆性の分析が主な焦点である場合： 荷重印加プロセス中に生成される応力-ひずみ曲線を調べて、ナノ添加剤がコンクリートを一瞬で粉砕するのではなく、破壊前にわずかに変形させるかどうかを確認してください。

高レンジの実験室用プレスの精度は、生ゴミを科学的に検証された構造ソリューションに変えます。

概要表：

評価されるメトリック	試験方法	実験室用プレスの役割
圧縮強度	軸圧縮	究極の破壊点を決定するために制御された垂直荷重を印加します。
曲げ強度	3点曲げ	変形とひび割れに対する耐性を測定するために特殊な治具を使用します。
破壊点	究極限界状態	破壊の瞬間に耐えられた正確な最大荷重を記録します。
材料の弾性	応力-ひずみ分析	変形速度を監視して、CNPが脆性を低減するかどうかを評価します。

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参考文献

R. Farhat, Maged A. Youssef. Improving the Thermal and Structural Characteristics of Concrete Hollow Blocks using Potato Agro Waste. DOI: 10.48084/etasr.10759

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .