風力タービン繊維強化コンクリートに300トンの高精度ラボプレスが必要な理由とは？靭性試験の最適化

その必要性は、大容量の力と高精度の制御という二重の要件にあります。 40 MPaを超える構造用グレードのコンクリートを試験するには300トンの容量が必要ですが、安定した荷重速度を維持するためには同様に自動精度が必要です。この組み合わせは、材料の「残留強度」を捉えるために不可欠です。これは、最初のひび割れが発生した後でも、リサイクルされた風力タービン繊維がコンクリートをどれだけ保持しているかを測定することです。

核心的な洞察： 高強度コンクリートを破壊するには生の力が必要ですが、この機器の真の価値は、「ピーク後」の挙動をマッピングできる能力にあります。高精度により、風力タービン繊維が混合物にどれだけの靭性と延性を加えているかを正確に定量化できます。これは、標準的なプレスではしばしば完全に欠落しているデータです。

高強度用途の取り扱い

標準限界を超える

風力タービンブレード廃棄物で強化されたコンクリートは、構造用途向けに設計されることがよくあります。これらの混合物は、しばしば40 MPaを超える圧縮強度を持っています。

整合性のためのヘッドルーム

標準的なラボプレスは、これらの高強度サンプルを試験する際に最大限界近くで動作する可能性があります。300トンの容量により、機器は安定した範囲内で動作し、機器のひずみがデータに影響を与えることなく、究極の耐荷重能力に達するために必要な力を提供します。

荷重速度制御の重要性

荷重の安定性

機械的特性の正確な決定には、厳密に制御された荷重速度が必要です。自動制御システムは、手動油圧ポンプで一般的なサージやパルスを排除します。

テストタイプ間の整合性

この安定性は、圧縮だけでなく、引張強度試験や曲げ強度試験にも必要です。一貫した荷重は、破壊モードが機械の圧力印加の一貫性ではなく、材料の限界によって決定されることを保証します。

繊維性能の捕捉

最初のひび割れを超えて

標準的なコンクリート試験では、材料はピーク荷重で壊滅的に破壊されます。しかし、風力タービン繊維を追加する主な目的は、靭性を向上させることです。

残留強度の測定

高精度システムにより、コンクリートがひび割れた後も機械が正確なデータを記録し続けることができます。これは「残留強度」を捉え、変形中に繊維がひび割れを橋渡しし、荷重を支える能力を効果的に測定します。

トレードオフの理解

コスト対必要性

高精度・大容量プレスは、多額の資本投資を表し、専門的なメンテナンスが必要です。低強度・非構造用コンクリート（軽量充填材など）の試験では、このレベルの機器はしばしば不要です。

仕様不足のリスク

繊維強化コンクリートに低容量または手動プレスを使用することは、偽の経済性です。ピーク荷重後の変形速度を正確に制御できない場合、靭性強化を捉え損ね、繊維評価を不完全または誤解を招くものになります。

プロジェクトの有効なテストデータを確保する

持続可能な建設材料に関する研究の信頼性を最大化するために、特定のテスト目標を検討してください。

主な焦点が構造的完全性である場合：有効な究極荷重データを保証するために、プレスの容量が予想されるコンクリート強度（>40 MPa）を少なくとも20〜30％上回る安全マージンを確保してください。
主な焦点が繊維効率である場合：複合材料のひび割れ後のエネルギー吸収（靭性）を正確にマッピングするために、自動制御システムの解像度を優先してください。

真の材料特性評価には、テストする複合材料の洗練度に合った機器が必要です。

概要表：

特徴	要件	繊維強化コンクリートの利点
力容量	300トン（3000 kN）	高強度コンクリート（>40 MPa）を30％の安全マージンで安全にテストします。
制御タイプ	高精度自動	安定した荷重速度を維持します。手動油圧サージを排除します。
データキャプチャ	ピーク後マッピング	残留強度と繊維のひび割れ橋渡し性能を定量化します。
テスト範囲	マルチモード安定性	圧縮、引張、曲げテスト全体で一貫性を保証します。

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参考文献

Víctor Revilla‐Cuesta, Juan M. Manso. Mechanical Properties of Concrete Mixes with Selectively Crushed Wind Turbine Blade: Comparison with Raw-Crushing. DOI: 10.3390/ma17246299

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 .