Design of sensor system for slump test of fresh concrete
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3020758Utgivelsesdato
2022Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Å få et mål på konsistensen til fersk betong er essensielt for en bygningsarbeider for å vite om et spesifikt parti med betong kan brukes. Slumptesten er en av mange eksisterende metoder for å måle konsistensen til fersk betong og er den mest brukte metoden i Norge. Bedrifter innenfor bygg- og anleggssektoren søker nå en mulig digital løsning som kan erstatte slump testen, med formål om å øke effektiviteten og gjøre det enklere å ta konsistensmålinger av fersk betong. Et målekonsept som bruker et akselerometer til å måle støtet som oppstår når et objekt faller ned i betongen ble laget, og en prototype ble konstruert for å teste ut om målekonseptet kan fungere som en ekvivalent til slumptesten. Sensorsystemet er bygget opp av et akselerometer, med en utdatahastighet på 1600 Hz og et måleområde på ± 200 g, og en Arduino Nano 33 BLE. Et script skrevet i Python som kjøres på en nærstående bærbar PC kontrollerer sensorsystemet og lagrer dataen fra målingene slik at de kan analyseres i etterkant. Innledende tester ble gjennomført som ga god innsikt i hvordan fremtidig testing burde gjennomføres, selv om de resulterte i at man stod igjen med flere spørsmål enn svar. Ingen definitiv konklusjon kunne tas på om det utviklede målekonseptet kan fungere til å måle konsistensen av fersk betong. Getting a measure of the consistency of concrete is essential to identify whether a particular batch of fresh concrete is appropriate for construction operations. The slump test is one of many existing methods for finding the consistency of fresh concrete and is the most used method in Norway. Businesses in the construction industry now seek a digital solution to replace the standard slump test to facilitate the conduction of the test and increase its efficiency. To this end, a measurement concept using an accelerometer to measure the impact of an object falling into the fresh concrete was created, and a prototype was designed to examine whether the measurement concept works as an equivalent to the standard slump test. The sensor system implements an accelerometer, with an output data rate of 1600 Hz and a measurement range of $\pm$ 200 g, with an Arduino Nano 33 BLE. A python script that runs on a nearby laptop handles control of the sensor system and storage of the sampled data, allowing it to be appropriately analyzed. Preliminary tests were conducted, giving valuable insight into how further testing should be carried out, albeit raising more questions than giving answers. No definite conclusion could be made on whether the developed measurement concept could function as a way of measuring the consistency of fresh concrete.