Steypustöðin kynnti á dögunum Snjallsteypu, byltingarkennda tækni í steypuvinnu í samstarfi við kanadíska tæknifyrirtækið Giatec. Yfir 500 þráðlausir skynjarar hafa verið notaðir í byggingaverkefnum á Íslandi og óhætt er að segja að Snjallsteypa sé byrjuð að hafa mikil áhrif á íslenskan byggingamarkað enda getur hún stytt verktíma töluvert. Með tækninni er einnig hægt er að draga úr sementsþörf og þar með kolefnisspori steypu með aðstoð gervigreindar sem Snjallsteypa notast við.

Nemarnir mæla styrk, hitastig og hörðnun steypunnar í rauntíma í gegnum nema sem staðsettir eru í miðri steypunni. Einfalt er að setja nemana upp og hægt er að fylgjast með þróun steypunnar í rauntíma í símanum eða í tölvunni.

Snjallsteypa getur því stytt verktíma og tryggir gæði. Fram til þessa hefur þurft að meta og áætla ástand steypu með höndunum sem getur orðið til þess að slegið er of snemma frá eða beðið lengur en þörf er á, sem hefur svo áhrif á gæði steypunnar og verktímann. Hér á landi eru miklar hitasveiflur í veðurfari og nákvæmar upplýsingar um ástand steypunnar sem skila sér í skilvirkari framkvæmd eru því mikilvægar.

Hvernig virkar þetta?

Helstu kostir Snjallsteypu:

Það felur í sér mikið virði að fá rauntímaupplýsingar um ástand steypunnar hverju sinni. Helstu kostir Snjallsteypu er að auðveldara verður að tímasetja:
• Hvenær hægt er að slá frá
• Hvenær má spenna eftirspennt burðavirki
• Hvenær steypa er tilbúin fyrir sögun
• Skilvirkari aðhlúun
• Stýring á hitamyndun í massasteypu, virkjunum og til að koma í veg fyrir sprungumyndun.

Flýtir fyrir framkvæmdum

Tæknin á bak við Snjallnemana, þar sem unnið er með rauntímaupplýsingar og forspá gervigreindarinnar, gefur steypuframleiðendum tækifæri til að aðlaga þörfina á magni sements til þess að ná þrýstistyrk með mun nákvæmari hætti en áður. Þetta leiðir til meiri gæða, betri nýtingar tíma, hagstæðara verðs og dregur talsvert úr kolefnisspori steypunnar fyrir viðskiptavini Steypustöðvarinnar.

Margir verktakar á Íslandi hafi þegar nýtt sér þessa nýju tækni í margs konar ólík verkefni, meðal annars við Hringbrautarverkefni Landspítalans. Í svo stórum verkefnum er afar mikilvægt að geta unnið út frá nákvæmum gögnum. Það sparar kostnað við prófanir sem annars þyrfti að gera og hægt er að gera nákvæmari tímaáætlanir þar sem gervigreindin áætlar styrk steypunnar fram í tímann út frá gögnum sem berast frá mælunum.

Jafngildisaðferð

Jafngildisaðferð er verklag sem gerir framkvæmdaraðila kleift að meta í rauntíma þrýstistyrk steypu sem lögð hefur verið niður, án nokkurs brots eða annarar eyðileggingar. Að nota jafngildisaðferðina á byggingarstað eyðir þörfinni fyrir önnur hefðbundin þrýstistyrkspróf og þar með sparast tími og fjármagn.

Í staðli ASTMC1074 er svohljóðandi skilgreining á jafngildi: “Tækni til að meta styrk á steypu sem er byggð á þeirri forsendu að þrýstistyrkur á ákveðinni steyputegund muni alltaf þróast á sama hátt miðað við sömu jafngildi.”

Með öðrum orðum, jafngildi er gildi sem segir til um þróun á styrk steypu. Jafngildi fæst þegar hitastig og aldur steypu er mældur. Til að hægt sé að nýta þessa tækni þarf því að kvarða steyputegundir áður en þær eru notaðar í verkefni. Markmið kvörðunarinnar er að ákvarða samhengið á milli jafngildis og styrks ákveðinnar steyputegundar.

Jafngildisskynjari eins og SmartRock gerir framkvæmdaraðilum kleift að safna slíkum gögnum. Skynjararnir virka þannig að þeir mæla hitastig steypu og umreikna svo yfir í styrk með því að nota jafngildin sem fengust við kvörðun steyputegundarinnar. Þessi aðferð kemur því í staðinn fyrir hefðbundin brotpróf. Þessir þráðlausu jafngildisskynjarar, eins og SmartRock, koma einnig í stað hitamæla með vírum. Auk þess er hægt að nota skynjarana með flestum snjalltækjum og því er engin þörf fyrir sérstakan skráningarbúnað sem getur verið mjög dýr.

Með Giatec SmartRock skynjurunum sem Steypustöðin hefur kynnt til sögunnar á íslenskum markaði, hefur hugmyndin um notkun jafngildisprófanna verið tekin einu skrefi lengra með því að bjóða notendum aðgang að sérstökum hugbúnaði sem gefur notendum áætlaða þróun þrýstistyrks fram í tímann sem byggð er á staðbundinni veðurspá ásamt þeirri aðhlúun sem notuð er hverju sinni. Framkvæmdaraðilar geta með þessu skipulagt steypuáætlanir sínar mun nákvæmari hætti og þar með aukið afköst.

Gervigreind notuð í steypu

Um allan heim hafa SmartRock skynjarar safnað saman feiknarlegu magni af gögnum og upplýsingum og hafa framleiðendur skynjarana nýtt sér þessar upplýsingar til að hanna og þróa ROXI AI sem er fyrsti gervigreindar-hugbúnaðurinn sem notaður er í steypuframkvæmdum. Steypustöðin hefur notað þessa gervigreind til að fylgjast náið með frammistöðu einstakra steypuuppskrifta og með því tekist að koma í veg fyrir sóun á sementi og þar með minnkað kolefnisfótspor og aukið sjálfbærni steypunnar.

Gervigreind er hugbúnaður sem hugsar eins og manneskja og hefur hæfileikann til að læra og þróast án þess að vera sérstaklega forrituð til þess.

Umhverfisvæn áhrif

Byltingin felst þó ekki einungis í því að geta notað gögnin í steypuvinnslu og nýtt reynslu af milljónum uppsteypuverkefna um allan heim. Með hjálp gervigreindarinnar næst meiri nákvæmni í blöndun steypunnar. Það þýðir að ekki fer meira sement í steypuna en þarf, en 8% allra gróðurhúsalofttegunda tengjast sementsvinnslu.

Sement er ekki bara dýrasta hráefnið í steypublöndunni heldur einnig það sem hefur hvað mest áhrif á kolefnissporið. Væri Snjallsteypa notuð í framkvæmdir um allan heim gæti það sparað kolefnisspor sem samsvarar því að taka um 110 milljónir bíla úr umferð.

Hér getur þú nálgast Samfélagsskýrslu Steypustöðvarinnar 2021 til að skoða áherslur okkar og markmið í sjálfbærnimálum.

Nánari upplýsingar um Snjallsteypuna og nemana má sjá hér www.steypustodin.is/snjallsteypa

Höfundur greinar er Andri Jón Sigurbjörnsson jarðfræðingur og sérfræðingur á rannsóknarstofu Steypustöðvarinnar.