Dois-je rejeter une conception de mélange de béton pour avoir une résistance à la compression trop élevée?

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Je conçois habituellement des éléments en béton préfabriqué pour la résistance courante du béton de f ' c = 4 000 psi à 28 jours. Parfois, une conception de mélange sera soumise qui a une résistance très élevée. Dans un cas, le mélange soumis avait des antécédents de ruptures de cylindre supérieures à 7 000 psi. C'est 175% de la force spécifiée!

Normalement, en ingénierie, la force supplémentaire est bonne, mais cela semble excessif. Les nuances d'acier spécifient généralement une plage de résistance (min et max), mais je n'ai jamais vu de résistance à la compression maximale dans une spécification de béton.

Dois-je rejeter ces mélanges de béton à très haute résistance?

Quelles pourraient être les complications d'une résistance à la compression trop élevée?

Je ne peux penser qu'à deux domaines de préoccupation:

  1. Le module d'élasticité est directement lié à la résistance. Une résistance élevée peut rendre le béton plus sujet à la fissuration (problème de service).
  2. Une résistance élevée non conçue peut être préjudiciable à la conception sismique où vous souhaitez que les membres échouent à certains endroits et dans certains modes. Remarque, mes situations incluent généralement des moments (poutres ou poutres-colonnes). Il n'y aurait probablement aucune préoccupation dans un membre purement compressé.

La raison de la soumission d'un tel mélange à haute résistance semble être que le préfabriqué veut retirer la pièce du formulaire rapidement, alors il ajoute beaucoup de ciment pour garantir que la résistance requise est satisfaite.

hazzey
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Ma compréhension était que dans l'acier, une limite supérieure est importante car la conception sismique concerne la ductilité, mais le béton est toujours traité comme non ductile - seul l'acier qu'il contient est considéré comme potentiellement ductile. Une résistance plus élevée serait donc moins problématique dans le béton que dans l'acier. Là où j'habite, il est courant qu'un entrepreneur utilise du béton à plus haute résistance que celui spécifié dans l'espoir que sa pause de 7 jours répondra aux critères de conception. Si c'est le cas, ils doivent souvent retirer les étaiements tôt et passer à la prochaine phase de construction.
Ethan48
La résistance du béton est directement proportionnelle au rapport ciment: eau. Une résistance excessive signifie une quantité excessive de ciment utilisée - ce qui est coûteux . Bien qu'il n'y ait pas d'inconvénients d'ingénierie évidents, cela soulève un drapeau rouge concernant un jeu déloyal avec le budget.
SF.
C'est une question intéressante, mais la réponse est non, sauf si la spécification générale ou technique, qui fait partie du contrat juridique contraignant, comprend une limite de résistance maximale. Donc, si vous refusez le béton, l'entrepreneur / fournisseur pourrait faire une réclamation légitime. Si ce travail est sous FIDIC, alors vous pouvez essayer de le rejeter dans les conditions générales du contrat, mais une base importante de FIDIC est que l'ingénieur doit être considéré comme raisonnable, et un tel rejet pourrait être contesté par le fournisseur comme étant déraisonnable.
AsymLabs
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Le problème n'est pas la force, en soi , c'est la composition du mélange. Certaines spécifications incluent une teneur maximale en ciment. Cela pourrait être une raison possible de rejet. Mais un mélange plus riche sera plus à risque de distorsion / fissuration de la température, de fissuration par retrait et d'effets de fluage. Voilà les préoccupations que j'aurais. Au lieu de rejeter carrément le mélange, je serais enclin à voir s'il y a des limites de retrait ou de fluage dans la spécification, et à demander à l'entrepreneur de vérifier (avec des tests) que le mélange riche proposé peut répondre à ces exigences.
AsymLabs
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@asymlabs semble avoir suffisamment de mots pour répondre ....; )
hazzey

Réponses:

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Fiabilité des données

Pouvez-vous répéter le test pour confirmer la pause 7ksi? Avez-vous eu un deuxième cylindre de 28 jours ou des pauses de 7 jours qui étaient également plus élevées que la normale?

Dans quelle mesure êtes-vous sûr que le cylindre a été correctement formé et a suivi l'ASTM?

Exigences spécifiques à l'application

Les spécifications de l'ingénieur de conception exigent-elles un ksi max et min ou seulement une résistance minimale? J'ai des projets qui utilisent du ciment dans des applications flexibles et nécessitent une plage max et min pour fournir une résistance et deuxièmement échouer dans un mouvement planifié pour empêcher une fissuration majeure (ciment de sol pavé).

Avez-vous parlé à l'ingénieur de conception des résultats pour voir s'il / elle a des hésitations concernant le béton à haute résistance pour l'application?

Satisfaction du client

Le béton à plus haute résistance coûte plus cher qu'un produit plus maigre, le client ou votre entreprise n'en ont pas pour leur argent .. ou le fournisseur de béton se fait une arnaque. Cependant, ce ne seraient pas nécessairement des raisons de rejeter le concret juste quelque chose à garder à l'esprit en fonction de qui vous servez.

Moins généralement Après avoir écrit tout cela et examiné votre profil, il semble que vous soyez l'ingénieur de conception, doh. J'examinerais très probablement les avantages et les inconvénients de la raison pour laquelle vous n'avez pas sélectionné le béton à plus haute résistance pour commencer et jetez les raisons qui impliquent des coûts. La résistance plus élevée réduira-t-elle la capacité de travail de la structure, plus apte à s'écailler qu'à absorber lorsqu'elle est malmenée sur place. Existe-t-il un rapport résistance / épaisseur qui doit être maintenu, ce qui signifierait qu'une résistance plus élevée nécessiterait une conception plus épaisse ou plus mince qu'elle ne remplit plus. La résistance supérieure changera-t-elle le temps de durcissement, augmentera-t-elle la réactivité du ciment, ce qui modifierait votre taux de production sortant de l'usine de préfabrication?

Dopeybob435
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Je conviens qu'il est étrange que le fabricant dépense de l'argent supplémentaire, mais cela est hors de ma portée.
hazzey
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Du point de vue de la responsabilité juridique, vous, en tant qu'ingénieur concepteur, devriez assumer la responsabilité du béton à plus haute résistance. En ce sens, je retarderais l'approbation jusqu'à ce que de nouveaux calculs soient effectués pour établir que le béton à plus haute résistance répondra aux critères de conception.

Voici mes préoccupations, par ordre décroissant d'importance:

1.) Le béton à plus haute résistance a sans aucun doute une densité plus élevée et donc plus de poids mort , car le ciment est 3 fois plus dense que l'eau. Cela affectera certainement les calculs sismiques.

2.) Ce produit sera-t-il capable de respecter 7 ksi, mais seulement rejeté s'il teste moins de 4 ksi? Dans ce cas, alors vous n'avez pas de béton de 7 ksi, vous avez du béton de 4 ksi avec la densité de béton de 7 ksi - un vrai casse-tête pour les charges sismiques. S'ils soumettent du béton de 7 ksi, ils doivent prouver qu'ils produisent du béton de 7 ksi, et pas seulement répondre aux spécifications d'origine.

3.) Travail de l'acier (ce n'est certes pas mon domaine d'expertise) - le placement de l'acier sera-t-il aussi cohérent dans le béton à 7 ksi que dans le béton à 4 ksi?

4.) En raison de l'augmentation de la quantité de ciment, y aura-t-il des problèmes supplémentaires avec l'exposition environnementale, etc.? Comment se porte la fiabilité?

marque
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Je ne suis pas sûr que la densité changera autant. La majorité du béton est encore agrégée. Habituellement, la densité de conception du béton devient légère / normale / lourde en fonction de l'agrégat et non de la résistance. Le point 4 est ma plus grande inconnue.
hazzey
Bien que la densité du béton normal change avec la résistance, elle ne le fait pas beaucoup, une augmentation de 100% de la résistance du béton n'affecte la densité que de 5% environ. En fait, l'Eurocode prescrit simplement une valeur unique pour la densité du béton (24 kN / m ^ 3) quelle que soit la résistance pour les calculs normaux. Comme je ne vis pas dans une zone sismique, je ne sais pas si cela est vrai pour les calculs sismiques.
M. P
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Une résistance plus élevée du béton a également des temps de solidification plus rapides. Il y a un compromis avec tous les types de béton, vous voudrez donc savoir comment la résultante d'une résistance plus élevée est obtenue et dans quel but ils la rendent plus résistante.

Vous n'avez vraiment besoin que du 90e centile pour une utilisation régulière, même lorsque jusqu'à 15% de variation de la conception du béton est supérieure au 5e centile supérieur de la production moyenne. Habituellement, cette force accrue est le résultat d'une mauvaise surveillance de la gestion de la production. Vérifiez cela avant de jalonner votre réputation sur les produits finis fabriqués par une autre personne.

Rhodie
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