Sollte ich eine Betonmischungskonstruktion ablehnen, weil sie eine zu hohe Druckfestigkeit aufweist?

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Normalerweise entwerfe ich Betonfertigteile für die übliche Betonfestigkeit von f ' c = 4.000 psi nach 28 Tagen. Gelegentlich wird ein Mix-Design eingereicht, das eine sehr hohe Festigkeit aufweist. In einem Fall hatte die eingereichte Mischung eine Vorgeschichte von Zylinderbrüchen über 7.000 psi. Dies sind 175% der angegebenen Stärke!

Normalerweise ist in der Technik zusätzliche Festigkeit gut, aber dies scheint übermäßig. Stahlsorten geben normalerweise einen Festigkeitsbereich (min und max) an, aber ich habe noch nie eine maximale Druckfestigkeit in einer konkreten Spezifikation gesehen.

Sollte ich diese sehr hochfesten Betonmischungen ablehnen?

Was könnten die Komplikationen einer zu hohen Druckfestigkeit sein?

Es gibt nur zwei mögliche Problembereiche, an die ich denken kann:

  1. Der Elastizitätsmodul steht in direktem Zusammenhang mit der Festigkeit. Eine hohe Festigkeit kann dazu führen, dass der Beton anfälliger für Risse ist (Bedenken hinsichtlich der Gebrauchstauglichkeit).
  2. Nicht entworfene hohe Festigkeit kann sich nachteilig auf das seismische Design auswirken, wenn Mitglieder an bestimmten Orten und in bestimmten Modi versagen sollen. Beachten Sie, dass meine Situationen normalerweise Momente beinhalten (entweder Balken oder Balkensäulen). Ein reines Komprimierungselement würde wahrscheinlich keine Bedenken haben.

Der Grund für das Einreichen einer derart hochfesten Mischung scheint zu sein, dass der Vorfertiger das Stück schnell aus der Form entfernen möchte. Daher wird viel Zement hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die Festigkeitsanforderungen erfüllt werden.

Hazzey
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Mein Verständnis war, dass bei Stahl eine Obergrenze wichtig ist, da bei der seismischen Auslegung alles um Duktilität geht, Beton jedoch immer als nicht duktil behandelt wird - nur der darin enthaltene Stahl wird als potenziell duktil angesehen. Eine höhere Festigkeit wäre bei Beton weniger problematisch als bei Stahl. Wo ich wohne, verwendet ein Bauunternehmer üblicherweise Beton mit höherer Festigkeit als angegeben, in der Hoffnung, dass seine 7-tägige Pause die Entwurfskriterien erfüllt. In diesem Fall müssen sie die Verbauung häufig frühzeitig entfernen und mit der nächsten Bauphase fortfahren.
Ethan48
Die Betonfestigkeit ist direkt proportional zum Verhältnis von Zement zu Wasser. Übermäßige Festigkeit bedeutet übermäßige Menge an verwendetem Zement - was teuer ist . Es gibt zwar keine offensichtlichen technischen Nachteile, aber es wird eine rote Fahne über ein schlechtes Spiel mit dem Budget geworfen.
SF.
Dies ist eine interessante Frage, aber die Antwort lautet Nein, es sei denn, die allgemeine oder technische Spezifikation, die Bestandteil des verbindlichen Rechtsvertrags ist, enthält eine maximale Festigkeitsgrenze. Wenn Sie den Beton ablehnen, kann der Auftragnehmer / Lieferant einen berechtigten Anspruch geltend machen. Wenn diese Arbeit unter FIDIC steht, können Sie versuchen, sie unter den allgemeinen Vertragsbedingungen abzulehnen. Eine wichtige Grundlage von FIDIC ist jedoch, dass der Ingenieur als angemessen angesehen werden muss und eine solche Ablehnung vom Lieferanten als solche angefochten werden kann unvernünftig.
AsymLabs
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Das Problem ist nicht die Stärke an sich , sondern die Zusammensetzung der Mischung. Einige Spezifikationen enthalten maximale Zementgehalte. Dies könnte ein möglicher Grund für die Ablehnung sein. Bei einer fetteren Mischung besteht jedoch ein höheres Risiko für Temperaturverzerrungen / -risse, Schrumpfrisse und Kriecheffekte. Dies sind die Bedenken, die ich hätte. Anstatt die Mischung sofort abzulehnen, wäre ich geneigt zu prüfen, ob die Spezifikation Schrumpfungs- oder Kriechgrenzen enthält, und den Auftragnehmer zu bitten, (mit Tests) zu überprüfen, ob die vorgeschlagene fette Mischung diese Anforderungen erfüllen kann.
AsymLabs
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@asymlabs sieht so aus, als hätten Sie dort genug Wörter für eine Antwort ....; )
hazzey

Antworten:

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Zuverlässigkeit der Daten

Können Sie den Test wiederholen, um die 7ksi-Pause zu bestätigen? Hatten Sie einen zweiten 28-Tage-Zylinder oder 7-Tage-Pausen, die ebenfalls höher als üblich waren?

Wie sicher sind Sie, dass der Zylinder ordnungsgemäß geformt wurde und ASTM entspricht?

Anwendungsspezifische Anforderungen

Erfordern die Spezifikationen des Konstrukteurs eine maximale und minimale ksi oder nur eine minimale Festigkeit? Ich habe Projekte, bei denen Zement in flexiblen Anwendungen verwendet wird und die eine maximale und minimale Reichweite erfordern, um zum einen Festigkeit zu gewährleisten und zum anderen bei einer geplanten Bewegung zu scheitern, um größere Risse zu vermeiden (gepflasterter Bodenzement).

Haben Sie mit dem Konstrukteur über die Ergebnisse gesprochen, um festzustellen, ob er / sie Bedenken hinsichtlich hochfesten Betons für die Anwendung hat?

Kundenzufriedenheit

Beton mit höherer Festigkeit kostet mehr als ein schlankeres Produkt, der Kunde oder Ihr Unternehmen kommen nicht auf seine Kosten. Oder der Betonlieferant reißt sich ab. Dies wären jedoch nicht unbedingt Gründe, den Beton abzulehnen, nur etwas, das Sie beachten sollten, je nachdem, wem Sie dienen.

Weniger allgemein Nachdem Sie all das geschrieben und Ihr Profil betrachtet haben, scheinen Sie vielleicht der Konstrukteur zu sein, doh. Ich würde höchstwahrscheinlich die Vor- und Nachteile untersuchen, warum Sie den Beton mit höherer Festigkeit nicht ausgewählt haben, und die Gründe, die mit Kosten verbunden sind, herauswerfen. Verringert die höhere Festigkeit die Verarbeitbarkeit der Struktur, die bei Handhabung vor Ort eher abplatzt als absorbiert. Gibt es ein Verhältnis von Festigkeit zu Dicke, das beibehalten werden muss, was bedeuten würde, dass die höhere Festigkeit ein dickeres oder dünneres Design erfordern würde, das es nicht mehr erfüllt. Wird die höhere Festigkeit die Aushärtezeit ändern und die Reaktivität des Zements erhöhen, was Ihre Produktionsrate aus dem Fertigteilwerk verändern würde?

Dopeybob435
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Ich stimme zu, dass es seltsam ist, dass der Hersteller zusätzliches Geld ausgeben würde, aber das liegt nicht in meiner Hand.
Hazzey
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Aus rechtlicher Sicht müssten Sie als Konstrukteur die Verantwortung für den höherfesten Beton übernehmen. In diesem Sinne würde ich die Genehmigung verzögern, bis neue Berechnungen durchgeführt werden, um festzustellen, ob der höherfeste Beton die Entwurfskriterien erfüllt.

Hier sind meine Bedenken in absteigender Reihenfolge der Wichtigkeit:

1.) Der höherfeste Beton hat zweifellos eine höhere Dichte und damit ein höheres Eigengewicht , da Zement die dreifache Dichte von Wasser aufweist. Dies wird sicherlich die seismischen Berechnungen beeinflussen.

2.) Wird dieses Produkt 7 ksi erfüllen können, aber nur abgelehnt, wenn es weniger als 4 ksi testet? In diesem Fall haben Sie keinen 7-ksi-Beton, sondern 4-ksi-Beton mit einer Dichte von 7-ksi-Beton - ein echtes Problem für die seismische Belastung. Wenn sie 7 ksi Beton einreichen, müssen sie nachweisen, dass sie 7 ksi Beton produzieren und nicht nur die ursprüngliche Spezifikation erfüllen.

3.) Stahlarbeiten (zugegebenermaßen nicht mein Fachgebiet) - Wird die Platzierung des Stahls im 7-ksi-Beton genauso gleichmäßig sein wie im 4-ksi-Beton?

4.) Gibt es aufgrund der erhöhten Zementmenge zusätzliche Probleme mit der Umweltexposition usw.? Wie verhält sich die Zuverlässigkeit?

Kennzeichen
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Ich bin mir nicht sicher, ob sich die Dichte so stark ändern wird. Der Großteil des Betons ist noch aggregiert. Normalerweise fällt die Bemessungsdichte von Beton je nach Zuschlagstoff und nicht nach Festigkeit in leicht / normal / schwer. Punkt 4 ist mein größtes Unbekanntes.
Hazzey
Während sich die Dichte von normalem Beton mit der Festigkeit ändert, tut dies nicht viel, aber eine 100% ige Erhöhung der Betonfestigkeit beeinflusst die Dichte nur um etwa 5%. Tatsächlich schreibt der Eurocode lediglich einen einzigen Wert für die Dichte des Betons (24 kN / m ^ 3) vor, unabhängig von der Festigkeit für normale Berechnungen. Da ich nicht in einem seismischen Gebiet lebe, weiß ich nicht, ob dies für die seismischen Berechnungen zutrifft.
Herr P
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Eine höhere Betonfestigkeit hat auch schnellere Erstarrungszeiten. Es gibt einen Kompromiss mit allen Arten von Beton, sodass Sie wissen möchten, wie das Ergebnis einer höheren Festigkeit erreicht wird und zu welchem ​​Zweck sie eine höhere Festigkeit erzielen.

Sie benötigen das 90. Perzentil für den regulären Gebrauch nur dann wirklich, wenn bis zu 15% Abweichung der Betonkonstruktion über dem oberen 5. Perzentil der mittleren Produktionsleistung liegen. Normalerweise ist diese erhöhte Festigkeit auf eine schlechte Kontrolle des Produktionsmanagements zurückzuführen. Überprüfen Sie dies, bevor Sie Ihren Ruf auf die Endprodukte einer anderen Person setzen.

Rhodie
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