圧縮強度が高すぎるため、コンクリート混合設計を拒否すべきですか?


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私は通常、28日でf ' c = 4,000 psi の一般的なコンクリート強度に合わせてプレキャストコンクリート部​​材を設計します。時折、非常に高い強度を持つミックスデザインが提出されます。あるケースでは、提出された混合物には7,000 psiを超えるシリンダー破損の履歴がありました。これは、指定された強度の175%です!

通常、エンジニアリングでは余分な強度が良いですが、これは過度に思えます。鋼のグレードは通常、強度範囲(最小および最大)を指定しますが、コンクリート仕様で最大圧縮強度を見たことはありません。

これらの非常に高強度のコンクリートミックスを拒否すべきですか?

高すぎる圧縮強度の合併症は何でしょうか?

私が考えることができる懸念事項は2つだけあります。

  1. 弾性率は強度に直接関係しています。強度が高いと、コンクリートがひび割れやすくなります(保守性の問題)。
  2. 設計されていない高強度は、耐震設計において有害である場合があり、特定の場所および特定のモードでメンバーに障害を発生させます。通常、私の状況にはモーメント(ビームまたはビーム柱)が含まれます。純粋に圧縮されたメンバーには懸念はないでしょう。

このような高強度の混合物を提出する理由は、プレキャスト工がフォームから部品を素早く取り出したいため、強度要件が満たされることを保証するためにセメントを大量に追加することです。


私の理解では、耐震設計は延性がすべてであるので、鋼では上限が重要ですが、コンクリートは常に非延性として扱われ、その中の鋼のみが潜在的に延性があると見なされます。したがって、強度が高いほど、コンクリートの方が鋼よりも問題が少なくなります。私が住んでいる場所では、請負業者が7日間の休憩が設計基準を満たすことを期待して指定されているよりも高い強度のコンクリートを使用するのが一般的です。もしそうなら、彼らはしばしば支保工を早く取り除き、建設の次の段階に進むことができます。
Ethan48

コンクリートの強度は、セメントと水の比率に直接比例します。強度がすぎると、セメントの使用量が多くなり、コストかかります。明らかなエンジニアリング上のデメリットはありませんが、予算とのファウルプレイについて赤旗を立てます。
SF。

これは興味深い質問ですが、法的拘束力のある契約の一部を形成する一般仕様または技術仕様に最大強度制限が含まれていない限り、答えは「いいえ」です。したがって、コンクリートを拒否した場合、請負業者/サプライヤーは正当な主張をすることができます。この作業がFIDICの下にある場合、一般的な契約条件の下でそれを拒否することができますが、FIDICの重要な根拠の1つは、エンジニアが合理的であると見なされる必要があることです。不合理。
AsymLabs

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問題は強度そのものではなく、混合物の組成です。一部の仕様には、セメントの最大含有量が含まれています。これが拒否の理由の可能性があります。しかし、混合物が豊富になると、温度の歪み/亀裂、収縮亀裂、クリープ効果のリスクが大きくなります。これらは私が抱える懸念事項です。混合物を完全に拒否するのではなく、仕様に収縮またはクリープの制限があるかどうかを確認し、提案された豊富な混合物がこれらの要件を満たしていることを(テストで)確認するよう請負業者に依頼する傾向があります。
AsymLabs

1
@asymlabsは、答えを出すのに十分な単語があるように見えます....; )
ハジー

回答:


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データの信頼性

テストを繰り返して、7ksiのブレークを確認できますか?2回目の28日間のシリンダーまたは7日間の休憩がありましたが、これも通常よりも高かったですか?

シリンダーが適切に形成され、ASTMに準拠していることをどの程度確信していますか?

アプリケーション固有の要件

設計エンジニアからの仕様は、最大および最小ksiまたは最小強度のみを要求していますか?柔軟な用途でセメントを利用するプロジェクトがあり、最初に強度を提供するために最大および最小範囲を必要とし、次に大きな亀裂を防ぐために計画された動作で失敗します(舗装土壌セメント)。

その結果について設計エンジニアに話をして、そのアプリケーションの高強度コンクリートについてaboutしていないかどうかを確認しましたか?

顧客満足

高強度のコンクリートは、無駄のない製品よりもコストがかかる、顧客や会社がお金の価値を得られない、またはコンクリートの供給業者が自分自身を引き裂いている。ただし、これらは必ずしもあなたが仕える人に応じて心に留めておくべき具体的なものを拒否する理由ではありません。

あまり一般的ではない ことすべてを書いてあなたのプロフィールを見ると、あなたは設計エンジニアのようです。おそらく、最初に高強度コンクリートを選択しなかった理由の長所と短所を見て、コストに関連する理由を捨てます。強度が高くなると、構造物の作業性が低下し、現場で人が操作したときに吸収されるよりも欠けやすくなります。維持する必要のある強度と厚さの比率はありますか?これは、強度が高くなると、設計に対応できない厚くまたは薄い設計が必要になることを意味します。強度が高くなると硬化時間が変わり、セメントの反応性が高まり、プレキャスト工場からの生産速度が変わりますか?


製作者が余分なお金を使うのは不思議だと私は同意しますが、それは私の手にはありません。
hazzey

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法的責任の観点から見ると、設計エンジニアは高強度コンクリートに対して責任を負う必要があります。この意味で、より高い強度のコンクリートが設計基準を満たすことを確立するために新しい計算が実行されるまで、承認を遅らせます。

重要度の高い順に、私の懸念を示します。

1.)セメントは水の密度の3倍であるため、強度の高いコンクリートは間違いなく密度高く、したがって自重が多くなります。これは確かに地震計算に影響を与えます。

2.)この製品は7 ksiを満たすことができますが、4 ksi未満の場合にのみ拒否されますか? この場合、7 ksiコンクリートではなく、密度が7 ksiコンクリートの4 ksiコンクリートです。これは、地震荷重の本当の頭痛の種です。7 ksiのコンクリートを提出する場合、元の仕様を満たしているだけでなく、7 ksiのコンクリートを製造していることを示す必要があります。

3.)鉄骨工事(確かに私の専門分野ではありません)-鉄筋の配置は、4 ksiと同じように7 ksiコンクリートでも一貫していますか?

4.)セメント量の増加により、環境への曝露などに追加の問題はありますか?信頼性はどのように変化しますか?


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密度がそれほど変わるかどうかはわかりません。コンクリートの大部分は依然として骨材です。通常、コンクリートの設計密度は、強度ではなく骨材に基づいて軽量/通常/重くなります。ポイント4は、私の最大の未知です。
hazzey

通常のコンクリートの密度は強度によって変化しますが、それほど変化することはありませんが、コンクリートの強度が100%増加しても、密度には5%程度しか影響しません。実際、ユーロコードは、通常の計算の強度に関係なく、コンクリートの密度の単一の値(24 kN / m ^ 3)を単純に規定しています。私は地震地域に住んでいないので、これが地震の計算に当てはまるかどうかはわかりません。
Mr. P

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コンクリート強度が高いほど、凝固時間が短くなります。すべてのタイプのコンクリートにはトレードオフがありますので、より高い強度の結果がどのように達成され、どのような目的でそれをより高い強度にするかを知りたいと思います。

コンクリート設計の最大15%のばらつきが平均生産量の上位5パーセンタイルを超えている場合でも、通常の使用には90パーセンタイルのみが本当に必要です。通常、この増加した強度は、生産管理の監督が不十分な結果です。他の人によって作られた最終製品にあなたの評判をかける前に、それをチェックしてください。

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