Bê tông
Máy tính cường độ mẫu trụ bê tông và tỷ lệ nước trên xi măng
Cường độ bê tông được đo bằng cách nén các mẫu trụ tiêu chuẩn theo ASTM C39. Nhập tải trọng lớn nhất và đường kính mẫu trụ để có cường độ tính bằng psi và MPa, và nhập khối lượng nước và xi măng trong cấp phối để tính tỷ lệ nước trên xi măng.
Công thức
Cường độ nén f = P ÷ A, với A = πd²/4 (ASTM C39). 1 psi = 0.006894757 MPa. Tỷ lệ nước trên xi măng w/c = khối lượng nước ÷ khối lượng vật liệu kết dính. ACI 211.1 Bảng 6.3.4(a) liên hệ w/c với cường độ 28 ngày đối với bê tông không cuốn khí: khoảng 0.41 cho 6,000 psi, 0.48 cho 5,000 psi, 0.57 cho 4,000 psi, 0.68 cho 3,000 psi và 0.82 cho 2,000 psi.
Ví dụ minh họa
Mẫu trụ 4 in × 8 in bị phá hoại ở 50,000 lb: diện tích = 12.57 in², cường độ = 3,979 psi (27.4 MPa). Cấp phối có 280 lb nước và 564 lb xi măng (sáu bao) có w/c = 0.50; nội suy theo ACI 211.1 tương ứng khoảng 4,800 psi đối với bê tông không cuốn khí.
Giả định và giới hạn
- Kết quả một mẫu trụ đơn; nghiệm thu theo ACI 318 Mục 26.12 dùng trung bình của hai mẫu trụ (hoặc ba mẫu 4x8) cho mỗi lần thử, và trung bình trượt.
- Tỷ lệ chiều dài trên đường kính là 2.0; các mẫu khoan ngắn hơn cần áp dụng hệ số hiệu chỉnh ASTM C39.
- Quan hệ cường độ w/c chỉ mang tính gần đúng và thay đổi theo vật liệu; các mẻ thử nghiệm mới xác định được cường độ thực tế.
Câu hỏi thường gặp
Các tiêu chí nghiệm thu ACI 318 là gì?
Cường độ đạt yêu cầu nếu mỗi giá trị trung bình của ba thử nghiệm liên tiếp ít nhất bằng f'c, và không có thử nghiệm đơn lẻ nào thấp hơn f'c quá 500 psi (với f'c đến 5,000 psi) hoặc 0.10f'c khi f'c trên 5,000 psi.
Tại sao tỷ lệ nước trên xi măng thấp hơn lại cho bê tông bền hơn?
Nước dư thoát ra khỏi các lỗ mao dẫn khi bay hơi, làm yếu hồ xi măng. Định luật Abrams mô tả cường độ giảm khi w/c tăng.
Bê tông mất bao lâu để đạt cường độ đầy đủ?
Cường độ thiết kế f'c được quy định ở tuổi 28 ngày. Bê tông thông thường đạt khoảng 65% đến 75% giá trị đó ở 7 ngày và tiếp tục tăng chậm sau 28 ngày.