Devo rejeitar um projeto de mistura de concreto por ter uma resistência à compressão muito alta?

Eu costumo projetar elementos de concreto pré-moldado para a resistência comum do concreto de f ' _c = 4.000 psi em 28 dias. Ocasionalmente, um design de mix será enviado com uma resistência muito alta. Em um caso, a mistura submetida tinha um histórico de quebras de cilindro acima de 7.000 psi. Isso representa 175% da força especificada!

Normalmente, na engenharia, força extra é boa, mas isso parece excessivo. As classes de aço normalmente especificam uma faixa de resistência (mín. E máx.), Mas nunca vi uma resistência à compressão máxima em uma especificação de concreto.

Devo rejeitar essas misturas de concreto de alta resistência?

Quais poderiam ser as complicações de uma força compressiva muito alta?

Existem apenas duas áreas possíveis de preocupação em que posso pensar:

O módulo de elasticidade está diretamente relacionado à força. Uma alta resistência pode fazer com que o concreto seja mais propenso a trincas (preocupação com a manutenção).
A alta resistência não projetada pode ser prejudicial no design sísmico, onde você deseja que os membros falhem em determinados locais e modos. Note que minhas situações normalmente incluem momentos (vigas ou colunas de vigas). Provavelmente não haveria qualquer preocupação em um membro puramente de compressão.

A razão para enviar uma mistura de alta resistência parece ser que o pré-moldado deseja retirar a peça rapidamente do formulário, adicionando muito cimento para garantir que os requisitos de resistência sejam atendidos.

civil-engineering structural-engineering reinforced-concrete

— hazzey
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Meu entendimento era que, no aço, um limite superior é importante, pois o projeto sísmico tem tudo a ver com ductilidade, mas o concreto é sempre tratado como não dúctil - apenas o aço é considerado potencialmente dúctil. Portanto, uma resistência maior seria menos problemática no concreto do que no aço. Onde eu moro, é comum que um contratado use concreto de maior resistência do que o especificado, na esperança de que sua folga de sete dias atenda aos critérios de projeto. Se isso acontecer, eles costumam remover o escoramento mais cedo e prosseguir com a próxima fase da construção.

— Ethan48

A resistência do concreto é diretamente proporcional à relação cimento: água. Resistência excessiva significa quantidade excessiva de cimento usado - o que é caro . Embora não haja desvantagens óbvias de engenharia, isso levanta uma bandeira vermelha sobre uma jogada suja com o orçamento.

— SF.

Essa é uma pergunta interessante, mas a resposta é não, a menos que a especificação geral ou técnica, que faz parte do contrato jurídico vinculativo, inclua um limite máximo de força. Portanto, se você rejeitar o concreto, o contratado / fornecedor poderá fazer uma reivindicação legítima. Se este trabalho estiver sob o FIDIC, você poderá tentar rejeitá-lo nas condições gerais do contrato, mas uma base importante do FIDIC é que o Engenheiro deve ser considerado razoável, e essa rejeição pode ser contestada pelo fornecedor como sendo irracional.

— AsymLabs

A questão não é a força, por si só , é a composição da mistura. Algumas especificações incluem conteúdo máximo de cimento. Essa pode ser uma possível razão para a rejeição. Mas uma mistura mais rica estará em maior risco de efeitos de distorção / trinca de temperatura, trinca por contração e fluência. Essas são as preocupações que eu teria. Em vez de rejeitar a mistura diretamente, eu estaria inclinado a verificar se há limites de encolhimento ou fluência na especificação e solicitar ao contratado que verifique (com testes) se a rica mistura proposta pode atender a esses requisitos.

— AsymLabs

@asymlabs parece que você tem palavras suficientes lá para uma resposta ....; )

— hazzey

Respostas:

Confiabilidade dos dados

Você consegue repetir o teste para confirmar a quebra de 7ksi? Você teve um segundo cilindro de 28 dias ou intervalos de 7 dias também mais altos do que o típico?

Você tem certeza de que o cilindro foi formado corretamente e seguiu a ASTM?

Requisitos específicos do aplicativo

As especificações do engenheiro de projeto exigem um máximo e um mínimo de ksi ou apenas uma força mínima? Tenho projetos que utilizam cimento em aplicações flexíveis e exigem faixa máxima e mínima para fornecer resistência e falhas em segundo plano em um movimento planejado para evitar rachaduras graves (cimento de solo pavimentado).

Você conversou com o engenheiro de design sobre os resultados para verificar se ele / ela tem alguma dúvida sobre o concreto de alta resistência para a aplicação?

Satisfação do cliente

O concreto de maior resistência custa mais do que um produto mais enxuto, o cliente ou sua empresa não estão obtendo o valor do dinheiro .. ou o fornecedor de concreto está se enganando. No entanto, essas não seriam necessariamente razões para rejeitar o concreto apenas algo a ter em mente, dependendo de quem você serve.

Menos geral Depois de escrever tudo isso e olhar para o seu perfil, parece que você pode ser o engenheiro de design, doh. Eu provavelmente examinaria os prós e os contras de por que você não selecionou o concreto de maior resistência e descartou os motivos que envolvem custos. A força mais alta reduzirá a capacidade de trabalho da estrutura, mais apta a lascar do que absorver quando manuseada no local. Existe uma relação resistência / espessura que precise ser mantida, o que significaria que a resistência mais alta exigiria um design mais espesso ou mais fino, que não atende mais. A resistência mais alta alterará o tempo de cura, aumentará a reatividade do cimento, o que alteraria sua taxa de produção saindo da fábrica de pré-moldados?

— Dopeybob435
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Concordo que é estranho que o fabricante gaste dinheiro extra, mas isso está fora de minhas mãos.

— hazzey

Do ponto de vista da responsabilidade legal, você, como engenheiro de projeto, teria que assumir a responsabilidade pelo concreto de maior resistência. Nesse sentido, adiaria a aprovação até que novos cálculos sejam executados para estabelecer que o concreto de maior resistência atenda aos critérios de projeto.

Aqui estão as minhas preocupações, em ordem decrescente de importância:

1.) O concreto de maior resistência, sem dúvida, tem uma densidade mais alta e, portanto, mais peso morto , devido ao cimento ter uma densidade de água 3x. Isso certamente afetará os cálculos sísmicos.

2.) Este produto será capaz de atingir 7 ksi, mas somente será rejeitado se testar menos de 4 ksi? Nesse caso, você não tem concreto de 7 ksi, você tem concreto de 4 ksi com a densidade de concreto de 7 ksi - uma verdadeira dor de cabeça para carregamento sísmico. Se eles enviam concreto de 7 ksi, precisam mostrar que estão produzindo concreto de 7 ksi, não apenas atendendo à especificação original.

3.) Siderurgia (reconhecidamente não é minha área de especialização) - a colocação do aço será tão consistente no concreto de 7 ksi quanto no de 4 ksi?

4.) Devido ao aumento da quantidade de cimento, haverá problemas adicionais com a exposição ambiental, etc? Como se sai a confiabilidade?

— Marca
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Não tenho certeza de que a densidade mude muito. A maioria do concreto ainda é agregada. Geralmente, a densidade de projeto do concreto cai em leve / normal / pesado com base no agregado, não na resistência. O ponto 4 é o meu maior desconhecido.

— hazzey

Embora a densidade do concreto normal mude com a força, não o faz muito, um aumento de 100% na resistência do concreto afeta apenas a densidade em 5% ou mais. De fato, o Eurocódigo simplesmente prescreve um valor único para a densidade do concreto (24 kN / m ^ 3), independentemente da resistência dos cálculos normais. Como não estou morando em uma área sísmica, não sei se isso é verdade para os cálculos sísmicos.

— Mr. P

Maior resistência ao concreto também tem tempos de solidificação mais rápidos. Existe um compromisso com todos os tipos de concreto, portanto, você gostaria de saber como a resultante de maior resistência é alcançada e com qual finalidade eles a tornam mais resistente.

Você realmente precisa do percentil 90 para uso regular, mesmo quando a variação de até 15% do projeto do concreto está acima do percentil 5 do rendimento médio da produção. Geralmente, esse aumento de força é resultado de uma supervisão inadequada do gerenciamento da produção. Verifique isso antes de apostar sua reputação nos produtos finais fabricados por outra pessoa.

— Rhodie
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