Metodo di calcolo della maturazione del calcestruzzo
Questo calcolatore stima lo sviluppo della resistenza del calcestruzzo in funzione dell'età, della temperatura media di maturazione e della classe di calcestruzzo selezionata. È adatto per una valutazione preliminare dello sviluppo della resistenza nelle strutture in calcestruzzo gettato in opera, quando occorre capire quale quota della resistenza di progetto il calcestruzzo possa aver raggiunto in un determinato momento.
Il calcolo è utile per una valutazione approssimativa del momento del disarmo, per il controllo intermedio del processo di maturazione e per confrontare l'effetto della temperatura sullo sviluppo della resistenza. Il risultato viene mostrato in percentuale e anche come resistenza stimata su cilindro e su cubo in MPa.
Riferimenti e raccomandazioni
Modello di calcolo
Base di calcolo. Il calcolatore utilizza la classe di calcestruzzo secondo la EN 206 e la collega alla resistenza caratteristica a compressione. Per la classe selezionata vengono utilizzate la resistenza caratteristica cilindrica fck e la corrispondente resistenza cubica. Ad esempio, per la classe C25/30 vengono utilizzati i valori fck = 25 MPa e resistenza cubica 30 MPa.
Intervallo di temperatura. Il calcolo viene eseguito per una temperatura media di maturazione compresa tra 0 e 70 °C. Ciò significa che il calcolo non utilizza la temperatura istantanea dell'aria, ma la temperatura media delle effettive condizioni di maturazione durante il periodo considerato.
Sequenza di calcolo
Passo 1. In base alla temperatura inserita viene selezionato un coefficiente termico di sviluppo della resistenza. All'interno del calcolatore, ogni valore intero di temperatura da 0 a 70 °C ha un proprio coefficiente che riflette l'accelerazione o il rallentamento della maturazione.
Passo 2. Per la classe di calcestruzzo selezionata viene applicato un coefficiente correttivo di classe. Nel calcolo vengono utilizzati i seguenti valori: 0.94 per C12/15, 0.96 per C16/20, 0.98 per C20/25, 1.00 per C25/30, 1.03 per C30/37, 1.06 per C35/45 e 1.09 per C40/50.
Passo 3. La percentuale di sviluppo della resistenza viene determinata mediante una relazione logaritmica basata sull'età del calcestruzzo t in giorni, sul coefficiente termico e sul coefficiente di classe. Nel calcolo viene utilizzata la seguente espressione:
P = R(T) × ln(t × k + 1) / ln(28 × k)
Qui P è lo sviluppo della resistenza in percentuale, R(T) è il coefficiente per la temperatura T, t è l'età del calcestruzzo in giorni e k è il coefficiente della classe di calcestruzzo selezionata. Il significato di questa formula è che la resistenza aumenta rapidamente nelle prime età e poi la velocità di incremento rallenta gradualmente.
Passo 4. Il valore ottenuto è limitato all'intervallo da 0 a 100 %. Ciò significa che il calcolatore non mostra resistenze negative e non consente che il risultato finale superi il livello convenzionale del 100 %.
Come si formano i risultati finali
Sviluppo della resistenza, %. È la quota della resistenza di classe che il calcestruzzo ha approssimativamente raggiunto all'età e alla temperatura indicate. Questo valore costituisce la base per tutti gli altri risultati.
Resistenza cilindrica stimata. Viene calcolata mediante la formula:
f = fck × P / 100
Qui fck è la resistenza cilindrica di classe in MPa e P è lo sviluppo della resistenza calcolato in percentuale. Per la classe C25/30 con uno sviluppo della resistenza del 72 %, il risultato sarà 25 × 0.72 = 18.0 MPa.
Resistenza cubica stimata. Viene determinata allo stesso modo, ma utilizzando la resistenza cubica di classe al posto della resistenza cilindrica di classe:
fcube = fcube,class × P / 100
Questo risultato è utile quando in cantiere o nella documentazione la resistenza viene più spesso confrontata utilizzando provini cubici anziché cilindrici.
Logica del grafico
Generazione della curva. Il grafico viene calcolato da 0 giorni fino al maggiore tra due valori: l'età reale del calcestruzzo oppure 28 giorni. Ciò consente di vedere non solo il punto attuale, ma anche la curva approssimativa di sviluppo della resistenza durante l'intervallo standard di maturazione.
Perché viene utilizzato il riferimento di 28 giorni. Nella pratica europea, un'età di 28 giorni viene generalmente assunta come periodo base di riferimento per il confronto con la classe di resistenza del calcestruzzo secondo la EN 206 e con le ipotesi di progetto per l'uso strutturale secondo la EN 1992-1-1 Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo.
Interpretazione pratica dei risultati
Resistenza alle prime età. Per tempi brevi di maturazione, la temperatura ha un effetto particolarmente forte sul risultato. Per la stessa classe di calcestruzzo, la differenza tra una maturazione a 5 °C e una a 20 °C durante i primi giorni può essere notevole, perciò quando si confrontano diversi scenari è importante utilizzare la temperatura media del periodo.
Valore finale. Se è necessaria una valutazione approssimativa per capire se il calcestruzzo è pronto per la fase successiva dei lavori, il risultato principale dovrebbe essere considerato non solo come percentuale, ma anche come resistenza convertita in MPa. Questo approccio è più utile quando il risultato deve essere confrontato con i requisiti di progetto o con criteri interni di esecuzione.
Riferimento normativo. La classe di calcestruzzo viene scelta con riferimento alla EN 206 Calcestruzzo. Specificazione, prestazione, produzione e conformità. Per l'impiego strutturale e la verifica delle condizioni di carico si utilizza la EN 1992-1-1 Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Per l'esecuzione dei lavori in calcestruzzo e la pianificazione temporale delle operazioni in cantiere si dovrebbe tenere conto anche della EN 13670 Esecuzione delle strutture di calcestruzzo.
FAQs
Perché il calcolatore mostra sia le percentuali sia la resistenza in MPa?
La percentuale mostra quale quota della resistenza di classe il calcestruzzo ha approssimativamente raggiunto nel momento indicato. La resistenza in MPa è necessaria per un confronto pratico con i requisiti di progetto, i risultati delle prove e i criteri interni dei lavori di costruzione.
Perché la temperatura influisce così tanto sullo sviluppo della resistenza del calcestruzzo?
La maturazione del calcestruzzo è legata all'idratazione del cemento e la sua velocità dipende dalla temperatura. Con una temperatura media più alta, le reazioni procedono più rapidamente, quindi il calcolatore della resistenza del calcestruzzo mostra uno sviluppo più rapido della resistenza alle prime età.
Perché si usano 28 giorni come base?
Un'età di 28 giorni viene utilizzata come punto di riferimento standard per confrontare la resistenza reale con la classe di calcestruzzo. Per questo motivo, il calcolo online dello sviluppo della resistenza del calcestruzzo è strutturato in modo che il risultato possa essere interpretato rispetto a questo periodo base.
Questo calcolo può essere usato per decidere quando rimuovere le casseforme?
Il calcolatore aiuta a stimare la velocità di maturazione e a confrontare diversi scenari di maturazione. Tuttavia, per una decisione di questo tipo sono importanti non solo la percentuale, ma anche la resistenza richiesta dell'elemento, lo schema di carico, il tipo di struttura e le regole europee di esecuzione.
Qual è la differenza tra resistenza cilindrica e resistenza cubica?
Si tratta di valori di resistenza determinati su provini di forma diversa, quindi i valori numerici per la stessa classe risultano differenti. Nella designazione europea della classe di calcestruzzo, la resistenza cilindrica è indicata per prima, seguita dalla resistenza cubica dopo la barra, ad esempio C25/30.