Om beregning av trykkfasthet for betong
Denne kalkulatoren estimerer utviklingen av trykkfasthet for betong basert på alder, gjennomsnittlig herdetemperatur og valgt betongklasse. Den er egnet for en foreløpig vurdering av fasthetsutviklingen i plasstøpte betongkonstruksjoner når det er behov for å vurdere hvor stor andel av prosjektert fasthet betongen kan ha oppnådd på et bestemt tidspunkt.
Beregningen er nyttig for en omtrentlig vurdering av tidspunkt for avforming, for mellomkontroll av herdeprosessen og for å sammenligne temperaturens innvirkning på fasthetsutviklingen. Resultatet vises i prosent og også som estimert sylinderfasthet og kubefasthet i MPa.
Referansepunkter og anbefalinger
Beregningsmodell
Beregningsgrunnlag. Kalkulatoren bruker betongklasse i henhold til EN 206 og knytter denne til karakteristisk trykkfasthet. For den valgte klassen brukes karakteristisk sylinderfasthet fck og tilhørende kubefasthet. For klasse C25/30 brukes for eksempel verdiene fck = 25 MPa og kubefasthet 30 MPa.
Temperaturområde. Beregningen utføres for en gjennomsnittlig herdetemperatur fra 0 til 70 °C. Dette betyr at beregningen ikke bruker øyeblikkelig lufttemperatur, men gjennomsnittstemperaturen for de faktiske herdeforholdene i den aktuelle perioden.
Beregningsrekkefølge
Trinn 1. Ut fra den innlagte temperaturen velges en temperaturkoeffisient for fasthetsutvikling. I kalkulatoren har hver heltalls temperaturverdi fra 0 til 70 °C sin egen koeffisient som gjenspeiler akselerasjon eller forsinkelse av herdingen.
Trinn 2. For den valgte betongklassen brukes en klassejusteringskoeffisient. Følgende verdier brukes i beregningen: 0.94 for C12/15, 0.96 for C16/20, 0.98 for C20/25, 1.00 for C25/30, 1.03 for C30/37, 1.06 for C35/45 og 1.09 for C40/50.
Trinn 3. Prosentvis fasthetsøkning bestemmes ved en logaritmisk sammenheng basert på betongalder t i døgn, temperaturkoeffisienten og klassekoeffisienten. Følgende uttrykk brukes i beregningen:
P = R(T) × ln(t × k + 1) / ln(28 × k)
Her er P fasthetsøkning i prosent, R(T) er koeffisienten for temperatur T, t er betongalderen i døgn og k er koeffisienten for den valgte betongklassen. Meningen med denne formelen er at fastheten øker raskt i tidlig alder og at økningstakten deretter gradvis avtar.
Trinn 4. Den beregnede verdien begrenses til et område fra 0 til 100 %. Dette betyr at kalkulatoren ikke viser negativ fasthet og ikke tillater at sluttresultatet overstiger det betingede nivået på 100 %.
Hvordan sluttresultatene dannes
Fasthetsøkning, %. Dette er andelen av klassefastheten som betongen omtrentlig har oppnådd ved angitt alder og temperatur. Denne verdien er grunnlaget for alle andre resultater.
Estimert sylinderfasthet. Den beregnes med formelen:
f = fck × P / 100
Her er fck klassens sylinderfasthet i MPa og P den beregnede fasthetsøkningen i prosent. For klasse C25/30 med en fasthetsøkning på 72 % blir resultatet 25 × 0.72 = 18.0 MPa.
Estimert kubefasthet. Den bestemmes på samme måte, men med klassens kubefasthet i stedet for klassens sylinderfasthet:
fcube = fcube,class × P / 100
Denne verdien er nyttig når fastheten på byggeplassen eller i dokumentasjon oftere sammenlignes med kuber enn med sylindre.
Logikken i grafen
Generering av kurven. Grafen beregnes fra 0 døgn til den største av to verdier: faktisk betongalder eller 28 døgn. Dette gjør det mulig å se ikke bare det aktuelle punktet, men også den omtrentlige kurven for fasthetsutvikling over standard herdeintervall.
Hvorfor punktet ved 28 døgn brukes. I europeisk praksis brukes en alder på 28 døgn generelt som grunnleggende referanseperiode for sammenligning med betongens fasthetsklasse i henhold til EN 206 og med prosjekteringsforutsetningene for konstruktiv bruk i henhold til EN 1992-1-1 Eurokode 2. Prosjektering av betongkonstruksjoner.
Praktisk tolkning av resultatene
Tidligfasthet. Ved korte herdetider har temperaturen særlig stor innvirkning på resultatet. For samme betongklasse kan forskjellen mellom herding ved 5 °C og 20 °C i de første dagene være betydelig, så ved sammenligning av scenarier er det viktig å bruke gjennomsnittstemperaturen for hele perioden.
Sluttverdi. Dersom det er behov for en omtrentlig vurdering av om betongen er klar for neste arbeidsfase, bør hovedresultatet ikke bare vurderes som en prosentverdi, men også som omregnet fasthet i MPa. Denne tilnærmingen er mer nyttig når resultatet må sammenlignes med prosjekteringskrav eller interne utførelseskriterier.
Normativ referanse. Betongklassen velges med henvisning til EN 206 Betong. Spesifikasjon, egenskaper, produksjon og samsvar. For konstruktiv bruk og kontroll av lastforhold brukes EN 1992-1-1 Eurokode 2. Prosjektering av betongkonstruksjoner. For utførelse av betongarbeider og planlegging av operasjoner på byggeplass bør også EN 13670 Utførelse av betongkonstruksjoner tas i betraktning.
FAQs
Hvorfor viser kalkulatoren både prosent og fasthet i MPa?
Prosentverdien viser hvor stor andel av klassefastheten betongen omtrentlig har oppnådd på det angitte tidspunktet. Fasthet i MPa er nødvendig for praktisk sammenligning med prosjekteringskrav, prøveresultater og interne kriterier for byggearbeid.
Hvorfor påvirker temperaturen fasthetsutviklingen i betong så mye?
Herding av betong er knyttet til sementhydratasjon, og hastigheten avhenger av temperatur. Ved høyere gjennomsnittstemperatur går reaksjonene raskere, og derfor viser betongfasthetskalkulatoren raskere fasthetsøkning i tidlig alder.
Hvorfor brukes 28 døgn som grunnlag?
En betongalder på 28 døgn brukes som standard referansepunkt for å sammenligne faktisk fasthet med betongklassen. Derfor er den nettbaserte beregningen av betongens fasthetsøkning bygget opp slik at resultatet kan tolkes i forhold til denne grunnperioden.
Kan denne beregningen brukes til å avgjøre når forskalingen kan fjernes?
Kalkulatoren hjelper med å anslå herdehastigheten og sammenligne ulike herdescenarier. For en slik beslutning er det imidlertid viktig ikke bare med prosentverdien, men også med nødvendig elementfasthet, lastopplegg, konstruksjonstype og europeiske utførelsesregler.
Hva er forskjellen mellom sylinderfasthet og kubefasthet?
Dette er fasthetsverdier bestemt på prøvestykker med ulik form, og derfor er de numeriske verdiene forskjellige for samme klasse. I den europeiske betegnelsen for betongklasse oppgis sylinderfastheten først og kubefastheten etter skråstreken, for eksempel C25/30.