When does concrete achieve its design strength after casting?

Concrete achieves its design strength and stiffness 14 to 28 days after casting. During this period, the hydration process continues as cement dissolves in water, forming crystals that give the material its final structure. Test cylinders cast at the same time as placement are tested to verify the concrete meets strength requirements.

What factors affect the strength of cured concrete?

Concrete strength is affected by the mixed design, curing temperature and humidity, and uniformity of the product. Additionally, temperature and humidity during storage, specimen condition during testing, and the testing procedure itself all influence results and must be carefully controlled to ensure accurate strength measurements.

How is Young's modulus determined in concrete compression testing?

A device called a compressometer is attached to the test specimen to measure longitudinal and hoop deformations at specific load increments. By recording these deformations using dial indicators at loads up to 60,000 pounds, engineers can calculate Young's modulus and Poisson's ratio, which describe the material's elasticity and stress-strain behavior.

What does the failure pattern of concrete cylinders reveal about the failure mechanism?

Concrete cylinders typically fail along an inclined plane at roughly 45 degrees, indicating that failure is driven by shear forces and splitting tension stresses rather than pure compression crushing. This failure mode reveals the complex stress state within the material during compression testing.

How does the Schmidt hammer test evaluate concrete strength in place?

The Schmidt hammer shoots a steel weight at the concrete surface and measures the rebound distance, which correlates to material strength. Measurements are taken across a grid pattern on the surface, and the average rebound number is related to in-situ strength through calibration with laboratory cylinder tests.

What preparation steps are required before testing a concrete cylinder in compression?

Remove the concrete cylinder from the mold and dry its surface. Inspect the cylinder and use a file to remove major surface imperfections from its ends. Apply a neoprene cap to each end to ensure they are flat and level, then center the specimen in the hydraulic testing machine before applying load.

Why is in-situ concrete testing used alongside laboratory cylinder tests?

While cylinder tests determine the strength of concrete delivered to the site, in-situ testing evaluates quality in place over the structure's lifespan. Non-destructive methods like the Schmidt hammer allow engineers to assess concrete consistency across multiple surfaces without damaging the structure, providing ongoing quality assurance.

Compressietesten op uitgehard beton

0 weergaven08:08 min

Compressietest

Verwijder de betonnen cilinders uit de opslagruimte of uithardingskamer en droog de cilinders oppervlakkig.
Selecteer zes cilinders voor deze test en meet de diameter van elk van de cilinders.
Zorg ervoor dat de uiteinden van de cilinders zo vlak mogelijk zijn. Aangezien de bovenkant van de cilinders waarschijnlijk niet erg vlak is, moet men (a) de betoncilinderuiteinden slijpen met een steen van een metselaar om oppervlakteonregelmatigheden te verwijderen en een asfaltische dop op beide uiteinden van de cilinder te gieten, of (b) een neopreen uiteindedop op elk uiteinde plaatsen. In dit lab zullen we neopreen uiteindedoppen gebruiken, omdat deze methode verreweg de eenvoudigste is. Echter, zelfs met deze techniek, moeten grote oppervlakteonvolkomenheden vooraf worden verwijderd.
Breng de compressieverbetlasting langzaam en continu aan tot de maximale belasting is bereikt. De belastingssnelheid moet tussen 20 psi tot 50 psi per seconde (150 lb. tot 300 lb. per seconde) zijn. Het falen van de cilinder is tijdens de test onmiddellijk wanneer de belastingsindicator langzamer wordt en uiteindelijk stopt. Laat de compressieverbetlasting doorgaan tot de cilinder is verpletterd. Onderzoek het type falen van de cilinder nauwgezet.
Noteer de maximale belasting en bepaal de compressieverstijving voor elk getest specimen.

Het bepalen van de modulus van Young

Voor een van de cilindercompressietesten, installeer een compressometer rond de cilinder volgens stappen 2.2 tot 2.10.
Schroef de zeven contactschroeven (2 op de bovenste vergrendelingsring, 3 op de onderste vergrendelingsring en 2 op de middelste ring) los tot de punten vlak zijn met het binnenoppervlak van de ringen.
Plaats de compressometer over het betonnen specimen en plaats het specimen in het midden van de ring.
Plaats drie blokken van gelijke lengte onder de onderste ring. De lengte van de blokken (cilinders) moet verticaal zijn om de juiste hoogte te bieden.
Handmatig vastdraaien van de 3 contactschroeven in de onderste vergrendelingsring en de 2 contactschroeven in de bovenste ring tegen het specimen.
Handmatig vastdraaien van de 2 contactschroeven in de middelste ring en ervoor zorgen dat de verticale stang van de axiale spanningswijzerplaat halverwege is tussen de twee delen van de middelste ring.
Verwijder de twee ruimteerstangen.
Verwijder de drie metalen blokken van onder de onderste ring.
Nullen van de axiale spanningswijzerplaat met de stang dicht bij de volledig uitgebreide positie.
Nullen van de diametrische spanningswijzerplaat met de stang dicht bij de volledig ingedrukte positie.
Breng een reeks belastingen aan in stappen van ongeveer 10.000 lbs., tot ongeveer 60.000 lbs. Bij elke belastingstap, noteer de longitudinale en gordelvervormingen.

Schmidt Hammer Demonstratie

Markeer een raster van 2 voet x 2 voet op een betonnen vloerplaat, die een gebied van 10 voet x 10 voet bedekt. Selecteer een betonnen oppervlak dat glad, droog en ten minste 4 inch (of 102 mm) dik is.
Voer op elk rasterpunt een Schmidt reboundhamertest uit en noteer deze, zoals gegeven in Stappen 3.3 tot 3.4.
Voordat de hamer kan worden gebruikt voor testen, moet de zuiger uit de hamer in de testpositie worden losgelaten. Als de zuiger niet is uitgebreid, plaats dan het uiteinde van de zuiger tegen een stijve oppervlak en druk de Schmidt hamer stevig tegen het oppervlak. U zult een klik horen en de zuiger zal zich uitstrekken tot de testpositie.
Druk de Rebound Hamer voorzichtig tegen het te testen betonnen oppervlak. Wanneer de zuiger helemaal in de Rebound Hamer is ingedrukt, blijf harder duwen totdat u een rammelend geluid hoort. Houd de Rebound Hamer stevig tegen het betonnen oppervlak gedrukt en lees het reboundnummer op de schaal af.
Bereken het gemiddelde en de standaardafwijking voor deze reeks metingen.