Résistance à la compression du béton - procédure d'essai du cube et résultat à 7 jours et 28 jours de durcissement

Résistance à la compression du béton - procédure de test de cube et résultat à 7 jours et 28 jours de durcissement, salut les gars dans cet article, nous connaissons la résistance à la compression de différentes qualités de béton en béton à 7 jours, 14 jours et 28 jours de durcissement et test de résistance à la compression de cubes en béton.





  Résistance à la compression du béton - procédure d'essai au cube et résultat à 7 jours et 28 jours de cure
Résistance à la compression du béton - procédure d'essai du cube et résultat à 7 jours et 28 jours de durcissement

Qu'est-ce que la résistance à la compression ? La résistance à la compression est la capacité d'un matériau ou d'une structure à résister ou à résister à une charge de compression. La résistance à la compression est déterminée par la capacité du matériau en béton à résister à la rupture sous forme de fissures et de fissures. La charge maximale à laquelle l'éprouvette se brise est considérée comme une charge de compression.

Dans le test de résistance à la compression du cube de béton, la force de poussée appliquée sur les deux faces de l'échantillon de béton et la compression maximale que le béton supporte sans défaillance sont notées.



  Qu'est-ce que la résistance à la compression ?
Qu'est-ce que la résistance à la compression ?

La force de compression agissant sur le spécimen d'essai de béton nous aide à nous concentrer principalement sur la résistance à la compression du béton car elle nous aide à quantifier la capacité du béton à résister aux contraintes de compression parmi les structures où d'autres contraintes telles que les contraintes axiales et les contraintes de traction sont prises en charge par le renforcement et d'autres moyens.

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Comme nous le savons, la résistance à la compression est mesurée par une machine d'essai de résistance à la compression (CMT) . La résistance à la compression est définie comme le rapport de la charge de compression appliquée par la machine CTM sur le cube ou le cylindre en béton à la surface de la section transversale du cube en béton. La résistance à la compression est représentée par F qui est égal à F = P/A , où F = résistance à la compression, P = charge totale appliquée par la machine CTM et A = surface de la section transversale.



Résistance à la compression du béton à 3, 7, 14 et 28 jours

Généralement, la résistance du béton est mesurée en psi (livre-force par pouce carré aux États-Unis) et MPa (méga pascal) en Inde et dans d'autres pays. MPa en d'autres termes représentés par N/mm2. Et 1MPa = 145,038 psi.

Généralement, la résistance à la compression du béton peut varier de 2175 psi (15 MPa) à 4350 psi (30MPa) pour la construction de structures résidentielles et commerciales et peut dépasser jusqu'à 10000 psi (70MPa) pour certaines structures spécifiées.

Lorsque la charge de compression agit sur les deux faces du cube de béton, elle résiste ou résiste sous une charge de compression et provoque une compression. En raison de la compression, le diamètre de la structure du cube en béton est augmenté et leur longueur diminue et développe une contrainte connue sous le nom de contrainte de compression.



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La contrainte de compression est représentée par σs, qui est égal au rapport de la charge de compression sur la section transversale de la structure du cube en béton, de sorte que σs = P/A, où P = charge de compression et A = section transversale du spécimen de cube en béton. Comprenez maintenant avec le diagramme donné.

La résistance à la compression est la charge maximale à laquelle l'échantillon se brise est prise comme une charge de compression représentée par F ou S, qui est égale au rapport de la charge de compression à la section transversale de l'échantillon, comme F=P/A, où F = compression résistance,P = charge de compression et A = aire de la section transversale de l'éprouvette.



Résistance à la compression du béton à 3, 7, 14 et 28 jours : Cette résistance est mesurée par des tests CTM sur des cubes standard de 15 cm plus grands et 10 cm plus petits en Inde et des spécimens de cylindres standard dai 15 cm et hauteur 30 cm aux États-Unis et dans quelques autres pays.

  Résistance à la compression du béton à 3, 7, 14 et 28 jours
Résistance à la compression du béton à 3, 7, 14 et 28 jours

Le grade du béton M25 est désigné par la lettre M ou C (Europe) pour mélange et suivie d'un chiffre numérique pour la résistance à la compression. Ainsi, la résistance à la compression du béton M25 est de 25N/mm2 (25MPa) ou 3626Psi.



Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 3 jours

Fabrication d'au moins 3 cubes de béton de 150 mm × 150 mm × 150 mm chacun dans un moule avec du sable de ciment et un rapport différent d'agrégat pour différentes qualités de béton, utilisez une tige de bourrage pour niveler la surface du moule, il est conservé pendant 24 heures après le mélange d'eau béton, après 24 heures, il est maintenu dans l'eau pour durcir pendant 3 jours. Et sorti seulement 30 minutes avant le début du test.

  Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 3 jours
Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 3 jours

Calcul: Maintenant, test de cube en béton par la machine CTM, en supposant qu'une charge de 14 N/mm2/minute est appliquée sur un spécimen de cube en béton de qualité différente jusqu'à ce que le cube s'effondre. La charge maximale à laquelle l'éprouvette se brise est considérée comme une charge de compression. Maintenant, les résultats suivants sont obtenus pour la résistance à la compression de différentes qualités de béton à 3 jours de durcissement indiqués dans le tableau



Tableau 1 : résistance à la compression du béton à 3 jours mesurée en MPa (N/mm2) ou psi.

conc. Nuance MPa   psi
● M10 —- 4 MPa ou 580 psi
● M15 —- 6 MPa ou 870 psi
● M20 —- 8 MPa ou 1160 psi
● M25 —- 10 MPa ou 1450 psi
● M30 —- 12 MPa ou 1740 psi
● M35 —- 14 MPa ou 2030 psi
● M40 —- 16 MPa ou 2320 psi
● M45 —- 18 MPa ou 2610 psi
● M50 —- 20 MPa ou 2900 psi

Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 7 jours

Fabrication d'au moins 3 cubes de béton de 150 mm × 150 mm × 150 mm chacun dans un moule avec du sable de ciment et un rapport différent d'agrégat pour différentes qualités de béton, utilisez une tige de bourrage pour niveler la surface du moule, il est conservé pendant 24 heures après le mélange d'eau béton, après 24 heures, il est maintenu dans l'eau pour durcir pendant 7 jours. Et sorti seulement 30 minutes avant le début du test.

Calcul: Maintenant, test de cube en béton par la machine CTM, en supposant qu'une charge de 14 N/mm2/minute est appliquée sur un spécimen de cube en béton de qualité différente jusqu'à ce que le cube s'effondre. La charge maximale à laquelle l'éprouvette se brise est considérée comme une charge de compression. Maintenant, les résultats suivants sont obtenus pour la résistance à la compression de différentes qualités de béton à 7 jours de durcissement indiqués dans le tableau

  Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 7 jours
Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 7 jours

Tableau 2 : résistance à la compression du béton à 7 jours mesurée en MPa (N/mm2) ou psi.

conc. Nuance MPa    psi
● M10 —- 6,5 MPa ou 940 psi
● M15 —- 9,75 MPa ou 1410 psi
● M20 —- 13 MPa ou 1890 psi
● M25 —- 16,25 MPa ou 2360 psi
● M30 —- 19,25 MPa ou 2790 psi
● M35 —- 22,75 MPa ou 3300 psi
● M40 —- 26 MPa ou 3770 psi
● M45 —- 29,25 MPa ou 4240 psi
● M50 —- 32,5 MPa ou 4710 psi

Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 14 jours

Maintenant, les résultats suivants sont obtenus pour la résistance à la compression de différentes qualités de béton à 14 jours de durcissement indiqués dans le tableau

  Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 14 jours
Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 14 jours

Tableau 3 : résistance à la compression du béton à 14 jours mesurée en MPa (N/mm2) ou psi.

conc. Nuance MPa   psi
● M10 —- 9 MPa ou 1305 psi
● M15 —- 13,5 MPa ou 1960 psi
● M20 —- 18 MPa ou 2610 psi
● M25 —- 22,5 MPa ou 3260 psi
● M30 —- 27 MPa ou 3920 psi
● M35 —- 31,5 MPa ou 4570 psi
● M40 —- 36 MPa ou 5220 psi
● M45 —- 40,5 MPa ou 5874 psi
● M50 —- 45 MPa ou 6530 psi

Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 28 jours

Maintenant, les résultats suivants sont obtenus pour la résistance à la compression de différentes qualités de béton à 28 jours de durcissement indiqués dans le tableau

  Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 28 jours
Résistance à la compression du béton de différentes qualités à 28 jours

Tableau 4 : résistance à la compression du béton à 28 jours mesurée en MPa (N/mm2) ou psi.

conc. Niveau MPa  psi
● M10 —- 10 MPa ou 1450 psi
● M15 —- 15 MPa ou 2175 psi
● M20 —- 20 MPa ou 2900 psi
● M25 —- 25 MPa ou 3625 psi
● M30 —- 30 MPa ou 4350 psi
● M35 —- 35 MPa ou 5080 psi
● M40 —- 40 MPa ou 5800 psi
● M45 —- 45 MPa ou 6530 psi
● M50 —- 50 MPa ou 7250 psi

% de résistance à la compression du béton dans le temps

La relation entre la résistance du béton en fonction du temps n'est pas linéaire, cela signifie que l'augmentation de la résistance n'augmente pas en fonction de la charge appliquée à mesure que le temps augmente, elle augmentera de manière non linéaire.

Le béton est un macro-contenu avec du sable, du ciment et des granulats grossiers comme micro-ingrédient (rapport de mélange) et acquiert sa résistance de 100 % au fil du temps à l'état durci.

Le béton gagne 16 % de sa résistance initiale en 24 heures, tandis que le béton gagne 65 % de la résistance cible au bout de 7 jours de coulée et de durcissement.

Jusqu'à 14 jours, le béton montre 90% de la résistance cible et ensuite le gain de résistance ralentit et il faut 28 jours pour atteindre 99% de sa résistance.

Nous ne pouvons pas juger de la résistance du béton tant qu'il n'est pas stable. Et nous n'attendrons pas non plus 28 jours pour juger si le béton convient à la construction ou non pour le maintenir en équilibre, le béton est testé à différents intervalles.

Tableau 5 :- % de résistance à la compression du béton dans le temps

Jours   % de Force
● 1 jours — 16 %
● 3 jours —- 40 %
● 7 jours —— 65 %
● 14 jours — 90 %
● 21 jours — 94 %
● 28 jours — 99 %

Le pic de gain de résistance maximal est observé jusqu'à 14 jours, nous testons donc le béton à des intervalles de 7 jours, 10 jours et 14 jours et si le béton ne montre pas de résultats de 90% de sa résistance globale 14 jours, alors ce dosage est rejeté.

Résistance à la compression du béton et son importance

Comme nous le savons tous, le béton est un mélange de sable, de ciment et de granulats. La résistance du béton dépend de nombreux facteurs tels que la résistance à la compression individuelle de ses constituants (ciment, sable, agrégat), la qualité des matériaux utilisés, les proportions du mélange d'entraînement d'air, le rapport eau-ciment, les méthodes de durcissement et les effets de la température.

La résistance à la compression donne une idée de la résistance globale et des facteurs mentionnés ci-dessus. En effectuant ce test, on peut facilement juger de la résistance du béton psi et de la qualité du béton produit.

Facteurs affectant la résistance à la compression du béton

Agrégat grossier:- Le béton est rendu homogène en combinant des granulats, du ciment, du sable, de l'eau et divers autres adjuvants. Mais même avec un mélange approprié, des microfissures peuvent survenir en raison des différences de propriétés thermiques et mécaniques des granulats grossiers et de la matrice de ciment, ce qui entraîne une rupture du béton.

Les technologues en béton ont proposé des concepts théoriques concernant la taille des agrégats, qui, comme la taille de l'agrégat, est le principal contributeur à la résistance à la compression. Donc, si la taille de l'agrégat est augmentée, cela conduira à une résistance à la compression accrue.

Cette théorie a ensuite été rejetée, car les expériences ont prouvé qu'une plus grande taille d'agrégats montrait une résistance accrue dans les phases initiales mais réduite de façon exponentielle.

La seule raison de cette chute de résistance était due à la surface réduite pour la force de liaison entre la matrice de ciment et les agrégats et la zone de transition plus faible.

● Entraînement d'air : - L'entraînement d'air dans le béton était l'un des concepts développés par les pays froids pour prévenir les dommages dus au gel et au dégel. Plus tard, l'expérimentation a prouvé les avantages multidimensionnels de l'entraînement d'air ainsi que l'amélioration de la maniabilité du béton à un rapport eau/ciment inférieur.

Comme l'obtention de l'ouvrabilité souhaitée à faible teneur en eau a permis d'obtenir un béton avec la plus grande résistance à la compression qui, à son tour, conduit à un béton léger avec une plus grande résistance à la compression.

● Rapport eau/ciment :- Nous sommes tous très conscients de la façon dont l'excès d'eau peut nuire à la résistance du béton. Le ciment étant le principal liant dans le béton, il a besoin d'eau pour le processus d'hydratation, mais cela n'est limité qu'à environ (0,20 à 0,25) % de la teneur en ciment. L'excès d'eau s'avère bénéfique en contribuant à l'ouvrabilité et à la finition du béton.

L'aspect même où l'excès d'eau est considéré comme nocif car, à mesure que l'eau de la matrice de béton sèche, elle laisse de grands espaces interstitiels entre les granulats et les grains de ciment. Cet espace interstitiel devient des fissures primaires lors des essais de résistance à la compression du béton.

Pourquoi testons-nous le béton pendant 7 jours, 14 jours et 28 jours ?

Le béton gagne en résistance maximale à 28 jours. Étant donné que dans le secteur de la construction, une grande quantité de capital est en jeu, au lieu de vérifier la résistance à 28 jours, nous pouvons vérifier la résistance en termes de résistance du béton psi à 7 et 14 jours pour prédire la résistance cible des travaux de construction.

D'après le tableau ci-dessous, il est clair que le béton gagne 16 % de sa résistance en 24 heures, tandis que le béton gagne 65 % de la résistance cible au bout de 7 jours après sa coulée.

Jusqu'à 14 jours, le béton affiche 90 % de la résistance cible, puis le gain de résistance ralentit et il faut 28 jours pour atteindre 99 % de la résistance.

Nous ne pouvons pas juger de la résistance du béton tant qu'il n'est pas stable. Et nous n'attendrons pas non plus 28 jours pour juger si le béton convient à la construction ou non pour le maintenir en équilibre, le béton est testé à différents intervalles.

Comme vous pouvez le constater, le béton gagne rapidement en résistance jusqu'aux 7e et 14e jours jusqu'à 90 % après le durcissement, puis augmente progressivement à partir de là. Nous ne pouvons donc pas prédire la résistance tant que le béton n'a pas atteint cet état stable.

Une fois qu'il atteint une certaine force à 7 jours, nous savons (selon le tableau) que seulement 9% de la force va augmenter. Ainsi, sur les sites, nous testons normalement le béton à cet intervalle. Si le béton échoue à 14 jours, nous rejetterons ce dosage.

Essai de résistance à la compression du cube de béton Procédure et résultat

Appareil d'essai de cube de béton pour la procédure et le résultat réalisé dans les étapes suivantes :

● 1) Code IS : - ce test de cube en béton est complété selon le code IS 516

● 2) Équipement et appareils requis :

a) Tige de bourrage : - la tige de bourrage est utilisée pour niveler la surface du moule en cube de béton, elle mesure 16 mm de diamètre et 60 cm de longueur.

b) Machine CTM : La machine CTM est nécessaire pour appliquer une charge sur un moule cubique en béton, elle doit appliquer une charge minimale de 14 N/mm2/minute.

  Machine CTM
Machine CTM

c) TROIS types de moules : il y a deux tailles de moule de cube en béton est utilisé pour le test, le premier est une taille plus grande de 150 mm ou 15 cm a une dimension spécifique (l × b × h) est de 150 mm × 150 mm × 150 mm avec une taille globale de 38 mm et le second moule de cube en béton de plus petite taille la taille est de 100 mm × 100 mm × 100 mm avec une taille globale de 19 mm utilisée en Inde.

Aux États-Unis et dans d'autres pays, le moule cylindrique en béton est également utilisé avec un diamètre de 150 mm, une hauteur de 300 mm et une taille d'agrégat de 38 mm.

  moule à cube de béton
moule à cube de béton

d) l'autre appareil est une feuille G.I (pour la fabrication de béton), une aiguille vibrante, un plateau et d'autres outils.

● 3) Facteurs environnementaux :- pour le calcul standard de la résistance à la compression du béton, les facteurs environnementaux doivent être optimaux, le nombre minimum d'éprouvettes doit être de 3, la température doit être de 27 ± 2 ℃ et l'humidité est de 90%

Test de résistance à la compression de la procédure du cube de béton

a) Mesurer la proportion sèche des ingrédients (ciment, sable et gros granulats) dans le rapport selon la définition du béton. Les ingrédients doivent être suffisants pour lancer des cubes de test.

b) mélanger d'abord le ciment et le sable jusqu'à ce qu'il ait une couleur uniforme, puis y ajouter des agrégats, bien mélanger les ingrédients secs pour obtenir la couleur uniforme du mélange et ajouter la quantité d'eau de conception à la proportion sèche (rapport eau-ciment) et bien mélanger pour obtenir une texture uniforme

c) Remplissez le béton dans le moule à l'aide d'un vibrateur et d'une tige de bourrage utilisée pour un compactage approfondi et nivellement de la surface du moule en cube de béton, finissez le haut du béton à la truelle et tapotez bien jusqu'à ce que le coulis de ciment arrive au sommet du cubes.

d) Après un certain temps, le moule doit être recouvert d'un sac de jute rouge et mis au repos pendant 24 heures à une température de 27 ± 2 ℃. Après 24 heures, retirez l'échantillon du moule.

e) Gardez l'échantillon immergé dans de l'eau douce à 27 ± 2 ℃ pour le durcissement, l'échantillon doit être conservé pendant 7, 14 ou 28 jours. Tous les 7 jours, l'eau doit être renouvelée. Le spécimen doit être retiré de l'eau 30 minutes avant le test et le spécimen doit être à l'état sec avant de procéder au test.

  Spécimen de cube en béton 15cm
Spécimen de cube en béton 15cm

● 5) Test du cube de béton : Placez maintenant les cubes de béton dans la machine d'essai (CTM) au centre. Les cubes doivent être placés correctement sur la plaque de la machine (vérifiez les marques circulaires sur la machine). Alignez soigneusement l'échantillon avec la plaque à siège sphérique. La charge sera appliquée à l'échantillon axialement.

Maintenant, appliquez lentement la charge au taux de 14N/mm2/minute jusqu'à ce que le cube s'effondre.
La charge maximale à laquelle l'éprouvette se brise est considérée comme une charge de compression.

● 6) Calcul :

Résistance à la compression du béton = charge de compression maximale / surface de section transversale, surface de section transversale = 150 mm X 150 mm = 22 500 mm2 ou 225 cm2, supposons que la charge de compression est de 563 KN, alors
Résistance à la compression du béton M25 après 28 jours = (563N/22500mm2= 25N/mm2 (20MPa) ou 3626 Psi.

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