Betons Elasticitetsmodul og Trykstyrke
Oversat titel
Modulus of Elasticity and Compressive Strength of Concrete
Forfatter
Wøhlk-Poulsen, Henriette
Semester
4. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2011
Afleveret
2011-06-09
Antal sider
119
Abstract
Dette afgangsprojekt undersøger betonens elasticitetsmodul, som er et mål for materialets stivhed – hvor meget beton deformerer ved belastning. Denne egenskab bruges til at beregne deformation af bærende elementer. Gældende standarder (Eurocode 2 med dansk nationalt anneks, EC2 + DK NA) giver formler, der udleder elasticitetsmodulet ud fra betons trykstyrke. Projektet gennemfører et eksperimentelt studie af, hvordan elasticitetsmodul og trykstyrke påvirkes af: volumenandelen af tilslag, styrken af tilslagsmaterialet, vand/cement-forholdet og indholdet af puzzolaner (reaktive mineraltilsætninger). På baggrund af resultaterne vurderes sammenhængen mellem elasticitetsmodul og trykstyrke, og der undersøges, om EC2 og DK NA giver et godt estimat for traditionel dansk beton. Derudover sammenlignes andre estimeringsmodeller, herunder kompositmodeller og empiriske modeller. Studiet viser, at trykstyrken primært afhænger af cementpastaens styrke og sekundært af tilslagets form og ruhed, mens elasticitetsmodulet primært bestemmes af det grove tilslags elasticitetsmodul og sekundært af cementpastaens elasticitetsmodul. Der er ikke en entydig kobling mellem trykstyrke og elasticitetsmodul, og standardernes formler estimerer derfor ikke stivheden særlig godt. Kompositmodellerne fremstår for komplicerede til praktisk brug. En empirisk model, der inddrager trykstyrke, densitet, indhold af puzzolaner og typen af groft tilslag, giver derimod en god estimering af betonens elasticitetsmodul.
This thesis investigates the elastic modulus of concrete, a measure of stiffness that indicates how much concrete deforms under load. This property is used to calculate deformation of structural elements. Current standards (Eurocode 2 with the Danish National Annex, EC2 + DK NA) provide formulas that express the elastic modulus as a function of compressive strength. Through experiments, the project examines how both elastic modulus and compressive strength are affected by the aggregate volume fraction, the strength of the aggregate material, the water-to-cement ratio, and the content of pozzolans (reactive mineral additives. Based on the results, the relationship between elastic modulus and compressive strength is evaluated, and it is tested whether EC2 and DK NA give good estimates for traditional Danish concrete. Other estimation approaches are also assessed, including composite models and empirical models. The study finds that compressive strength depends primarily on the strength of the cement paste and, secondarily, on the shape and roughness of the aggregates, while the elastic modulus depends primarily on the elastic modulus of the coarse aggregates and, secondarily, on that of the cement paste. There is no simple one-to-one link between compressive strength and elastic modulus, so the standard formulas do not estimate stiffness particularly well. Composite models appear too complex for practical use. Instead, an empirical model that accounts for compressive strength, density, pozzolan content, and the type of coarse aggregate provides a good estimate of concrete’s elastic modulus.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]
Emneord