¿Por qué la resistencia del cubo es mayor que la cilíndrica?

Siguiendo desde Ankur, abajo …

Los especímenes de concreto deberían fallar en un modo de “reloj de arena”, reventando predominantemente alrededor de su altura media. Los extremos del cilindro tendrán menos efecto en términos de restringir el estallido, en comparación con un cubo. Estoy de acuerdo con el factor de Ankur de 1.25. Es por eso que las personas deben tener mucho cuidado para asegurarse de que cuando se especifica la resistencia de un cilindro, se prueben los cilindros, no los cubos. De lo contrario, el concreto parecerá más fuerte de lo que debería.

Cuando intentaba recordar cuál era más fuerte: un cubo o un cilindro en mi juventud, adopté el enfoque matemático estándar de llevar las cosas al caso extremo. Experimento mental. Imagina un poco de arena fina y húmeda. Podríamos hacer fácilmente un disco de arena de 100 mm de diámetro (digamos) de 2 mm de altura y colocar un disco de acero en la parte superior y podríamos ponerle un peso razonable antes de que “fallara”. Por otro lado, un cilindro de 200 mm de alto del mismo material y contenido de humedad bien podría colapsar por su propio peso. Entonces, cuanto más corto / cuadrado sea un espécimen, más fuerte parecerá.

Como comentario aparte, a menudo me llaman para pedirme el “UCS” (es decir, la resistencia a la compresión no confinada) de una muestra de prueba de concreto. Usualmente me río y pregunto si son ingenieros geotécnicos. Tengo una tasa de éxito notablemente alta con esa suposición. Luego murmuro cosas sobre “¡doctor de la tierra!”

Simplemente depende de la restricción de la platina.

Ahora me gustaría elaborarlo de una manera simple.

Las placas de carga y la superficie superior / inferior del espécimen de concreto ofrecen cierta resistencia a la fricción llamada restricción de la platina que introduce tensión de corte en las superficies superior e inferior de la muestra y este efecto disminuye a medida que aumenta la distancia entre la superficie de la platina.

Por esta razón, el espécimen estándar de cubo de hormigón (relación altura / diámetro = 1) proporciona una mayor resistencia a la compresión que el espécimen cilíndrico (relación altura / diámetro = 2)

La resistencia del cubo del concreto es casi 1.25 veces la resistencia cilíndrica.

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Espero que entiendas

Gracias.

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La resistencia a la compresión de los especímenes de cubos de hormigón se descubre comprimiéndolos uniaxialmente en un UTM. Idealmente, en la compresión uniaxial no hay restricción lateral, pero la restricción lateral se desarrolla debido a la fricción entre las caras extremas de la muestra de concreto y los platos de la máquina de prueba. Esto se llama restricción de la platina .

Ahora, esta restricción ayuda a aumentar la resistencia a la compresión de la muestra de cubo de hormigón. Cuanto mayor sea la relación altura / ancho, menor será el efecto de esta restricción de la platina sobre la resistencia a la compresión del cubo de hormigón y viceversa. Este efecto puede explicarse por el Principio de Saint-Venant – Wikipedia

Por lo tanto, la resistencia de los especímenes de hormigón cilíndricos estándar (relación h / w = 2) es menor que la de los especímenes de cubo de hormigón estándar (relación h / w = 1).

La correlación entre la resistencia del cilindro, [matemática] f_c [/ matemática] (como se define en ASTM / ACI – diámetro de 150 mm y altura de 300 mm) y la resistencia del cubo, [matemática] f_ {ck} [/ matemática] (como según las normas indias: 150 mm * 150 mm * 150 mm) es,

[matemáticas] f_c = 0.85 * f_ {ck} [/ matemáticas]

Fuente de imagen [1]

Lectura adicional [2]

Notas al pie

[1] Prueba de compresión del cubo de hormigón

[2] https://www.iitk.ac.in/tkic/slid …