Degree of hydration-based description of mechanical properties of early age concrete

Abstract

For the evaluation of the risk of thermal cracking in hardening massive concrete elements, knowledge of the development of strength and deformability of early-age concrete is extremely important. Based on an extensive experimental research program on hardening concrete elements, a degree of hydration-based description for the compressive strength, Young's modulus, the uniaxial tensile strength, the splitting tensile strength, the flexural tensile strength, Poisson's ratio and the peak strain are all worked out. An extension of the formulation of Sargin for the stress-strain relation for short-term compressive loading leads to a degree of hydration-based stress-strain relation for hardening concrete. Good agreement with experimental results is reported.

Résumé

Pour bien évaluer le risque de fissuration thermique dans un béton jeune, il est très important de pouvoir en déterminer d'une manière fiable les caractéristiques mécaniques. Sur la base de plusieurs essais mécaniques effectués sur le béton pendant sa phase d'hydratation, on a pu établir une expression qui relie au degré d'hydratation la résistance à la compression, le module d'élasticité, la résistance à la traction, la résistance à la flexion, la résistance à la traction par fendage, le coefficient de Poisson et la déformation à la contrainte maximale. Une extension de la relation “contrainte-déformation” établie par Sargin pour un béton durci, mène à une expression basée elle aussi sur le degré d'hydration. Pour l'ensemble des caractéristiques étudiées, on peut constater une bonne concordance entre les résultats et les relations proposées.