Co to jest wytrzymałość betonu na ściskanie?

Beton to materiał budowlany wykonany z piasku, wody, żwiru i cementu portlandzkiego. Gdy ta mieszanina twardnieje, czyli utwardza ​​się, tworzy bardzo mocny i trwały materiał. Ze względu na swoją wytrzymałość i sprężystość beton jest szeroko stosowany do budowy budynków, dróg i wielu innych konstrukcji. Podczas budowania z betonu ważne jest, aby zrozumieć, czy może wytrzymać siły ściskające w konstrukcji, w której jest używany. Jednym ze sposobów pomiaru tego jest testowanie wytrzymałości betonu na ściskanie lub tego, jak dobrze wytrzymuje ciśnienie ściskające wokół niego.

Chociaż beton zawiera bardzo mało składników, dokładny stosunek mieszania musi być starannie dobrany, aby upewnić się, że beton będzie działał zgodnie z przeznaczeniem. Na przykład, jeśli doda się za dużo lub za mało wody, utwardzony beton prawdopodobnie pęknie lub wykaże oznaki uszkodzenia powierzchni. W niektórych przypadkach niewłaściwy stosunek mieszania może prowadzić do uszkodzenia konstrukcji, co może skutkować poważnymi problemami bezpieczeństwa.

Instalatorzy i niezależne agencje badawcze stosują szereg standardów testowania w celu sprawdzenia integralności świeżo wylanego betonu. Jednym z najczęściej stosowanych wzorców jest badanie wytrzymałości betonu na ściskanie. Mierzy to zdolność materiału do wytrzymywania sił ściskających. Na przykład na pokład drugiej kondygnacji działa siła ściskająca od belek umieszczonych nad i pod pokładem. Testując beton po jego wylaniu, instalatorzy mogą upewnić się, że podłoga jest wystarczająco wytrzymała, aby wytrzymać te siły i zapewnić mieszkańcom bezpieczeństwo.

Najpopularniejsza metoda badania wytrzymałości betonu na ściskanie wymaga od instalatorów wylania trzech butli z tej samej mieszanki, którą zastosowano na samej konstrukcji. Trzy butle umieszcza się w probówkach lub pojemnikach i pozostawia na 28 dni do wyschnięcia, zanim zostaną wysłane do laboratoriów badawczych. W laboratorium każdy cylinder jest umieszczany w maszynie, która przykłada siłę ściskającą od góry i od dołu cylindra. Gdy butle pękną lub ulegną awarii, agenci mierzą siłę, jaką każdy z nich był w stanie wytrzymać, a następnie porównują te wyniki z określoną oceną wytrzymałości betonu, aby sprawdzić, czy pasują do siebie.

Ludzie w różnych częściach świata używają różnych systemów oceny wytrzymałości betonu na ściskanie. W Stanach Zjednoczonych wytrzymałość betonu mierzy się w funtach na cal kwadratowy (PSI). Standardowa mieszanka betonowa używana na chodniku może mierzyć średnio 3,000 PSI, chociaż dokładne oceny muszą zostać określone przez inżyniera budowlanego. Kraje, w których stosuje się system metryczny, mierzą tę wytrzymałość na ściskanie za pomocą megapaskali, czyli niutonów siły na metr kwadratowy. Mieszanka betonu mierząca 3,000 PSI odpowiada około 20 megapaskalom.

Wytrzymałości betonu na ściskanie nie należy mylić z wytrzymałością na rozciąganie. Wytrzymałość na rozciąganie mierzy zdolność betonu do przeciwstawiania się siłom bocznym lub odrywania od obu stron. Chociaż beton ma dość wysoką wytrzymałość na ściskanie, ogólnie ma słabą wytrzymałość na rozciąganie. Wielu instalatorów dodaje stal zbrojeniową lub pręty zbrojeniowe, aby poprawić wytrzymałość betonu na rozciąganie. Aby zwiększyć wytrzymałość na ściskanie, często konieczna jest zmiana proporcji mieszania lub dodanie specjalnych utwardzaczy.