Co to jest wytrzymałość betonu na ściskanie?
Beton jest materiałem budowlanym wykonanym z piasku, wody, żwiru i cementu portlandzkiego. Gdy ta mieszanina twardnieje lub 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 on wytrzymać siły ściskające w konstrukcji, w której jest stosowany. Jednym ze sposobów zmierzenia tego jest badanie wytrzymałości betonu na ściskanie lub tego, jak dobrze wytrzymuje otaczające go ciśnienia ściskające.
Podczas gdy beton zawiera bardzo mało składników, dokładny stosunek mieszania musi być starannie wybrany, aby zapewnić, że beton będzie działał zgodnie z przeznaczeniem. Jeśli na przykład doda się za dużo lub za mało wody, utwardzony beton może pękać lub wykazywać oznaki uszkodzenia powierzchni. W niektórych przypadkach niewłaściwy stosunek mieszanki może prowadzić do awarii konstrukcji, co może prowadzić do poważnych problemów bezpieczeństwa.
Instalatorzy i niezależne agencje testujące stosują szereg standardów testowania w celu sprawdzenia integralności świeżo wylanego betonu. Jednym z najczęściej stosowanych testów porównawczych jest test wytrzymałości betonu na ściskanie. Wytrzymałość betonu na ściskanie mierzy zdolność materiału do wytrzymania sił ściskających. Na przykład pokład drugiego piętra podlega sile ściskającej od belek umieszczonych powyżej i poniżej pokładu. Testując beton po wylaniu, instalatorzy mogą upewnić się, że podłoga jest wystarczająco mocna, aby wytrzymać te siły i zapewnić bezpieczeństwo pasażerom.
Najpopularniejsza metoda badania wytrzymałości betonu na ściskanie wymaga od instalatorów wylewania trzech cylindrów z tej samej mieszanki, co sama konstrukcja. Trzy cylindry umieszcza się w probówkach lub pojemnikach i pozostawia na 28 dni do wyschnięcia przed wysłaniem do laboratoriów testowych. W laboratorium każdy cylinder jest umieszczany w maszynie, która przykłada siłę ściskającą z góry i poniżej cylindra. Gdy butle się zepsują lub zawiodą, środki mierzą siłę, którą każdy cylinder był w stanie wytrzymać, a następnie porównują te wyniki z określoną wytrzymałością betonu, aby sprawdzić, czy pasują do siebie.
Ludzie w różnych częściach świata używają różnych systemów oceny do pomiaru wytrzymałości betonu na ściskanie. W Stanach Zjednoczonych wytrzymałość betonu mierzy się za pomocą funtów na cal kwadratowy lub PSI. Standardowa mieszanka betonowa stosowana na chodniku może mierzyć średnio 3000 PSI, chociaż dokładne parametry muszą być określone przez inżyniera budowlanego. Kraje korzystające z systemu metrycznego mierzą betonową wytrzymałość na ściskanie za pomocą megapaskali lub niutonów siły na metr kwadratowy. Betonowa mieszanka, która mierzy 3000 PSI, odpowiada około 20 megapaskalom.
Wytrzymałości betonu na ściskanie nie należy mylić z wytrzymałością na rozciąganie. Wytrzymałość na rozciąganie mierzy zdolność betonu do przeciwstawienia się siłom bocznym lub do odporności na oderwanie od obu stron. Chociaż beton ma dość wysoką wytrzymałość na ściskanie, ogólnie ma słabą wytrzymałość na rozciąganie. Wielu instalatorów dodaje stal zbrojeniową lub pręt zbrojeniowy, aby poprawić wytrzymałość betonu na rozciąganie. Aby zwiększyć wytrzymałość na ściskanie, często konieczna jest zmiana proporcji mieszania lub dodanie specjalnych utwardzaczy.