Напрежение срещу Компресиране на бетон

Бетонът се използва за строителство от римско време. Това е по същество изкуствена скала, направена с паста от цимент и вода, за да свърже заедно някакъв твърд материал като пясък или чакъл. Съвременният бетон е направен с портланд цимент, вода, пясък и някаква скала, наречена агрегат. Това е универсален и издръжлив строителен материал, използван в пътища, мостове, къщи, търговски сгради и много други места. Правилно инсталиран и втвърден, той ще продължи години.

Бетонът има огромна якост на натиск, способността да издържа на големи тежести или сили върху него. Освен това придобива сила с напредване на възрастта. Бетонът ще се втвърди след няколко часа и ще се втвърди или ще се заложи след няколко дни, но продължава да придобива сила поне 28 дни. Някои много дебели бетонни конструкции, като язовирите, ще продължат да придобиват сила с месеци или години.

Бетонът почти няма якост на опън, способността да издържа на натискане или разтягане. Поставете дъска между две опори и натиснете надолу върху центъра. Ще се огъне. Горната част на дъската е под натиск, а долната част, която се огъва, е под напрежение. Бетонът може да устои на компресията, но ще се счупи под напрежението. Бетонните пукнатини по пътищата и плочите до голяма степен се дължат на напрежение; различни тежести в различни области произвеждат сили на опън.

Коефициентът на напрежение към сгъстяване за бетон е около 10 до 15 процента. Тоест, може да издържи около 10 пъти натискащата сила или компресията на силата на издърпване или напрежението. И двете сили се увеличават с възрастта, но съотношението е стабилно. Портланд циментовият бетон на възраст под една година има якост на сгъстяване от 1000 паунда на квадратен инч (psi) и якост на опън от 200 psi. Бетонът на повече от една година има компресионна пси 2000 фунта и пси на напрежение 400.

За да се даде бетон на якост на опън - за поддържане на греди в мост или сграда, например - добавя се армировъчна стомана. Стоманата има голяма якост на опън; тя се огъва, без да се счупи. Комбинацията произвежда здравината, необходима за мостови греди, пътни платна, стени на сгради и други конструкции. Още по-силната комбинация е предварително напрегнат бетон. Укрепващата стомана се опъва или се поставя под напрежение, преди да се излее бетон около нея. Когато се освободи напрежението, склонността на стоманата да се върне в неразтегната си форма добавя обратно напрежение, което укрепва бетонната греда или гредата.