Milline on eri suurusega betoonplokkide kandevõime?

Ehitusmaterjalide füüsikalised omadused määravad, kuidas ja miks te neid kasutate. Võtame näiteks betoonplokid. Nendel plokkidel on arvukalt suurusi ja kuju, ehkki kõigil on nende suuruse suhtes kõrge tugevusaste. Seetõttu esinevad nad tavaliselt kandvates toimingutes, näiteks tugisambad, tugijaamad, seinad ja vundamendid. Betoonplokkide kandevõime mõistmine nõuab nende tugevust mõjutavate tegurite täielikku ülevaadet.

Betoonploki kandevõime määramine osutub ilma konteksti enam-vähem võimatuks. Betoonplokid on tohutu suurusega, paljude kujuga ja sisaldavad mitmesuguseid koostisosi. Lisaks materiaalsetele kaalutlustele mõjutab betoonploki struktuurne kontekst tugevalt selle kandevõimet. Ploki, mis võib läbi viia sadade, kui mitte tuhandete naelte ulatust, kandevõime määramiseks peate testima tegelikku plokki selle kontekstis.

Betoonploki raskust mõjutavad mitmed struktuurilised tegurid. Näiteks kaal, mis kantakse tugiposti kaudu ploki kontsentreeritud punktile, avaldab suuremat koormust kui kaal, mis jaotub laiale alale. Seetõttu võib veeru toestamiseks kasutatav plokk kanda vähem kaalu kui sama plokk, mida kasutatakse tahvli toetamiseks. Lisaks saavad kaalujaotusvõrgu plokid toetada rohkem kaalu kui need, mida kasutatakse eraldi kandevõimetena. Näiteks plokkide sein, eriti terasest taladega tugevdatud sein, võib kanda suuremaid koormusi kui iga üksiku ploki summaarne kandevõime.

Betoonploki ehitamisel kasutatud materjal mõjutab selle kandevõimet. Näiteks kivitolmuga tehtud 10–8–16-tollise betoonploki kandevõime võib olla suurem kui a Liivaga tehtud 15–12–24-tollise plokiga, kuna kivitolmu kaal ja tugevus on suurem kui liiv. Samuti on mõnel betoonplokil auke, teistes aga tahkeid materjale. Suurte aukudega suur plokk võib kanda vähem kaalu kui väiksem aukudeta plokk. Suur plokk jaotab kaalu siiski suurele alale ja on vaatamata selle kandevõimele potentsiaalselt parem kaalujaotusviis.

Vastavalt rahvusvaheliste mittetulunduslike ehitusstandardite ASTM poolt 2003. aastal avaldatud standarditele peavad kõik betoonplokid kandma vähemalt 1700 naela kaalu ruuttolli (PSI) kohta. See standard kirjeldab siiski ainult miinimumnõudeid. Väike plokk võib toetada rohkem kaalu kui suur, kui selle kandevõime ruuttollides on piisavalt kõrge. PSI reitingu määramiseks tuleb plokile rakendada kaalu, kuni see praguneb, ja jagada ploki purunemise põhjustanud rõhk ploki ruutkeskmise tolli koguarvuga. See on keerulisem, kui tundub, kuna kolmemõõtmelised kujundid, näiteks betoonplokid, mõõdavad kuubikujulisi, mitte ruudukujulisi ühikuid.