Spriedze vs. Betona saspiešana

Betons ir izmantots celtniecībā kopš romiešu laikiem. Tas būtībā ir mākslīgs iezis, kas izgatavots ar cementa un ūdens pastu, lai sasietu kopā kādu cietu materiālu, piemēram, smiltis vai granti. Mūsdienu betons tiek izgatavots ar portlandcementu, ūdeni, smiltīm un kādu iežu, ko sauc par minerālu. Tas ir universāls un izturīgs celtniecības materiāls, ko izmanto uz celiņiem, tiltiem, mājām, komerciālām ēkām un daudzās citās vietās. Pareizi uzstādīts un izārstēts, tas kalpos gadiem.

Betonam ir milzīga spiedes izturība, spēja izturēt smagu svaru vai spēkus, kas tam pakļauti. Tas arī iegūst spēku, novecojot. Betons sacietēs dažās stundās un sacietēs vai sabiezēsies dažās dienās, bet turpina stiprināties vismaz 28 dienas. Dažas ļoti biezas betona konstrukcijas, piemēram, aizsprosti, turpinās iegūt spēku vairākus mēnešus vai gadus.

Betonam gandrīz nav stiepes izturības, spēja izturēt presēšanu vai stiepšanos. Ievietojiet dēli starp diviem balstiem un piespiediet centrā. Tas saliecīsies. Plātnes augšdaļa ir saspiesta, bet apakšējā, kas saliekta, ir pakļauta spriedzei. Betons var pretoties saspiešanai, bet zem spriegojuma saplīst. Ceļu un plātņu betona plaisas galvenokārt rada spriedze; atšķirīgs svars dažādās zonās rada stiepes spēkus.

Stiepes un kompresijas pakāpe betonam ir aptuveni 10 līdz 15 procenti. Tas ir, tas var izturēt apmēram 10 reizes lielāku stumšanas spēku vai vilkšanas spēka saspiešanu vai spriedzi. Abas stiprās puses palielinās līdz ar vecumu, taču attiecība ir nemainīga. Portlandcementa betona, kas ir jaunāks par gadu, spiedes stiprība ir 1000 mārciņas uz kvadrātcollu (psi) un stiepes izturība ir 200 psi. Betona, kas vecāks par gadu, saspiešanas psi ir 2000 mārciņu un sprieguma psi - 400.

Lai iegūtu betona stiepes izturību - piemēram, lai atbalstītu sijas tiltā vai ēkā -, tiek pievienots armējošais tērauds. Tēraudam ir liela stiepes izturība; tas saliec, nesalaužot. Kombinācija rada stiprību, kas nepieciešama tiltu sijām, celiņiem, ēku sienām un citām konstrukcijām. Vēl spēcīgāka kombinācija ir iepriekš saspriegts betons. Armatūras tērauds tiek izstiepts vai pakļauts spriegumam, pirms ap to ielej betonu. Atbrīvojoties no spriegojuma, tērauda tendence atgriezties savā neizstieptajā formā palielina pretēju spriegojumu, kas nostiprina betona siju vai siju.