Wytrzymałość betonu

Wytrzymałość betonu o danych proporcjach składników zależy bardzo znacznie od stopnia zagęszczenia; jest przeto rzeczą istotną, aby konsystencja świeżego betonu umożliwiała jego transport, ułożenie i wykończenie w sposób wystarczająco łatwy i bez segregacji (program uprawnienia budowlane na komputer).

Beton spełniający podane wyżej warunki określa się jako urabialny, lecz określając urabialność jedynie przez łatwość ułożenia i odporność na segregację uzyskuje się niepełny opis tej istotnej właściwości betonu. Co więcej pożądana urabialność w każdym szczególnym przypadku będzie zależała od istniejących środków do zagęszczania; urabialność odpowiednia dla dużych mas betonu niekoniecznie jest wystarczająca dla cienkich, trudno dostępnych lub mocno zbrojonych przekrojów żelbetowych (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Z tego względu urabialność powinna być zdefiniowana jako właściwość fizyczna samego betonu, niezależna od rodzaju konstrukcji. Aby podać taką definicję, należy rozważyć, co się dzieje, gdy beton ulega zagęszczeniu. Niezależnie od tego, czy zagęszczenie uzyskuje się przez ubijanie czy wibrowanie, proces w zasadzie polega na eliminowaniu uwiezionego w betonie powietrza aż do uzyskania najbardziej korzystnego ułożenia kruszywa, jakie jest możliwe dla danego rodzaju mieszanki (uprawnienia budowlane).

Urabialność

Praca włożona w zagęszczanie polega na przezwyciężeniu tarcia między poszczególnymi ziarnami w betonie, a także między betonem a powierzchnią formy lub zbrojenia. Pierwsze tarcie nazywa się tarciem wewnętrznym, a drugie - powierzchniowym. Dodatkowo część pracy zostaje zużytkowana na wibrację formy lub wstrząsy i wibrację tych części betonu, które zostały już w pełni zagęszczone (program egzamin ustny). Wykonana praca składa się więc z części „jałowej” i pracy użytecznej, przy czym ta ostatnia, jak wspomniano, obejmuje pracę wykonaną na pokonanie tarcia wewnętrznego i powierzchniowego. Ponieważ jedynie tarcie wewnętrzne jest specyficzną właściwością mieszanki, najlepiej określić urabialność jako ilość użytecznej pracy wewnętrznej, koniecznej do uzyskania pełnego zagęszczenia. Definicja ta została opracowana przez Glanville’a, Collinsa i Matthewsa z Laboratorium Badań Drogowych (Road Research Laboratory), którzy w sposób dokładny i wyczerpujący przebadali problem zagęszczenia i urabialności.

Innym terminem używanym do opisania stanu świeżego betonu jest konsystencja. W potocznym języku angielskim słowo to oznacza niezmienność kształtu danej substancji lub łatwość jej płynięcia. W przypadku betonu konsystencja rozumiana jest czasami jako ocena zawartości wody; w pewnych granicach betony mokre (ciekłe) są bardziej urabialne niż betony suche, lecz betony o tej samej konsystencji mogą się różnić urabialnością (opinie o programie).

Dotychczas omawiano urabialność jedynie jako właściwość świeżego betonu; jest ona jednak także istotna, jeśli chodzi o gotowy produkt, ponieważ beton musi mieć taką urabialność, aby maksymalne zagęszczenie można było uzyskać za pomocą racjonalnej ilości pracy lub takiej jej ilości, jaką można włożyć w danych warunkach (segregator aktów prawnych).

Potrzeba zagęszczenia staje się oczywista po przeanalizowaniu zależności między stopniem zagęszczenia a uzyskaną wytrzymałością. Zagęszczenie wygodnie jest wyrażać jako stosunek odpowiednich gęstości, tzn. stosunek aktualnej gęstości danego betonu do gęstości samej masy betonowej całkowicie zagęszczonej. Podobnie - stosunek wytrzymałości betonu o aktualnym (częściowym) zagęszczeniu do wytrzymałości tej samej mieszanki całkowicie zagęszczonej nazywa się stosunkiem wytrzymałości (promocja 3 w 1). Zależność między stosunkiem wytrzymałości a stosunkiem gęstości. Obecność porów w betonie poważnie redukuje jego wytrzymałość; 5°/o zawartość porów może zmniejszyć wytrzymałość aż o 30%, a nawet 2% porów może spowodować spadek wytrzymałości więcej niż o 10%. Jest to oczywiście zgodne ze wzorem Fereta, uzależniającym wytrzymałość od sumy objętości wody i powietrza w stwardniałym zaczynie.