Wytrzymałość kostkowa

Według normy BS 1881: 1970 wytrzymałość walca równa jest 4/5 wytrzymałości kostki, doświadczenia wykazują jednak, że nie ma jednoznacznej zależności między wytrzymałościami próbek obu tych kształtów. Jak wynika z danych Evansa, stosunek wytrzymałości walcowej do kostkowej zależy przede wszystkim od wytrzymałości betonu i ma wartość tym wyższą, im wyższa jest wytrzymałość. L’Hermite zaproponował, aby stosunek wytrzymałości walcowej do wytrzymałości kostkowej przyjmować równy 0,76 + 0,2 log,,-™- gdzie oznacza wytrzymałość kostkową w funtach na cal kwadratowy (program uprawnienia budowlane na komputer). Pewne drugorzędne czynniki, od których zależy wytrzymałość, mogą jednak wpływać w różnym stopniu na wytrzymałość obu rodzajów próbek.

Na przykład im grubsze jest uziarnienie kruszywa, tym niższa wartość stosunku wytrzymałości walcowej do kostkowej (przy zachowaniu we wszystkich mieszankach stałej zawartości cementu i tej samej urabialności). Przyczyny tego nie są wyjaśnione, lecz obserwacje wskazują, że związek między wytrzymałościami kostkową i walcową nie jest prostą funkcją samej tylko wytrzymałości (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Stwierdzono, że wspomniany stosunek zależny jest również od stanu wilgotnościowego próbki w chwili badania. Trudno jest stwierdzić, który typ próbki jest lepszy, lecz wydaje się, że można zauważyć tendencję, aby przynajmniej do celów badawczych stosować raczej walce niż kostki, co zostało zresztą zalecone przez RILEM (uprawnienia budowlane).

Istnieje przekonanie, że walce dają w przypadku nominalnie podobnych próbek wyniki bardziej jednorodne, ponieważ na ich zniszczenie mniej wpływają warunki ograniczające odkształcenia na krańcach próbki. Wytrzymałość walców mniej zależy od właściwości grubego kruszywa, a ponadto rozkład naprężeń w poziomych płaszczyznach przekroju walca jest bardziej jednorodny niż w próbce o przekroju kwadratowym (program egzamin ustny). Warto tu przypomnieć, że walce są betonowane i badane w tej samej pozycji podczas gdy w kostkach kierunek działania obciążenia jest prostopadły do kierunku osi próbki przy betonowaniu.

Ograniczony skurcz

W elementach konstrukcyjnych kierunek betonowania przypomina sytuację w walcu próbnym i z tego względu sugerowano, że stosowanie próbek walcowych bardziej odpowiada warunkom rzeczywistym. Zależność między kierunkami betonowania i obciążania nie wpływa jednak poważnie na wytrzymałość kostek wykonanych z betonu jednorodnego i takiego, w którym nie nastąpiła segregacja. Ponadto jak wspomniano wcześniej, rozkład naprężeń w jakiejkolwiek próbie ściskania jest taki, że badanie ma znaczenie jedynie porównawcze i nie dostarcza danych ilościowych o wytrzymałości elementu konstrukcyjnego (opinie o programie).

Chociaż betonu nie projektuje się zazwyczaj, z uwagi na pracę, w stanie czystego rozciągania, znajomość wytrzymałości na rozciąganie ma znaczenie przy ocenie obciążenia powodującego zarysowanie. Nieobecność rys ma zasadnicze znaczenie dla zachowania ciągłości konstrukcji betonowej, a w wielu przypadkach także dla zapobieżenia korozji zbrojenia. Zagadnienie rys pojawia się np. przy stosowaniu zbrojenia ze stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie lub gdy na skutek naprężeń ścinających następuje rozciąganie w kierunku po przekątnej. Najczęściej jednak przyczyną zarysowania jest ograniczony skurcz oraz gradienty temperatury (segregator aktów prawnych). Ocena wytrzymałości betonu na rozciąganie pomaga zrozumieć zachowanie się żelbetu, nawet mimo tego że w rzeczywistych obliczeniach projektowych w wielu przypadkach wytrzymałości tej nie uwzględnia się bezpośrednio.

Bezpośrednie przyłożenie osiowej, wolnej od mimośrodu, siły rozciągającej jest trudne. Sprawę komplikują dodatkowo naprężenia drugorzędne, spowodowane obecnością uchwytów lub zabetonowanych kołków. Nie istnieje zatem znormalizowana próba oparta na czystym rozciąganiu. Pewne sukcesy osiągnięto jednak stosując uchwyty stalowe, przyklejane klejem epoksydowym, a także stosując uchwyty kleszczowe (promocja 3 w 1).