Badania wytrzymałości betonu na rozciąganie nie należą do najłatwiejszych (wydrukowane akty prawne na egzamin na uprawnienia budowlane). Prawda jest taka, że do niedawna nie przypisywano im praktycznego znaczenia. Zmieniło się to w momencie, kiedy wprowadzono do konstrukcji żelbetowych stal, która charakteryzuje się wysoką granicą plastyczności. Wytrzymałość zaczęto wyznaczać w momencie, kiedy zastosowano konstrukcje sprężone, dla których wytrzymałość betonu na rozciąganie jest bardzo ważna. Badania betonu na rozciąganie można przeprowadzić na próbkach o kształcie graniastosłupa lub walca.
Próbka w kształcie graniastosłupa powinna posiadać głowice. Dzięki nim można mocować próbki w maszynie zrywającej. Mocuje się ją w szczękach maszyny przy wykorzystaniu śrub oraz nakładek, które są nieznacznie zazębione. Oś próbki powinna pokrywać się z osią sił rozrywających. Średnica próbki powinna być taka sama jak minimum pięciokrotna średnica największych ziaren kruszywa.
Próbki należy przechowywać oraz badać wtedy, kiedy są wilgotne. Nie ma żadnych norm czy przepisów, które mówiłyby o sposobie przeprowadzania badań na rozciąganie. Stosunek wytrzymałości betonu na rozciąganie przy zginaniu do osiowego rozrywania próbki wynosi 2:1.
Wytrzymałość betonu na rozciąganie
Próbki do badania wytrzymałości betonu na rozciąganie
Wykorzystuje się różne rodzaje próbek, które mają określić wytrzymałość betonu na rozciąganie (szczegółowy program egzaminu na uprawnienia budowlane). W laboratorium Robót Publicznych w Paryżu badane próbki umieszcza się w specjalnych szczękach, które znajdują się w maszynie. Z kolei w Laboratorium Dróg i Mostów w Paryżu próbki mocuje się do dwóch stalowych prętów, które na siebie zachodzą i łączą się ze sobą za pomocą gwintów. Aby zapobiec przyczepności prętów do betonu, w strefie środkowej wkłada się mankiet papierowy. Pręty stalowe umieszcza się w szczękach rozrywarki.
Innym sposobem na badanie wytrzymałości betonu na rozciąganie jest zgniatanie walcowej próbki wzdłuż tworzącej w prasie wytrzymałościowej.
Rozkład naprężeń rozciągających jest taki sam w przekroju wzdłuż średnicy próbki. Wartość, którą się oblicza powinna odpowiadać temu naprężeniu. Naprężenie ściskające w środkowej części próbki przekracza trzykrotnie wartość naprężeń rozciągających.
Wytrzymałość betonu na rozciąganie wyznacza się także ściskaniem kostki wzdłuż przekątnej. Podczas wykonywania sześciennych próbek, należy pozostawić na dwóch przeciwnych krawędziach wycięcia. W nich należy umieścić stalowe listwy.
Istnieje wiele metod wyznaczania wytrzymałości betonu na ściskanie. Jednak nie podają one wielkości czystego ścinania (materiały do egzaminu na uprawnienia architektoniczne). Spowodowane to jest tym, że metody te są obarczone błędami, które wynikają z równoczesnego oddziaływania momentów zginających.
Wyznaczanie wytrzymałości betonu na zginanie
Wytrzymałość na zginanie należy zbadać przy wykorzystaniu belek o przekroju kwadratowym lub prostokątnym. Przekrój i wymiary zależą od największych ziaren kruszywa. Badane belki w całym przekroju i na całej długości powinny mieć jednakową wilgotność.
Belki, które wyschły powierzchniowo wykazują niższą wytrzymałość z powodu zmian skurczowych. Należy je badać w stanie wilgotnym z tego względu, że nie można określić stanu przesuszenia dotychczasowymi znanymi metodami. Wycięte z bloków betonowych belki przechowuje się pod mokrym przykryciem. Zanurza się je w wodzie na dwie doby przed badaniem. Belki betonowane poziomo powinny być badane w tym samym położeniu, czyli dół belki ma być strefą rozciąganą. Niższą wytrzymałością charakteryzują się belki odwrócone do badania oraz belki pionowo betonowane. Dotyczy to w szczególności sytuacji, kiedy betonowanie odbywało się odcinkami lub przy zmianach ilości wody.
Płaszczyzny, które są nierówne na podporach, należy wyrównać cienką warstwą zaprawy. Należy ją nakładać wyłącznie na podpory. Okazuje się, że gdy strefa rozciągana betonu średniej marki pokryta zostanie warstwą zaprawy o grubości 2 mm, wówczas wytrzymałość betonu na rozciąganie przy zginaniu wzrasta z 25 do 33 kg/cm2.
