Строительные материалы обычно классифицируются по их устойчивости к основным воздействиям, таким как сжатие, растяжение и сдвиг.
Мы нередко приводим в характеристиках понятие «прочность на сжатие», поэтому сегодня мы поговорим об этом значении.

Что такое прочность на сжатие?

Что такое сжатие

Сжатие — это сила, которая сближает частицы материала. Например, когда колонна под давлением выдерживает определенную нагрузку, она сжимается и ее высота уменьшается, хотя зачастую это незаметно. Противоположностью является растягивающая сила, которая имеет тенденцию удлинять материал.
Все материалы могут в определенной степени выдерживать давящую нагрузку, прежде чем они разрушатся, и именно на этом этапе измеряется прочность на сжатие. Поэтому прочность материала на сжатие обычно определяется как максимальное давление, которое материал может выдержать до разрушения или деформации.
Некоторые материалы лучше других выдерживают давление. Сталь выдерживает относительно высокие сжимающие усилия. Другие материалы, например, бетон и керамика, обычно демонстрируют гораздо более высокую прочность на сжатие, чем на растяжение.

Как измерить прочность на сжатие

Точно измерить прочность материалов на сжатие можно, проведя испытание в тщательно контролируемых условиях с использованием универсальной испытательной машины. Как правило, она имеет испытательную мощность до 53 МН, что соответствует силе в 5404 тонны.
При строительстве зданий испытание прочности бетона на сжатие обычно проводится на разных этапах после его заливки, чтобы дать достаточно времени для набора прочности (например, через 28 дней). Обычно в качестве образца для испытаний используется бетонный куб или цилиндр, причем верхняя и нижняя поверхности плоские и параллельные, а обе грани имеют идеальное поперечное сечение, т. е. расположены под прямым углом к ​​вертикальной оси образца.
Сжимающее усилие прикладывается к образцу постепенно с помощью испытательного механизма. Для измерения прочности на сжатие этим методом необходимо знать:
  • площадь поперечного сечения одной из граней куба;
  • сжимающую силу, приложенная во время давления.
Как только эти значения будут доступны, прочность на сжатие можно рассчитать так:
Здесь Рразр — разрушающая сжимающая сила в кгс, а F — первоначальная площадь образца, измеряемая в квадратных сантиметрах. Результат выражают в Н/м² или Паскалях, где 1 Паскаль равен 1 Н/м²).
Иногда бывает трудно измерить прочность на сжатие пластичных металлов, таких как мягкая сталь. Это связано с режимом разрушения таких материалов. Обычно под сжимающей нагрузкой мягкая сталь деформируется до определенной степени, а за этим следует пластическая деформация, и в конечном итоге образец может быть сплющен без существенных признаков разрушения.

Вам также может понравиться