Varför har betong stor kompressiv styrka, men dålig dragkraft?

Magical houses, made of bamboo | Elora Hardy (April 2019).

Anonim

Gigantiska torn, monument och långa strukturer stöds alltid av ett mycket tjockt betongslag som är blandat i grunden. Syftet med detta är ganska enkelt: inget ger större stöd till en super tung (och stationär) struktur än ett betonglager. Det kan finnas andra saker som i teorin kunde ge en starkare grund, men de skulle inte vara nästan lika kostnadseffektiva som konkreta.

Burj Khalifa, den högsta byggnaden i världen, har en grund för betong och stål. (Fotokredit: Leandro Neumann Ciuffo / Flickr)

Om betongen är så stark och omslutande att den stöder miljontals pund utan att knäppa alls, varför bryter det sig ifrån när det slås av en hammare? Skulle inte ett sådant starkt material kunna hålla upp mot några slag som svungit av en människa?

Kompressiv styrka av betong

Ett betongblock. (Foto Kredit: katorisi / Wikimedia Commons)

Betong i sig är dock ett mycket sprött material. I mer tekniska termer kan man säga att betongen har mycket låg draghållfasthet.

Draghållfasthet betong

Betong är inte bra för att motstå dragkrafter. (Fotokredit: Pixabay)

Dessutom är betongen särskilt svag vid hantering av skjuvspänning (den kraft som tenderar att orsaka deformation i ett material) och har dålig elasticitet. Vad det innebär är att den inte har förmåga att absorbera krafter genom att tillfälligt sträcka eller komprimera (på en mikroskopisk nivå, förstås) som ett gummiband eller vår.

Betong kan hantera kompression, men det börjar misslyckas när det är "utsträckt" på grund av dragkrafter.

Därför kommer en betongplatta inte att bryta med bara ett hammarslag (om inte hammaren hanteras av Hulk), men efter några kraftfulla träffar blir sprickorna i plattan tillräckligt stora för att sönderfalla hela plattan.

Hur kan betongens draghållfasthet ökas?

Lägg märke till stålstängerna. De ger draghållfasthet till betongstrukturen. (Foto Kredit: bezaat.com)

Denna typ av betong, det vill säga som har stål i den, kallas armerad betong, eftersom den gör betong inte bara starkare, men låter också den böjas och böja något utan att bryta!