ბეტონის სიმტკიცე
ბეტონის სიმტკიცე – ბეტონის უნარი გაუძლოს გარეშე მექანიკურ ზემოქმედებას. ბეტონი იშლება დატვირთვის შედეგად იმ შემთხვევაში, როდესაც ელემენტის მთელ განივკვეთში გადაილახება მასალის სიმტკიცის ზღვარი ანუ ერთი ნაწილის მეორისაგან მოგლეჯის წინაღობა. დაშლას დაძაბულობის ადგილებში, წინ უსწრებს მიკრობზარების გაჩენა, რაც იწვევს ბეტონის სტრუქტურის თანდათანობით შესუსტებას. კუმშვისას ბეტონი იშლება მოქმედი დატვირთვის მართობი მიმართულებით. ბეტონის Rბ სიმტკიცე გარკვეულ დროში და გამაგრების ნორმალურ პირობებში (ტემპერატურა 20±3°C და ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა 90-100%) დამოკიდებულია ორ ძირითად ფაქტორზე – ცემენტის Rც სიმტკიცეზე (აქტიურობაზე) და წყალცემენტის ფარდობაზე (წ/ც). ბეტონის სიმტკიცე პირდაპირ პროპორციულია ცემენტის სიმტკიცის. ბეტონის სიმტკიცე წყალცემენტის ფარდობაზე დამოკიდებულებას კი ჰიპერბოლის სახე აქვს, რომელიც აიხსნება შემდეგი მიზეზებით: ცემენტი გამაგრების დროს იერთებს თავისი მასის 10-20% წყალს. ამასთან, ბეტონის ნარევი რომ პლასტიკური იყოს, მას უმატებენ გაცილებით მეტ წყალს (ცემენტის მასის 40-70%, წ/ც = 0,4-0,7), რადგან თუ წ/ც ≤ 0,2, მაშინ ბეტონის ნარევი იქნება თითქმის მშრალი და მისი ჩაწყობა კონსტრუქციაში და ნაკეთობაში იქნება შეუძლებელი. ზედმეტი წყალი, რომელიც რეაქციაში არ შედის ცემენტთან, რჩება ბეტონში წყლის წვეთების სახით ან აორთქლდება და დატოვებს თავის ადგილზე ჰაერის ფორებს. ორივე შემთხვევაში ფორების არსებობა ასუსტებს ბეტონს: რაც მეტი იქნება იგი, ე.ი. რაც მეტია წყალცემენტის ფარდობა, მით ნაკლებია ბეტონის სიმტკიცე ამგვარად, წყალცემენტის ფარდობის კანონი გვიჩვენებს მის დიდ გავლენას ბეტონის სიმკვრივესა და სიმტკიცეზე. ეს დამოკიდებულება ვრცელდება მხოლოდ წ/ც-ის გარკვეულ საზღვრებში. ძალიან დაბალი წყალცემენტის ფარდობისას, ცემენტის და წყლის დიდი ხარჯის შემთხვევაშიც კი, არ მიიღება ადვილჩაწყობადი და აუცილებელი სიმკვრივის ბეტონი, ამიტომ დამოკიდებულება ირღვევა წ/ც ფარდობის შემცირებით ბეტონის სიმტკიცე არა თუ იზრდება, არამედ მცირდება. ამ შემთხვევაში ბეტონის სიმტკიცე კლებაში გარკვეულ როლს თამაშობს ის, რომ ცემენტის ჰიდრატაცია ნორმალურად სრულად მიმდინარეობს მხოლოდ იმ შემთხვევაში როცა გვაქვს წყლის ზედმეტი (2-3-ჯერ) ხარჯი, ვიდრე საჭიროა ცემენტის ჰიდრატაციისათვის. ამ ზედმეტი წყლის შემცირება გარკვეული საზღვრების ქვემოთ, იწვევს ცემენტის არასრულ ჰიდრატაციას და, შესაბამისად, ბეტონის სიმტკიცის შემცირებას. სიმტკიცის დამოკიდებულება წ/ც-ის ფარდობაზე დაცულია მხოლოდ მაშინ, როდესაც ბეტონი მზადდება ერთნაირ მასალაზე, ნარევი ერთი და იმავე ძვრადობისაა და გამოიყენება ბეტონის არევის, მომზადებისა და ჩაწყობის ერთნაირი მეთოდი. ბეტონის სიმტკიცეზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ცემენტის სახეობა, შემვსების ფორმა და ზედაპირის ხასიათი, მომზადების მეთოდი და სხვ. ფაქტორები. წიდაპორტლანდცემენტის, პუცოლანური და ბელიტური პორტლანდცემენტის გამოყენების შემთხვევაში ბეტონის სიმტკიცე 28 დღის ასაკში ერთი და იმავე წყალცემენტის ფარდობით, შეიძლება იყოს 15-20%-ით ნაკლები, ვიდრე ჩვეულებრივ პორტლანდცემენტზე დამზადებული ბეტონისა. ხრეშზე დამზადებული ბეტონის სიმტკიცე ჩვეულებრივ 10-20%-ით ნაკლებია, ღორღზე დამზადებულ ბეტონის სიმტკიცეზე (ერთნაირი წ/ც-ით), იმიტომ, რომ ღორღის კუთხოვანი ფორმა და ხორკლიანი ზედაპირი უკეთ ეჭიდება ცემენტის დუღაბს. რამდენადმე ნაკლები სიმტკიცე აქვს წვრილ ქვიშაზე დამზადებულ ბეტონს. მნიშვნელოვანი გავლენა ბეტონის სიმტკიცეზე აქვს ქიმიურ დანამატებს. შემვსების სიმტკიცეს არ აქვს მნიშვნელობა, თუ იგი მეტია ცემენტის ქვის სიმტკიცეზე. ამ შემთხვევაში ბეტონი იშლება ყველაზე ნაკლები სიმტკიცის – ცემენტის ქვის საზღვარზე.
