Ehitusmaterjalide füüsikalised omadused määravad, kuidas ja miks te neid kasutate. Võtame näiteks betoonplokid. Nendel plokkidel on arvukalt suurusi ja kuju, ehkki kõigil on nende suuruse suhtes kõrge tugevusaste. Seetõttu esinevad nad tavaliselt kandvates toimingutes, näiteks tugisambad, tugijaamad, seinad ja vundamendid. Betoonplokkide kandevõime mõistmine nõuab nende tugevust mõjutavate tegurite täielikku ülevaadet.
krediit: Polka Dot Images / Polka Dot / Getty ImagesKõik betoonplokid ei näe välja nagu tuhaplokid.Probleem
Betoonploki kandevõime määramine osutub ilma konteksti enam-vähem võimatuks. Betoonplokid on tohutu suurusega, paljude kujuga ja sisaldavad mitmesuguseid koostisosi. Lisaks materiaalsetele kaalutlustele mõjutab betoonploki struktuurne kontekst tugevalt selle kandevõimet. Ploki, mis võib läbi viia sadade, kui mitte tuhandete naelte ulatust, kandevõime määramiseks peate testima tegelikku plokki selle kontekstis.
Struktuuriline kontekst
Betoonploki raskust mõjutavad mitmed struktuurilised tegurid. Näiteks kaal, mis kantakse tugiposti kaudu ploki kontsentreeritud punktile, avaldab suuremat koormust kui kaal, mis jaotub laiale alale. Seetõttu võib veeru toestamiseks kasutatav plokk kanda vähem kaalu kui sama plokk, mida kasutatakse tahvli toetamiseks. Lisaks saavad kaalujaotusvõrgu plokid toetada rohkem kaalu kui need, mida kasutatakse eraldi kandevõimetena. Näiteks plokkidest sein, eriti terasest taladega tugevdatud sein, võib kanda suuremaid koormusi kui iga üksiku ploki summaarne kandevõime.
Materiaalsed kaalutlused
Betoonploki ehitamisel kasutatud materjal mõjutab selle kandevõimet. Näiteks võib kivitolmuga tehtud 10–8 kuni 16-tollise betoonploki toestamine olla suurem kui liivaga tehtud 15–12 kuni 24-tollise ploki korral, kuna kivitolm on suurema kaalu ja tugevus kui liiv. Samuti on mõnel betoonplokil auke, teistes aga tahkeid materjale. Suurte aukudega suur plokk võib kanda vähem kaalu kui väiksem aukudeta plokk. Suur plokk jaotab kaalu siiski suurele alale ja on vaatamata selle kandevõimele potentsiaalselt parem kaalu jaotamise viis.
Standardid
Vastavalt ASTMi poolt 2003. aastal avaldatud mittetulunduslike ehitusstandardite standarditele peavad kõik betoonplokid kandma vähemalt 1700 naela kaalu ruuttollist (PSI). See standard kirjeldab siiski ainult miinimumnõudeid. Väike plokk võib toetada rohkem kaalu kui suur, kui selle kandevõime ruuttollides on piisavalt kõrge. PSI hinnangu määramiseks tuleb plokile rakendada kaalu, kuni see praguneb, ja jagada ploki purunemise põhjustanud rõhk ploki ruut tolli koguarvuga. See on keerulisem, kui tundub, kuna kolmemõõtmelised kujundid, näiteks betoonplokid, mõõdavad kuubikujulisi, mitte ruudukujulisi ühikuid.
