Le proprietà fisiche dei materiali da costruzione determinano come e perché li usi. Prendi, ad esempio, blocchi di cemento. Questi blocchi assumono numerose dimensioni e forme, sebbene presentino un elevato grado di resistenza rispetto alle loro dimensioni. Per questo motivo, compaiono comunemente in operazioni portanti come colonne di supporto, basamenti, pareti e fondazioni. La comprensione della capacità portante dei blocchi in calcestruzzo richiede una panoramica completa dei fattori che influenzano la loro resistenza.
credito: Polka Dot Images / Polka Dot / Getty Images Non tutti i blocchi di cemento sembrano blocchi di cemento.Il problema
Determinare la capacità portante di un blocco di cemento risulta più o meno impossibile senza contesto. I blocchi di cemento sono disponibili in una miriade di dimensioni, numerose forme e contengono una varietà di ingredienti. Oltre alle considerazioni materiali, il contesto strutturale di un blocco di calcestruzzo influisce fortemente sulla sua capacità di carico. Per determinare la capacità portante di un blocco, che può eseguire una gamma di centinaia, se non migliaia, di libbre, è necessario testare il blocco effettivo nel suo contesto.
Contesto strutturale
Numerosi fattori strutturali influiscono sulla quantità di peso che può contenere un blocco di cemento. Ad esempio, il peso applicato a un punto concentrato su un blocco tramite una colonna di supporto presenta una sollecitazione maggiore rispetto alla distribuzione del peso su una vasta area. Per questo motivo, un blocco utilizzato per supportare una colonna può avere un peso inferiore rispetto allo stesso blocco utilizzato per supportare una lastra. Inoltre, i blocchi in una rete di distribuzione del peso possono supportare più peso di quelli usati singolarmente come unità portanti. Ad esempio, una parete di blocchi, in particolare una rinforzata con travi di acciaio, può sopportare carichi più pesanti della somma della capacità di carico di ogni singolo blocco.
Considerazioni materiali
Il materiale utilizzato nella costruzione di un blocco di cemento influisce sulla sua capacità di carico. Ad esempio, un blocco di cemento da 10 per 8 per 16 pollici realizzato con polvere di pietra può sostenere più peso di un blocco di 15 per 12 per 24 pollici fatto con sabbia, perché la polvere di pietra presenta un peso maggiore e forza della sabbia. Inoltre, alcuni blocchi di cemento presentano fori, mentre altri comprendono solide lastre di materiale. Un blocco di grandi dimensioni con fori di grandi dimensioni può sopportare meno peso di un blocco più piccolo senza fori. Un grande blocco distribuisce il peso su una grande area, tuttavia, e potenzialmente serve come mezzo migliore per la distribuzione del peso, nonostante la sua capacità di carico.
Standards
Secondo gli standard pubblicati nel 2003 da ASTM, un edificio internazionale standard senza scopo di lucro, tutti i blocchi di cemento devono supportare almeno 1.700 libbre di peso per pollice quadrato (PSI). Questo standard descrive tuttavia solo i requisiti minimi. Un blocco di piccole dimensioni può supportare un peso maggiore rispetto a un blocco di grandi dimensioni se presenta una capacità portante di libbre abbastanza elevate per pollice quadrato. La determinazione di un indice di PSI richiede l'applicazione del peso su un blocco fino a quando non si rompe e la divisione della pressione che ha fatto rompere il blocco per i pollici quadrati totali nel blocco. Questo è più complicato di quanto sembri perché le forme tridimensionali, come i blocchi di cemento, misurano in unità a cubetti, non quadrate.
