Il calcestruzzo è un materiale da costruzione composto da sabbia, acqua, ghiaia e cemento Portland. Quando questa miscela si indurisce, o indurisce, forma un materiale molto forte e durevole. A causa della sua forza e resilienza, il calcestruzzo è ampiamente utilizzato per costruire edifici, strade e una varietà di altre strutture. Quando si costruisce con il calcestruzzo, è importante capire se può resistere alle forze di compressione nella struttura in cui viene utilizzato. Un modo per misurarlo è testare la resistenza alla compressione del calcestruzzo, o quanto bene resiste alle pressioni di compressione intorno ad esso.
Sebbene il calcestruzzo contenga pochissimi ingredienti, l’esatto rapporto di miscelazione deve essere scelto con attenzione per garantire che il calcestruzzo funzioni come previsto. Se si aggiunge troppa o troppo poca acqua, ad esempio, è probabile che il calcestruzzo indurito si crepa o mostri segni di danneggiamento della superficie. In alcuni casi, il rapporto di miscelazione errato può portare a cedimenti strutturali, che possono comportare gravi problemi di sicurezza.
Gli installatori e le agenzie di prova indipendenti utilizzano una serie di standard di prova per verificare l’integrità del calcestruzzo appena colato. Uno dei parametri di riferimento più utilizzati è un test di resistenza alla compressione del calcestruzzo. Questo misura la capacità del materiale di resistere alle forze di compressione. Ad esempio, un’impalcato del secondo piano è soggetto alla forza di compressione delle travi posizionate sopra e sotto l’impalcato. Testando il calcestruzzo dopo che è stato versato, gli installatori possono garantire che questo pavimento sia abbastanza forte da resistere a queste forze e proteggere gli occupanti.
Il metodo di prova più comune per la resistenza alla compressione del calcestruzzo prevede che gli installatori versino tre cilindri dalla stessa miscela utilizzata sulla struttura stessa. I tre cilindri vengono posti in tubi o contenitori e dati 28 giorni per asciugare prima di essere inviati ai laboratori di prova. In laboratorio, ogni cilindro viene posizionato in una macchina che applica la forza di compressione dall’alto e dal basso del cilindro. Una volta che i cilindri si rompono o si guastano, gli agenti misurano la quantità di resistenza che ciascun cilindro è stato in grado di sopportare, quindi confrontano questi risultati con la valutazione di resistenza specificata per il calcestruzzo per vedere se corrispondono.
Persone in diverse parti del mondo utilizzano diversi sistemi di valutazione per misurare la resistenza alla compressione del calcestruzzo. Negli Stati Uniti, la resistenza del calcestruzzo viene misurata utilizzando libbre per pollice quadrato o PSI. Una miscela di calcestruzzo standard utilizzata su un marciapiede può misurare in media 3,000 PSI, sebbene le valutazioni esatte debbano essere determinate da un ingegnere strutturale. I paesi che utilizzano il sistema metrico misurano questa resistenza alla compressione utilizzando megapascal o Newton di forza per metro quadrato. Una miscela di calcestruzzo che misura 3,000 PSI equivale a circa 20 megapascal.
La resistenza alla compressione del calcestruzzo non deve essere confusa con la resistenza alla trazione. La resistenza alla trazione misura la capacità del calcestruzzo di resistere alle forze laterali o di resistere allo strappo da entrambi i lati. Mentre il calcestruzzo ha una resistenza alla compressione abbastanza elevata, generalmente ha una scarsa resistenza alla trazione. Molti installatori aggiungono acciaio di rinforzo o tondo per cemento armato per migliorare la resistenza alla trazione del calcestruzzo. Per aumentare la resistenza alla compressione, è spesso necessario modificare il rapporto di miscelazione o aggiungere indurenti speciali.