Wat zijn de mechanische eigenschappen van beton?
De belangrijkste mechanische eigenschappen van beton zijn druksterkte en treksterkte. De druksterkte van beton is de bekendste mechanische eigenschap en in de meeste gevallen bepalend voor het draagvermogen van een betonconstructie. De treksterkte is lager en is maar ongeveer 10% van de druksterkte. In de betonvoorschriften wordt beton in de eerste plaats gekarakteriseerd met de druksterkte, uitgedrukt in sterkteklassen.
In de fase van het constructief ontwerp wordt gerekend met een bepaalde druksterkte. Deze rekenwaarde is dus een keuze van de constructeur, waarbij hij rekening houdt met economische en technische randvoorwaarden. In de uitvoeringsfase wordt beton besteld op basis van de specificaties zoals ze door de constructeur zijn verstrekt. De beton(mortel)producent zal de samenstelling zodanig kiezen dat de gevraagde sterkte wordt bereikt.
De betonvoorschriften geven een indeling in sterkteklassen.
Druksterkte
De druksterkte is de spanning waarbij een materiaal bezwijkt onder drukbelasting, uitgedrukt in N/mm2. Met de druksterkte van beton wordt in Nederland bijna altijd de karakteristieke kubusdruksterkte bedoeld. De karakteristieke kubusdruksterke, berekend uit onder geconditioneerde omstandigheden verharde en onder genormeerde omstandigheden beproefde proefstukken, bepaalt tot welke sterkteklasse het beton behoort. De karakteristieke sterkte vormt de basis van de door de constructeur toegepaste rekenwaarde van de druksterkte en de elasticiteitsmodulus voor het beton. Op grond van de sterkteklasse is weliswaar de potentiële druksterkte van het beton bekend, maar de werkelijk gerealiseerde betonsterkte is van een aantal factoren afhankelijk, waaronder de kwaliteit van de uitvoering en de verhardingsomstandigheden.
| Normaal- en zwaarbeton | Lichtbeton |
|---|---|
| C12/15 | LC12/13 |
| C20/25 | LC20/22 |
| C28/35 | LC30/33 |
| C35/45 | LC40/44 |
| C45/55 | LC50/55 |
| C53/65 | LC60/66 |
| C60/75 | LC70/77 |
| C70/85 | LC80/88 |
| C80/95 | |
| C90/105 | |
| C100/114 |
Treksterkte
De treksterkte van beton hangt weliswaar samen met de druksterkte, maar het verband tussen die twee grootheden is niet eenduidig. Dit komt mede doordat de treksterkte indirect gemeten wordt met de splijtproef. NEN-EN 1992-1-1 houdt onderstaande relatie aan:
f brep = 0,7(1,05 + 0,05 f ′ck) N/mm²
Hierin is f brep de representatieve waarde van de treksterkte. Dat wil zeggen de treksterkte, die de constructeur gebruikt voor berekeningen in doorsneden waar langdurige trekspanningen in het beton zullen optreden.
