مقاومة الانضغاط
مقاومة الانضغاط بالإنگليزية: Compressive Strength: هي مقدرة المادة على مقاومة القوى الضاغطة محوريًا. وعند الوصول إلى حدود مقاومة الانضغاط، تتحطم المادة. يمكن تصنيع الخرسانة ليكون لها مقاومة انضغاط عالية، فالكثير من الخرسانات ذات مقاومة انضغاط تزيد عن (50 MPa)، بينما لا تزيد مقاومة الانضغاط لبعض المواد، مثل الحجر الرملي، عن (5 إلىعشرة MPa).
مقدمة
الشد
الانضغاط
عندما تخضع عينة من مادة ما إلى حمل يؤدي إلى استطالتها ينطق عن العملية أنها عملية شد. وباللقاء، إذا أدى الحمل إلى انضغاط العينة وتقصيرها ينطق عن العملية أنها عملية ضغط.
وعلى المستوى الذري، يتم تباعد الذرات عن بعضها في عملية الشد، بينما يتم ضغطها على بعضها في عملية الانضغاط. وبما حتى الذرات في الأجسام الصلبة تحاول دائمًا حتى تجد لنفسها وضع متوازن بين الذرات، تبرز قوى خلال تام المادة تعاكس كلا العمليتين: الشد والضغط. هذه الظاهرة التي تعم على المستوى الذري هي متشابهة في الحالتين. وهذا ما يعطي تشابهًا في السلوك والخصائص على المستوى المنظور. الفرق الأساسي من طبيعة الحال بين طريقتي التحميل هي إشارة الانفعال الذي سيكون موجبًا في حالة الشد، وسالبًا في حالة الضغط.
مقاومة الانضغاط
مقاومة الانضغاط للمادة بالتعريف هي قيمة إجهاد الضغط المحوري الذي تصل إليه المادة عند الانهيار التام. يتم الحصول على مقاومة الانضغاط عادة باستخدام اختبار الانضغاط. الجهاز المستخدم في هذا الاختبار هونفسه المستخدم في اختبار الشد. وكما يمكننا التخيل، فإن العينة الاسطوانية عادة يفترض أن تقصر وتنتشر جانبيًا بشكل قطري.
يرسم منحنى الإجهاد-الانفعال من قبل الجهاز ويكون مشابهًا للشكل جانبًا.
تشير النقطة الحمراء على المنحني إلى قوة انضغاط المادة. حتى في اختبار الانضغاط يوجد منطقة خطية تخضع فيه المادة إلى قانون هوك.
حيث يشير الحرف E إلى معامل يونغ للانضغاط. هذه المنطقة الخطية تنتهي عند ما يسمى بنقطة الخضوع. تتصرف المادة فوق هذه النقطة بشكل لدن ولن تعود إلى طولها الأصلي بعد زوال الحمل.
الإجهاد الهندسي والإجهاد الحقيقي
يوجد فرق بين الإجهاد الهندسي والإجهاد الحقيقي. حيث يعهد الإجهاد المحوري البسيط بالعلاقة:
حيث:
F = الحمل المطبق بالنيوتن.
A = مساحة المبتر العرضي للعينة [m2]
إن المساحة العملية للعينة الخاضعة للانفعال تتغير خلال عملية الانضغاط. وفي الحقيقة تكون المساحة تابع للحمل المطبق، أي : A = f(F). في الواقع، يمكننا حتى نعهد الإجهاد بأنه القوة مقسمة على مساحة العينة عند بدابة التجربة. وهذا ما يعهد بالإجهاد الهندسي ويعهد بالعلاقة:
A0=مساحة المبتر العرضي الأصلي للعينة [m2]
وبالتالي سيعهد الانفعال الهندسي بأنه:
حيث:
l = طول العينة الحالي [m]
l0 = طول العينة الأصلي [m]
وبالتالي سيشير إجهاد الانضغاط إلى نقطة الانهيار على منحني الإجهاد الانفعال الهندسي،
المعهد كما يلي:
حيث: F* = الحمل المطبق قبل الانهيار تمامًا.
l* = طول العينة قبل الانهيار تمامًا.
