A tartószerkezeti tervező beton és vasbeton szerkezet tervezése esetén szilárdságtani és egyéb megfontolások alapján (pl. környezeti osztály, egyéb előírás, elérhető beton stb.) alapján előírja a szerkezet beton szilárdsági osztályát. A beton szilárdsági osztályának szabványos jelölése:
C fck,cyl/fck,cube
ahol:
fck,cyl
beton nyomószilárdságának előírt jellemző értéke (karakterisztikus értéke) 28 napos korban, kizsaluzás után végig víz alatt tárolt Ø150×300 mm méretű próbahengeren
fck,cube
beton nyomószilárdságának előírt jellemző értéke (karakterisztikus értéke) 28 napos korban, kizsaluzás után végig víz alatt tárolt 150 mm élhosszúságú kockán
A szilárdsági vizsgálat pontos menetét MSZ EN 12390 szabványsorozat adja meg, a kiértékelés menetét pedig az MSZ EN 206 szabvány.
Próbakeveréskor a próbatest szilárdságára szigorúbbak a feltételek, mivel a próbakeverés laboratóriumi körülmények között zajlik. A betonnak a tervezett szilárdságot a beton átadás-átvételekor kell elérnie, ekkor vehető szabványos próbatest, melyet szabványos körülmények között tárolva (leginkább víz alatt) a meghatározott időpontban (leginkább 28 napos korban) kell vizsgálni. Ekkor kell elérnie az MSZ EN 206 szabvány által meghatározott egyedi és átlag szilárdsági értékeket (1. ábra).
1. ábra: A beton nyomófeszültségei (Kausay, 2020)
Ha ez a vizsgálat nem történt meg roncsolásmentes (Schmidt kalapács) vagy roncsolásos (kifúrt magminta) vizsgálattal tudjuk meghatározni a beton szilárdságát.
A kifúrt magminta jellemzően egy Ø100 átmérőjű fúrókoronggal történik, amit 100 mm hosszú darabokra vágnak, hogy Ø100×100 mm méretű próbahengereket kapjunk. Ezeknek a vizsgálata az MSZ EN 12504-1 szabvány alapján történik.
A vizsgálati eredményekből határozható meg a beépített beton szilárdságának tervezési értéke az MSZ EN 13670 szabvány alapján kerül meghatározásra. A különböző méretű és arányú próbatestek között a következő átváltásokkal lehet számolni:
Amennyiben a beton szilárdsági osztálya C20/25 és C50/60 között van:
fci,cyl,t = 0,75 fci,cyl,100×100,H,t
fci,cube,t = 0,92 fci,cyl,100×100,H,t = 0,92 fci,cube,H,t
ahol a t jelöli a próbatest korát.
Ezek alapján a kifúrt Ø100×100 mm méretű próbahengereken mért szilárdság megegyezik a 150 mm-es vegyesen tárolt kocka szilárdságával, illetve a 75%-a megegyezik a szabványos hengerszilárdsággal.
A kifúrt mintán mért szilárdságból a karakterisztikus, illetve tervezési érték a következőképp számítható:
fck,cyl,t = fcm,cyl,t – 8
fcd,t = fck,cyl,t / γC,red4
ahol m jelöli az átlagértékeket, γC,red4 = 1,3 (MSZ EN 1992-1-1:2010 szabvány A melléklete alapján).
A méretezés során igazolni kell:
σcu ≤ fcd,t
ahol σcu a betonban keletkező nyomófeszültség.
Amennyiben a terhek nem változtak és a méretezés igazolt egy szilárdsági osztályra, akkor a kapott fcd,t értéket kell összehasonlítani a szilárdsági osztály által meghatározott fcd értékkel.