Come fare cemento, proporzioni, calcolo della composizione del mix di calcestruzzo

Il calcestruzzo è un materiale da costruzione costituito da un legante, sabbia e cariche, che si trasforma in pietra a causa della solidificazione. Nessuna costruzione moderna può fare a meno del cemento, che si tratti della costruzione di grattacieli o della creazione di percorsi da giardino. A causa delle sue proprietà e durata, il calcestruzzo è stato a lungo utilizzato dall'uomo per ottenere il design della forma e della forza richieste. Tuttavia, vi è un avvertimento: solo il calcestruzzo correttamente realizzato soddisferà tutti i requisiti. Come rendere concreto, che non sarà solo forte, ma anche duraturo? Entriamo nell'essenza di questo problema e scopriamo tutti i dettagli per creare il giusto mix di calcestruzzo.

L'ingrediente più importante è il cemento

Nel cemento di qualsiasi marca, il cemento agisce sempre come legante. Esistono molti tipi di cemento, come cemento Portland, cemento Portland di scoria, cementi ad indurimento rapido e altri. Tutti differiscono sia nella qualità del legame che nelle condizioni d'uso del prodotto finale. Il cemento Portland è più spesso usato nella costruzione. Tutti i cementi utilizzati per la costruzione sono suddivisi in marchi che indicano il carico finale sul prodotto finito in megapascal. In ambito domestico - vengono aggiunte la lettera D e il numero che indica la percentuale di impurità. Ad esempio, il cemento Portland M400-D20 è un materiale, il cui prodotto finito resiste a un carico di 400 MPa, contenente fino al 20% di impurità.

Dati sulle marche di cemento necessarie per ottenere un determinato marchio di calcestruzzo, in normali condizioni di indurimento:

Nella produzione di calcestruzzo di alta qualità, 300 e oltre, per ragioni economiche è necessario utilizzare la marca di cemento, che è 2-2,5 volte superiore alla marca di cemento.

Nelle costruzioni domestiche, viene spesso utilizzata la marca 400 Portland, la cui resistenza è sufficiente per questo scopo. Nella costruzione industriale, i cementi 500 di marca vengono utilizzati più spesso e in presenza di carichi pesanti vengono utilizzati cementi speciali di alta qualità. Per calcolare correttamente le proporzioni del calcestruzzo, è necessario avere informazioni accurate sulla marca e sulla qualità del cemento da cui si andrà a costruire.

Un altro aspetto importante è la freschezza: il cemento ha una durata di conservazione e alla fine perde le sue proprietà. Cemento fresco - polvere sciolta, senza grumi e guarnizioni. Se vedete che ci sono pezzi densi nella massa di cemento, allora tale cemento non dovrebbe essere usato nel lavoro - ha assorbito umidità e ha già perso le sue proprietà leganti.

Sabbia: cosa succede e cosa è necessario

La sabbia può anche essere diversa. E il risultato finale dipende direttamente dalla qualità di questo componente.

In base alle dimensioni delle particelle, le sabbie sono suddivise in:

Nella produzione di calcestruzzo vengono utilizzati tutti i tipi di sabbia, ma se nella sabbia c'è molta polvere o particelle di argilla, ciò può compromettere significativamente le caratteristiche della miscela. Ciò è particolarmente vero per la sabbia fine contenente una percentuale significativa di polvere nella composizione, è di scarsa utilità per la preparazione del calcestruzzo e viene utilizzata come ultima risorsa.

Come preparare un calcestruzzo di buona qualità e allo stesso tempo non fare soldi con la sabbia? Tutto è semplice - dovresti usare sabbia di mare o di fiume - questi sono i tipi di materiali da costruzione più puliti che non trasportano particelle di polvere o argilla. Bisogna fare attenzione per garantire che la sabbia sia pulita e priva di inquinamento organico. La sabbia di carriera può essere molto sporca - spesso non viene utilizzata in costruzione senza una preparazione preliminare, incluso il lavaggio e la difesa. Può contenere anche molti rifiuti organici - radici, foglie, rami e corteccia di alberi. A colpo di tale impurità in concreto, l'apparizione di vuoto nello spessore è possibile, a causa di ciò, soffre la resistenza.

Un altro parametro importante da considerare è l'umidità della sabbia. Anche il materiale asciutto nell'aspetto può contenere fino al 2% di acqua e bagnato - tutto il 10%. Questo può disturbare le proporzioni del calcestruzzo e causare una diminuzione della forza in futuro.

Pietrisco e ghiaia - i riempitivi più popolari per calcestruzzo

Il riempitivo principale per calcestruzzo di tutti i tipi è il pietrisco o la ghiaia - roccia frantumata. La pietrisco più comunemente usato. È anche diviso in frazioni e presenta una superficie ruvida e irregolare. Quando si seleziona la composizione del calcestruzzo, si dovrebbe anche notare che i ciottoli di mare o di fiume non possono servire come sostituto per le macerie, poiché la superficie liscia e lucidata con acqua altera in modo significativo l'adesione della pietra agli altri componenti della miscela.

La pietra schiacciata è suddivisa nelle seguenti frazioni:

Affinché il cemento rimanga in piedi per molti anni e non collassi, ricorda che la dimensione massima delle pietre nella ghiaia non deve superare 1/3 dello spessore minimo del prodotto futuro.

Prendono anche in considerazione tale indicatore come il vuoto di riempimento - il volume di spazio vuoto tra le pietre macerie. È facile da calcolare: prendi un secchio di volume noto, riempilo di macerie fino all'orlo e versa l'acqua in esso con un recipiente di misurazione. Sapendo quanto liquido è entrato, possiamo calcolare il vuoto delle macerie. Ad esempio, se in un secchio di macerie da 10 litri sono saliti 4 litri di acqua, il vuoto di queste macerie è del 40%. Più piccolo è il vuoto del riempitivo, meno consumo di sabbia e, soprattutto, cemento.

Per massimizzare il riempimento dei vuoti, è necessario applicare diverse frazioni di pietra frantumata: piccola, media, grande. Va tenuto presente che le multe dovrebbero essere almeno 1/3 delle macerie totali.

Oltre alle macerie di granito e ghiaia, a seconda dello scopo del calcestruzzo, vengono utilizzate argilla espansa, scorie d'altoforno e altri riempitivi di origine artificiale. Per calcestruzzo leggero utilizzare trucioli di legno e polistirene espanso triturato. Per calcestruzzo ultraleggero - gas e aria. Tuttavia, la creazione di calcestruzzo leggero e ultraleggero è associata a una serie di difficoltà, ed è improbabile che sia possibile produrre correttamente un tale prodotto al di fuori del laboratorio industriale.

A seconda della densità, tutti gli aggregati per calcestruzzo sono suddivisi in porosi (2000 kg / m ³ ) e densi (2000 kg / m ³ ). Inoltre, non dimenticare che i filler naturali hanno una piccola radiazione di fondo, che è inerente a tutte le rocce di granito. Naturalmente, questa non è una fonte di inquinamento da radiazioni, ma vale comunque la pena ricordare su questa proprietà della pietra naturale come riempitivo concreto.

Requisiti idrici per la produzione di calcestruzzo

L'acqua non è meno importante di un componente del cemento o della sabbia. Di regola si può prendere una semplice verità: qualsiasi acqua potabile è adatta anche al mescolamento del calcestruzzo. In nessun caso non è possibile utilizzare acqua da una fonte sconosciuta, acque reflue dopo la produzione, palude e altra acqua, di cui la qualità non si è sicuri. La composizione chimica e altri indicatori dell'acqua possono influenzare notevolmente le caratteristiche di resistenza del calcestruzzo finito.

Tabella n. 1. Consumo di acqua (l / m ³ ) con diversi grani di riempimento:

È importante ricordare che il calcolo della composizione del calcestruzzo include tutta l'umidità presente nei materiali da costruzione prima che vengano miscelati. Se, ad esempio, le scorie di altoforno sono progettate come riempitivo, anche la sua umidità è importante - in effetti, si tratta di acqua "extra", che è difficile da prendere in considerazione, ma può semplicemente rovinare la soluzione pronta.

Un altro indicatore importante dipende dalla quantità di acqua - la plasticità del calcestruzzo finito. Per ottenere il calcestruzzo plastico, l'acqua deve essere aggiunta rigorosamente secondo la norma. Anche il superamento del tasso richiesto è dannoso, così come la mancanza di spaccature di calcestruzzo e acqua, e perde la sua qualità. Quando si mescola la miscela di calcestruzzo, la plasticità del calcestruzzo è determinata dall'occhio. Se il calcestruzzo scivola spontaneamente con una vanga orizzontale, allora è considerato molto plastico. Se da una pala striscia solo quando è leggermente inclinato, allora il cemento è considerato di plastica media. Quando il cemento non scivola giù nemmeno con una pala a prua, è considerato poco di plastica. Quando il cemento giace su una vanga con una collinetta, è considerato non di plastica. È impossibile rendere il calcestruzzo troppo liquido in quanto perde le sue qualità.

Resistenza e qualità del calcestruzzo

Il grado di calcestruzzo è la capacità del prodotto finito di sopportare un carico di 1 cm ² senza danni. Il marchio di calcestruzzo è determinato il 28 ° giorno dopo la sua fabbricazione. Il fatto è che il calcestruzzo più veloce guadagna forza in 7 giorni. Durante questo periodo, può guadagnare fino al 40% di forza. Dopo 7 giorni, una buona dose di forza arriva a 28 giorni.Dopo il passaggio di 28 giorni, l'aumento di forza diminuisce bruscamente, ma continua per qualche tempo.

Grafico della forza del calcestruzzo, in condizioni normali.

Come calcolare la composizione del calcestruzzo

Per calcolare correttamente la composizione del calcestruzzo, è importante disporre di determinati dati.

Questi includono:

• Grado di calcestruzzo richiesto;
• Duttilità richiesta della miscela;
• Grado di cemento;
• Dati sulla composizione granulometrica di sabbia e macerie.

Esistono due modi per calcolare la composizione del calcestruzzo, in base al rapporto in peso tra cemento, sabbia e macerie e il rapporto in volume di questi materiali. Sia nel primo che nel secondo caso il cemento viene sempre considerato come una unità (per una parte) e tutti gli altri componenti della miscela di calcestruzzo come parte del peso o del volume del cemento.

Calcolo della composizione del calcestruzzo in peso

Calcoliamo la composizione, per produrre un calcestruzzo di media plasticità, il cui segno di forza sarà M200 per 28 giorni.

Supponiamo di avere:

• cemento Portland M400;
• pietra frantumata di media frazione;

per All'inizio abbiamo bisogno di determinare il rapporto acqua cemento (W / C). V / C è la proporzione del peso di acqua e cemento, che è necessario per la preparazione del calcestruzzo di una certa forza. Questo indicatore è determinato dalle formule o empiricamente. Proponiamo i valori già trovati di V / C, che sono raccolti sotto forma di tabella.

Tabella n. 2. Valori di W / C per vari tipi di calcestruzzo.

Gradi cemento	gradi di calcestruzzo
	100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	-
	0,80	0. 70	0. 60	0. 55	0. 45	-
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
	0 , 90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		-	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
	-	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		-	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
	-	1	0,80	0,73	0,68	0,55
- indicatori per ghiaia. - indicatori per macerie.

Conoscendo il grado di calcestruzzo richiesto e il grado di cemento utilizzato, troviamo il valore di W / C. In questo caso, sarà 0.63.

Ora dalla tabella n. 1 troviamo la quantità d'acqua necessaria per produrre un calcestruzzo di media plasticità, con una ghiaia di 40 mm. Di conseguenza, otteniamo un valore di 190 l / m ³ .

Successivamente possiamo calcolare la quantità di cemento necessaria per 1 m ³ calcestruzzo. Per fare questo, 190 l / m ³ dividere per 0,68 e ottenere 279 kg. cemento. Dalla tabella n. 3 troviamo le proporzioni della miscela di calcestruzzo, per il grado richiesto di calcestruzzo M200 e il grado di cemento M400.

Tabella n. 3. Rapporti di peso tra cemento, sabbia e detriti.

Il rapporto C: P: U sarà 1: 2.8: 4.8. Se abbiamo bisogno di cemento 279 kg, quindi 279 * 2,8 = 781 kg. sabbia e 279 * 4,8 = 1339 kg. macerie. Totale risulta che per la preparazione di 1 m ³ calcestruzzo di media plasticità e marchio M200 da cemento Portland M400 e pietrisco di media frazione, è necessario:

A casa, un secchio da 10 litri viene spesso utilizzato per misurare vari materiali sfusi. Per rendere più semplice la misurazione dei materiali, forniremo i dati sulla massa di un materiale contenuto in un secchio da 10 litri:

• Cemento - 13 - 15 kg, dipende dal sigillo.
• Sabbia - 14 - 17 kg, a seconda dell'umidità.
• Pietrisco o ghiaia - 15 - 17 kg, a seconda delle dimensioni della frazione.

Dovrebbe essere compreso che il metodo di questo calcolo è leggermente inferiore ai metodi usati nella costruzione di oggetti di grandi dimensioni, ma questo è molto meglio del principio - abbiamo più cemento per renderlo più forte.

Oltre all'uso delle proporzioni in base al peso, vengono utilizzate anche le proporzioni della composizione del calcestruzzo per volume. Tuttavia, questo metodo è meno preciso.

Tabella n. 4. Rapporti volumetrici di cemento, sabbia e pietrisco per calcestruzzo di diversi gradi:

Come impastare il calcestruzzo

Esiste un metodo di impastatura manuale e uno meccanizzato con betoniere e miscelatori.

Metodo manuale dell'impasto del calcestruzzo

Consideriamo il metodo manuale di impastatura, il più popolare nella costruzione domestica. Per la corretta miscelazione della miscela, è necessario un contenitore in cui tutti i componenti saranno mescolati. Questo può essere un normale trogolo o un contenitore appositamente raccolto. Tutta la sabbia necessaria per l'impasto viene versata in essa e il cemento viene versato nel solco nel mezzo. Dopo che la sabbia è stata completamente mescolata con il cemento, si ottiene una massa grigia omogenea. Quindi il materiale risultante viene inumidito con acqua e nuovamente ben miscelato. Successivamente, viene aggiunta la pietra frantumata e la miscela viene disturbata nello stato in cui la soluzione coprirà ogni pietra del riempitivo. Allo stesso tempo, l'acqua viene aggiunta gradualmente, la cui quantità dipende dalla plasticità richiesta. Dopo che la miscela diventa omogenea e tutte le pietre aggregate sono coperte con malta, il calcestruzzo è pronto per la posa.

Con il metodo di impastatura manuale, c'è un punto importante, ovvero la velocità di posa del calcestruzzo. Anche con un leggero ritardo, il calcestruzzo nel trogolo può esfoliare (sembra acqua che esce dall'alto) e perdere alcune delle sue proprietà. Pertanto, è importante posare rapidamente il calcestruzzo nella cassaforma.
Il modo migliore per preparare il calcestruzzo sarà un metodo meccanico di impastare usando una betoniera. I vantaggi di questo metodo saranno garantiti per ottenere una miscela omogenea e alta qualità del calcestruzzo risultante.

Calcestruzzo impastatore in betoniera

Per impastare in betoniera, versare prima il cemento e versare almeno acqua. Dopo aver ricevuto un'emulsione omogenea, la sabbia viene aggiunta al mescolatore in proporzione. Successivamente, la soluzione interferisce con l'aggiunta della quantità d'acqua richiesta. Dopo aver ricevuto la soluzione, un riempitivo può essere versato nella betoniera.

Il vantaggio del metodo meccanico di miscelazione è che il calcestruzzo non si separa e può rimanere nel miscelatore rotante per un massimo di un'ora senza perdere le sue proprietà. Tuttavia, il mixer non deve essere posizionato lontano dal luogo di posa - al fine di evitare la perdita di calcestruzzo delle sue proprietà durante la consegna.

Seguendo queste semplici regole, otterrete materiale strutturale affidabile, che con il passare degli anni diventerà più forte!