Le miscele di calcestruzzo sono composizioni plastiche e indurenti nel tempo, costituite da materiale legante, riempitivi, plastificanti, additivi speciali e acqua. Come legante, per la preparazione del calcestruzzo, viene utilizzato cemento di varie composizioni e gradi. I riempitivi per la composizione classica sono sabbia e ghiaia. Tipi speciali di calcestruzzo possono essere riempiti con argilla espansa, scorie frantumate, scarti di legno e altri materiali che cambiano le caratteristiche tecniche del materiale.
L'aggiunta di plastificanti facilita il processo di posa del calcestruzzo e contribuisce a una migliore compattazione della miscela. Additivi speciali consentono di lavorare con il materiale a basse temperature, schiumare la miscela, aumentare la resistenza e la resistenza all'umidità o ottenere altre proprietà speciali.
Requisiti dei componenti
La qualità del calcestruzzo, le sue caratteristiche tecniche e operative dipendono dal rapporto dei componenti. Inoltre, non dovremmo dimenticare la componente economica, che è determinata, innanzitutto, dalla quantità di cemento consumato.
Pertanto, la corretta composizione della miscela di calcestruzzo e la determinazione della quantità di cemento necessaria per 1 metro cubo di calcestruzzo non solo garantiscono la qualità della costruzione, ma rendono anche economicamente fattibile il costo della sua produzione.
Cemento
L'industria moderna produce diversi tipi di cemento, fabbricati usando varie tecnologie. Per il calcestruzzo, nella maggior parte dei casi, viene utilizzato cemento Portland di quattro gradi, da M300 a M600. Il grado di cemento indica la quantità di carico che un prototipo è in grado di sopportare.
Nell'edilizia privata, il più comune è il cemento Portland M400.
Costruzione industriale di edifici e strutture, nonché il lavoro di fabbriche di prodotti in cemento armato basati sull'uso del cemento M500. Il grado più basso viene utilizzato per la preparazione di strutture in calcestruzzo. non soggetto a stress. Ad esempio, per pareti divisorie e otturazioni vuote.
Sabbia
Per la preparazione di cemento, mare, fiume o sabbia lavata setacciata viene utilizzato. Tale riempitivo non contiene polvere, detriti, particelle di argilla e altri additivi che possono compromettere la qualità del materiale finale.
La dimensione delle particelle costituenti di sabbia è divisa in:
- sottile meno di 1,2 mm;
- molto basso 1,2-1,6 mm;
- piccolo 1,6-2,0 mm;
- media 2,0-2,5 mm;
- grande 2,5-3,0 mm.
Tutti i tipi di frazioni possono essere utilizzati per il calcestruzzo, ma la dimensione delle particelle migliore sarebbe una gamma di 1,2-2,5 mm. Durante la preparazione della miscela di calcestruzzo, è necessario tenere conto del contenuto di umidità della sabbia, che può raggiungere il 10% del volume e introdurre modifiche quando si aggiunge acqua alla miscela.
Pietrisco e ghiaia
Utilizzate come secondo riempitivo, le rocce frantumate hanno anche una gradazione di dimensioni e sono divise in:
- molto piccolo 3-10 mm;
- piccolo 10-20 mm;
- medio 20-40 mm;
- grande 40-70 mm.
Le prime due frazioni sono chiamate ghiaia e la pietra più grande è chiamata pietrisco. I ciottoli di mare o di fiume con una superficie liscia non possono sostituire le particelle di terra artificialmente, in quanto non garantiranno la corretta adesione dei componenti.
Quando si sceglie un aggregato di grandi dimensioni, è necessario tenere conto del fatto che la dimensione delle particelle più grandi non deve superare 1/3 del futuro strato di calcestruzzo.
Un'importante caratteristica tecnica della pietrisco e della ghiaia è il loro vuoto, che determina la quantità di spazio libero tra le singole particelle.
Maggiore è il tasso di vuoto, più cemento e sabbia saranno necessari per preparare una miscela di calcestruzzo di alta qualità. A seconda di ciò, i riempitivi per pietre sono divisi in porosi fino a 2000 kg / m3 e denso più di 2000 kg / m3.
Calcolo del consumo di componenti per la preparazione del calcestruzzo
Per la corretta determinazione del rapporto tra i componenti della miscela di calcestruzzo e il consumo di cemento per 1 cubo di calcestruzzo, sono richiesti i seguenti dati iniziali:
- grado di calcestruzzo necessario;
- dimensione della frazione di sabbia e ghiaia acquistate;
- marchio di cemento disponibile;
- desiderata plasticità della miscela preparata.
Il calcolo viene effettuato determinando il peso di ciascun componente. Tuttavia, nelle condizioni di un cantiere, pesare la quantità di materiali è molto difficile e quindi il calcolo viene effettuato sul rapporto tra le parti di volume. Si presume che in un secchio da 10 litri, a seconda del grado di compattazione, vengano collocati 13-15 kg di cemento, 14-17 kg di sabbia e 15-17 kg di pietrisco.
La letteratura di riferimento fornisce dati preconfezionati sulle proporzioni del calcestruzzo nelle parti, a seconda della marca di materiale cementizio. Quindi, per calcestruzzi di vari gradi con cemento Portland M400, il rapporto sabbia / ghiaia per unità di cemento sarà:
M100 | M200 | M300 | M400 | M500 | M600 | |
Cemento kg | 183 | 263 | 338 | 444 | 500 | 533 |
Sabbia kg | 842 | 738 | 642 | 533 | 500 | 480 |
Pietrisco, kg | 1282 | 1265 | 1250 | 1200 | 1150 | 1120 |
Acqua, l | 92 | 131 | 170 | 222 | 250 | 266 |
Proporzioni di Ts: P: Sh: V | 1:4,5: 7:0,5 | 1:2,8: 4,8:0,5 | 1:1,9: 3,7:0,5 | 1:1,2: 2,7:05 | 1:1: 2,3:0,5 | 1:0,9: 2,1:0,5 |
Quando si utilizza il cemento M500, i rapporti saranno i seguenti:
M100 | M200 | M300 | M400 | M500 | M600 | |
Cemento kg | 155 | 226 | 292 | 380 | 452 | 533 |
Sabbia kg | 903 | 792 | 702 | 609 | 543 | 533 |
Pietrisco, kg | 1262 | 1267 | 1258 | 1219 | 1177 | 1226 |
Acqua, l | 78 | 113 | 146 | 190 | 226 | 266 |
Proporzioni di Ts: P: Sh: V | 1:5,8: 8,1:0,5 | 1:3,5: 5,6:0,5 | 1:2,4: 4,3:0,5 | 1:1,6: 3,2:0,5 | 1:1,2: 2,6:0,5 | 1:1: 2,3:0,5 |
Questi rapporti mostrano che per i gradi bassi di calcestruzzo è più vantaggioso utilizzare il cemento Portland M400 e ottenere un materiale M500 più durevole.
Per semplificare il processo di preparazione, è possibile contare il numero di sacchi di cemento per 1 metro cubo di calcestruzzo e determinare le proporzioni finali del calcestruzzo in secchi per altri materiali. Tale ricetta può essere più comoda da usare.
Questa tabella è compilata per una frazione di ghiaia di 20 mm. Per altre dimensioni di pietra, il consumo di cemento per 1 metro cubo di malta può variare a seconda della percentuale di vuoto.
Per determinarlo tu stesso, raccogli un secchio da 10 litri di riempitivo, prendi un contenitore di misurazione e versa l'acqua nel secchio. Se entrano 3 litri di liquido, il vuoto è del 30% e se 4 litri, quindi il 40%. Per riempire i vuoti in eccesso tra le pietre, sarà necessaria una quantità aggiuntiva di sabbia e cemento, che aumenterà il costo finale della miscela di calcestruzzo.
L'acqua per la preparazione del calcestruzzo dovrebbe essere pulita, senza impurità. La sua quantità dipende dal contenuto di umidità della sabbia e dal livello richiesto di duttilità del materiale.
Meno umidità nella composizione del calcestruzzo, più difficile è posare e sigillare correttamente. Ma così il design monolitico è più resistente. Una grande quantità di acqua rende la composizione plastica e facile da riempire, ma la resistenza del calcestruzzo sarà leggermente ridotta.
10 | 20 | 40 | 80 | 10 | 20 | 40 | 80 | |
Plastica | 220 | 205 | 190 | 175 | 235 | 220 | 205 | 190 |
Duttilità media | 210 | 195 | 180 | 165 | 225 | 210 | 195 | 180 |
Bassa duttilità | 200 | 185 | 170 | 155 | 215 | 200 | 185 | 170 |
Unplastic | 190 | 175 | 160 | 145 | 205 | 190 | 175 | 160 |
Metodi di miscelazione del calcestruzzo applicabili
Nell'edilizia privata, viene utilizzato un metodo manuale o meccanizzato di miscelazione del calcestruzzo. La cottura manuale ha senso per piccole quantità di lavoro, ma se è necessario cucinare più di 5 m3, è meglio noleggiare o addirittura acquistare una betoniera meccanica con motore elettrico. Se il calcestruzzo ha bisogno di più di 50 m3 Puoi consigliare l'acquisto di calcestruzzo preconfezionato fornito in fabbrica, consegnato in auto miscelatori.
Lotto manuale
Per impastare manualmente, è necessario un secchio o trogolo con un lato basso. Inizialmente, sabbia, cemento vengono versati in questo contenitore e miscelati fino ad ottenere una massa grigia omogenea. Successivamente, viene aggiunta acqua e viene realizzata una normale malta di cemento e sabbia. Quindi iniziano ad aggiungere gradualmente pietrisco e, se necessario, acqua fino ad ottenere una miscela pronta per la posa.
Uso della betoniera
Con l'impasto meccanico, circa la metà dell'acqua richiesta viene versata in un miscelatore funzionante e viene versata metà delle macerie. Ciò consente di abbattere i resti di malta cementizia rimasta dal lotto precedente dalle pareti. Successivamente, riempi tutto il cemento necessario, mescola per 2-3 minuti e aggiungi sabbia. Versare il resto della pietra frantumata e aggiungere acqua per ottenere la consistenza necessaria della composizione.
Lo scarico del calcestruzzo finito deve essere effettuato completamente in un pallet posto sotto la betoniera. Non è consentito raccogliere la miscela con una pala dal miscelatore.