Calcestruzzo per la costruzione di fondamenta: marca, proporzioni, calcolo

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Il calcestruzzo per la fondazione viene preparato con la proporzione esatta degli ingredienti. Tutti i componenti sono selezionati in conformità con gli standard e GOST per garantire il grado richiesto di calcestruzzo. Il calcolo della composizione determina il consumo economico dei materiali per ottenere la resistenza richiesta, la mobilità e altri indicatori di calcestruzzo.

Calcestruzzo per la costruzione di fondamenta: marca, proporzioni, calcolo

I principali indicatori di calcestruzzo per la fondazione

Il calcestruzzo è un materiale ottenuto a seguito della presa e dell’ulteriore indurimento di una miscela: legante, aggregati, acqua. Per le fondazioni viene utilizzato cemento pesante, per il quale il cemento Portland è il legante. Gli aggregati sono sabbia, ghiaia (pietrisco).

La struttura della fondazione percepisce principalmente carichi compressivi, quindi l’indicatore principale del calcestruzzo è la sua classe (B) – resistenza alla compressione. Per le fondazioni, è B12.5 (M150) e B15 (M200).

Calcestruzzo per la costruzione di fondamenta: marca, proporzioni, calcolo

Un indicatore importante in varie condizioni climatiche è il grado di calcestruzzo (F) per la resistenza al gelo. Riflette il numero minimo di congelamento e quindi lo scongelamento che un campione standard resiste e viene assegnato da F 15 a F 1000.

Le fondamenta possono essere influenzate dall’acqua nel terreno. In questo caso, viene assegnato un grado concreto (W) per la resistenza all’acqua, che viene preso nell’intervallo W 2 – W 20. Esprime la pressione massima dell’acqua (MPa · 10-1) che il campione standard può sopportare.

Un altro indicatore importante per il calcestruzzo è il grado di densità media D, che è uguale alla massa volumetrica media del calcestruzzo (kg / m3). I suoi limiti sono D200 – D5000.

Quando scelgono la composizione della miscela di calcestruzzo, si concentrano sull’indicatore più importante per una determinata struttura, tenendo conto delle condizioni di costruzione. Anche il resto degli indicatori deve essere soddisfatto.

Materiali necessari per calcestruzzo pesante

L’affidabilità della struttura della fondazione dipende direttamente dalla qualità dei suoi materiali costitutivi.

cemento Portland

Il cemento Portland è un legante idraulico prodotto dalla macinazione del clinker di cemento. Le sue proprietà principali includono il peso volumetrico. Allo stato libero è di 900-1100 kg / m3 e 1400-1700 kg / m3 – stretto.

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Un importante indicatore di cemento, che influenza la velocità di presa e ulteriore indurimento, è la finezza della macinazione. La macinazione più fine aumenta la resistenza del calcestruzzo.

Il tempo di presa determina, oltre alla finezza della macinazione, la composizione mineralogica del cemento e la sua richiesta di acqua. Il processo di tempra richiede circa il 15% di acqua in peso del cemento, ma è necessaria molta più acqua per garantire la mobilità della pasta di cemento..

La forza del cemento è caratterizzata dal suo marchio. Viene determinato testando un campione speciale. Per la fondazione, il cui grado è M150, M200, il grado del cemento Portland è preso come M300, M400.

Sabbia

La sabbia per calcestruzzo viene utilizzata sia di origine naturale che artificiale (frantumazione di rocce). Per il calcestruzzo pesante, le sabbie al quarzo sono spesso utilizzate, in quanto più resistenti.

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Le impurità estranee nella sabbia riducono la resistenza del calcestruzzo, quindi sono standardizzate da GOST.

Le impurità sono limitate da standard di peso:

  • argilla e limo – 3%;
  • solforico e solforoso – 1%;
  • organico – 3%;
  • mica – 0,5%.

Nella costruzione di fondazioni in calcestruzzo in situ, viene utilizzata sabbia di medie dimensioni (0,25 mm).

Ghiaia o pietrisco

Ghiaia o pietrisco è un grande aggregato. Per origine, la ghiaia è divisa in:

  • fiume;
  • montagna;
  • nautico.

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La pietra frantumata si ottiene a seguito della frantumazione, molto spesso, di rocce fino a una dimensione delle particelle di 5 × 70 mm. Talvolta vengono utilizzate pietre artificiali schiacciate.

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Il contenuto di particelle di rocce deboli in un aggregato grossolano è ammesso a meno del 10% del peso della pietra frantumata (ghiaia). Il grado di calcestruzzo deve essere almeno 2 volte inferiore al grado di ghiaia (pietrisco).

Le impurità (argilla, particelle di polvere, mica, inclusioni di acido organico, solforoso e solforico) compromettono le proprietà del calcestruzzo. Il loro numero è limitato al tre percento.

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acqua

L’acqua potabile deve essere utilizzata. Le sostanze che incidono negativamente sulla resistenza del calcestruzzo dovrebbero essere assenti nella sua composizione. Questi includono solfati, acidi, grassi, oli, zuccheri, ecc. Il pH è consentito meno di 4.

L’acqua di mare può essere utilizzata solo se contiene meno di 5000 mg / l di sali minerali, mentre i solfati devono essere inferiori a 2700 mg / l.

Calcolo della composizione della miscela di calcestruzzo

Il calcestruzzo per fondazioni viene utilizzato nelle classi B12.5 (M150) e B15 (M200), a seconda del carico percepito. Al fine di ottenere la resistenza concreta richiesta e utilizzare economicamente i materiali in questo caso, viene calcolata la quantità di tutti i componenti. In questo caso, il piccolo numero di pori dell’aria viene trascurato..

Il calcolo viene effettuato per una miscela compatta per 1 m3 calcestruzzo secondo la formula:

  • Ц, В, П, Щ – cemento, acqua, sabbia, pietrisco (ghiaia) in kg / m3;
  • ??c, ?? v, ?? n, ?? u – gravità specifica dei materiali.

È molto importante conoscere il rapporto acqua-cemento, che influenza sia la resistenza che la mobilità della miscela di calcestruzzo. La mobilità (lavorabilità) è la capacità della miscela di diffondersi, determinata dal “cono di sformo”. Uno stampo di metallo standard senza fondo è riempito con una miscela di cemento. Dopo aver rimosso lo stampo, si diffonde. L’altezza di caduta della miscela di calcestruzzo è un indicatore della mobilità.

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La mobilità (lavorabilità) divide le miscele in:

  • difficile;
  • mobile;
  • getto.

Per la costruzione di fondazioni vengono utilizzate miscele rigide, la bozza del cono per loro è consentita 0–2 cm Per determinare il rapporto acqua-cemento sulla base di speciali formule di calcolo, sono state sviluppate tabelle e grafici. Secondo i loro dati per la fondazione (calcestruzzo B12.5, B15), il rapporto acqua-cemento è:

  • B12.5 (marca di cemento 300) B / C = 0.68;
  • B15 (marca di cemento 300) B / C = 0,56;
  • B15 (cemento grado 400) B / C = 0,68.

Secondo tabelle e formule, si può determinare che per una miscela dura (lavorabilità 30-50 sec) con una dimensione di ghiaia di 20-40 mm, il consumo di acqua per 1 m3 di calcestruzzo sarà di 135 × 155 l / m3. Quando si usano pietrisco o sabbia fine, il consumo di acqua aumenta del 10%. Il consumo di cemento è determinato dalla formula:

  • C = V / (V / C),
  • Dove NEL – consumo di acqua in kg.

La prossima è la composizione quantitativa di sabbia e ghiaia (pietrisco). Questo calcolo richiede indicatori specifici degli aggregati utilizzati e viene effettuato in condizioni di laboratorio. Il consumo di laboratorio viene successivamente ricalcolato tenendo conto del contenuto di umidità naturale degli aggregati.

Per la comodità di calcolare la quantità di componenti della miscela di calcestruzzo per l’intera struttura, viene determinato il rapporto tra la quantità di sabbia, pietrisco (ghiaia) e la quantità di cemento per unità di volume di calcestruzzo:

  • 1: P / C: U / C – a peso;
  • 1: VP / Vc : Vu / Vcper volume.

I consumi di calcestruzzo per piccoli volumi di costruzione e carichi relativamente bassi sulla fondazione possono essere selezionati secondo la tabella 1.

Tabella 1. Consumo approssimativo di componenti in calcestruzzo M150 e M200

Marchi di cemento Portland
300400
Grado di calcestruzzo
150150200
a peso; per volumead una portata di 1 m3 calcestruzzoa peso; per volumead una portata di 1 m3 calcestruzzoa peso; per volumead una portata di 1 m3 calcestruzzo
cemento, kgacqua, lcemento, kgacqua, lcemento, kgacqua, l
1: 2.85: 4.75 1: 2.15: 4.1255155 1: 3.5: 5.7 1: 2.6: 4.9215155 1: 3: 4.75 1: 2.25: 4.1250155

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