¿Qué marca de hormigón se necesita para los cimientos de la casa?

El contenido del artículo

• Grados de hormigón por resistencia
• Predicción de carga
• Plenitud / densidad del hormigón común
• Absorción de agua y resistencia a las heladas del hormigón.
• Relleno mineral
• Mezcle el contenido de humedad

La complejidad del cálculo y la construcción de cimientos se ve agravada por una amplia variedad de grados de hormigón utilizados en su producción. El material adecuado está determinado no solo por el tipo y el propósito de la estructura, sino también por las características hidrogeológicas del sitio de construcción..

Grados de hormigón por resistencia

Para todos los tipos de hormigón de construcción, existe una clasificación general, en la que la resistencia a la compresión del material se toma como criterio clave. La unidad es kilogramo-fuerza por cm² (kgf / cm²), el número en la designación de la marca es el límite del efecto destructivo durante las pruebas de banco de núcleos de hormigón que han ganado la resistencia de diseño después de mantenerlos durante 28 días. Según el sistema de marcado de las clases de hormigón (B), el valor en MPa se indica como un valor numérico, que se garantiza que no superará la carga última de rotura. La resistencia real del hormigón se vuelve de 1,5 a 2 veces mayor después de un año de exposición; en condiciones de la vida real, tal aumento de resistencia es de aproximadamente 50 a 70%..

En ingeniería civil, los grados de hormigón se utilizan para la resistencia de M100 a M500 o las clases correspondientes de B10 a B40. Vale la pena recordar que la resistencia a la compresión de la masa de hormigón no determina la resistencia estructural final. Sin embargo, este valor se utiliza en el cálculo de cargas concentradas y distribuidas de una estructura de hormigón, que también tiene en cuenta la forma, el tamaño y el esquema de refuerzo. La metodología principal consiste en calcular la capacidad de deformación de la armadura, la fuerza de su adhesión a la masa y la resistencia a la compresión de esta masa con la aplicación de una fuerza a lo largo de los vectores de tracción, compresión y torsión..

El área de aplicación de los grados M150 e inferiores es la preparación del hormigón: soleras, capas inferiores de la cimentación, sin refuerzo, hormigonado de pilares, etc. Los grados M200 – M300 se utilizan para cimentaciones de tiras de secciones simples con refuerzo de marco superior e inferior. Los grados M350 – M500 están pensados ​​para MZLF de secciones complejas, estructuras de pilotes y rejas, losas y cimientos normalmente enterrados de edificios con no más de dos pisos sobre el suelo. Los grados superiores a M500 tienen un área de uso aún más estrecha en la construcción privada: cimientos de sótanos de varios pisos, cimientos para edificios de 3 pisos y marcos de concreto más altos con cargas pesadas. En la mayoría de las instalaciones de IZhS, prácticamente no se utiliza un hormigón tan resistente..

Tabla de la relación de grados y resistencia del hormigón.

Marca	Fuerza media, kgf / cm2	Clase
M100	98	B7.5
M150	131	A LAS 10 EN PUNTO
M150	164	B12.5
M200	196	B15
M250	262	EN 20
M300	302	B22.5
M350	327	B25
M400	393	B30
M450	458	B35
M500	524	B40

Predicción de carga

La resistencia requerida de una base de hormigón armado está determinada por la carga que se le aplica. El impacto final en la base del edificio incluye tres componentes: la masa de todas las estructuras del edificio, la carga operativa a una tasa de 100-150 kg / m², así como la carga de nieve según la región climática.

Una sola estructura requiere una resistencia igual a la máxima carga concentrada posible. Básicamente, la concentración se produce debido al ablandamiento desigual del suelo por remojo, así como a la densidad heterogénea natural del suelo. Para cimentaciones de secciones transversales complejas, las cargas indirectas se calculan por separado: presión lateral del suelo, el efecto del desplazamiento de la capa superior en pendientes, fuerzas de levantamiento de escarcha.

Hoy en día no se requiere la autoconstrucción de un modelo de cimentación física, puede usar calculadoras en línea. La mayoría de ellos trabajan según el esquema de determinación de la conformidad, el resultado de los cálculos es el factor de seguridad, el cual puede ser negativo si la estructura seleccionada o el grado de hormigón no corresponde a las cargas aplicadas. Como dato inicial, la calculadora toma las dimensiones básicas de la cimentación, el grado de hormigón estimado en términos de resistencia, el número y colocación de elementos de refuerzo, la carga total distribuida (es decir, el peso en vacío del edificio), la disposición y ubicación de los apoyos, así como varios coeficientes que dan las correcciones necesarias para las condiciones de operación..

Plenitud / densidad del hormigón común

Además de la función de soporte, la base de hormigón también puede realizar la localización, evitando la penetración de agua subterránea en los sótanos. En tales casos, además de la resistencia estructural, se determina la capacidad de filtración del hormigón. Depende del contenido de poros y microfisuras que pueden pasar al agua subterránea en presencia de una diferencia de presión..

El contenido de huecos del hormigón afecta directamente su densidad. A su vez, aumenta a medida que aumenta la resistencia del hormigón. Pero existen otros factores que inciden en el llenado, principalmente la proporción de agua y cemento, las condiciones para el curso de hidratación, el tipo de compactación y, en general, la tecnología de vertido y compactación de la mezcla de hormigón..

En la construcción de MZLF, se utilizan principalmente los ligeros (hasta 1,8 t / m³) hormigón: inicialmente no hay requisitos para la capacidad de localización de la estructura. Los cimientos y paredes de los pisos de sótanos normalmente enterrados con altos requisitos de impermeabilización están hechos de materiales pesados ​​(2-2.5 t / m³) hormigón, que se correlaciona completamente con los grados de resistencia utilizados desde M350 hasta M500. Los grados más fuertes tienen una densidad aún mayor, dicho hormigón se considera especialmente pesado y se usa muy raramente en la ingeniería civil..

Absorción de agua y resistencia a las heladas del hormigón.

La base requiere protección contra la influencia de las condiciones del entorno en el que se encuentra. El principal riesgo es la fuga de humedad que contiene oxígeno disuelto a los elementos de refuerzo. Un aumento en la capa protectora de concreto en este caso no agrega una resistencia especial a la estructura, porque el refuerzo no se distribuye más lejos del centro, pero al mismo tiempo aumenta el peso de la base..

Al elegir el grado correcto de hormigón para la absorción de agua y la resistencia a las heladas, puede reducir el grosor de las capas protectoras y, por lo tanto, reducir el consumo de material. Para empezar, con un aumento en la densidad del concreto, su absorción de agua, junto con el contenido de poros, se vuelve más baja y para cada grado en términos de resistencia tiene valores máximos permitidos, que se describen en monogramas de GOST 12730.4-78.

La absorción de agua del hormigón está marcada con la letra W y cuantitativamente (W4 – W20) indica la presión del agua a la que se garantiza que una muestra de espesor estándar no mostrará ningún efecto de filtración. La clase de absorción de agua define la resistencia a las heladas, denotada como F con valores de 75 a 500, el número de ciclos de congelación en los que no hay una pérdida de resistencia significativa (más del 5%)..

Tenga en cuenta que la resistencia a las heladas requerida y la clase de absorción de agua están determinadas por las condiciones climáticas y las condiciones hidrogeológicas en el sitio de construcción. Si hay aislamiento o impermeabilización para la base, se permite usar hormigones de grados inferiores. Las anteriores son las gamas de marcas y clases utilizadas en la construcción individual, mientras que la clasificación general incluye más variedades.

Relleno mineral

Los parámetros finales de los productos de hormigón están determinados no solo por las características del aglutinante utilizado. Las cualidades de la carga mineral a veces no son menos importantes. En primer lugar, el uso de diferentes rocas y fracciones de relleno puede conducir a un aumento / disminución de la densidad y, por lo tanto, a los principales indicadores de rendimiento..

Además, la fracción de hormigón se selecciona en función de la distancia entre los elementos de refuerzo, que debe ser de 2 a 2,5 veces mayor que el tamaño mayor de piedra triturada, con el fin de eliminar por completo el acuñamiento y bloqueo con la formación de áreas sin relleno. La fracción también debe seleccionarse de acuerdo con las dimensiones del producto de hormigón, por lo general no es más de 1 / 10–1 / 15 del tamaño lineal más pequeño..

Por lo general, para estructuras de hormigón armado de pequeño tamaño, como cimientos de listones y pilotes, se utiliza un relleno de grava de roca lavada o rocas volcánicas ligeras con una fracción de hasta 50 mm. Para hormigones pesados ​​utilizados en la construcción de losas y cimentaciones enterradas, se debe dar preferencia a los rellenos de granito y basalto de hasta 70-80 mm de tamaño. Para cimientos ligeros o capas de hormigón aislante, se puede utilizar masilla de arcilla expandida.

Mezcle el contenido de humedad

Para la construcción de los cimientos, se recomienda utilizar concreto premezclado o preparado en el sitio bajo la supervisión de un técnico. Cimientos del edificio: la construcción responsable y el contenido preciso de los ingredientes son de suma importancia para cumplir con las especificaciones de diseño. Si se altera la relación cemento / agua, la mezcla puede estratificarse durante el vertido o viceversa: sufrir un mayor agrietamiento durante la hidratación del cemento.

Es por esta razón que no está permitido agregar agua al concreto importado, así como tampoco se permite la pérdida de lechada de cemento durante un almacenamiento abierto prolongado. Dependiendo del tipo y grado de cemento utilizado, no solo se regula el contenido de humedad inicial para el hormigón, sino también la dinámica de su disminución en los primeros 28 días. Mantener las condiciones adecuadas durante el período de obtención de resistencia con una base de hormigón armado a veces es incluso más importante que la determinación correcta del grado del hormigón, porque incluso el material de la más alta calidad puede estropearse por violaciones de la tecnología del trabajo con hormigón..