El contenido del artículo
- Los principales indicadores de hormigón para la cimentación.
- Materiales necesarios para hormigón pesado
- cemento Portland
- Arena
- Grava o piedra triturada
- Agua
- Cálculo de la composición de la mezcla de hormigón.
El hormigón para la base se prepara con la proporción exacta de los ingredientes. Todos los componentes se seleccionan de acuerdo con los estándares y GOST para garantizar el grado requerido de hormigón. El cálculo de la composición determina el consumo económico de materiales para obtener la resistencia, movilidad y otros indicadores requeridos del hormigón..
Los principales indicadores de hormigón para la cimentación.
El hormigón es un material obtenido como resultado del fraguado y endurecimiento adicional de una mezcla: aglomerante, áridos, agua. Para los cimientos, se utiliza hormigón pesado, en el que el cemento Portland es el aglutinante. Los agregados son arena, grava (piedra triturada).
La estructura de la base percibe principalmente cargas de compresión, por lo tanto, el principal indicador del hormigón es su clase (B): resistencia a la compresión. Para cimentaciones, es B12.5 (M150) y B15 (M200).
Un indicador importante en diversas condiciones climáticas es el grado de hormigón (F) para la resistencia a las heladas. Refleja el número mínimo de congelación y luego descongelación que soporta una muestra estándar y se asigna de F 15 a F 1000.
La base puede verse afectada por el agua en el suelo. En este caso, se asigna un grado de hormigón (W) para la resistencia al agua, que se toma en el rango de W 2 – W 20. Expresa la presión máxima del agua (MPa · 10-1) que la muestra estándar puede soportar.
Otro indicador importante para el hormigón es la densidad media del grado D, que es igual a la masa volumétrica media del hormigón (kg / m3). Sus límites son D200 – D5000.
Al elegir la composición de la mezcla de hormigón, se centran en el indicador más importante para una estructura determinada, teniendo en cuenta las condiciones de construcción. También hay que cumplir el resto de indicadores.
Materiales necesarios para hormigón pesado
La fiabilidad de la estructura de la cimentación depende directamente de la calidad de los materiales que la componen..
cemento Portland
El cemento Portland es un aglutinante hidráulico producido por molienda de clínker de cemento. Entre sus principales propiedades se encuentra el peso volumétrico. En estado suelto, es de 900-1100 kg / m3 y 1400-1700 kg / m3 – en apretado.
Un indicador importante del cemento, que afecta la velocidad de fraguado y el endurecimiento adicional, es la finura del pulido. Un pulido más fino aumenta la resistencia del hormigón.
El tiempo de fraguado determina, además de la finura de la molienda, la composición mineralógica del cemento y su demanda de agua. El proceso de endurecimiento requiere aproximadamente un 15% de agua por peso del cemento, pero se necesita mucha más agua para asegurar la movilidad de la pasta de cemento..
La resistencia del cemento se caracteriza por su marca. Se determina analizando una muestra especial. Para la base, cuyo grado es M150, M200, el grado de cemento Portland se toma como M300, M400.
Arena
Se utiliza arena para mezcla de hormigón tanto de origen natural como artificial (trituración de rocas). Para hormigón pesado, las arenas de cuarzo se utilizan con mayor frecuencia, ya que son más duraderas..
Las impurezas en la arena reducen la resistencia del hormigón, por lo que están estandarizadas por GOST.
Las impurezas están limitadas por estándares de peso:
- arcilla y limo – 3%;
- sulfúrico y sulfuroso – 1%;
- orgánico – 3%;
- mica – 0,5%.
En la construcción de cimientos de hormigón in situ, se utiliza arena de tamaño medio (0,25 mm).
Grava o piedra triturada
La grava o piedra triturada es un agregado grande. Por origen, la grava se divide en:
- río;
- montaña;
- náutico.
La piedra triturada se obtiene como resultado de triturar rocas con mayor frecuencia hasta un tamaño de partícula de 5 × 70 mm. A veces se utilizan piedras artificiales trituradas.
El contenido de partículas de rocas débiles en un agregado grande se permite menos del 10% del peso de la piedra triturada (grava). El grado del hormigón debe ser al menos 2 veces más bajo que el grado de grava (piedra triturada).
Las impurezas (arcilla, partículas de polvo, mica, inclusiones orgánicas, de azufre y de ácido sulfúrico) perjudican las propiedades del hormigón. Su número está limitado al tres por ciento..
Agua
Debe utilizarse agua potable. Las sustancias que afectan negativamente la resistencia del hormigón deben estar ausentes en su composición. Estos incluyen sulfatos, ácidos, grasas, aceites, azúcares, etc. El pH está permitido por debajo de 4.
El agua de mar solo se puede utilizar si contiene menos de 5000 mg / l de sales minerales, mientras que los sulfatos deben ser menos de 2700 mg / l.
Cálculo de la composición de la mezcla de hormigón.
El hormigón para cimentaciones se utiliza en las clases B12.5 (M150) y B15 (M200), dependiendo de la carga percibida. Para obtener la resistencia del hormigón requerida y utilizar económicamente los materiales en este caso, se calcula la cantidad de todos los componentes. En este caso, se desprecia el pequeño número de poros de aire..
El cálculo se realiza para una mezcla compactada por 1 m.3 hormigón según la fórmula:
- Ц, В, П, Щ – cemento, agua, arena, piedra triturada (grava) en kg / m3;
- ??c, ?? v, ?? n, ?? u – gravedad específica de los materiales.
Es muy importante conocer la relación agua-cemento, que afecta tanto a la resistencia como a la movilidad de la mezcla de hormigón. La movilidad (trabajabilidad) es la capacidad de la mezcla para extenderse, determinada por el «cono de tiro». Un molde de metal estándar sin fondo se llena con una mezcla de hormigón. Después de quitar el molde, se extiende. La altura de asentamiento de la mezcla de hormigón es un indicador de la movilidad..
La movilidad (trabajabilidad) divide las mezclas en:
- difícil;
- móvil;
- emitir.
Para la construcción de cimientos, se utilizan mezclas rígidas, el calado del cono para ellas está permitido de 0 a 2 cm. Para determinar la relación agua-cemento sobre la base de fórmulas de cálculo especiales, se han desarrollado tablas y gráficos. Según sus datos para la cimentación (hormigón B12.5, B15), la relación agua-cemento es:
- B12.5 (marca de cemento 300) B / C = 0.68;
- B15 (marca de cemento 300) B / C = 0.56;
- B15 (cemento grado 400) B / C = 0,68.
Según tablas y fórmulas, se puede determinar que para una mezcla rígida (trabajabilidad 30-50 seg) con un tamaño de grava de 20-40 mm, el consumo de agua por 1 m3 de hormigón será de 135 × 155 l / m3. Al utilizar piedra triturada o arena fina, el consumo de agua aumenta un 10%. El consumo de cemento se determina a partir de la fórmula:
- C = V / (V / C),
- Dónde EN – consumo de agua en kg.
A continuación está la composición cuantitativa de arena y grava (piedra triturada). Este cálculo requiere indicadores específicos de los áridos utilizados y se realiza en condiciones de laboratorio. Posteriormente se recalcula el consumo de laboratorio teniendo en cuenta el contenido de humedad natural de los áridos..
Para la conveniencia de calcular la cantidad de componentes de la mezcla de concreto para toda la estructura, se determina la relación entre la cantidad de arena, piedra triturada (grava) y la cantidad de cemento por unidad de volumen de concreto:
- 1: S / C: S / C – por peso;
- 1: VPAGS / VC : Vtu / VC – por volumen.
El consumo de hormigón para pequeños volúmenes de construcción y cargas relativamente bajas en los cimientos se puede seleccionar de acuerdo con la tabla 1.
tabla 1. Consumo aproximado de los componentes del hormigón M150 y M200
Marcas de cemento Portland 300 400 Grado de hormigón 150 150 200 por peso; por volumen a un caudal de 1 m3 hormigón por peso; por volumen a un caudal de 1 m3 hormigón por peso; por volumen a un caudal de 1 m3 hormigón cemento, kg agua, l cemento, kg agua, l cemento, kg agua, l 1: 2,85: 4,75 1: 2,15: 4,1 255 155 1: 3,5: 5,7 1: 2,6: 4,9 215 155 1: 3: 4,75 1: 2,25: 4,1 250 155
Nuestro hogar es nuestra fortaleza. Esto está garantizado por una base sólida hecha de hormigón de calidad..
¿Cuál es la marca de hormigón más recomendada para la construcción de cimientos? ¿Cuáles son las proporciones ideales de los materiales a utilizar en la mezcla? ¿Existe alguna fórmula o cálculo específico para determinar la cantidad exacta de hormigón necesaria para los cimientos? Agradecería cualquier información al respecto.