Composició i proporcions dels graus, components i preparació del formigó

El formigó és el pa de la construcció. Qualsevol obra no pot prescindir-ne, es produeixen diverses estructures i productes, des de la construcció (fonaments, parets, escales) fins a decoratius: bancs, camins de jardí i petites formes arquitectòniques. I tot això és una barreja de composició senzilla. És cert que les proporcions del formigó i les seves característiques poden ser molt diferents, per a diferents tasques.

Els grans edificis de diverses plantes, les passarel·les i petites escultures són de formigó. Per a això, s’utilitza formigó de composició diferent.

Composició del formigó: components, les seves mides i característiques

En la seva major part, el formigó consta de tres components principals:

• L’aglutinant sol ser de ciment, de vegades de calç.
• Àrids: sorra, grava, còdols.
• Aigua.

Una quantitat diferent de només tres components proporciona una àmplia gamma de qualitats i característiques. Per donar propietats especials, també s’utilitzen diversos additius i additius, cosa que amplia encara més el camp d’ús d’aquest material moltes vegades.

Tots aquests graus de formigó estan fets dels mateixos components, però en proporcions diferents

La característica principal del formigó és la seva resistència o la càrrega que pot suportar durant molt de temps sense perdre les seves característiques de resistència. Aquest paràmetre és la clau a l’hora d’escollir un grau de formigó per a la fonamentació. La permeabilitat a l’aigua i la resistència a les gelades també poden ser importants. Però aquestes són les característiques del material "madurat", que depenen de la recepta. I quan es barreja, potser us interessa una característica com la capacitat de treball. Reflecteix el grau de flux de formigó i depèn de la quantitat d’aigua de la composició. És possible augmentar la fluïdesa sense afegir aigua mitjançant additius, així com augmentar la resistència a les gelades i la repel·lència a l'aigua.

La resistència del formigó depèn de la precisió de la recepta, de la qualitat dels components i de la barreja de tot. Només amb una composició uniforme i components de qualitat es poden aconseguir les característiques del disseny. Obteniu més informació sobre els components que es poden utilitzar i els requisits necessaris al final de l'article.

Principi de marcatge del formigó

Les principals característiques del formigó són la seva classe de resistència i compressió. La classe de compressió es designa amb la lletra "B" seguida dels números de la classe del 3 al 40, el grau de resistència es designa amb la lletra "M", després de la qual hi ha els números del 50 al 1000. Indiquen la càrrega màxima que pot suportar aquest tipus de formigó. Per exemple, la marca M300 significa que la càrrega màxima per centímetre quadrat no pot superar els 300 kg.

En la construcció privada, les marques més populars són M200-M250, el formigó M300-M350 es pot utilitzar per a la fonamentació de cases de dos pisos, molt menys sovint s’aboca M400, per a edificis pesats sobre sòls difícils. Els més alts generalment són rars. El seu camp d’aplicació és la construcció industrial i instal·lacions amb propietats especials (molls, preses, carreteres, etc.).

La correspondència entre els graus de formigó en termes de resistència i compressió es dóna a la taula (utilitzada en la construcció privada).

Les proporcions de formigó de diferents marques

Tot aquest assortiment i espectre de qualitats s’obté utilitzant els mateixos materials, només en quantitats diferents. Per aconseguir les característiques requerides, s’han d’observar estrictament les proporcions recomanades.

A l’hora de construir la vostra casa, voleu fer-ho tot el millor possible i, per tant, a l’hora de composar formigó es vol afegir més ciment: fer-lo més fort. Això no s’hauria de fer. És poc probable que millori, però empitjori fàcilment. Per curar el formigó, es necessita una certa quantitat d’aigua i altres components. Si hi ha poca aigua, hi ha molta ciment, les connexions entre les partícules es formen en quantitats insuficients, cosa que pot fer que el formigó s’esquerdi i s’esfongui. El mateix s'aplica al nombre de marcadors de posició. I un contingut excessiu i insuficient afecta negativament les qualitats de la pedra de formigó.

Les proporcions concretes solen mostrar-se en fraccions. La quantitat de ciment es pren com a unitat i els components restants es prescriuen en relació amb aquest. Les dades es donen en forma de taules per a les marques respectives, es requereixen unitats de mesura. Podeu veure una taula d’aquest tipus de components de formigó a continuació.

Proporcions de formigó de diferents marques del ciment Portland M400 i M500

Com es poden determinar les proporcions necessàries de formigó a partir d’aquesta taula? Cerqueu el grau de formigó requerit a la segona columna. Per exemple, necessiteu un M250. Depenent del ciment Portland que utilitzeu M 400 o M 500, trieu una de les dues línies. La tercera columna mostra les proporcions de quilograms per al formigó: per a 400 ciments és 1 / 2.1 / 3.9. Això significa això: per obtenir formigó de la categoria M 250, cal afegir 1 kg de ciment Portland M400, 2,1 kg de sorra i 3,9 kg de pedra triturada. De manera similar, determineu les proporcions del formigó M200 (les dades corresponents a la taula són lleugerament superiors o el formigó M 300) lleugerament inferiors.

La quarta columna mostra les fraccions de volum: tots els components es donen per cada 10 litres. Es seleccionen de la mateixa manera.

Aquestes taules no indiquen la quantitat d'aigua. Depèn del gruix que necessiteu la solució. La relació aigua-ciment es dóna en taules separades. Per exemple, a continuació es mostren les dades sobre el nombre d’entrades en relació amb un quilogram de ciment, suposant l’ús d’àrids de mida mitjana.

La quantitat d'aigua per obtenir formigó del grau requerit quan s'utilitza pedra triturada i sorra de mida mitjana

Per exemple, per obtenir formigó M 300, les proporcions de ciment M 500 i aigua es defineixen com a 0,61. Això significa que s’afegeixen a la solució 0,61 litres d’aigua (610 ml) per a 1 kg de ciment. Això produeix una solució de plàstic mitjà que s’utilitza amb més freqüència.Però a l’hora d’abocar fonaments o altres estructures amb reforços gruixuts, pot ser necessari un morter de plàstic. Després, a l’hora de determinar la quantitat d’aigua, a més de la marca de ciment, també cal tenir en compte la mida dels àrids i la fluïdesa de la solució. Aquestes dades es presenten a la taula següent.

La quantitat d'aigua del formigó en funció de la mida de la pedra triturada / grava i la fluïdesa de la solució

De vegades, cal determinar la quantitat de ciment que necessiteu per a una tasca concreta. Per fer-ho, heu de saber quanta quantitat de ciment hi ha en un metre cúbic de formigó. Trobareu dades sobre els graus de formigó i ciment a la taula següent.

La quantitat de ciment per cub de formigó

Àrees d’ús

Vam decidir quins materials es requereixen per a formigó en quines proporcions, però quina marca es necessita? Depèn del propòsit de l'estructura i de les condicions del seu funcionament. Serà més fàcil navegar si sabeu quins graus de formigó es poden utilitzar per a què (només nomenarem els que s’utilitzen en la construcció d’una casa privada, la seva reparació o la disposició d’un lloc).

M100 (B7.5). Es tracta de l’anomenat formigó prim. S'utilitza per preparar el lloc per a estructures crítiques. Per exemple, durant la construcció fundació de tires es col·loca una capa de formigó magre sobre el llit de sorra de grava i després comencen treballs de reforç... La mateixa composició s’utilitza quan s’estableix una vorera, per exemple, en la fabricació de camins o zones cegues al voltant de la casa.

M150 (B12.5). Aquesta composició s’utilitza en la preparació de fonaments de lloses, per a soleres, abocament de terres de formigó o camins de jardí. Aquest tipus de formigó es pot utilitzar per fer fonaments per a edificis petits i lleugers, com ara un bany de fusta o un petit hostal de fusta o troncs.

M200 (B15). Una de les marques més populars de formigó. Se’n fan fonaments de qualsevol tipus per a cases lleugeres en sòls normals, paviments, escales, zones cegues, camins. El formigó d'aquesta marca s'utilitza per fabricar blocs de ciment a casa, també s'utilitza a les fàbriques per a la fabricació de fonaments i blocs de construcció.

Com construir-seaquí es pot llegir la base dels blocs FBS.

La relació de ciment i sorra per al formigó afecta les característiques de resistència

M250 (B20).L'àrea d'aplicació és pràcticament la mateixa, però en condicions més difícils. Qualsevol fonament es fa sobre sòls difícils o sobre terrenys normals, però per a cases construïdes amb materials pesats. Fan zones cegues que s’utilitzaran com a camins, escales exteriors, porxo de formigó, tanques, etc. A més, es fabriquen lloses de terra a poca càrrega.

M300 (B22.5).També és adequat per a totes les àrees esmentades anteriorment, però en condicions de funcionament encara més severes. Fan fonaments per a cases pesades sobre terrenys elevats, fan parets monolítiques, camins, una zona cega impermeable, etc. Les lloses de sòl i les graelles per a fonaments de piles es fan principalment amb aquest grau de formigó.

M350 (B25). La força d'aquesta marca per a la construcció privada és majoritàriament excessiva. Aquest formigó s’utilitza per a la construcció de conques de piscines monolítiques o per a la fabricació de fonaments amb un alt nivell d’aigua subterrània, per a altres estructures que requereixen una alta resistència a l’aigua. Aquesta marca ja s’utilitza més sovint en la construcció industrial.

M400 (B30).Es tracta ja d’una marca de formigó cara, que s’utilitza en instal·lacions amb requisits especials: per a piscines grans, preses, magatzems als bancs, etc.

Preparació del formigó

Per a grans volums de treball, és millor demanar formigó a la fàbrica. Fer una gran quantitat de morter a mà o fins i tot utilitzar batedores de formigó és una tasca difícil, i l'establiment de porcions requereix un esforç addicional per assegurar que les capes s'adhereixen bé. No obstant això, el formigó també es pot preparar a mà. En aquest cas, hi ha dues seqüències d'accions:

1. En primer lloc, el formigó i la sorra es barregen en sec. Es barreja fins que el color sigui uniforme. A continuació, s'aboca la pedra triturada, es torna a barrejar tot i s'hi afegeix aigua per últim.
2. En primer lloc, s’aboca aigua, s’hi aboca ciment. Quan estigui tot barrejat, afegiu-hi sorra i després agregats gruixuts.
   

   L'ordre d'afegir components per al formigó durant la mescla pot ser diferent

En la primera opció, hi ha la possibilitat que amb la barreja manual, quedi una composició sense barrejar a la part inferior, a prop de les parets del contenidor, cosa que provocarà una disminució de la resistència del formigó. La sortida és barrejar-ho tot bé i a fons. Però no podeu dedicar-hi massa temps: la solució començarà a definir-se.

La segona opció té els seus inconvenients: de vegades triga molt a obtenir una llet de ciment homogènia (una barreja d’aigua i ciment). Com a resultat, simplement no és suficient per a la formació d’enllaços amb el rebliment: el ciment “s’agafa” i la resistència del formigó també disminueix.

Tot això no és tan crític quan s’utilitzen formigoneres, sinó també imperfectes. Aquí hi ha una altra complicació. El formigó es lliura al lloc de construcció normalment en carros. Tot el volum no encaixa en un, i la resta es deixa girar en una batedora de formigó. És millor que deixar-lo en peu, però si el remeneu massa temps, el morter pot començar a exfoliar-se, el resultat és que la resistència del formigó serà menor. Sortida: dos carros i dues persones que els agafaran.El mètode d’ompliment (el primer o el segon), trieu-lo vosaltres mateixos.

Per a petits volums, el formigó es pot barrejar a mà

Al cap i a la fi, doncs, com preparar el formigó. L’elecció és vostra. Si els volums són petits, podeu pastar a mà. Feu-ho amb cura. Per abocar el fonament, és millor demanar una batedora després de tot, però també es pot manipular amb una batedora de formigó (o dues, segons el volum). I per resoldre problemes amb l’heterogeneïtat de la barreja (tot i que és millor que sigui bo), processeu el formigó per col·locar-lo amb un vibrador. La majoria dels problemes desapareixeran.

A continuació, parlem dels requisits dels components de formigó, les seves mides i qualitats.

Requisits dels ciments per al formigó

Per a la major part dels treballs de construcció, s’utilitza formigó de ciment, on el ciment Portland s’utilitza com a aglutinant. També hi ha pedra calcària, però el seu abast es limita principalment al treball d'acabat, que es fa "a l'antiga manera".

Tipus i emmagatzematge de ciment Portland

Hi ha diversos tipus de ciment Portland: el ciment Portland, l’alúmina i el pozzolànic. Tots ells difereixen lleugerament en les característiques, però qualsevol és adequat per a la construcció privada. La diferència només pot afectar el temps de configuració: el ciment Portland d’escòria no es congela més temps (fins a 12 hores, després el ciment Portland estàndard) fins a 10 hores i l’aglutinant d’alúmina s’endureix més ràpidament (no més de 8 hores).

El ciment per al formigó ha de ser sec, de lliure circulació i fresc

El ciment és exigent pel que fa a les condicions d’emmagatzematge i, sobretot, a la humitat. Per a la fabricació d’estructures importants: fonaments, terres, etc. preferiblement fresc, fresc de fàbrica. En un mes, perd fins a un 10% de les seves propietats i, al cap de 6 mesos, es deterioren entre un 30-35%. Per tant, per exemple, per abocar una fundació, és millor prendre-la fa un màxim de dues setmanes i comprar-la poc abans d’utilitzar-la.

Emmagatzemar en un lloc sec i ventilat. Si no hi ha espai, es plegen sota un sostre o s’emboliquen amb humitat amb diverses capes de pel·lícula. Presteu atenció: embolicant-lo, no cobrint-lo. I preferiblement no a terra, sinó sobre un terra de fusta. El cas és que quan entra humitat, fins i tot en estat vaporós, el ciment es fa grumollós, cosa que afecta les característiques del formigó. Amb una gran quantitat d’humitat, simplement es converteix en una pedra i no hi ha manera d’utilitzar-la. Per tant, tingueu cura d’un lloc per emmagatzemar ciment amb antelació.

Marcatge de ciment

Quina marca de ciment cal prendre normalment s’indica a la recepta de formigó. Es denota amb la lletra M i números que indiquen la resistència màxima del formigó que es pot aconseguir amb aquest aglutinant. Per exemple, amb ciment de la marca M400, es pot obtenir formigó de la marca M400 tant com sigui possible, així com d’altres inferiors.

A continuació ve la lletra "D" i els números que indiquen la quantitat d'impureses. M400 D15, significa que les impureses a l’aglutinant són del 15%. Per a les obres de construcció, aquesta xifra no hauria de ser superior al 20%.

Àrids: pedra picada i sorra

La composició del formigó ve determinada per les funcions i característiques del formigó que siguin necessàries durant el seu funcionament. Els més habituals són la sorra i la grava. Estan subjectes a requisits no menys estrictes que la qualitat del ciment. De vegades s’utilitzen còdols, però només si tenen vores afilades i no rodones. En presència de línies trencades, l’adherència de l’àrrega al morter és millor, per la qual cosa la resistència del formigó és molt superior.

Sorra

La sorra de construcció pot ser de riu o de pedrera. El riu és més car, però sol ser més net i té una estructura més uniforme. És millor utilitzar-lo a l’hora d’elaborar formigó per abocar la fonamentació de la regla. Per a maçoneria o arrebossat, és adequat utilitzar sorra de pedrera més barata.

A més de l’origen, la sorra es distingeix per fraccions. Les grans o mitjanes s’utilitzen per a la construcció. Les petites i polsegoses no són adequades. La mida normal dels grans de sorra és d’1,5 mm a 5 mm. Però de forma òptima en solució hauria de ser més homogènia, amb una diferència de mida de gra de 1-2 mm.

La sorra ha d’estar neta, preferiblement amb la mateixa mida de gra

La puresa de la sorra també és important. Definitivament, no ha de contenir inclusions orgàniques alienes: arrels, pedres, trossos d’argila, etc. Fins i tot el contingut de pols està normalitzat. Per exemple, quan es barreja formigó per a un fonament, la quantitat de contaminació no ha de superar el 5%. Això es determina empíricament. S'aboca 300 ml de sorra en un recipient de mig litre, tot s'omple d'aigua. Un minut després, quan els grans de sorra s’assenten, l’aigua s’escorre i s’aboca de nou. Es repeteix fins que quedi transparent. Després, determineu quanta sorra queda. Si la diferència no supera el 5%, la sorra és neta i es pot utilitzar en barrejar formigó per a la fonamentació.

Per a aquelles obres en què la presència d’argila o calç només és un avantatge, quan es posa o escaiola, no cal tenir una cura especial de la puresa de la sorra. No hi hauria d’haver matèria orgànica ni pedres, i la presència d’argila o pols de calç només farà que la solució sigui més plàstica.

Pedra triturada

Per a una construcció responsable (terres i fonaments) s’utilitza pedra triturada triturada. Té vores esmolades que s’adhereixen millor al morter, donant a l’estructura més resistència.

Les fraccions de pedra triturada són estàndard:

• extra petit de 3-10 mm;
• petit 10-12 mm;
• mitjana 20-40 mm;
• gran 40-70 mm.
  

  Al lot, la pedra triturada s’utilitza en diverses fraccions, de petites a grans

Al formigó s’utilitzen simultàniament diverses fraccions diferents. La peça més gran no ha de superar 1/3 de la mida de l’element més petit de l’estructura a omplir. Expliquem-ho. Si s’aboca un fonament reforçat, l’element estructural que es té en compte és el reforç. Cerqueu els dos elements més propers. La pedra més gran no hauria de ser superior a 1/3 d’aquesta distància. En el cas d’omplir zones cegues la dimensió més petita és el gruix de la capa de formigó. Trieu la pedra triturada perquè no superi el terç del seu gruix.

La pedra picada fina hauria de ser aproximadament del 30%. La resta del volum es divideix entre mitjà i gran en una proporció arbitrària. Presteu atenció a la pols de la pedra triturada. La pols de calç és especialment indesitjable. Si n’hi ha molta, es renta la runa, s’asseca i només després s’aboca al formigó.

Emmagatzematge d'espais reservats

Està clar que el lloc de construcció no és el lloc més net i equipat, i la sorra i la runa sovint s’aboca directament al terra. En aquest cas, quan es carrega, cal assegurar-se que no hi hagi terra a la partida. Fins i tot una petita quantitat afectarà negativament la qualitat. Per tant, és aconsellable abocar àrids sobre zones sòlides.

També cal protegir-los de les precipitacions. En les formulacions concretes, la quantitat de components es dóna en termes de components secs. Tenint en compte el contingut d’humitat dels components s’aprèn amb experiència. Si no en teniu, heu de tenir cura de l’estat i tapar la sorra i les runes de la pluja i la rosada.

Aigua

S’ha d’utilitzar aigua potable per obtenir formigó de qualitat normal. Així s’escriu al SNiP: "beure, fins i tot després de bullir". No es pot agafar aigua d’un riu o d’un llac, sobretot d’aigua tècnica. Sense contaminants, àcids, sals, àlcalis, olis, etc. Totes aquestes substàncies afecten negativament la resistència del formigó i, el pitjor de tot, és impossible predir el resultat.