En una obra de construcción de cualquier nivel, desde un rascacielos hasta una casa de campo, no se puede prescindir del hormigón. Este material se utiliza para verter cimientos, erigir muros en construcción monolítica, colocar techos y soleras, colocar ladrillos y otras piedras artificiales. La preparación del hormigón en la proporción adecuada no solo garantiza la durabilidad y resistencia de las estructuras, sino que también evita costes de material innecesarios.
Composición del hormigón
En el caso más simple, el hormigón consta de tres componentes:
- Astringente.
- Relleno.
- Agua.
El consumo de materiales por 1 m3 de hormigón está determinado por las propiedades de estos materiales. Como aglutinante en la producción de la mezcla, los grados de cemento M100-M600 se utilizan para la resistencia. Cuando se mezcla con agua, se forma una masa viscosa, al solidificarsediamante falso Como relleno, se utilizan arena o varios tipos de piedra triturada. Esto aumenta la resistencia del mortero endurecido, ya que la resistencia de la piedra triturada es mayor que la resistencia del cemento. Además, el uso de áridos reduce la retracción de la mezcla de cemento.
Además de los componentes principales, la composición del hormigón incluye varios aditivos que confieren al mortero propiedades adicionales: resistencia a las heladas, resistencia al agua, color, etc.
El consumo necesario de materiales por 1m3 de hormigón (piedra triturada, cemento, arena) se determina en función de los requisitos de las características de la mezcla.
Principales características del hormigón
La característica más importante del hormigón es su resistencia a la compresión. Dependiendo de ello, se establece una clase de fuerza. Se denota con la letra inglesa "B" y los números correspondientes a la fuerza de la muestra en MPa. Se producen hormigones de clases de B3, 5 a B80, en ingeniería civil las soluciones B15 - B30 son las más aplicables. Además de las clases, se puede usar una marca para indicar la fuerza. Se designa con la letra latina "M" y un número correspondiente a la fuerza en kg/cm2. Las clases y las marcas se correlacionan con bastante precisión entre sí, por ejemplo, la solución M200 corresponde a la clase B15 y M300 a la clase B22, 5.
El consumo de materiales por 1 m3 de hormigón puede variar significativamente dependiendo de la clase o marca de mortero requerida.
Cabe señalar que la clase real de hormigón se determina únicamente en condiciones de laboratorio el día 28. Por lo tanto, si necesita saber exactamente la marca de la mezcla, entonces, en la etapa de su preparación, se deben emitir varias muestras:cubos o cilindros de 100 mm de altura. También es posible determinar la resistencia del hormigón utilizando el método instrumental o el martillo Kashkarov, pero estos métodos son menos precisos.
Seleccionando la clase concreta requerida
El grado requerido de concreto debe especificarse en la documentación de diseño para el sitio de construcción. Si la construcción se lleva a cabo de forma independiente, debe decidir la marca de la mezcla, ya que esto afectará decisivamente la resistencia y el costo del edificio o estructura que se está construyendo.
A continuación se indica el propósito del hormigón de los grados más comunes.
- M100 - utilizado para cimentación, instalación de parebriki, pequeñas formas arquitectónicas;
- M150: se usa para arreglar caminos, sellar soportes de cercas;
- M200 - para la construcción de paredes, porches;
- M250 - producción de cimientos monolíticos, enrejados, losas de cimentación, losas de piso ligeramente cargadas, escaleras, muros de contención;
- M300 - para cualquier estructura cargada: paredes, techos, cimientos;
- M350 - muros de carga, columnas, techos, vigas, cimientos monolíticos.
Parámetros de arena
Para la preparación de la solución se utiliza arena de varios orígenes: de cantera o de río. El segundo es más preferible, ya que tiene un tamaño de gránulo más grande y no contiene impurezas. La arena de cantera puede variar en su composición granulométrica. Es preferible utilizar arena con mediay gránulos grandes. Dado que la arena de cantera puede contener arcilla u otras impurezas, se recomienda tamizarla.
Es extremadamente importante prestar atención al contenido de humedad de la arena. Dependiendo de esto, se debe ajustar la cantidad de agua añadida a la mezcla. Teniendo en cuenta la humedad y la composición granulométrica, la densidad de la arena a granel puede variar de 1,3 a 1,9 t/m3, esto debe tenerse en cuenta a la hora de calcular el consumo de materiales por 1 m3 de hormigón.
Selección de grava
La piedra triturada en la composición de la mezcla de hormigón aumenta la resistencia del hormigón y reduce su contracción durante el curado. Al elegir piedra triturada, su fracción y origen son de la mayor importancia.
Las fracciones de piedra triturada se utilizan en la construcción:
- 5 a 20 mm;
- 20 a 40 mm;
- 40 a 70 mm.
Según la materia prima, la piedra triturada se clasifica en:
- Piedra caliza, a base de rocas sedimentarias.
- Grava de fragmentos de roca redondeados.
- Granito, obtenido triturando rocas de granito y granito-gneis.
La piedra triturada de granito tiene los mejores parámetros de resistencia, por lo que si el concreto se prepara para estructuras críticas: cimientos, columnas, techos, entonces es mejor usarlo. No debemos olvidar que la piedra triturada utilizada no debe contener impurezas, especialmente arcilla.
Relación agua-cemento
En la producción de hormigón, la proporción de cemento es de suma importanciay agua. El agua es necesaria para la reacción química de hidratación del cemento, lo que conduce a la formación de piedra de cemento. Esta relación determina decisivamente la clase de la mezcla de hormigón. Es importante tener en cuenta la marca de cemento, cuanto menor sea la relación agua-cemento, más resistente será el hormigón. La relación mínima requerida para la hidratación del cemento es de 0,2. En la práctica, se utilizan hormigones con una relación agua-cemento de 0,3-0,5. Prácticamente no se utilizan mezclas con una relación agua-cemento elevada.
Determinación de las proporciones de la mezcla de hormigón
Como regla general, los cementos de los grados M400 y M500 se utilizan para la preparación del hormigón. En la práctica se utiliza la siguiente tabla para determinar el consumo de cemento por 1m3 de hormigón.
| Grado de hormigón | Consumo de cemento M500, kg/m3 |
| M100 | 180 |
| M150 | 210 |
| M200 | 250 |
| M250 | 310 |
| M300 | 360 |
| M400 | 410 |
| M500 | 455 |
Estos datos se dan para condiciones de temperatura y humedad normales, así como para cementos cuyos parámetros corresponden a los indicados en el envase. En la vida real se debe aportar un exceso de cemento del 10-15%.
Además, de acuerdo con la cantidad conocida de cemento, se calcula el consumo de materiales por 1m3 de hormigón, la proporción óptima de cemento a arena y grava se da en la tabla.
| Hormigón | proporción de acciones de cemento, arena y piedra triturada | |
| marca M400 | marca M500 | |
| M100 | W1: W3.9: W5, 9 | W1: W5, 1: W6, 9 |
| M150 | W1: W3.0: W4, 9 | C1: W4, 0: W5, 7 |
| M200 | W1: W2.3: W4, 0 | W1: W3, 0: W4, 7 |
| M250 | W1: W1.7: W3, 2 | W1: W2, 3: W3, 8 |
| M300 | W1: R1.5: W3, 1 | Ц1: П2, 0: Ø3, 5 |
| M400 | W1: W1.1: W2, 4 | C1: P1, 3: S2, 6 |
| M450 | C1:P 1.0: S2, 0 | C1: P1, 2: S2, 3 |
Por ejemplo, el consumo de materiales por 1 m3 de hormigón M200 será: cemento grado M500 - 240 kg, arena - 576 kg, piedra triturada - 984 kg, agua - 120 l.
Fabricación de hormigón
Con grandes volúmenes de trabajo de hormigón, es recomendable comprar hormigón prefabricado en la planta más cercana con entrega por hormigonera. En las condiciones de producción industrial, las tasas de consumo de materiales por 1 m3 de hormigón se mantienen de manera bastante estricta. Si esto no es posible, puede preparar la cantidad requerida de la mezcla en casa. Es importante evaluar correctamente sus capacidades: el hormigonado de una estructura separada debe realizarse de una sola vez.
Antes de mezclar la mezcla, se determina el consumo de materiales por 1m3 de hormigón. No es necesario calcular la tasa de consumo de los componentes, solo use la tabla a continuación.
| Marca de la solución producida | Composición de la mezcla, kg | |||
| cemento M400 | Piedra triturada | Arena | Agua, l | |
| M75 | 173 | 1085 | 946 | 210 |
| M100 | 212 | 1082 | 871 | 213 |
| M150 | 237 | 1075 | 856 | 215 |
| M200 | 290 | 1069 | 794 | 215 |
| M250 | 336 | 1061 | 751 | 220 |
| M300 | 385 | 1050 | 706 | 225 |
La mezcla se prepara en una hormigonera del volumen adecuado, poniendo en ella porciones medidas de cemento seco, arena tamizada y grava. Se recomienda añadir el agua en porciones al final.
Suplementos
Además de los componentes principales, se añaden aditivos para diversos fines a la composición del hormigón:
- Modificadores. Diseñado para aumentar la resistencia y aumentar la resistencia a las heladas del hormigón.
- Plastificantes. Aumenta la movilidad y la resistencia al agua de la mezcla.
- Reguladores de movilidad. Permitir extender el tiempo de fraguado, mantener la movilidad durante el transporte.
- Aditivos anticongelantes. Proporcione un fraguado normal de la solución a bajas temperaturas, hasta menos 20 grados.
- Establecer aceleradores. Aumente la velocidad de fraguado proporcionando el conjunto de fuerza más rápido en el primer día.
Al utilizar aditivos, el consumo de materiales por 1 m3 de hormigón debe determinarse teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante. La violación de las instrucciones de uso puede tener exactamente el efecto contrario.
