Como preparar o concreto: requisitos de material, proporções e cálculo da composição

O concreto é um material de construção constituído por um aglutinante, areia e enchimentos que, como resultado do endurecimento, se transforma em pedra. Nem um único canteiro de obras moderno pode ficar sem concreto, seja a construção de arranha-céus ou a criação de caminhos para jardins. Devido às suas propriedades e durabilidade, o concreto é utilizado há muito tempo pelos seres humanos para obter o design da forma e resistência necessárias. No entanto, há uma ressalva: somente o concreto fabricado adequadamente atenderá a todos os requisitos. Como fazer concreto que não é apenas forte, mas também durável? Vamos nos aprofundar na essência deste problema e descobrir todos os detalhes de como fazer a mistura certa de concreto.

O ingrediente mais importante é o cimento.

No concreto de qualquer marca, o cimento atua necessariamente como um aglutinante. Existem muitas variedades de cimentos, como cimento Portland, cimento Portland de escória, cimentos de endurecimento rápido e outros. Todos eles diferem tanto na qualidade da ligação como nas condições de uso do produto final. Na maioria das vezes, o cimento Portland é usado na construção. Todos os cimentos usados ​​para construção são divididos em classes que indicam a carga máxima no produto acabado em megapascais. No mercado interno - a letra D e uma figura indicando a porcentagem de impurezas ainda são adicionadas. Por exemplo, o cimento Portland M400-D20 é um material, cujo produto final pode suportar uma carga de 400 MPa, contendo até 20% de impurezas.

Dados sobre os graus de cimentos necessários para obter um determinado grau de concreto em condições normais de endurecimento:

Na fabricação de concreto de alta qualidade, 300 e acima, por razões econômicas, é necessário usar uma qualidade de cimento 2 a 2,5 vezes maior que a qualidade do concreto.

Na construção de residências, o cimento Portland da marca 400 é frequentemente usado - sua força é suficiente para esses fins. Na construção industrial - cimentos de 500 graus são mais frequentemente usados ​​e onde são esperadas altas cargas - cimentos especiais de altos graus. Para calcular corretamente as proporções de concreto, é necessário ter informações precisas sobre a marca e a qualidade do cimento a partir do qual você irá construir.

Outro aspecto importante é a frescura - o cimento tem prazo de validade e perde suas propriedades ao longo do tempo. O cimento fresco é um pó quebradiço, sem grumos e vedações. Se você perceber que existem peças densas na massa de cimento, não deverá usar esse cimento em seu trabalho - ele absorveu a umidade e já perdeu suas propriedades de ligação.

Areia - o que acontece e o que é necessário

Areia também pode ser diferente. Além disso, o resultado final depende diretamente da qualidade desse componente.

De acordo com a distribuição granulométrica, as areias são divididas em:

Na fabricação de concreto, todos os tipos de areia são utilizados; no entanto, se houver muita poeira ou partículas de argila na areia, isso pode degradar significativamente as características da mistura. Isso se aplica especialmente à areia fina, que contém uma porcentagem significativa de poeira, não é adequada para a preparação de concreto e é usada no caso mais extremo.

Como preparar concreto de boa qualidade e, ao mesmo tempo, não calcular mal com areia? É simples - você deve usar areia do mar ou rio - esses são os tipos mais puros de material de construção que não carregam partículas de poeira ou argila. Deve-se tomar cuidado para garantir que a areia esteja limpa e livre de contaminantes orgânicos.A areia da carreira pode ser muito suja - geralmente não é usada em um canteiro de obras sem preparação preliminar, incluindo lavagem e decantação. Também pode conter muitos detritos orgânicos - raízes, folhas, galhos e cascas de árvores. Se tais impurezas entrarem em concreto, poderão aparecer vazios na espessura, como resultado disso, a resistência será afetada.

Outro parâmetro importante a considerar é a umidade da areia. Mesmo material de aparência seca pode conter até 2% de água e úmido - todos os 10%. Isso pode atrapalhar as proporções do concreto e causar uma diminuição na resistência no futuro.

Pedra britada e cascalho são os agregados mais populares para concreto

A principal carga de concreto de todos os tipos é pedra britada ou rocha britada de cascalho. Pedra britada usada com mais frequência. Também é dividido em frações e possui uma superfície áspera e irregular. Ao escolher a composição do concreto, também deve ser levado em consideração que as pedras do mar ou do rio não podem substituir a pedra britada, uma vez que uma superfície lisa e polida pela água piora significativamente a adesão da pedra ao restante dos componentes da mistura.

A pedra britada é dividida nas seguintes frações:

Para que o concreto fique por muitos anos e não desmorone, lembre-se de que o tamanho máximo das pedras no cascalho não deve exceder 1/3 da espessura mínima do produto futuro.

Eles também levam em conta um indicador como o vazio do material de enchimento - a quantidade de espaço vazio entre as pedras dos escombros. É simples calculá-lo - pegue um balde de volume conhecido, encha-o com pedra britada até as bordas e despeje água nele com uma capacidade medida. Sabendo a quantidade de fluido que entrou, podemos calcular a vazio dos escombros. Por exemplo, se 4 litros de água entrarem em um balde de 10 litros de cascalho, o vazio desse cascalho é de 40%. Quanto menor o vazio do material de enchimento, menor o consumo de areia e, principalmente, de cimento.

Para maximizar o preenchimento de vazios, várias frações de pedra britada devem ser usadas: pequena, média, grande. Deve-se ter em mente que a fração fina deve ser pelo menos 1/3 do volume total de pedra britada.

Além do cascalho e do cascalho de granito, dependendo da finalidade do concreto, são utilizados a argila argila, a escória do alto-forno e outros enchimentos de origem artificial. Para concreto leve, são usadas aparas de madeira e espuma de poliestireno triturada. Para concreto ultraleve - gases e ar. No entanto, a criação de concreto leve e ultraleve está repleta de várias dificuldades, e é improvável que seja possível produzir corretamente esse produto fora da oficina industrial.

Dependendo da densidade, todos os agregados para concreto são divididos em porosos (<2000 kg / m³) e denso (> 2000 kg / m³) Além disso, não esqueça que os enchimentos naturais têm um pequeno fundo de radiação, que é inerente a todas as rochas de granito. Obviamente, isso não é fonte de poluição por radiação, mas ainda assim vale a pena lembrar uma propriedade da pedra natural como uma carga de concreto.

Água - requisitos para a preparação de concreto

A água não é um componente menos importante que o cimento ou a areia. Uma verdade simples pode ser tomada como regra - qualquer água adequada para beber também é adequada para misturar concreto. Em nenhum caso você pode usar água de uma fonte desconhecida, águas residuais após a produção, pântanos e outras águas, das quais você não tem certeza. A composição química e outros indicadores de água podem afetar bastante as características de resistência do concreto acabado.

Tabela No. 1. Consumo de água (l / m³) com diferentes grãos de carga:

É importante lembrar que o cálculo da composição do concreto inclui toda a umidade presente nos materiais de construção antes de misturá-los. Se, por exemplo, você tem a escória de alto-forno planejada como carga, seu conteúdo de umidade também é importante - na verdade, é “excesso” de água, difícil de levar em conta, mas simplesmente estraga a solução final.

Outro indicador importante depende da quantidade de água - a plasticidade do concreto acabado.Para obter concreto plástico, a água deve ser adicionada estritamente de acordo com a norma. Exceder a norma exigida também é prejudicial, assim como a falta de água - o concreto é estratificado e perde sua qualidade. Ao misturar a mistura de concreto, a plasticidade do concreto é determinada pelo "olho". Se o concreto deslizar espontaneamente a partir de uma pá de baioneta localizada horizontalmente, será considerado muito plástico. Se deslizar de uma pá apenas com uma ligeira inclinação, o concreto será considerado plástico médio. Se o concreto não escorregar, mesmo com uma pá inclinada, é considerado um pouco plástico. Quando o concreto está sobre uma pá com um tubérculo, é considerado não plástico. É impossível tornar o concreto muito líquido, pois perde suas qualidades.

Grau de resistência e concreto

Marca de concreto é a capacidade do produto acabado de suportar uma carga de 1 cm² sem danos. A marca do concreto é determinada no 28º dia após a sua fabricação. O fato é que o concreto ganha força mais rapidamente em 7 dias. Durante esse tempo, pode ganhar até 40% de força. Após 7 dias, um bom conjunto de força dura até 28 dias. Após 28 dias, o conjunto de forças diminui acentuadamente, mas continua por algum tempo.

O gráfico do conjunto de resistência do concreto, em condições normais.

Como calcular a composição do concreto

Para calcular corretamente a composição do concreto, é importante ter certos dados.

Estes incluem:

• O grau exigido de concreto;
• A plasticidade desejada da mistura;
• Marca de cimento;
• Dados sobre a distribuição granulométrica de areia e cascalho.

Existem duas maneiras de calcular a composição do concreto - pela proporção em peso de cimento, areia e cascalho e a proporção em volume desses materiais. E no primeiro e no segundo caso, o cimento é sempre tomado como uma unidade (por uma parte), e todos os outros componentes da mistura de concreto como parte do peso ou volume do cimento.

Cálculo da composição de concreto por peso

Calcularemos a composição para obter concreto de ductilidade média, cujo grau de resistência por 28 dias será M200.

Suponha que tenhamos:

• Cimento Portland M400;
• Pedra triturada da fração do meio;

Para começar, precisamos determinar a relação água-cimento (W / C). W / C é a proporção do peso de água e cimento necessária para a preparação de concreto com uma certa resistência. Este indicador é determinado por fórmulas ou empiricamente. Oferecemos os valores H / C já encontrados, que são coletados em uma tabela.

Tabela No. 2. Valores de V / C para vários tipos de concreto.

Selos cimento	Classes de concreto
		100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	-
		0,80	0.70	0.60	0.55	0.45	-
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
		0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		-	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		-	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		-	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
		-	1	0,80	0,73	0,68	0,55
- indicadores de cascalho. - indicadores para pedra britada.

Conhecendo a marca necessária de concreto e a marca de cimento utilizada, encontramos o valor de V / C. Nesse caso, será 0,63.

Agora, na tabela 1, encontramos a quantidade necessária de água para obter concreto de ductilidade média, com um tamanho de pedra britada de 40 mm. Como resultado, obtemos o valor de 190 l / m³. 

Depois disso, podemos calcular a quantidade de cimento que precisamos por 1m³ concreto. Para este 190 l / m³ divida por 0,68 e obtenha 279 kg. cimento. Na tabela nº 3, encontramos as proporções da mistura de concreto para a classe de concreto M200 necessária e a classe de cimento M400.

Tabela No. 3. Proporções de peso de cimento, areia e cascalho.

A proporção de C: P: U será 1: 2.8: 4.8. Se cimento precisamos de 279 kg, então 279 × 2,8 = 781 kg. areia e 279 × 4,8 = 1339 kg. pedra britada. Total, verifica-se que, para a preparação de 1 m³ concreto de ductilidade média e classe M200 a partir do cimento Portland M400 e pedra britada de fração média, é necessário:

Em casa, um balde de 10 litros é frequentemente usado para medir vários materiais a granel. Para facilitar a medição de materiais, forneceremos dados sobre a massa de um material específico contido em um balde de 10 litros:

• Cimento - 13 - 15 kg, dependendo da vedação.
• Areia - 14 - 17 kg, dependendo da umidade.
• Pedra britada ou cascalho - 15 - 17 kg, dependendo do tamanho da fração.

Deve-se entender que a metodologia desse cálculo é ligeiramente inferior aos métodos utilizados na construção de grandes instalações, mas isso é muito melhor que o princípio - dê mais cimento para se fortalecer.

Além de aplicar proporções em peso, também são utilizadas proporções da composição do concreto em volume. No entanto, esse método é menos preciso.

Tabela No. 4. Proporções volumétricas de cimento, areia e pedra britada para concreto de diferentes graus:

Como misturar concreto

Existe um método de amassar manual e mecanizado - usando misturadores e misturadores de concreto.

Maneira manual de misturar concreto

Vamos considerar o método manual de amassar, como o mais popular na construção de casas. Para a mistura correta da mistura, é necessário um recipiente no qual todos os componentes serão misturados. Pode ser uma lata comum ou um recipiente especialmente montado. Toda a areia necessária para amassar é despejada e o cimento é despejado no sulco no meio. Depois, cuidadosamente, a areia é misturada com cimento, até obter uma massa cinza homogênea. Em seguida, o material resultante é umedecido com água e novamente bem misturado. A pedra britada é adicionada mais tarde e a mistura é misturada até a solução cobrir cada pedra do material de enchimento. Ao mesmo tempo, a água é adicionada pouco a pouco, cuja quantidade depende da plasticidade necessária. Depois que a mistura se torna homogênea e todas as pedras do material de enchimento são cobertas com uma solução, o concreto está pronto para assentamento.

Com o método manual de amassar, há um ponto importante, a saber, a velocidade de assentamento do concreto. Mesmo com um pequeno atraso, o concreto na calha pode delaminar (parece água saindo de cima) e perder algumas de suas propriedades. Portanto, é importante colocar rapidamente o concreto na cofragem.
A melhor opção para preparar o concreto seria uma maneira mecânica de misturar usando um misturador de concreto. As vantagens deste método serão obter uma mistura homogênea garantida e concreto de alta qualidade.

Mistura de concreto em uma betoneira

Para amassar em um misturador de concreto, primeiro o cimento é derramado e um mínimo de água é derramado. Após receber uma emulsão homogênea, a areia é adicionada ao misturador com base na proporção. Em seguida, a solução intervém com a adição da quantidade necessária de água. Depois de receber a solução, o material de enchimento pode ser derramado no misturador de concreto.

A vantagem do método mecânico de amassar é que o concreto não lamina e pode permanecer em um misturador rotativo por até uma hora sem perder suas propriedades. No entanto, o misturador não deve ser colocado longe do local de instalação - para evitar a perda de propriedades do concreto durante a entrega.

Seguindo estas regras simples, você obterá um material estrutural confiável, que se tornará mais forte ao longo dos anos!

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