La durabilitat de l’edifici depèn de la qualitat de la base. El càlcul correcte del formigó és important per als constructors professionals i per als fonaments autoestables. Durant el disseny, cal calcular la quantitat de formigó i components constitutius.
La necessitat de càlculs
Durant la construcció, és important esbrinar la quantitat total de materials necessaris ja en fase de disseny. Les dades ajuden:
- Compreu només els components que necessiteu. Els materials sobrants costen diners i alguns no es poden emmagatzemar durant molt de temps.
- Eviteu el cost del re-lliurament si faltava alguna cosa a l’hora d’organitzar la fundació.
- Controleu el contractista, eviteu fraus i exageracions.
- Compreu la quantitat exacta de formigó a la fàbrica. La fundació s’aboca en un sol pas, la deficiència s’haurà d’entregar el mateix dia, cosa que trigarà temps i diners a pagar el temps d’aturada dels treballadors contractats. L’excedent s’ha d’eliminar d’alguna manera, cosa que no sempre és possible.
La planificació financera depèn d’un coneixement precís.
Tipus de formigó
Els graus de formigó s’utilitzen en enginyeria civil:
- El M100 és el menys resistent, s’utilitza exclusivament per a la construcció de coberts i fonaments per a tanques;
- M150 només s'utilitza en fonaments de tires per a edificis petits: coberts, banys, garatges, cases de camp de fusta;
- M250, M300, amb el càlcul correcte de la superfície base, suportarà edificis de fins a 5 plantes;
- M350 s’utilitza en condicions d’alta humitat i a les regions del nord per als fonaments de cases de maons de diversos pisos;
- M400 és massa resistent per a cases particulars, és capaç de suportar una massa d’edificis de fins a 20 pisos d’alçada.
El grau de formigó de la fonamentació s’ha d’indicar al projecte.
Composició de formigó
El formigó de fonamentació inclou:
- ciment;
- farcit;
- sorra;
- plastificant i additius per treballar a baixes temperatures.
Les seves proporcions durant la mescla depenen de les característiques dels components.
Ciment
La indústria produeix graus de ciment des de M300 fins a M600. Les fàbriques de formigó armat utilitzen matèries primeres M500.
Als punts de venda, el M400 es troba més sovint. Per tant, es guien per aquesta marca, fent un càlcul de la composició del formigó per a l’autoproducció.
Si heu aconseguit adquirir ciment M500 amb beneficis, podeu calcular el nombre de components mitjançant una taula especial.
Quan compreu, tingueu en compte la data de fabricació i les condicions d’emmagatzematge. El material és higroscòpic i fins i tot en plataformes amb sostre pot perdre les seves propietats o endurir-se.
Excipients
La grava i la pedra triturada s’utilitzen com a farciment per al formigó de fonamentació. Tots dos materials són d'origen natural i només es diferencien pel tipus de roca amb què estan fets.
En triturar s’obté material de forma irregular.
Les característiques importants que es tenen en compte a l’hora de calcular el formigó són el fraccionament, la descamació i la resistència.
La fracció correspon a la mida de les partícules de pedra triturada o grava que constitueixen la base del material. Com més gran sigui la fracció, més arena necessitarà per omplir els buits entre les partícules de farciment individuals en la fabricació de formigó.
Per a fonaments de cintes i lloses, trieu un farciment de 20 a 40 mm de diàmetre.
Per al formigó de fonaments columnars i de piles, s’utilitza una fracció no superior a 20-25 mm. A mides grans, serà difícil omplir i compactar fonaments profunds.
Les fraccions grans augmenten el volum de sorra del formigó, cosa que redueix la resistència del fonament monolític.
La escamidesa mostra la forma en què es troben els components de la pedra triturada. Mesurat en percentatge. Com més baix sigui l’indicador, més adequada serà la grava per construir una base. Hi ha cinc grups de descamació:
- Les pedres no estàndard núm. 1 representen un 10% en pes com a màxim per a qualsevol fonament;
- Núm. 2: grup millorat, 10-15% de pedres de forma irregular, aptes per a fonaments;
- El número 3 (15-25%) s'obté més sovint triturant pedra calcària, no és adequat per a fonaments;
- El número 4 (25-35%) en la construcció de fonaments només és adequat per crear un coixí;
- El número 5 (35-50%) és més barat que altres i de vegades s’utilitza a l’hora d’abocar els fonaments dels coberts i d’altres edificis lleugers.
La força indica la capacitat del material de farciment per suportar càrregues i pot anar des de M200 fins a M1400.
En la construcció d'edificis d'habitatges, s'utilitza M800 sota el coixí i es tria M1200 per al material de farciment de formigó de la fundació.
En fonaments de formigó monolític per a coberts i tanques, s’utilitza pedra triturada de la marca M600 o M800.
Les escòries de les indústries metal·lúrgiques no s’utilitzen com a farciment de formigó per a la fonamentació: són heterogènies en composició i característiques. La pedra calcària triturada és poc resistent i de curta durada, també no és adequada.
La sorra es divideix per mida de partícula en fina (fins a 1,2 mm), molt fina (1,2-1,6), fina (1,6-2), mitjana (2-2,5) i gruixuda (2,5 –3).
Els primers i gruixuts no s’utilitzen en el formigó: és difícil treballar amb aquesta fracció, el material s’assenta i la mescla resulta fràgil. En el formigó amb sorra gruixuda, l'aigua se separa de la barreja, cosa que no s'hauria de permetre en el moment de la solidificació del monòlit.
Additius
Per simplificar la mescla, donant plasticitat a la solució, s’afegeixen plastificants a la composició del formigó.
Per als additius industrials, el fabricant especifica la dosi exacta que no es pot superar. L’augment del consum augmenta el cost total i afecta negativament la resistència del formigó.
L’argila és un plastificant natural gratuït disponible a gairebé totes les regions. La quantitat necessària d’aquestes matèries primeres es determina empíricament.
A temperatures de -5 ° C i inferiors, s’han d’afegir a la composició components que evitin una congelació ràpida. Sense aquests additius, el formigó s’enfonsarà en pocs anys.
Consum de components per metre cúbic de formigó
Depenent de les fraccions de pedra i sorra triturades, el consum total de components pot variar lleugerament, però es poden prendre com a base les dades de la taula.
La composició del formigó de ciment de grau M400.
| Components | Qualitat de formigó rebuda | ||||
| M100 | M200 | M250 | M300 | M400 | |
| Ciment, kg | 180 | 260 | 320 | 340 | 440 |
| Sorra, kg | 840 | 740 | 780 | 640 | 530 |
| Pedra triturada, kg | 1280 | 1270 | 1160 | 1250 | 1200 |
| Aigua, l | 90 | 130 | 160 | 220 | 220 |
| Proporcions en massa de CxPxCxV | 1x4,6x7,1x0,5 | 1x2,8x4,8x0,5 | 2,4x3,6x0,5 | 1x1,8x3,7x0,6 | 1x1,2x2,7x0,5 |
| Proporcions aproximades de components TskhPkhSh, cub * | 1х4х5.6 | 1x2,5x3,9 | 1x2,1x2,8 | 1x1,6x2,5 | 1x1,3x2,1 |
Les dades es donen per a una galleda amb un volum de 10 litres.Les proporcions estan indicades per a una fracció de pedra triturada de fins a 20 mm i un buit del 30%.
Per mesurar el buit del farcit, s’aboca runes a una galleda de 10 litres i s’aboca a poc a poc aigua. Si s’inclouen 3 litres, el buit és del 30%, si és de 4 litres, del 40%, etc. Es necessitarà més sorra i ciment per omplir-lo completament.
Volum total de fonaments
El càlcul del volum de formigó per a una base es pot fer mitjançant calculadores en línia a molts llocs.
Tot i això, el curs de geometria escolar és suficient per entendre com es calcula el volum de formigó per a qualsevol configuració de base.
Fundació de tires
El fonament tipus cinta és una estructura monolítica que s’estén sota tota la casa. Hi estan construïdes parets i mampares portants.
Podeu calcular el volum de formigó per a aquesta base expandint tots els costats de la base en paral·lelepípedes elementals.
En primer lloc, multipliqueu la longitud, amplada i alçada de l’encofrat preparat al llarg del costat llarg de la casa. A continuació, heu de calcular els volums dels paral·lelepípedes dels costats curts.És important no tenir en compte els volums calculats anteriorment de les cantonades en la seva longitud. Totes les mesures es realitzen només després d’instal·lar l’encofrat, cosa que ajudarà a eliminar els errors.
Cal modificar la fórmula final: afegiu un marge del 2%. Això es deu al fet que durant l’abocament, l’encofrat es pot dispersar diversos centímetres, augmentant el volum intern.
La fórmula general té aquest aspecte: V = h + b + l + 0,02 (h + b + l).
- h- alçada de l’encofrat;
- b - amplada de la cinta;
- l- la longitud dels costats.
Per exemple, es dóna el càlcul del volum de formigó per a una fundació de 6x10 m amb una llinda al llarg de parets curtes. L'alçada i l'amplada de l'encofrat és de 0,5 m.
- El volum total de les seccions llargues de la fonamentació és de 2x10x0,5x0,5 = 5 metres cúbics. On hi ha 2 - 2 parets llargues, 10 - longitud de paret, 0,5 i 0,5 - amplada i alçada de l'encofrat.
- La longitud de la paret curta per al càlcul és de 6-0,5-0,5 = 5 metres. On 6 és la longitud total de la paret curta, 0,5 i 0,5 és el gruix de la paret llarga, que ja s’ha tingut en compte a la clàusula 1.
- El volum total de les parets curtes és de 3x5x0,5x0,5 = 3,75 m3.
- En total, es necessita formigó 5 + 3,75 + 0,02x (5 + 3,75) = 8,925 m3.
Després d’arrodonir el resultat obtingut a valors sencers, adquireixen o preparen material per a 10 m3 de formigó.
Fonamentació de columna
Els fonaments columnars s’utilitzen en sòls pesats i en moviment.
En la majoria dels casos, es disposa una graella al voltant dels pilars, per tant, el càlcul consta de dos passos: esbrinen el volum dels pilars i afegeixen el volum de la graella al resultat.
Si els pilars són un cilindre, el seu volum es calcula mitjançant la fórmulaV = Sхhon:
- S - àrea base;
- h - l'alçada de la columna.
L’àrea base es calcula mitjançant la fórmula S = 3,14xR2. Total: V = 3,14 * R * R * h.
Exemple. 1 pilar amb un radi de 0,15 mi una alçada d’1 metre requerirà 3,14 * 0,15 * 0,15 * 1 = 0,07 m3 de formigó. 8 bases prendran 8 * 3,14 * 0,15 * 0,15 * 1 = 0,56m3.
Si hi ha una graella de formigó monolític, es calcula de manera similar a la base de la tira i s’afegeix al volum dels pals. Per a les piles rectangulars, n'hi ha prou amb multiplicar l'alçada, l'amplada i la profunditat de la base.
Plat
El fonament de la llosa és una sòlida llosa monolítica sota tot l’edifici. El més fàcil és calcular el volum de formigó per a aquesta base. N’hi ha prou amb multiplicar la llargada, l’amplada de la casa i l’alçada de la llosa monolítica.
Fórmula: V = l * b * hon V - volum global, l - llarga paret de la casa, b - paret curta, h - l'alçada de la llosa.
Exemple. Les dimensions de la casa són 6x10 m, el gruix de la base és de 30 cm. V = 6 * 10 * 0,3 = 18 m3.
El càlcul del formigó per a la fonamentació és força senzill si us acosteu amb cura a la mesura de l’encofrat preparat. La xifra exacta ajudarà a evitar molts problemes durant la fase de construcció, eliminant els costos addicionals.
