Il calcestruzzo è un materiale lapideo artificiale per l'edilizia, che si ottiene modellando e stagionando un impasto opportunamente selezionato, comprendente un legante, acqua e aggregati fini e grossolani. Tutto questo subisce una compattazione obbligatoria. In alcuni casi vengono utilizzati additivi speciali e, nel caso del calcestruzzo bituminoso, l'acqua non viene utilizzata affatto.
Componenti
Al suo interno, il calcestruzzo è un impasto di cemento e acqua, come risultato della reazione tra cui si forma una pietra cementizia, che fissa i grani dei riempitivi utilizzati in un unico monolite. La struttura e le proprietà del calcestruzzo dipendono da queste sostanze. Cambiano il suo grado di porosità, risposta ai carichi, tempo di indurimento e riducono anche significativamente la deformazione del calcestruzzo durante il suo indurimento. Il calcestruzzo è diventato il principale materiale da costruzione utilizzato in tutti i settori poiché offre ampie opportunità per ottenere miscele con diverse proprietà conaggiungendo una varietà di riempitivi. Sono queste caratteristiche che aprono una così vasta gamma di applicazioni.
Il calcestruzzo è un materiale durevole con un alto grado di resistenza al fuoco, la sua densità, resistenza e altre caratteristiche possono essere modificate, conferendogli alcune proprietà specifiche. Con un'adeguata lavorazione, la miscela può essere trasformata in strutture della forma richiesta dal punto di vista dell'architettura e della meccanica strutturale.
Un po' di storia
Come materiale da costruzione artificiale composto da acqua, riempitivi e un legante, il calcestruzzo è noto fin dall'antichità. Più di settemila anni fa veniva utilizzato dagli abitanti della Mesopotamia per la costruzione di annessi e abitazioni. Fu utilizzato anche dai costruttori delle Grandi Piramidi. Gli antichi romani portarono la costruzione in cemento a un nuovo livello: lasciarono dietro non solo le fondamenta degli edifici, ma anche interi blocchi di edifici in cemento. Le caratteristiche progettuali di strade romane, cupole, volte e pavimenti realizzati con questo materiale non hanno perso il loro significato ancora oggi. Tuttavia, nel Medioevo, la tecnologia per realizzare il calcestruzzo romano andò irrimediabilmente perduta.
Naturalmente, il cemento antico non è la stessa cosa del cemento moderno. La sua principale differenza sta nella composizione, a quel tempo non c'era cemento. Come legante si usavano gesso, calce o argilla.
Caratteristiche
La resistenza del calcestruzzo è la sua caratteristica più importante, che ha un impatto diretto sui parametri operativi del materiale. Con questo concetto è consuetudine intendere la capacità del calcestruzzo di resistere agli effetti di mezzi aggressivi e forze meccaniche esterne. Questo valore è determinato dai metodi di controllo: ultrasonico e meccanico. GOST 18105-86 specifica le regole per testare la resistenza del calcestruzzo alla flessione, alla tensione e alla compressione. Una delle caratteristiche è il coefficiente di variazione, che dimostra l'omogeneità della miscela.
In conformità con GOST 10180-67, la determinazione della resistenza alla trazione del calcestruzzo viene eseguita comprimendo un cubo di controllo con una dimensione della nervatura di 200 millimetri all'età di 28 giorni. Questo tipo è comunemente chiamato forza cubica. Oltre ai GOST, anche gli SNiP vengono utilizzati per determinare la forza. Ad esempio, la resistenza minima alla rimozione del calcestruzzo di strutture orizzontali scariche con una campata fino a 6 metri dovrebbe essere almeno il 70% della resistenza di progetto e con una lunghezza superiore a 6 metri - l'80% della resistenza di progetto. In questo caso, è la forza la proprietà più importante. Come la pietra naturale, questo materiale resiste alla compressione meglio della resistenza alla trazione, motivo per cui la resistenza alla trazione per questo indicatore è stata scelta come criterio principale.
Proprietà
Il calcestruzzo è un materiale per il quale la resistenza è una caratteristica che cresce a seguito di processi fisico-chimici di interazione tra cemento e acqua, che avviene propriamente in condizioni umide e calde. Nel caso in cui il materiale si congeli o si asciughi, questo processo sarà completato. L'essiccazione o il congelamento precoce influiscono sul finalecaratteristiche del materiale.
Uniformità
Insieme a tutti gli altri fattori, l'uniformità della resistenza dipende dalla qualità e dal contenuto degli aggregati utilizzati, soprattutto se alcune proprietà di questi ultimi non consentono di ottenere un calcestruzzo della resistenza richiesta. Pertanto, questo parametro è associato al precedente, sebbene i dati sperimentali mostrino che tale relazione non sempre si verifica. Man mano che il calcestruzzo diventa più omogeneo, ci sono opportunità per un uso più efficiente.
L'indice di omogeneità è determinato come risultato di prove su campioni di controllo realizzati con calcestruzzo funzionante con determinate proprietà specificate. Ad esempio, nel processo di calcolo di questo indicatore, vengono presi in considerazione i risultati dei test identici per dimensioni e condizioni di conservazione di campioni di materiale di uguale età. L'uniformità della resistenza all'acqua è determinata testando campioni dello stesso spessore utilizzando gli stessi metodi.
Densità
Questa caratteristica del calcestruzzo è piuttosto complicata, poiché cambia a seconda di quali componenti vengono aggiunti all'impasto. Per aumentare la densità del calcestruzzo, è possibile utilizzare cemento pozzolanico Portland, che si espande, o cemento allumina, che non forma vuoti una volta solidificato. Questo parametro è influenzato anche dagli additivi plastificanti, che spesso migliorano le caratteristiche di una miscela già finita. Se la composizione del cemento corrisponde a GOST, la sua densità sarà un valore noto.
Classi
Al momento ne esistono di diversi tipi. Il calcestruzzo leggero è un materiale la cui densità è 500-1800 kg/m3. Questa classe comprende: calcestruzzo espanso, calcestruzzo argilloso espanso, calcestruzzo cellulare, calcestruzzo cellulare, calcestruzzo di legno, calcestruzzo perlite e vermiculite. In una tale miscela, la capacità portante dopo la solidificazione è piuttosto piccola. Il calcestruzzo ordinario, o pesante, è caratterizzato da una densità di 1800-2500 kg/m3. Come riempitivo, qui viene utilizzata pietrisco, ghiaia. Questo tipo è utilizzato nell'edilizia industriale, assicurata dalla sua maggiore resistenza all'usura. Una classe di calcestruzzo particolarmente pesante è un materiale caratterizzato da una densità superiore a 2500 kg/m3. Tali miscele sono utilizzate per la costruzione di centrali nucleari, in quanto hanno proprietà di protezione dalle radiazioni ionizzanti.
Grado per calcestruzzo
Questa è un' altra importante caratteristica di questo materiale. L'indice di resistenza alla compressione mostra la resistenza alla compressione assiale. Il grado del calcestruzzo in relazione alla tensione mostra la resistenza alla tensione assiale dei campioni di controllo. L'indice di resistenza al gelo mostra il numero di cicli di scongelamento e congelamento alternati. Il grado di resistenza all'acqua del calcestruzzo indica a quale pressione idraulica unilaterale il calcestruzzo non lascerà passare l'acqua durante i test standard.
Conclusioni
Quando si costruisce un oggetto per qualsiasi scopo, la decisione giusta sarebbe quella di acquistare calcestruzzo pronto, realizzato nel pieno rispetto dei GOST, poiché è difficile da realizzareil risultato desiderato quando lo fai da solo e senza attrezzature speciali.
