Qual è la forza concreta e quali sono i fattori che la influenzano?

Di
Er. Kaushal Kishore,
Ingegnere dei materiali, Roorkee

Forza del calcestruzzo
Il cemento come l’acqua, gli aggregati e alcune volte gli additivi è uno degli ingredienti del calcestruzzo. La miscelazione di questi materiali in proporzioni specificate produce calcestruzzo. Di conseguenza il cemento da solo non è un materiale da costruzione, è il calcestruzzo che è un materiale da costruzione. Per un dato cemento e aggregati accettabili, la resistenza che può essere sviluppata da una miscela di cemento, aggregati e acqua lavorabile e correttamente posizionata (nelle stesse condizioni di miscelazione, indurimento e prova) è influenzata da :

a)Rapporto tra cemento e acqua di miscelazione
b)Rapporto tra cemento e aggregati, la resistenza della malta, il legame tra la malta e l’aggregato grossolano.
c) Classificazione, struttura superficiale, forma, resistenza e rigidità delle particelle aggregate.
d) Dimensione massima dell’aggregato.

La resistenza del calcestruzzo è direttamente correlata alla struttura della pasta di cemento idratata. L’aria nel calcestruzzo produce vuoti. L’eccesso di acqua nel calcestruzzo evaporare lasciare i vuoti nel calcestruzzo. Di conseguenza, all’aumentare del rapporto W/C, aumenta anche la porosità della pasta cementizia nel calcestruzzo. All’aumentare della porosità, la resistenza alla compressione del calcestruzzo diminuisce.

RESISTENZA DEL CEMENTO V/S RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO
Non è possibile progettare una miscela di calcestruzzo ad alta resistenza con cemento a bassa resistenza. La variazione della resistenza del cemento è dovuta in gran parte alla mancanza di uniformità nelle materie prime utilizzate nella sua fabbricazione, non solo tra diverse fonti di approvvigionamento, ma anche in una cava. Inoltre, le differenze nei dettagli del processo di fabbricazione e, soprattutto, la variazione del contenuto di ceneri del carbone utilizzato per sparare il kilin, contribuiscono alla variazione delle proprietà dei cementi commerciali. Questo non vuol dire negare che la moderna produzione di cemento è un processo altamente sofisticato.

Fino al 1975, la produzione di massa di cemento in India era solo di grado OPC-33. È stata trovata difficoltà nell’ottenere calcestruzzo ad alta resistenza con questo cemento. Il consumatore ha normalmente trovato difficoltà a ottenere una fornitura coerente e garantita di cemento ad alta resistenza per calcestruzzo precompresso e alcuni elementi di calcestruzzo prefabbricato. Per questi requisiti speciali BIS pubblicato È: 8112, Specifica per cemento di grado OPC-43. Ora, le varietà di cemento prodotte in India sono:

1.Cemento Portland ordinario (grado OPC-33, OPC-43 e OPC-53. Grado OPC-33 quasi scomparso dal mercato indiano)
2.Portland Pozzolana Cement (PPC)
3.Resistenza al solfato di cemento (SRC)

I risultati dei test di diverse marche di cemento minimo alla massima resistenza alla compressione sono riportati nella tabella-1.

A causa della variazione della resistenza del cemento, il calcestruzzo ottenuto da questi cemento avrà anche una resistenza variabile. Per un approccio corretto nella progettazione della miscela di calcestruzzo, se le strutture in loco sono disponibili, con il dato insieme di materiali, requisiti e condizioni del sito proprio rapporto W/C v/s resistenza alla compressione della curva di calcestruzzo dovrebbe essere sviluppato presso il sito stesso.

Si osserva spesso che i sacchi di cemento contrassegnati come grado OPC-43 possono davvero contenere cemento di grado molto più alto. Il cemento di PPC secondo È codice è soltanto del grado 33. Dove come sui sacchetti è contrassegnato come 43 MPa o 53 MPa. I campioni di cemento del sito devono essere testati per la sua resistenza effettiva e altre proprietà. Ci sono casi in cui il cemento di grado superiore viene utilizzato anche per calcestruzzo a bassa resistenza, come malta o anche per intonacare. Ciò può portare a fessurazioni inutili di calcestruzzo / superfici.

In OPC di basso grado, il guadagno di forza continuerà oltre il 28 ° giorno. A causa del guadagno iniziale di forza di grado superiore di OPC, la resistenza del calcestruzzo non aumenta molto oltre il 28 ° giorno. Il calore di idratazione di grado superiore OPC essendo più alto, le probabilità di micro-cracking del calcestruzzo è molto maggiore. Così durante il periodo iniziale della regolazione di calcestruzzo, la testa più alta di idratazione può condurre a micro-cracking nocivo con nel calcestruzzo che non può essere visibile alla superficie. La situazione può essere peggiore quando tendiamo ad aumentare la quantità di cemento nel calcestruzzo con la convinzione che tale aumento sia migliore sia per la resistenza che per la durata del calcestruzzo.

Tabella-1 : Resistenza alla compressione di Grado differente di Cemento:

La variazione in cemento forza è il seguente : (in N/mm2)
OPC-43 Voto : 7-giorni da 24,7 a 57,7 e 28 giorni dalla 40.0 a 74,5
OPC-53 Voto : 7-giorni da 37,8 a 57.8 e 28 giorni dalla 52.5 per il 73,9
PPC : A 7 giorni dal 25,5 al 52,6 e 28 giorni dalla 48.0 a 67.0
Nota: Resistenza alla compressione (CS) di cemento dato sono valori medi.

Abbiamo a engineeringcivil.com sono grato a Sir Kaushal Kishore per aver presentato questo documento di ricerca e aiutare tutti gli ingegneri civili a comprendere il concetto di resistenza del calcestruzzo e fattori che lo influenzano.