Che cosa succede in realtà se variano le proporzioni di cemento e sabbia nella malta?

I codici e le altre guide forniscono combinazioni di mix nominali che funzionano correttamente in condizioni generali.

In generale, un mix 1:2 darà una resistenza migliore di un mix 1:3. Ma è abbastanza possibile che un mix 1:0.5 possa avere prestazioni peggiori. La resistenza deriva dal trasferimento di forza interparticellare tra i grani di sabbia e anche dalla resistenza al taglio fornita dal cemento che funge da adesivo. Così i codici forniscono combinazioni bilanciate note che sono soddisfacenti.

Per ottenere un controllo completo sulle proprietà di una miscela di malta/calcestruzzo, è necessario considerare i seguenti criteri:

1. 1. Importo del cemento: Come regola empirica, aumentando il cemento si aumenta la resistenza. Oltre un certo punto, agisce anche in modo negativo. Poiché il maggiore trasferimento di forza in una matrice di cemento/malta è dovuto all'interazione sabbia-sabbia, il cemento in eccesso renderà la malta molto fragile poiché le particelle di cemento non possono trasferire la normale forza di contatto - sono bravi a fornire resistenza al taglio. Poiché il cemento è costoso, in applicazioni a bassa resistenza come le strade, la quantità di cemento è minore per ottimizzare il costo. 2. Quantità d'acqua: Generalmente il contenuto d'acqua varia dal 20% al 35% (w/w cemento) sta considerando un intervallo operativo sicuro. Un contenuto d'acqua più basso dà una bassa resistenza e una miscela meno manovrabile per condizioni piane come la posa di strade. Un contenuto d'acqua più elevato è generalmente utilizzato in condizioni specifiche come la posa di palancole con tremie - dove è necessaria la natura fluida del conglomerato. Anche se l'acqua alta porta anche ad una minore resistenza, ci sono altre soluzioni (menzionate in precedenza). 3. Quantità di sabbia: Una quantità molto elevata di sabbia renderà la vostra miscela molto fragile e debole contro tutti i tipi di forze. Per M20, M25 ecc. la proporzione generale è di 1:3. Tuttavia, per la miscela ad alta resistenza (M35+) è meglio andare con 1:2 e da qualche parte circa questo.
2. **Gli aggregati hanno due ragioni per esserci: economia e forza. Sono economici e forniscono come un buon riempitivo. Quantità molto alte e molto basse di aggregati danno una scarsa forza ma una soluzione economica varia. Una quantità moderata è sufficiente.
3. 5. Forma dell'aggregato: In generale, l'aumento della stropicciatura della particella dell'aggregato dà una forza crescente in quanto dà una maggiore area di contatto e migliori capacità di interblocco. 6. Air Entrainment: Un elevato contenuto d'aria nella miscela porta ad una minore resistenza. Ecco perché il calcestruzzo ad alta resistenza viene fatto vibrare prima della posa per espellere le piccole sacche d'aria. Un basso contenuto d'aria conferisce una bassa manovrabilità, per cui a volte si usano ‘air-entrainers’ (additivi chimici) per dare la natura fluida desiderata senza compromettere la modifica del contenuto d'acqua e di conseguenza la resistenza.
4. Additivi: Gli additivi fisici come ‘fine-silica-polvere’, ‘fly-ash’ permettono la riduzione del cemento e forniscono economia. fine-silica è … molto fine quindi va nel più piccolo dei vuoti e fornisce una buona resistenza di contatto riducendo il contenuto d'aria. La cenere volatile è un sostituto generale del cemento. È un sottoprodotto delle centrali termiche ed è molto economico. Fino al 15% di cemento può essere sostituito da silice fine e fino a ~40% da cenere volatile. Gli additivi chimici come i superfluidificanti forniscono un effettivo aumento della lavorabilità, o anche una riduzione dell'acqua a parità di lavorabilità - dando così un mix più resistente.

tldr; attenersi alla miscela consigliata.

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Ora, ecco che arriva la scienza:

Calcestruzzo, malta e malte sono tutte miscele di cemento Portland, acqua e aggregati (sabbia, e nel caso del calcestruzzo: ghiaia.)

Il calcestruzzo è utilizzato per scopi strutturali, ed il suo ruolo primario è quello di sostenere un carico. Il calcestruzzo ideale è un solido blocco monolitico di roccia senza cemento. Ovviamente, non è molto lavorabile. La cosa migliore è un mix che è per lo più aggregato, finemente graduato per includere tutte le dimensioni, dalla polvere ai massi, in modo da ridurre al minimo la quantità di cemento necessaria per incollarlo. Meno cemento c'è, più forte è il calcestruzzo, a condizione che ci sia abbastanza cemento per tenerlo insieme.

Mortar è semi-strutturale. E ‘lì per incollare mattoni insieme, ma deve essere in grado di sostenere il carico su strati sottili. è principalmente sabbia grossolana, tenuto insieme con cemento Portland. È la sabbia-vs-Sabbia forze che danno alla malta la sua forza, quindi sarei riluttante a ridurre la quantità di sabbia nella miscela.

Le malte e gli strati sottili sono non strutturali, in quanto non sono tenuti a sostenere alcun peso reale. Sono usati in piastrellatura per evitare movimenti laterali, o per livellare un elemento strutturale (cioè i sottofondi) Sono principalmente sabbie fini e cemento Portland.

Ora dobbiamo considerare il cemento stesso. Il rapporto a/c (acqua-cemento) è il fattore singolo più significativo nella resistenza finale del cemento stagionato. Meno acqua ci si mette dentro, più forte è il prodotto finale (di nuovo fino ad un certo punto minimo.) Quindi, questo ci direbbe che per un buon cemento, vogliamo una miscela relativamente asciutta? Sbagliato. Ci sono altri due fattori. un altro: Lavorabilità e indurimento.

Lavorabilità: Questa è la facilità di colata, modellatura, lisciatura della malta. Ovviamente si vuole che la malta sia un po’ più rigida del calcestruzzo, poiché il calcestruzzo viene versato e la malta viene spalmata. Deve essere in grado di reggersi da sola. Ma, se la si rende troppo rigida, non si può lavorare affatto. La soluzione è aggiungere altra acqua. Per gli elementi strutturali, ci sono degli additivi chiamati superfluidificanti, che lavorano per migliorare la lavorabilità senza alterare il rapporto a/c, ma non sono utili/efficaci in una malta. Questo è anche il motivo per cui non prenderei in considerazione l'aumento della quantità di sabbia - si perde la lavorabilità.

Polimerizzazione: Il cemento non smette mai di indurire. Tuttavia, consideriamo 28 giorni come una cura completa, in cui il cemento raggiunge la sua resistenza nominale. L'indurimento è il processo attraverso il quale le particelle di cemento si legano alle particelle di acqua disponibili e si induriscono. Ciò significa che l'acqua deve essere presente per tutti i 28 giorni! Una volta che la miscela originale si è indurita, ora dobbiamo mantenere la superficie umida. Vedrete i tamponi strutturali ricoperti di plastica - questo per ridurre l'evaporazione. Vedrete anche i camion dell'acqua che spruzzano i tamponi appena versati per mantenerli bagnati. Tuttavia, nel caso di una malta, la nostra superficie esposta è piccola e verticale, il che rende difficile aggiungere l'acqua necessaria a posteriori, quindi dobbiamo includere l'acqua in eccesso nell'impasto. Naturalmente, questo riduce la resistenza dal rapporto a/c, ma aumenta la resistenza dovuta alla polimerizzazione.

Come potete vedere, questa è in realtà una scienza molto complessa con molti fattori da considerare. Il risultato è che voi o io non dovremmo avere a che fare con le miscele consigliate senza una buona ragione – Non abbiamo l'esperienza o la conoscenza per capire le conseguenze. – L'industria ha determinato che i mix di default sono il miglior compromesso generale per i molti fattori in conflitto.

Sono uno scalpellino professionista da quarant'anni e ho visto l'effetto a lungo termine del mix 1:3 rispetto al mix 1:2. Con un'adeguata preparazione dalla base sotto il basamento e per tutta la costruzione, raccomando il mix 1:2 in particolare con le pietre e le superfici che stanno andando a sperimentare un sacco di tempo. La mia esperienza è quasi esclusivamente in pietra, però, e vedo dove l'uso del mix più morbido con mattoni e blocchi potrebbe essere più vantaggioso. (Per evitare crepe nel mattone o nel blocco.) Dirò che ho costruito muri di sostegno e strutture in pietra ollare usando il rapporto 1:2 oltre 30 anni fa che non hanno crepe in essi fino ad oggi.(01/26/16) Il rapporto 1:2 sembra reggere molto meglio dell'acqua rispetto al rapporto 1:3. Un'altra nota. Il ciclo di congelamento/scongelamento è un nemico importante per tutti i lavori di muratura e l'intrusione di acqua può essere molto dannosa.

Qualche altro punto su cui riflettere:

• Se la malta è troppo dura, non si fletterà e quindi tenderà a creparsi in modo più separato dai mattoni.
• Se la malta è più dura del mattone, allora la malta si consumerà più lentamente del mattone in caso di pioggia/vento, altre insieme al timer lasceranno la malta sporgere che poi raccoglie l'acqua e indebolisce i mattoni.
• L'intonaco più duro lascia passare anche meno vapore acqueo, quindi può fermare/ rallentare la respirazione dell'edificio.

Quindi a volte è meglio una malta più debole e flessibile fatta con calce (e senza cemento).