Durante la preparazione della malta cementizia è possibile variare le proporzioni di sabbia e cemento AFAIK. Ho sempre usato la proporzione da 1 a 3 (un volume di cemento per ogni tre volumi di sabbia) "raccomandata per impostazione predefinita".
Cosa succede realmente se modifico la proporzione: come influirà sul mortaio e perché dovrei volerlo?
Risposte:
Codici e altre guide forniscono combinazioni nominali di mix che si comportano abbastanza in condizioni generali.
In generale, un mix 1: 2 darà una forza migliore di un mix 1: 3. Ma è del tutto possibile che un mix 1: 0,5 potrebbe funzionare peggio. La forza deriva dal trasferimento di forza tra le particelle tra i granelli di sabbia e anche dalla resistenza al taglio fornita dal cemento che funge da adesivo. Pertanto i codici forniscono combinazioni bilanciate note che sono soddisfacenti.
Per ottenere il controllo completo sulle proprietà di una miscela di malta / calcestruzzo, è necessario considerare i seguenti criteri:
TLDR; Attenersi al mix raccomandato.
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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 viene utilizzato per scopi strutturali e il suo ruolo principale è supportare un carico. Il calcestruzzo ideale è un solido blocco monolitico di roccia senza cemento. Ovviamente, questo non è molto praticabile. La prossima cosa migliore è un mix che è per lo più aggregato, finemente classificato per includere tutte le dimensioni dalla polvere ai massi in modo da ridurre al minimo la quantità di cemento necessaria per incollarlo insieme. Meno cemento, più forte è il cemento, a condizione che ci sia abbastanza cemento per tenerlo insieme.
Il mortaio è semi-strutturale. È lì per incollare i mattoni insieme, ma deve essere in grado di sostenere il carico su strati sottili. è principalmente sabbia grossolana, tenuta insieme al cemento Portland. Sono le forze Sand-vs-Sand che danno forza al mortaio, quindi sarei riluttante a ridurre la quantità di sabbia nel mix.
Malte e set sottili non sono strutturali, in quanto non sono necessari per sostenere alcun peso reale. Sono utilizzati nella piastrellatura per impedire il movimento laterale o per livellare un elemento strutturale (cioè sottofondi). Sono principalmente sabbie fini e cemento Portland.
Ora dobbiamo considerare il cemento stesso. Il rapporto peso / acqua (cemento-acqua) è il singolo fattore più significativo nella resistenza finale del cemento indurito. Meno acqua inserisci, più forte è il prodotto finale (di nuovo fino a 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 stagionatura.
Lavorabilità: questa è la facilità di versamento, modellatura, levigatura della malta. Ovviamente vuoi che un mortaio sia un po 'più rigido di un calcestruzzo, poiché il calcestruzzo viene versato e il mortaio viene sparso. Deve essere in grado di alzarsi da solo. Ma se lo rendi troppo rigido, non puoi assolutamente farlo. La soluzione è aggiungere più acqua. Per gli elementi strutturali, ci sono aggiunte chiamate super-plastificanti, che lavorano per migliorare la lavorabilità senza alterare il rapporto w / c, ma non sono utili / convenienti in una malta. Questo è anche il motivo per cui non prenderei in considerazione l'idea di aumentare la quantità di sabbia: perderai la lavorabilità.
Polimerizzazione: il cemento non smette mai di polimerizzare. Tuttavia, consideriamo i 28 giorni come una cura completa, in cui il cemento raggiunge la sua resistenza nominale. La polimerizzazione è il processo mediante il quale le particelle di cemento si legano alle particelle d'acqua disponibili e si induriscono. Ciò significa che l'acqua deve essere presente per tutti i 28 giorni! Una volta impostato il mix originale, ora dobbiamo mantenere umida la superficie. Vedrai cuscinetti strutturali ricoperti di plastica, per ridurre l'evaporazione. Vedrai anche camion d'acqua che spruzzano giù i cuscinetti appena versati per tenerli bagnati. (Prefabbricati di alta qualità sono spesso induriti a vapore in fabbrica) Tuttavia, nel caso di una malta, la nostra superficie esposta è piccola e verticale, rendendo difficile l'aggiunta dell'acqua necessaria dopo il fatto, quindi dobbiamo includere l'acqua in eccesso nel miscuglio. Naturalmente, questo riduce la forza dal rapporto w / c,
Come puoi vedere, questa è in realtà una scienza molto complessa con molti fattori da considerare. Il risultato è che tu o io non dovremmo fare confusione con i mix raccomandati senza una buona ragione - Non abbiamo l'esperienza o le conoscenze per capirne le conseguenze. - L'industria ha stabilito che i mix predefiniti sono il miglior compromesso per tutti gli usi a molti fattori contrastanti.
Ciò influenzerà la forza e la longevità del tuo mortaio. Anche se non sono un esperto qui, DEVE esserci una soluzione ottimale a tale problema. Quale mix durerà il più a lungo possibile, si manterrà fortemente sulla pietra che lo circonda, sarà forte nella compressione, ecc.?
In effetti, si tratta di un problema di ottimizzazione con più criteri, risolto da tempo dalla pratica per trovare il mix che soddisfa al meglio tutti gli obiettivi in combinazione. Infatti, se vai un pochino in una direzione, scoprirai che alcuni di questi obiettivi saranno raggiunti meglio, mentre gli altri saranno danneggiati. Ecco come si comporta un simile problema. Quindi la domanda ora diventa, supponiamo di aggiungere un po 'più di sabbia (o altro aggregato) al mix? Cosa accadrà? Molto probabilmente (e di nuovo, sto solo indovinando gli effetti esatti in questo momento mentre parlo dal bracciale) il mix diventerà più forte nella compressione, ma a un certo punto si eroderà più facilmente, diventerà meno appiccicoso. Naturalmente ad un certo punto, aggiungi troppa sabbia e tutto ciò che hai è un mucchio di sabbia, che non ha nessuna delle proprietà del mortaio che desideri.
Allo stesso modo, supponiamo di aumentare la percentuale di cemento? Ha senso che ora si attacchi meglio alla pietra circostante, ma non è così forte nella compressione.
L'aggiunta di più acqua alla miscela ha altre conseguenze, ottimizzata anche al livello che ti è stato consigliato. Quindi, se aggiungi acqua, la miscela diventa più bagnata, più facile da lavorare, più appiccicosa, ma anche più sciatta. Non rimarrà al suo posto. Potrebbe anche cambiare il tempo di cura.
Il mio punto è che tutti questi parametri sono stati scelti per essere ottimali per il gruppo di caratteristiche che definiscono cos'è la malta e cosa dovrebbe fare: le proprietà fisiche della malta. In effetti, questi parametri sono stati ottimizzati da semplici esperimenti da parte dei muratori per anni, fino a quando non hanno stabilito un mix che ragionevolmente soddisfa i migliori valori in un punto che è robusto e stabile alle variazioni dei materiali.
Detto questo, ora farò una piccola ricerca sull'argomento. Ad esempio, questo sito mi dice che il rapporto tra sabbia e cemento può essere da qualche parte nell'intervallo da 1: 2 fino a 1: 3, il che cambia la forza della miscela in termini di capacità di resistere a carichi di compressione. Indica anche che l'aggiunta di ghiaia al mix aumenterà la forza.
Mentre leggo di più, vedo anche che la qualità del cemento è un fattore. Con materiale economico, hai bisogno di più cemento, quindi questo è probabilmente definito dalla composizione del cemento stesso. (C'è del lime nel mix? Quanto?)
Mi fermerò qui, poiché ci sono MOLTI fattori coinvolti. Che tipo di sabbia usi? La sabbia composta da sfere perfettamente rotonde, tutte della stessa dimensione, sarà facilmente lavorabile. Ma non sarà molto forte. La sabbia "tagliente" fratturata con molti spigoli vivi con dimensioni delle particelle variabili, sarà meno facile da miscelare, meno facile da lavorare, ma più forte in termini di proprietà del materiale indurito.
Un mix di dimensioni aggregate cambierà anche le cose. La sabbia molto fine richiederà più cemento nella miscela, poiché le particelle minuscole hanno più superficie per il volume dato, quindi è necessario più cemento per rivestire la sabbia per una buona adesione. Ma la sabbia fine è più facile da mescolare, più facile da lavorare, più facile da inserire in un luogo. Se anche la superficie che deve essere attaccata è molto irregolare, potrebbe aderire meglio. Ma l'aggiunta di un aggregato più grande a un mix aumenterà la resistenza a compressione, poiché la pietra di grandi dimensioni è più forte. (Ad un certo punto, questo trasforma la malta in cemento.) Ecco una citazione che trovo su un sito:
"Il mortaio è una miscela di cemento / sabbia / acqua (e di solito calce) progettata per la posa di unità in muratura come blocchi di cemento, pietra o mattoni. Il mortaio è" appiccicoso ", quindi aderisce al blocco, alla pietra o al mattone. Il calcestruzzo è progettato per resistere solo."
Anche se sono sicuro di non aver trattato tutti i fattori qui, questo dovrebbe darti un'idea. Ci sono molti parametri coinvolti. Non è solo la quantità di cemento e sabbia ad essere importante, ma l'esatta formulazione del cemento, il tipo di sabbia, la quantità di acqua.
Sono stato un muratore di pietre praticante per quaranta 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 la pietra per lastricare e le superfici che subiranno molto tempo. La mia esperienza è quasi esclusivamente in pietra e posso vedere 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 per lastricare usando il rapporto 1: 2 più di 30 anni fa che non presentano crepe al giorno d'oggi. (26/01/16) Il rapporto 1: 2 sembra reggere molto meglio dell'acqua rispetto all'1: 3. Un'altra nota. Il ciclo di congelamento / scongelamento è un grande nemico di tutte le opere in muratura e l'intrusione di acqua può essere molto dannosa.
Qualche altro punto a cui pensare:
Quindi a volte è meglio una malta flessibile più debole a base di calce (e senza cemento).