Come preparare il calcestruzzo di grado M30?

Mix design di M30 Grade progettato secondo IS 10262:2009 & IS 456:2000

La proporzione della miscela per un calcestruzzo di grado M30 è data in A-I a A-ll.

A-I STIPULAZIONI PER IL PROPORZIONAMENTO

a) Designazione del grado: M30
b) Tipo di cemento: OPC 53 Grado conforme a IS 12269
c) Dimensione massima nominale degli aggregati: 20mm
d) Contenuto minimo di cemento: 320 kg/m³ (IS 456:2000)
e) Rapporto massimo acqua-cemento: 0.45 (Tabella 5 di IS 456:2000)
f) Lavorabilità: 100-120mm slump
g) Condizione di esposizione: Moderata (per cemento armato)
h) Metodo di collocazione del calcestruzzo: Pompaggio
j) Grado di supervisione: Buono
k) Tipo di aggregato: Aggregati angolari frantumati
m) Contenuto massimo di cemento : 360 kg/m³
n) Tipo di additivo chimico : Super Plasticizer ECMAS HP 890

A-2 TEST DATA FOR MATERIALS

a) Cement used : OPC 53 Grade conforming IS 12269

b) Specific gravity of cement : 3.15

c) Chemical admixture : Super Plasticizer conforming to IS 9103 (ECMAS HP 890)

d) Specific gravity of

1) Coarse aggregate 20mm : 2.67
2) Fine aggregate : 2.65
3) GGBS : 2.84 (JSW)

e) Water absorption:

1) Coarse aggregate : 0.5 %
2) Fine aggregate (M.sand) : 2.5 %

f) Free (surface) moisture:

1) Coarse aggregate : Nil (Absorbed Moisture also Nil)
2) Fine aggregate : Nil

g) Sieve analysis:

1) Coarse aggregate: Conforming to all in aggregates of Table 2 of IS 383
2) Fine aggregate : Conforme alla zona di classificazione II della tabella 4 di IS 383

A-3 RESISTENZA TARGET PER IL PROPORZIONAMENTO DEL MISTO
f'ck =fck + 1,65 s
dove
f'ck = resistenza media a compressione target a 28 giorni,
fck = resistenza a compressione caratteristica a 28 giorni, e
s = deviazione standard.

Dalla tabella I di IS 10262:2009, deviazione standard, s = 5 N/mm². Pertanto, la forza obiettivo = 30 + 1,65 x 5 = 38,25 N/mm².

A-4 SELEZIONE DEL RAPPORTO ACQUA-CEMENTO

Rapporto massimo adottato di acqua-cemento = 0,44. Dalla tabella 5 di IS 456 per l'esposizione molto severa il massimo rapporto acqua-cemento è 0.45 0.44 < 0.45 Quindi ok.

A-5 SELEZIONE DEL CONTENUTO D'ACQUA

Dalla tabella 2 di IS 10262:2009, il massimo contenuto d'acqua per 20 mm di aggregato = 186 litri (per 25-50 mm di slump) Contenuto d'acqua stimato per 100 mm di slump = 186+ (6/186) = 197 litri.

(Nota: Se si usa il Super plastificante, il contenuto d'acqua può essere ridotto fino al 20% e oltre.)

Sulla base di prove con il Super plastificante è stata raggiunta una riduzione del 20% del contenuto d'acqua, quindi il contenuto d'acqua arrivato = 197-[197 x (20/100)] = 158 litri.

A-6 CALCOLO DEL CONTENUTO DI CEMENTO

Rapporto w/c adottato = 0.44
Contenuto di cemento = 158/0.44 = 359 kg/m³
Dalla tabella 5 di IS 456, contenuto minimo di cemento per condizioni di esposizione "moderate" 320kg/m³
= 359 kg/m³ > 340 kg/m³ quindi ok.

A-7 PROPORZIONE DEL VOLUME DEL CONTENUTO DI AGGREGATO GROSSO E AGGREGATO FINE

Dalla tabella 3 di (IS 10262:2009) Volume di aggregato grosso corrispondente all'aggregato di 20 mm e aggregato fine (Zona II) per un rapporto acqua-cemento di 0,50 =0,62.

Nel caso attuale il rapporto acqua-cemento è 0,44. Pertanto, il volume di aggregato grosso deve essere aumentato per diminuire il contenuto di aggregato fine. Poiché il rapporto acqua-cemento è inferiore di 0,06. La proporzione del volume di aggregato grosso è aumentata di 0,02 (al tasso di -/+ 0,01 per ogni variazione di ± 0,05 nel rapporto acqua-cemento).

Pertanto, la proporzione corretta del volume di aggregato grosso per il rapporto acqua-cemento di 0,44 = 0.64

NOTA - Nel caso in cui l'aggregato grossolano non è angolare, allora anche il volume dell'aggregato grossolano può essere richiesto di aumentare adeguatamente in base all'esperienza e alle condizioni del sito.

Per il calcestruzzo pompabile questi valori dovrebbero essere ridotti fino al 10%. Quindi, volume dell'aggregato grosso =0,64 x 0,9 =0,576.

Volume del contenuto di aggregato fine = 1 - 0,576= 0,424.

A-8 CALCOLI DELLA MISCELA

I calcoli della miscela per volume unitario di calcestruzzo saranno i seguenti:
a) Volume di calcestruzzo = 1 m³

b) Volume di cemento = [Massa di cemento] / {[Peso specifico del cemento] x 1000}
= 359/{3.15 x 1000}
= 0,114 m³

c) Volume dell'acqua = [Massa dell'acqua] / {[Peso specifico dell'acqua] x 1000}
= 158/{1 x 1000}
= 0,158 m³

d) Volume degli additivi chimici = 1.75 litri/m³ (Con il metodo di prova ed errore usato 0,4% del peso del cemento)

e) Volume di tutto in aggregato = [a-(b+c+d)]
= [1-(0,114+0,158+0,004)]
= 0.724 m³

f) Massa dell'aggregato grosso= e x volume dell'aggregato grosso x peso specifico dell'aggregato fine x 1000
= 0,724x 0,576 x 2,67 x 1000
= 1113 kg/m³

g) Massa dell'aggregato fine= e x volume dell'aggregato fine x peso specifico dell'aggregato fine x 1000
= 0,724x 0,576x 2.60 x 1000
= 798 kg/m³

A-9 PROPORZIONI DELLA MISCELA

Cemento = 288 kg/m³
GGBS = 72 kg/m³ (20% del peso totale del cemento)
Acqua = 158 l/m³
Aggregato fine = 798 kg/m³ Aggregato grosso 20mm = 882 kg/m³
12mm = 223 kg/m³ (20% del peso totale dell'aggregato grosso)
Additivo chimico = 1.34 kg/m³ (0,4% dal peso del cemento)
Densità del calcestruzzo = 2430 kg/m³
Rapporto acqua-cemento = 0,47
Proporzione della miscela in peso = 1:2,21:3,09

NOTE - Gli aggregati dovrebbero essere utilizzati in superficie satura condizione secca. In caso contrario, quando si calcola il requisito di acqua di miscelazione, si deve tenere conto dell'umidità libera (superficiale) apportata dagli aggregati fini e grossolani. D'altra parte, se gli aggregati sono asciutti, la quantità di acqua d'impasto deve essere aumentata di una quantità pari all'umidità che può essere assorbita dagli aggregati. Le regolazioni necessarie devono essere fatte anche nella massa degli aggregati. L'acqua di superficie e l'assorbimento dell'acqua di percentuale degli aggregati saranno determinati secondo IS 2386

A-10 Lo slump sarà misurato ed il contenuto dell'acqua ed il dosaggio dell'additivo saranno regolati per raggiungere il grumo richiesto di s basato sulla prova, se richiesto. Le proporzioni della miscela devono essere rilavorate per il contenuto d'acqua reale e controllate per i requisiti di durevolezza.

A-11 Altre due prove che hanno variazione di ± 10 per cento del rapporto acqua-cemento in A-10 devono essere effettuate e un grafico fra tre rapporti acqua-cemento e le loro resistenze corrispondenti deve essere tracciato per elaborare le proporzioni della miscela per la resistenza data dell'obiettivo per le prove di campo. Tuttavia, il requisito di durabilità deve essere soddisfatto.