Formigó

De Viquipèdia

El formigó és un material usat en la construcció que resulta de l'emmotllat i enduriment d'una barreja de grava, sorra, ciment, aigua i aditius que li donen característiques determinades.

S'anomena formigó armat quan s'usa en combinació amb barres d'acer (armadures) per a la construcció d'elements estructurals, aprofitant el fet que el formigó treballa bé a compressió i que l'acer treballa bé a tracció. Que aquests dos materials tinguin coeficients de dilatació tèrmica del mateix ordre de magnitud permet que puguin treballar conjuntament, sempre que se'n garanteixi l'adherència mitjançant patilles, ancoratges, i el corrugat de les barres. A més, el formigó forma un medi bàsic que ofereix una important protecció química a l'acer, que n'evita l'oxidació i corrosió.

Taula de continguts

[edita] Etimologia

El terme formigó procedeix de formicō, mot d'origen llatí que designa la qualitat "emmotllable" o de donar "forma".

[edita] Components

[edita] Àrid

Els àrids que s'afegeixen a la mescla i que garanteixen tant la resistència com la durabilitat del formigó, no podent ser reactius amb el ciment, i estan especialment desaconsellats els que contenen nòduls de guix, sulfurs oxidables i compostos de ferro. La mescla d'àrids gruixos (grava) i àrid fins (sorra) ha de fer-se amb la proporció adient perquè un cop barrejats hi hagi el mínim de buits possibles en la massa.

[edita] Ciment

El ciment és un conglomerant hidràulic artificial de naturalesa inorgànica que endureix barrejat amb l'aigua.

  • Ciment Portland: Format per silicats i aluminats càlcics que han fet presa amb aigua. La seva resistència mecànica augmenta amb el pas del temps. S'obté a partir d'una barreja de roca calcària i argiles, moltes finament, que se sotmeten al procés de clinkerització, consistent en la cocció a altes temperatures, amb fusió parcial. El pórtland i els seus derivats (els ciments amb addicions i el ciment blanc) es molen juntament amb una petita quantitat de guix com a regulador de presa (si no n'hi hagués, el ciment solidificaria ràpidament en contacte amb l'aigua).
  • Ciments amb addicions: Ciments Portland als quals s'han agregat altres substàncies, en proporció superior al 5%, per tal de millorar-ne les propietats o reduir-ne el cost. Les substàncies afegides al ciment en proporcions menors del 5% s'anomenen additius. Les addicions més habituals són el filler calcari (roca calcària molta) i les addicions formades per sílice en estat amorf (microsílice, escòries d'alt forn i cendres volants).
  • Ciment d'aluminat càlcic (també conegut com a "aluminós"): Format per calcàries i bauxites. Adquireix resistència en un termini força més breu que el ciment pórtland, però aquesta resistència disminueix amb els anys, sobretot si l'elaboració del formigó o les condicions ambientals no han estat les adequades a aquest tipus de ciment. A més, la protecció química que ofereix a les armadures és molt inferior a la que ofereix el ciment portland. Actualment està molt restringit el seu ús en estructures.
  • Ciments naturals: Són ciments formats per clinquerització de roques en que de forma natural es troben barrejats el carbonat càlcic i els silicats. En distingim els ràpids i els lents:
    • Ciment natural ràpid o ciment ràpid: Endureix en qüestió de minuts i pastat només amb aigua (sense àrids) es fa servir com un morter de poca resistència per treballs en que sigui útil aquest enduriment ràpid, com ara les arestes per fer un arrebossat.
    • Ciments naturals lents: Tenien propietats semblants al pórtland però molt menys qualitat (sobretot una resistència inferior). S'havien fet servir com alternativa més econòmica al ciment pórtland, sobretot en fonaments, però actualment han caigut en desús.

[edita] Aigua

L'aigua és un compost químic transparent, inodor, insípid, quimicament format per hidrogen i oxigen, de fórmula empírica H2O, que barrejat amb el ciment inicia reaccions químiques que provoquen la transformació dels components i el seu enduriment.

Donat que l'aigua no es troba pura a la natura ni a les fonts habitualment disponibles, no totes les aigües poden servir per fer formigó, sinó que les que portin dissoltes substàncies perjudicials pel formigó en quantitats excessives no poden ser emprades. Per aquest motiu les diferents normes obliguen a fer anàlisis de l'aigua que s'emprarà per fer formigó, si bé permeten estalviar-se'ls quan hi ha experiència en l'ús d'aquell tipus d'aigua (el que és el cas, per exemple l'aigua de l'aixeta de la majoria de ciutats). Així, la norma EHE prescriu límits pel pH, el contingut de sulfats, el total de substàncies dissoltes, els hidrats de carboni i les substàncies orgàniques solubles en éter.[1]

També cal tenir en compte que algunes substàncies presents a l'aigua, poc o gens perjudicials pel formigó, poden ser perjudicials per l'acer, com és el cas dels clorurs, de manera que certes aigües, com l'aigua de mar (amb una gran quantitat de clorur sòdic o sal comuna) s'admeten únicament per a preparar formigons que no hagin de dur armadures (o sigui, s'admeten per formigó en massa però no per formigó armat ni per formigó pretensat).[1] Tampoc és gaire convenient fer servir aigües marines o amb clorurs per pastar o curar el formigó en massa que hagi d'estar en contacte amb formigó armat, ja que els clorurs són molt mòbils i podrien passar al formigó armat.

[edita] Aditius

Els aditius son les substàncies que s'afegeixen abans de l'amassat, que produeixen modificacions.

  • Airejants: Tenen la funció de modificar la porositat i els buits del formigó, tallant les vies capil·lars mitjançant bombolles d'aire. Augmenten la resistència a la congelació sense augmentar la retracció.
  • Anticongelants: Permeten formigonar en temps de gelades.
  • Colorejants
  • Fluidificants
  • Retardants:
  • Superfluidificants

[edita] Adicions

Les adicions son els materials inorgànics que poden ser afegits al formigó per millorar les seves característiques o donar-li'n d'especials. Les adicions poden ser puçolànics o amb hidraulicitat latent.

[edita] Posada en obra o formigonat

S'entén per adormiment del formigó el moment en què deixa de tenir una consistència entre fluida i pastosa i passa a ser quelcom sòlid. El procés que s'incia aleshores és l'enduriment, amb el qual el formigó va guanyant en resistència. Per a la posada en obra s'empren uns motlles anomenats encofrats que normalment es retiren posteriorment, encara que en algunes ocasions es poden deixar i llavors s'anomenen encofrat perdut. El vibrat del formigó en disminueix momentàniament el fregament intern i per tant facilita el seu emmotllat.

[edita] Característiques físiques

Valors aproximats.

Resistència a la compressió: de 150 a 500 kg/cm2 (15 a 50 MPa) per el formigó ordinari. Actualment existeixen formigons especials de fins a 2000 kg/cm2 (200 MPa).

Densitat: al voltatnt de 2350 kg/m3

Resistència a la tracció: en general menyspreable, de l'ordre d'una desena part de la resistència a la compressió.

Temps d'adormiment: aproximadament dues hores.

Temps d'enduriment: progressiu, en funció de molts paràmetres. En 24 o 48 h la meitat de la resistència a llarg plaç, en una setmana 3/4 parts i en 4 setmanes pràcticament la resistència total.

Com a dada curiosa, cal remarcar que el formigó es dilata i es contrau a la mateixa velocitat que l'acer, per tant resulta molt útil el seu ús simultani en la construcció.

[edita] Classificació

El formigó es classifica segons la seva resistència, consistència, mida del granulat, ambient al que hagi d'estar exposat i si està previst que porti o no armadures.[2]

El formigó es classificarà segons la seva resistència nominal a la compressió, en kg/cm2, als 28 dies. Per resistència nominal a la compressió s'entén la resistència mínima a la compressió d'almenys un 95% de les mostres sotmeses a proves. Les proves s'executaran sobre cilindres d'assaig de 15 cm de diàmetre per 30 cm d'alt. Tot formigó haurà de tenir una resistència als 28 dies no menor a l'indicada al projecte. La resistència mínima a la compressió als 7 dies no haurà de ser menor del 70% del valor especificat per als 28 dies. La tolerància màxima de la resistència en cilindres aïllats no serà major al 10%.

[edita] Referències

  1. 1,0 1,1 Norma EHE art. 27 (norma vigent a l'estat espanyol, però normes semblants d'altres estats tenen prescripcions semblants)
  2. Norma EHE art. 39.2 (norma vigent a l'estat espanyol, però normes semblants d'altres estats tenen prescripcions semblants)


Image:Icon-gears.png Aquest article sobre Tecnologia és un esborrany i possiblement li calgui una expansió substancial o una bona reestructuració del seu contingut. Per això, podeu ajudar la Viquipèdia expandint-lo i millorant la seva qualitat, traduint d'altres Viquipèdies, posant textos amb el permís de l'autor o extraient-ne informació.