Calcolo malta cementizia

Metodo di calcolo della malta cementizia

Il calcolatore per la malta cementizia determina il dosaggio e le proporzioni di cemento, sabbia ed eventualmente calce, oltre alle quantità di materiali necessarie per preparare un volume specificato. Il calcolo della malta cementizia si applica a malte da muratura, intonaci, malte bastarde e massetti di cemento e sabbia.

I risultati comprendono le proporzioni in volume e in peso, il consumo di cemento in chilogrammi e sacchi, il peso e il volume della sabbia e le quantità di acqua e calce. Vengono inoltre calcolati il peso totale e la densità stimata della malta fresca.

Principi di calcolo e raccomandazioni

Conversione del volume della malta pronta

Volume iniziale. Il calcolo parte dal volume richiesto di malta pronta in m³. Quando i materiali secchi vengono miscelati con acqua, la pasta di cemento riempie i vuoti tra i granelli di sabbia. Per questo il volume apparente complessivo dei componenti secchi supera il volume della malta preparata.

Coefficiente di volume secco. Si applica un coefficiente fisso di 1.33 per considerare la riduzione del volume totale durante la miscelazione e la compattazione.

Vsecco = Vmalta × 1.33

Per esempio, per preparare 1 m³ di malta si considera un volume apparente complessivo di 1.33 m³ di componenti secchi. Questo volume viene distribuito tra cemento, sabbia e calce secondo il dosaggio scelto.

Scelta delle proporzioni dei componenti

Selezione automatica. Le proporzioni dipendono dall'impiego, dalla classe di resistenza e dal tipo di legante. Una malta di solo cemento utilizza un rapporto cemento-sabbia come 1:4. Nella malta bastarda si aggiunge calce, ad esempio 1:1:6, con i componenti nell'ordine cemento, calce e sabbia in volume.

Malte da muratura. Per le miscele di solo cemento si utilizzano i seguenti rapporti volumetrici:

• M2.5 - 1:7.5.
• M5 - 1:5.5.
• M10 - 1:3.5.
• M15 - 1:3.

Per la malta da muratura a base di cemento e calce si assumono i rapporti M2.5 = 1:2:9, M5 = 1:1:6, M10 = 1:0.5:4 e M15 = 1:0.25:3.5.

Malte per intonaco. I rapporti per le miscele di solo cemento sono CS I = 1:7.5, CS II = 1:6, CS III = 1:4.5 e CS IV = 1:3. Per le miscele cemento-calce sono CS I = 1:2:9, CS II = 1:1:6 e CS III = 1:0.5:4. Per CS IV si usa soltanto una miscela cementizia senza calce.

Massetti di cemento e sabbia. Queste miscele non contengono calce. I rapporti cemento-sabbia adottati sono C12 = 1:5.5, C16 = 1:5, C20 = 1:4, C25 = 1:3.5, C30 = 1:3, C35 = 1:2.75 e C40 = 1:2.5.

Proporzioni personalizzate. In modalità manuale, il cemento è assunto pari a 1 parte in volume e le parti di sabbia e calce vengono inserite direttamente. Il calcolo usa questi valori senza correggere automaticamente la miscela in funzione della classe di resistenza o della classe del cemento.

Influenza della classe del cemento

Coefficiente correttivo. In modalità automatica si considera la classe del cemento. I coefficienti adottati sono 1.10 per la classe 32.5, 1.00 per 42.5 e 0.95 per 52.5.

Il coefficiente modifica la quota volumetrica calcolata del cemento rispetto agli altri componenti. Successivamente tutte le quote vengono ricalcolate mantenendo invariato il volume secco totale. Cambiare la classe del cemento influisce quindi anche sulle quantità stimate di sabbia e calce.

Calcolo delle quantità dei materiali secchi

Ripartizione del volume. Il volume secco totale viene suddiviso tra gli ingredienti in proporzione alle parti della miscela. Per esempio, un rapporto 1:4 comprende 5 parti in volume: 1/5 di cemento e 4/5 di sabbia.

Nelle formule, C, L e S rappresentano rispettivamente le parti volumetriche di cemento, calce e sabbia. Se la calce è assente, la sua parte è pari a zero.

Vcemento = Vsecco × C / (C + L + S)

Vcalce = Vsecco × L / (C + L + S)

Vsabbia = Vsecco × S / (C + L + S)

Conversione del volume in peso. Il volume di ciascun componente in m³ viene moltiplicato per la densità apparente adottata in kg/m³. Si utilizzano i seguenti valori fissi:

• Cemento - 1400 kg/m³.
• Sabbia asciutta - 1600 kg/m³.
• Calce - 600 kg/m³.

m = V × ρ

Qui m indica il peso del componente in chilogrammi, V il suo volume apparente in m³ e ρ la densità apparente adottata in kg/m³. Il peso della sabbia viene anche riconvertito in volume apparente dividendolo per 1600 kg/m³, per poter acquistare la sabbia a volume.

Calcolo della quantità d'acqua

Rapporto acqua/cemento. La quantità d'acqua è calcolata in base al peso del cemento. Per esempio, un rapporto di 0.50 equivale a 0.5 kg d'acqua per ogni 1 kg di cemento. Si assume che 1 l d'acqua pesi circa 1 kg.

In modalità automatica si usano i seguenti rapporti acqua/cemento:

• Muratura: M2.5 = 0.65, M5 = 0.60, M10 = 0.55, M15 = 0.50.
• Intonaco: CS I = 0.60, CS II = 0.56, CS III = 0.52, CS IV = 0.48.
• Massetto: C12 = 0.55, C16 = 0.52, C20 = 0.50, C25 = 0.48, C30 = 0.46, C35 = 0.45, C40 = 0.44.

Regolazione manuale dell'acqua. Con proporzioni personalizzate i rapporti acqua/cemento iniziali sono 0.60 per la muratura, 0.55 per l'intonaco e 0.50 per il massetto. Il valore può essere modificato per regolare la quantità d'acqua calcolata.

Correzione per la calce. Per la malta cemento-calce si considerano ulteriori 0.7 l d'acqua ogni 1 kg di calce. La quantità totale d'acqua si calcola quindi così:

W = mcemento × (w/c) + mcalce × 0.7

Qui W è la quantità d'acqua in litri, w/c il rapporto acqua/cemento e i pesi dei componenti sono in chilogrammi. Senza calce, il secondo termine è nullo.

La quantità effettiva d'acqua dipende dall'umidità della sabbia, dalle proprietà del cemento e dalla consistenza necessaria. La sabbia umida contiene già acqua, quindi durante la miscelazione si aggiunge normalmente acqua poco per volta fino a ottenere la lavorabilità desiderata.

Proporzioni finali e quantità dei materiali

Proporzioni in volume. Dopo la ripartizione dei materiali secchi, i loro volumi vengono riferiti a una parte di cemento. Quando si applica la correzione automatica per la classe del cemento, le proporzioni finali possono differire dal dosaggio iniziale riportato in tabella.

Proporzioni in peso. Il rapporto in massa si ottiene dividendo i pesi di sabbia e calce per quello del cemento. Per esempio, con un rapporto volumetrico 1:4 e densità apparenti pari a 1400 kg/m³ per il cemento e 1600 kg/m³ per la sabbia, il rapporto in massa è circa 1:4.57.

Numero di sacchi di cemento. Il peso calcolato del cemento viene diviso per il peso indicato di un sacco. Il risultato viene sempre arrotondato per eccesso all'intero successivo, perché l'acquisto avviene in sacchi interi.

N = arrotondare per eccesso (mcemento / msacco)

Per esempio, se servono 320 kg di cemento e ogni sacco pesa 25 kg, il risultato è 12.8 sacchi. La quantità da acquistare è quindi di 13 sacchi.

Peso totale e densità della malta

Peso totale. Il peso della malta fresca è la somma dei pesi calcolati di cemento, sabbia, acqua e calce. Per l'acqua si usa l'approssimazione 1 l = 1 kg.

mtotale = mcemento + msabbia + mcalce + macqua

Densità della malta. La densità stimata della malta fresca è il peso totale dei componenti diviso per il volume indicato della malta pronta.

ρmalta = mtotale / Vmalta

Il peso è espresso in chilogrammi, il volume in m³ e la densità in kg/m³. Il risultato dipende dalla ricetta scelta, dalla quantità d'acqua e dalle densità apparenti adottate per gli ingredienti.

Riferimenti alle norme europee

Le seguenti norme europee definiscono la classificazione delle malte e dei materiali per massetti:

• EN 998-2 - Specifiche per malte per opere murarie. Parte 2: Malte da muratura. Definisce i requisiti per le malte da muratura e le classi di resistenza a compressione, comprese M2.5, M5, M10 e M15.
• EN 998-1 - Specifiche per malte per opere murarie. Parte 1: Malte per intonaci interni ed esterni. Definisce requisiti e classi di resistenza CS I, CS II, CS III e CS IV.
• EN 13813 - Massetti e materiali per massetti. Materiali per massetti. Proprietà e requisiti. Definisce la classificazione dei materiali per massetti, comprese le classi di resistenza a compressione C12, C16, C20, C25, C30, C35 e C40.

Queste norme classificano le proprietà delle malte e dei materiali per massetti. Le proporzioni numeriche utilizzate dal calcolatore sono ricette adottate per una stima preliminare dei quantitativi di materiale.

FAQs

Perché per 1 m³ di malta servono più di 1 m³ di materiali secchi?

Non è possibile sommare semplicemente i volumi apparenti del cemento e della sabbia per ottenere il volume della malta pronta. Durante la miscelazione le particelle fini riempiono i vuoti tra i granelli di sabbia, riducendo il volume totale. Il calcolatore applica il coefficiente 1.33: per 1 m³ di malta pronta assume 1.33 m³ di componenti secchi.

Perché cambiando la classe del cemento cambia anche la quantità di sabbia?

Nel calcolo automatico la classe del cemento influisce sulla sua quota nella miscela. Si applicano i coefficienti 1.10 per la classe 32.5, 1.00 per 42.5 e 0.95 per 52.5. Poiché il volume secco totale rimane costante, la variazione della quota di cemento redistribuisce i volumi degli altri ingredienti.

Qual è la differenza tra le proporzioni della malta in volume e in peso?

Le proporzioni in volume indicano componenti misurati con recipienti della stessa capacità. Per esempio, 1:4 significa una parte di cemento e quattro di sabbia in volume. Le proporzioni in peso tengono conto delle diverse densità apparenti, quindi un dato rapporto volumetrico non corrisponde allo stesso rapporto in peso.

In che modo la calce modifica la miscela e la quantità d'acqua?

La calce viene spesso aggiunta alle malte da muratura e da intonaco per migliorarne plasticità e lavorabilità. Nel calcolo occupa una quota distinta del volume secco, con densità apparente pari a 600 kg/m³. All'acqua calcolata in base al cemento si aggiungono 0.7 l per ogni chilogrammo di calce.

Perché l'acqua effettivamente utilizzata può differire dalla quantità calcolata?

Il calcolatore stima l'acqua in base al rapporto acqua/cemento adottato e al peso del cemento, con una quota aggiuntiva per la calce. In pratica la sabbia umida contiene già acqua e la lavorabilità necessaria dipende dall'impiego della malta e dal metodo di miscelazione. Il volume d'acqua calcolato è quindi un valore iniziale che può essere regolato durante la preparazione.