Al verter concreto, ¿es seguro agregar rocas grandes para aumentar el volumen?

antecedentes

Voy a verter un poco de hormigón para anclar un juego de columpios. La base del juego de columpios que se está anclando son dos 4x4 con un pie de página de 2x4 cruzado perpendicularmente a los 4x4 .

Tengo un montón de rocas grandes del tamaño de una pelota de béisbol en mi jardín. Estaba pensando que podría comprar menos mezcla de concreto y deshacerme de algunas de estas rocas, si arrojaba algunas de las rocas al concreto húmedo.

Supongo que el concreto se endurecerá alrededor de las rocas y se unirán para convertirse en una masa sólida.

Pregunta

¿Es correcta mi suposición? ¿O dañarán las rocas la integridad del anclaje de hormigón?

Aquí hay un dibujo de postes y ancla (con rocas representadas)

Dibujo de postes y anclaje de hormigón.

Actualizar

Vertí el cemento en junio de 2015 (hace aproximadamente un año y medio). El columpio sigue en pie fuerte.

Lo más importante de esta experiencia es la consistencia del cemento húmedo. Supuse que era como pintura de látex, pero era más como avena espesa o arena húmeda. Realmente no vertió y llenó todo el espacio disponible. Tuve que meterlo con una cuchara y colocarlo alrededor de los postes.

Como nota al margen, ¿está utilizando maderas tratadas a presión?
Realmente depende de cuántas piedras agregue y si está ajustando la mezcla de concreto para compensar. Si solo arrojas algunas rocas allí, probablemente no sea gran cosa, especialmente si están espaciadas uniformemente y no tocan nada. Si reemplaza 1/3 del volumen con rocas, eso socavará sustancialmente la fuerza.
@DJohnM sí, es tratado a presión
FWIW, los soportes de marco en A no cementados (con anclajes de suelo de tornillo) serán mucho más estables que los soportes verticales cementados. Recuerde que un columpio tiene que soportar grandes cargas laterales. No sé cuánto cemento está usando en lo anterior, pero es probable que tenga que usar bastante para que sea estable.
Un año después del hecho, el columpio se fortalece. Aún no se pudre. Mi único error fue usar 8' 4"x4" en lugar de 10'. Este otoño, planeo instalar algunos 4x4 adicionales para aumentar la altura del columpio. Además, esta fue la primera vez que vertía concreto. Supuse que era menos viscoso de lo que realmente era. En lugar de una viscosidad de sopa/bisque, era más como avena.
Re la actualización: la viscosidad del concreto depende de la cantidad de agua que agregue. Parece que lo mezclaste un poco en el lado seco; debe fluir un poco. Eso sí, evita añadir demasiada agua.

Respuestas (8)

El concreto es una mezcla de agregado grande, agregado pequeño y cemento (una proporción de 4:2:1 es una buena aproximación, aunque las mezclas diseñadas serán más calculadas que eso).

El tamaño del agregado grande no es particularmente importante, a menos que esté trabajando en espacios muy reducidos o alrededor de un refuerzo, en cuyo caso desea un agregado pequeño adecuado.

En este caso no habrá ningún problema en utilizar rocas del tamaño de una pelota de béisbol. Solo asegúrese de que estén limpios (es decir, que no tengan tierra adherida).

(Recuerdo haber visto una sección cortada a través de una pieza de concreto en el Centro de Visitantes de la Presa Hoover, y algunos de los agregados grandes eran rocas de hasta aproximadamente 8 pulgadas / 200 mm o más).

Es cierto que el tamaño del árido no tiene una relación directa con la resistencia del hormigón, pero sí la cantidad de cemento en la mezcla. Si agrega rocas a una mezcla de concreto ya mezclada, la debilitará.
Juan tiene razón en todos los puntos. Cambiar la cantidad de cemento no es gran cosa, ya que es una mezcla diferente con más rocas. La química no se cambia aquí. Sin embargo, cambiar las materias primas que fabrican el cemento es un gran problema. Ahí es donde resulta la debilidad. Está cambiando la química utilizada. (la debilidad también podría deberse a rocas blandas, como la arenisca)
@donjuedo No estoy seguro de entender tu comentario, ¿qué constituye un cambio de química? ¿Cómo sucede eso en el escenario descrito aquí?
@Joel, el cemento Portland puede ser complicado, pero básicamente es piedra caliza, arcilla y ceniza, en las proporciones adecuadas. (muchos detalles en wikipedia) Y también se agrega la cantidad correcta de agua. Todo reacciona químicamente. Cuando se agregan piedras, eso es concreto, pero las piedras realmente no están cambiando la reacción química. El cemento se une a las piedras, pero no se alteran de otra manera. Lo mencioné porque notaste que las rocas lo debilitan. Sin embargo, las buenas piedras no. Eso es todo.
Por cierto, el hilo me llamó la atención porque soy fanático del concreto, ya que aprendí que la estructura de concreto más antigua tiene casi 2,000 años y aún está en pie. Es el Panteón (no el Partenón), terminado alrededor del 79 d. C., IIRC. ¡Cosas impresionantes, hormigón!
Como el propósito aquí es solo proporcionar peso para sujetar el juego de columpios, es decir, no es estructural, solo usaría suciedad: 7: 1 de suciedad a cemento Portland por volumen. Barato y eficaz. Solo asegúrese de que el extremo del poste esté enterrado en tierra simple para que el agua en el poste pueda drenar o tendrá problemas de pudrición. Usamos esto en postes de pasto: coloque el poste en el hoyo, llene el pie inferior del hoyo con "tierra simple", apisonelo con un 2x4, luego llene el resto del hoyo con tierra. Nunca he tenido una pudrición de poste todavía. ¡También funciona de maravilla en madrigueras de marmotas y ratas almizcleras! :-)
@donjuedo El cemento Portland es un poco más que piedra caliza, ceniza y (o) arcilla; también está el calentarlo a 1500 C para formar minerales sintéticos que no existen en la naturaleza. Una gran parte de la resistencia del concreto proviene del gel formado entre las partículas de cemento y los agregados. Los agregados más grandes tienen menos área de superficie para unirse. Más agregados significa menos cemento para formar gel. Absolutamente agregar más agregados al concreto lo hará más débil. Si esto no fuera así, la mezcla de concreto ya agregaría más roca, ya que es aproximadamente 1/20 del precio del cemento Portland.
@Joel, Sí, el cemento Portland es más de lo que resumí, por eso dije "básicamente". Si me equivoco acerca de la resistencia, siéntase libre de corregir el artículo de Wikipedia que dice: "La presencia de agregados aumenta en gran medida la durabilidad del concreto por encima del cemento, que es un material quebradizo en estado puro".
@donjuedo Debo mencionar, en aras de la justicia, que he estado fabricando cemento Portland durante 15 años y he dedicado mucho tiempo a la calidad y la química del cemento. Me alegro de que seas fanático del hormigón. Yo soy también.
@donjuedo Sí, es absolutamente cierto que los agregados aumentan la resistencia (y la durabilidad) del concreto sobre la pasta de cemento, pero hasta cierto punto. Obviamente, una mezcla de 100 % de agregados no sería tan fuerte como una combinación de los dos, por lo que hay un punto óptimo. Para las mezclas estándar en bolsas, la mezcla se encuentra en el lado del punto óptimo donde agregar más agregados debilitará la mezcla. En general, una mezcla de 7 sacos es más fuerte que una mezcla de 6 sacos, pero si todo lo que necesita es la fuerza de la mezcla de 6 sacos, entonces ¿por qué pagar el dinero extra?
@JoelKeene No estoy 100% seguro de que tengas razón. Sí, si observa las tablas de mezcla de concreto estándar, agregar agregado adicional debilitará efectivamente la mezcla, pero esas tablas se basan en la suposición de que su agregado está en piezas pequeñas (~ 10-20 mm). El concreto con agregados más grandes requiere menos cemento para la misma resistencia. Intuitivamente, sospecho que estos dos factores se equilibrarán aproximadamente entre sí, de modo que aunque haya aumentado considerablemente el volumen total de agregado, el tamaño promedio ha aumentado dejando la fuerza de la mezcla básicamente sin cambios.

Con respecto al uso de postes de madera en concreto:

ingrese la descripción de la imagen aquí
Fuente de imagen

Tenga en cuenta que cualquier agua que drene por el costado del poste de madera drenará hacia el subsuelo. La publicación debe estar en un collar, no en una taza...

(Siéntase libre de integrarse en la respuesta de @sch)

¿Es necesario todo lo que está en la imagen? Si es así, ¿dónde puedo comprar conejitos baratos?
@PlasmaHH El conejito es necesario para proporcionar refuerzo adicional en el lado del poste a favor del viento. Si vive en un área con vientos más fuertes, se recomienda usar un tejón o incluso un pequeño ciervo.
No puedo leer el texto negro pequeño y no puedo agrandar la imagen. Tampoco hay un enlace de origen, así que: ¿Qué es lo negro alrededor de la madera en el cemento?
@ZachMierzejewski de la imagen de origen (para la que he enviado una edición sugerida) es "cedro con conservante".
Esto es correcto asumiendo que la tierra drena bien. En áreas con mucha arcilla, es probable que desee evitar la madera debajo del todo.
Bunny es inspector local

No es una buena práctica enterrar madera en concreto como lo describe. Lo mejor es usar metal anclado en el concreto y unir la madera al metal. Su resultado será inevitablemente la podredumbre y el fracaso, probablemente no antes de que los niños lo superen, pero tal vez. Algo como esto ( http://milspecanchors.com/shop/accessories/6x6-post-anchor-heavy-duty-cast-aluminum-structural-ornamental/ ) sería mejor, pero necesitará algunos refuerzos diagonales adicionales para un columpio colocar. Su diseño es rígido pero de corta duración incluso con madera tratada con creosota. En cuanto a las rocas, ni suman ni restan al hormigón, úsalas a tu antojo.

¿Los postes de la cerca no suelen estar incrustados en el hormigón? ¿Cómo es eso diferente?
Los postes de la cerca deben tener la parte inferior enterrada en tierra (o grava si tiene dinero para quemar), y luego el concreto (o tierra, como describí anteriormente) se vierte como un "collar" alrededor del poste. Los postes tratados absorben agua como esponjas, por lo que si la parte inferior del poste está enterrada en tierra o grava, el agua puede drenarse por la parte inferior del poste y todo está bien. Pero si coloca la parte inferior del poste en concreto, el agua no puede salir, y antes de lo que le gustaría o esperaría, el poste se desmoronaría; los productos químicos en el tratamiento evitan que se "pudriera", pero el resultado final es el mismo.
ah si, tienes razón. Acabo de leer el tutorial de construcción de cercas de lowes.com. Afortunadamente, tengo alrededor de 3 pies cúbicos de grava también sentados en mi jardín. Por alguna razón, la casa vino con grandes rocas, bloques de cemento, ladrillos y grava. Convertí los ladrillos y los bloques de hormigón en una bonita hoguera.

Reducir la cantidad de cemento Portland en el concreto reducirá su resistencia. Es decir, agregar rocas a una mezcla de concreto ya mezclada reducirá su resistencia sobre la misma mezcla sin las rocas. Si esto no fuera cierto, simplemente agregarían roca a la mezcla original, ya que las rocas son mucho más baratas que el cemento Portland.

El otro problema, como menciona John, es que la unión con las rocas de su jardín puede no ser tan fuerte como con los agregados que usa la gente para mezclar concreto, ya que esos agregados tienen que cumplir con ciertos estándares. Cualquier polvo, sal o aceite que se encuentre en la superficie de las rocas cambiará la unión que formará con el cemento.

Habiendo dicho todo eso, si esto afectará su diseño específico solo depende de qué tan crítico sea que su concreto se desempeñe según sus especificaciones de diseño, es decir, cuánto haya sobrediseñado su diseño. Sin embargo, ciertamente estás introduciendo una gran incógnita al agregar las rocas.

Lo que importa es el tamaño del muelle. Dios mío, sí a las respuestas anteriores si estuvieras construyendo una estructura muy seria. Sí, menos Portland, menos PSI. 6 sacos de cemento Portland es de aproximadamente 4000 psi. Puedes conducir un bulldozer de 10,000 estanques todo el día. El % de saco que puede comprar en Home Depot es de aproximadamente 3000-3500 psi. Es del tamaño de un muelle. Excava un 12" x 2' y agrega algunas de tus rocas, ¡tu juego de columpios estará bien!

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La gente une piedra con hormigón desde... bueno, desde que empezaron a usar hormigón. No creo que agregar roca sea una mala idea en principio, pero importa qué tipo de roca estés agregando. Agregar roca ígnea redonda no es tan bueno como agregar roca ígnea rota, pero ambos son mejores que agregar roca sedimentaria o agregada. Apoyaría el uso de un zócalo de metal o plástico para asentar los postes de madera, ya que de lo contrario se pudrirán. Al menos con un enchufe, puede reemplazar los postes con el tiempo sin tener que desenterrar su anclaje de concreto. Sin embargo, no estoy de acuerdo con formar un collar. No porque no sea una buena solución, pero no es bueno para este caso de uso. Un collar es simplemente algo para que los más pequeños se lastimen. De hecho, coloqué los anclajes de mis postes de modo que hubiera unas pocas pulgadas de tierra arriba para poder cultivar algo de hierba alrededor de los postes.

Todo esto es bastante académico. De hecho, casi cualquier hormigón, con o sin piedras, será más que adecuado. No espera que soporte un gran peso o maneje grandes tensiones. Es un columpio, no un pilón de antenas.

Necesita que el concreto sea fuerte en la parte inferior y al lado del poste; de ​​lo contrario, solo debe ser pesado.

Así que ponga algo de concreto en el fondo, las rocas alrededor de los lados y llene el centro con concreto.

Incluso puede reforzar el poste con algunos ladrillos en dos lados del poste, al menos la mayor parte del poste despejado, luego rellene con concreto. El concreto solo necesita sujetar el poste y tener suficiente peso para mantener el poste estable.

Realmente no muestras la escala; mi preocupación serían los postes + la masa de hormigón girando en el agujero debido a la carga lateral alterna. Depende de cómo se use, por supuesto; los niños pequeños que se balancean +/-30...50 grados de arco no parecen ser problemáticos, mientras que un grupo de adolescentes (más grandes y más pesados) se balancean sincronizados y van a +/-170 grados, o un giro completo.