Naturalia

Il calcestruzzoIl calcestruzzo

Il calcestruzzo è un componente essenziale per la maggior parte degli edifici grandi e piccoli. Attraverso una grande varietà di formulazioni, ha ormai raggiunto una vasta gamma di proprietà meccaniche e chimiche, che lo distinguono come materiale da costruzione estremamente flessibile. Questa flessibilità, accoppiata con un equilibrio favorevole di costo e consistenza, negli ultimi 100 anni ha fatto si che il calcestruzzo sia stato celebrato in tutte le sue varianti. Tuttavia resta evidente l'importanza di una corretta composizione e lavorazione di questo materiale per garantire sia le proprietà meccaniche che estetiche in maniera permanente.

La scelta del tipo di calcestruzzo dipende quindi dalla sua formula che, a seconda delle proprietà che il prodotto finito andrá a soddisfare, sará incentrata sulla lavorabilità, resistenza, durata e costo: questi sono di solito i criteri che devono essere soddisfatti. Solitamente abbiamo una composizione del 9-18% di convenzionale cemento, 6-9% di acqua, 23-35% di sabbia per finire con un 33-55% di ghiaia (sempre in percentuale alla massa).

Attraverso l'incorporazione selettiva di alcuni additivi, il calcestruzzo può essere ottimizzato per determinate esigenze, aumentandone la flessibilità di design per il progettista nonché l'utilità per i committenti, tuttavia sempre controllandone l'efficacia, l’usabilità e l’assenza di cloruro.

 

Alcuni casi problematici concreti

È stato osservato che, soprattutto nei cantieri piccoli, la miscelazione del calcestruzzo spesso non viene abilmente condotta e la quantità di acqua dell’impasto è determinata ad occhio. Il rapporto acqua / cemento, normalmente fissato in 0,50, è un parametro fondamentale che determina in gran parte le proprietà del calcestruzzo.

Il calcestruzzoDel calcestruzzo con eccesso d’acqua nell'impasto ha, in genere, una minore forza e resistenza, favorendo desquamazioni sulla superficie. Lo si vede a occhio nudo che presenta una tonalità piú grigia sulla superficie, sempre a paritá di ombra, ghiaia e sabbia. Anche la temperatura esterna influisce sulla forza e porosità del calcestruzzo. È stato osservato che durante i caldi mesi estivi la media dei “28 giorni d’indurimento del calcestruzzo" si riduce di alcuni N/mm2. Ciò è dovuto al fatto che a temperature più elevate, i cristalli diventano piú grandi e si formano piú rapidamente, rimpicciolendo successivamente a temperature più basse. Si pensi che i cristalli più piccoli si infeltriscono di meno di quelli più grandi; questo processo porta quindi ad una perdita di resistenza.

Il getto a bassa temperatura deve essere effettuato con cautela ed é consentito dalla legge fino ad un minimo di +5 ° senza misure aggiuntive. Ad una temperatura dell'aria di -3 ° il calcestruzzo deve avere una temperatura minima di +10 °. Se la temperatura del calcestruzzo scende sotto lo zero, lo sviluppo della resistenza di questo materiale viene a fermarsi. Se dovessero verificarsi fenomeni di congelamento nel calcestruzzo “giovane”, la struttura ne risulterá allentata dalla la pressione risultante del ghiaccio che lo fará quindi crepare rendendolo in pratica inutilizzabile.

Il calcestruzzo diventa resistente al gelo solo se ha raggiunto una capacità minima di pressione di 5N/mm2.

 Obiettivi del trattamento con additivi

  • Protezione dall’essicazione precoce
  • Protezione dalle temperature estreme
  • Protezione dalle precipitazioni atmosferiche
  • Protezione dalle sollecitazioni meccaniche precoci
  • Protezione dall’intervento di sostanze esterne (Olio, etc.)

 

Per fissare le proprietà a lungo termine del calcestruzzo questi di solito riceve un particolare trattamento che ha lo scopo di proteggere il calcestruzzo fresco dalla perdita di acqua e altri effetti nocivi. La sola resistenza alla compressione non ne garantisce la durata. Il calcestruzzo deve essere sigillato. Soprattutto in prossimità della superficie, un blocco di cemento ad alta densità e porosità minima è importante. Ciò si traduce in un aumento della resistenza alla carbonatazione (la conversione chimica dei componenti alcalini della pietra cemento da CO2 in carbonato di calcio), e altre influenze. Questo trattamento è adatto a proteggere il calcestruzzo fresco lavorato per ottenere una resistenza sufficiente.

Solitamente nei cantieri di piccole dimensioni, anche la disidratazione precoce è un problema comune. Tuttavia, lasciando il calcestruzzo nella cassaforma e con una insistente spruzzatura della superficie, questo problema può essere neutralizzato. Ricordiamo che l’innaffiatura di superfici orizzontali deve essere fatto con cautela per evitare la formazione di pozze e lavaggi.

Un’altra condizione importante per una lunga durata delle strutture in calcestruzzo è la corretta determinazione dei carichi e le sollecitazioni per le quali la struttura é progettata. “Cracking” (fessurazione) e “Spalling” (carbonatazione) del calcestruzzo sono spesso il risultato della capacità portante insufficiente della costruzione oppure dei difettosi inserimenti dei rinforzi, il verificarsi di sollecitazioni precoci o l’inadatta combinazione di materiali diversi. È responsabilità e competenza dei progettisti e ingegneri evitare l’insorgere di questi danni, causati spesso da imperizia e mancata diligenza.

Idrossido calcioNella vita di tutti i giorni, è possibile che gli elementi strutturali in calcestruzzo esposti agli agenti atmosferici mostrino sorprendenti efflorescenze. Queste dipendono dal fatto che l'idrossido di calcio (che viene rilasciato durante l'idratazione) sulla superficie reagisca con l'aria e venga convertito in acqua-carbonato di calcio insolubile. Nel corso del tempo, lo strato risultante sulla superficie diventa spesso e visibile come una grande macchia bianca; queste fioriture sono favorite da un’alta porositá del materiale cosí come da un’alta percentuale di acqua presente nella miscela. Anche gli agenti atmosferici a cui è esposto, giocano un ruolo importante: pioggia, neve, nebbia e condensa facilitano le efflorescenze; qualora siano limitate solo localmente, possono essere eliminate mediante spazzolatura.

Come si puó vedere, una manciata di semplici regole rende il calcestruzzo, un materiale concreto, permanente, affidabile e senza tante pretese della moderna cultura architettonica, dando forma alla fantasia dei progettisti e le esigenze dei clienti.

 

Edilidee 2012