Scegliere il calcestruzzo: cosa è importante sapere

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Lavorazione del calcestruzzo in cantiere

Resistenza, esposizione e consistenza sono alcuni dei parametri utili per valutare il calcestruzzo più adatto a un intervento

I fenomeni di degrado anticipato sulle strutture in calcestruzzo non dipendono dagli errori di messa in opera, come si è spesso portati a pensare, ma sono legati, il più delle volte, a decisioni progettuali sbagliate.

Secondo la normativa Eurocodice 2 “una struttura deve essere progettata e costruita in modo che, con accettabile probabilità, rimanga adatta all’uso per il quale è prevista, tenendo conto della sua vita prevista”. Quando si sceglie il calcestruzzo, quindi, è importante considerare il tipo di opera da realizzare e le condizioni ambientali del luogo dell’intervento per ridurre il rischio di degrado di una struttura.

Inoltre, per una scelta corretta, è bene tenere a mente anche le caratteristiche proprie del calcestruzzo, che vengono misurate con parametri specifici come la classe di resistenza, la classe di esposizione e la consistenza.

Il calcestruzzo a prestazione

Le norme UNI EN 206-1 e UNI 11104 stabiliscono alcune condizioni minime operative che i progettisti devono adottare per prescrivere un calcestruzzo idoneo al progetto. La scelta del materiale deve essere effettuata da un tecnico abilitato, che si occupa di redigere un progetto esecutivo.

Il progettista ha la responsabilità diretta di tutte le strutture realizzate e deve indicare, in modo chiaro e inequivocabile:

  • la classe di resistenza;
  • la classe di esposizione ambientale;
  • la classe di consistenza;
  • il diametro massimo nominale dell’aggregato;
  • eventuali altre caratteristiche come tempi di indurimento, additivi e fibre.

L’impresa, dal canto suo, ha la responsabilità di fornire il calcestruzzo con le caratteristiche previste e di metterlo in posa nel modo corretto.

Rapporto acqua/cemento

È il primo criterio da considerare quando si sceglie il calcestruzzo. Serve a valutare la compattezza del materiale, ovvero la caratteristica fondamentale per determinarne le prestazioni.

Più il calcestruzzo è compatto e omogeneo, più aumentano la resistenza meccanica e la resistenza agli agenti aggressivi. Per questo motivo la composizione (e in particolare il rapporto acqua/cemento) non deve essere alterata con aggiunte di acqua, pena la perdita delle prestazioni del materiale.

Classe di resistenza

Indica la capacità del calcestruzzo di assorbire gli sforzi di compressione e dipende dal valore del rapporto acqua/cemento della miscela.

La resistenza a compressione è misurata su provini cubici di 15 cm di lato, confezionati, maturati e provati a 28 giorni secondo quanto stabilito dalle normative. Le prestazioni dei singoli provini devono essere comparate con la resistenza caratteristica RCK, che è un valore di riferimento che esprime il rapporto tra il carico applicato e l’area della sezione resistente dei provini analizzati.

Classe di resistenza del calcestruzzo - Tabella di riferimento
Credit foto: Portale di Meccanica

La classe di resistenza viene influenzata sia dal rapporto acqua/cemento che dalla modalità di getto, di costipazione e dalla maturazione. Se non eseguite in modo corretto, queste operazioni possono compromettere il valore RCK rispetto a quanto rilevato dai provini.

Classe di esposizione

La scelta del calcestruzzo dipende in buona parte anche dalla condizione ambientale in cui la struttura dovrà operare. La classe di esposizione è utile per capire per quanto tempo i materiali sono in grado di conservare le caratteristiche prestazionali richieste dal progetto senza alterazioni che possano compromettere il livello di sicurezza previsto.

I principali ambienti di esposizione illustrati nelle norme UNI EN 206-1 e UNI 11104 sono:

  • corrosione delle armature indotta da carbonatazione;
  • corrosione indotta dai cloruri;
  • corrosione indotta dai cloruri dell’acqua di mare;
  • attacco da cicli gelo/disgelo.
Classi di esposizione del calcestruzzo - Tabella di riferimento
Credit foto: Ingenio

Classe di consistenza

Riguarda la lavorabilità del calcestruzzo, che è la capacità del materiale di assumere la forma del recipiente che lo contiene. Il procedimento più usato in cantiere per determinare questo valore è lo slump test, che classifica gli impasti in cinque classi in base all’abbassamento al cono del calcestruzzo fresco per effetto del proprio peso.

La lavorabilità deve essere scelta in funzione delle caratteristiche della struttura e dei metodi di compattazione, ma si consiglia, quando possibile, di prescrivere calcestruzzo con classe di consistenza maggiore o uguale a S4.

Classi di consistenza del calcestruzzo - Grafico di riferimento
Credit foto: LAB. T.T.R.G.

Dimensione massima nominale dell’aggregato

È la condizione necessaria per ottenere una struttura omogenea e compatta. I fattori che influenzano il Dmax sono:

  • la modalità di getto: in caso di pompaggio si consiglia una dimensione inferiore a ⅓ del diametro del tubo della pompa;
  • la sezione della struttura e la distanza tra le armature: in questo caso occorre evitare che aggregati troppo grossi restino bloccati e ostacolino il regolare riempimento della cassaforma;
  • lo spessore del copriferro: necessario per evitare che gli aggregati vengano a diretto contatto con il cassero senza il necessario strato protettivo di pasta di cemento.

Quando le prescrizioni minime indicate non bastano a definire il tipo di calcestruzzo, è possibile suggerire una specifica ricetta di preparazione del calcestruzzo oppure indicare l’aggiunta di particolari additivi, come fibre sintetiche o metalliche, agenti espansivi, coloranti e ceneri volanti o fumi di silice.

I criteri visti fin qui aiutano a determinare la tipologia di calcestruzzo più adatta alle diverse esigenze. Costruire edifici resistenti, quindi, è un’operazione che richiede come condizione necessaria e sufficiente quella di compiere scelte progettuali adeguate.

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