Il calcestruzzo: composizione, preparazione e acciai per calcestruzzo armato

Il calcestruzzo

Il calcestruzzo (cls) una miscela di legante idraulico (quasi sempre cemento) aggregati di varie dimensioni (sabbia, ghiaia) e acqua. Eventualmente possono essere presenti additivi. Viene gettato Il calcestruzzo armato ingloba al proprio interno barre di acciaio

• MASSETTI

Impieghi del calcestruzzo

7 PRATICA DEL 'GETTÒ" · SOTTOFONDIJ · ELEMENTI PER PAVIMENTAZIONE PICCOLI ELEMENTI PREFABBRICATI · BLOCCHETTI TUBI , POZZETI ... ecc

Massetti

MASSETTO RIPARTITORE DELLE PENDENZE MASSETTO CONTENITORE IMPIANTISTICO - SOVRASTRUTTURA DI UN SOLAIO - MASSETTO DI IRRIGIDIMENTO -SOVRASTRUTTURA DI UNA COPERTURA-

Elementi prefabbricati

BLOCCHI di cls normale o alleggerito MASSELLI e QUADROTTI per pavimentazione

La preparazione del calcestruzzo

1m3 dicls

Composizione e lavorazione

COMPOSIZIONE E LAVORAZIONE FUNZIONE INERTI MATERIALI INCOERENTI FINI (SABBIA) E SCHELETRO STRUTTURALE 0,420 0,840 60-78% SABBIA (0,1-3mm) PIETRISCO (10:30 mm) GROSSI (PIETRISCO) ... (del VOLUME) 300Kg .SI AGGIUNGONO 50kg Sok goLA COMBINAZIONE -A MASSA CEMENTANTE 50 kg 50 Kg ACQUA ... CEMENTO ACQUA CEMENTO 7:14% ACQUA 7-14% ... SI MESCOLANO GRAZIE A MACCHINE DETTE "BETONIERE' (EVENTUALMENTE SI AGGIUNGONO ADDITIVI ) ... AMALGAMA ARIA 1:6% CALCESTRUZZO ... SI FORMA, SI VIBRA : ELIMINAZIONE ARIA NEL CIS HOMOGENEITA' E COESIONE E, INFINE, DOPO 28 GIORNI, SI DISARMA PRESA INDURIMENTO CONSISTENZA LÍTOIDE IL COSTO DELLE CASSAFORME INCIDE IN TERMINI SIGNIFICATIVI E QUESTA È UNA DELLE RAGIONI CHE HA PORTATO ALLO SVILUPPO DELLE TECNICHE DI PREFABBRICAZIONE DEL C/S (PRODUZIONE INSTABILIMENTO DEI MANUFATTI ~TRASPORTO IN CANTIERE -> MONTAGGIO! SOKK 120%. 1 Soky + CEMENTO E zol> IMPASTO

Gli inerti per il calcestruzzo

Gli inerti usati per la preparazione del cls devono provenire da pietre resistenti meccanicamente, non gelive ed essere immuni da sostanze che producono reazioni chimiche con il legante (ad esempio sale marino) o che limitano il potere adesivo del legante (ad esempio polveri, residui organici quali foglie, terra ecc.

Tipi di inerti

NATURALI · SABBIA · GHIAIA DI FIUME L PROVENGONO DA DISGREGAZIONE NATURALE DI ROCCE CALCAREE O SILICEE E SI RICAVANO DAI LETTI DEI FIUMI O DA GAVE APERTE SU ANTICHI DE POSITI FLUVIALI TIPI di INERTI 11 LAVAGGIO USO >MANIPOLATI · PIETRISCO PIETRISCHETTO DERIVANO DALLA FRANTUMAZIONE DI ROCCE DI CAVA 1 POSSONO PROVENIRE DA ROCCE CON DIVERSA RESISTENZA MECCANICA GHIAIA 1 I BORDI ARROTONDATI FAVORISCONO LA LAVORA BILITÀ DEL Ols POSSONO CONTENERE SOSTANZE ORGANICHE DANNOSE PERLA QUALITÀ DEL cls 3 IL PROCESSO EROSIVOA QUI SONO STATE SOSCETTE (ACQUE, ROTOLAMENTO ... ) HA ELIMINATO LE PARTI MENO RESISTENTI LE FACCE SPIGOLOSE E SCABRE FAVORISCONO L'ADERENZA ALLA COMPONENTE CEMENTANTE PIETRISCO IN OGNI CAVA SI SELE ZIONANO ACCURATA MENTE LE ROCCE DA FRANTUMARE E SI PUÒ FORNIRE UN MATERIALE INERTE CON CARATTERISTICHE OMOGENEE

Il dosaggio del cemento nel calcestruzzo

IL DOSAGGIO DEL CEMENTO DEL CALCESTRUZZO DIPENDE DALL'IMPIEGO

Calcestruzzo magro

UN C/s SI DEFINISCE MAGRO QUANDO LA PASTA LEGANTE NON È SUFFICIENTE PER AGGLUTINARE COMPLETAMENTE LE PARTICELLE D'INERTE (200-300 Kg DI CEMENTO)- CARATTERISTICHE : BASSO COSTO +11 · SCARSA RESISTENZA MECCANICA FONDAZIONE · PERMEABILITÀ' · POROSITÀ 'MAGRONE! (150-250 Kg CEMENTO TIPO 325) m3

Calcestruzzo grasso

UN C/S SI DEFINISCE GRASSO QUANDO LA PASTA LEGANTE È IN ECCEDENZA : AVVOLGE CON UNO SPESSO STRATO LE PARTICELLE DI INERTE; OGNI VACUO VIENE RIEMPITO (350=500 Kg CEMENTO). CARATTERISTICHE .. + · ALTA RESISTENZA MECCANICA · ELEVATA IMPERMEABILITÀ' - · ELEVATO RITIRO · ALTO COSTO

Impiego del calcestruzzo

Cemento per metro cubo di impasto Tipo di cemento OPERE NON ARMATE Fondazioni all'asciutto, muri spessi Fondazioni in genere, murature Kg 150 Kg 200 R 325 R 325 OPERE DEBOLMENTE ARM Architravi, fondazioni in acqua, sottofondi Kg 250 R 325 OPERE ARMATE Strutture in c.a normali Strutture in c.a molto sollecitate, solai, piccole solette, ecc. Strutture in c.a molto sollecitate o di spessore sottile <cm 10 Kg 300 Kg 350 R 325 o R 425 R 325 o R 425 Kg 400/500 R 425 BALCONE 500 Kg CEMENTO 425 m3 350 Kg CEMENTO 325 ms

Il rapporto tra cemento ed acqua (malte e calcestruzzo)

DIl rapporto tra cemento ed acqua (malte e calcestruzzo) RAPPORTO A/C ACQUA 265Kg CEMENTO CEMENTO Trol ACQUA R/28g A/20,45 -210+ ACQUA 30cm Ø20cm slump flow Classe di consistenza Slump (mm) Denominazio ne CARBONATAZIONE COPRIFERRO S1 10-40 umida - UN C/s POROSO È' PERMEABILE ALL'ACQUA E ALL'ARIA. PUÒ INNESCARSI IL PROCESSO DI CARBONATAZIONE CHE ABBASSA IL PH DEL C/S E CONDUCE ALLA CORROSIONE DEI FERRI D'ARMATURA CORROSIONE FERRI "SPELLING' AUMENTO VOLUME MAGGIORE RITIRO PASTA CEMENTIZIA S3 100-150 semifluida S4 160-200 fluida S5 ≥ 210 superfluida - MANCANZA DI COESIONE INTERNA E DI OMOGENEITÀ - ACQUA CHE COLA+ CEMENTO PERCHE ? MIGLIORE LAVORABILITÀ # MINORI COSTI USO DI ADDITIVI FLUIDIFICANTI A PARITÀ DI LAVORABILITA' CONSENTONO DI RIDURRE DAL 5 al 20: IL RAPPORTO A/C slump SE ALTO 310 11 465 Kg CEMENTO BASSA RESISTENZA MECCANICA - L'ACQUA IN ECCESSO RIEMPIE I VUOTI RENDENDOLI INACCESSIBILI ALLE PARTICELLE SOLIDE, POI EVAPORA LASCIANDO IL C/S POROSO 137 TAVO 0,45 0,80 - L'ACQUA INECCESSO DILAVA DALLA CASSAFORMA PORTANDO CON SEIL CEMENTO. [CO2+H2O] Ca (OH )2 Ca CO3 * MINORE DUREVOLEZZA S2 50-90 plastica SEGREGAZIONE DEGLI INERTI PER GRAVITÀ - ALTERAZIONE DELLE CARATTERISTICHE GRANULOMETRICHE DEL CIS PARTICELLE PIÙ GRANDI Ø10cm

La presa e la stagionatura del calcestruzzo

È DETTO "PRESA" IL FENOMENO DI IDRATAZIONE 300 Kg di CEMENTO DEL LEGANTE 90€ IMPASTO 120 litri 30€ "LAVORABILITÀ" PER INNESCARE E SVILUPPARE LA PRESA SAREBBERO SUFFICIENTI 30 LITRI PER 100 CHILOGRAMMI DI CEMENTO IN REALTÀ CON QUESTO DOSAGGIO DI ACQUA SI OTTERREBBE UNA MASSA APPENA UMIDA NON FLUIDA E LAVORABILE LA STAGIONATURA SEBBENE COL PASSARE DEL TEMPO LA RESISTENZA MECCANICA DEL CIS AUMENTI PROGRESSIVAMENTE, L'INDURIMENTO SI PUÒ DIRE COMPLETATO DOPO 28 GIORNI . (TASSO ELEVATO DIUMI DITA'> 80%) TEMPERATURA = 15+ 25℃ È BENE RICORDARE CHE UNA CONSEGUENZA DEL PROCESSO DI PRESA + INDURIMENTO È LA DIMUZIONE DEL VOLUME DEL C/S DETTA RITIRO. (EVAPORAZIONE DELL'ACQUA DI IMPASTO) LA TEMPERATURA AMBIENTE HA UN'INFLUENZA NOTEVOLE SULLA STAGIONATURA · TEMPERATURE BASSE (<5℃) RALLENTANO LA STAGIONATURA · CON TEMPERATURE INFERIORI ALLO 0°C SI PUÒ GETTARE SOLO UTILIZANDO - ACQUA RISCALDATA (non che i 402) - ADDITIVI (In grado di abbassare la temperatura di congela_ muito dell'acqua o di proteggere dal gelo) @ CON TEMPERATURE ALTE (>30°℃) OCCORRE PROTEGGERE I GETTI CON TELI PER EVITARE UN'ECCESSIVA EVAPORAZIONE DELL'ACQUA. L'EVAPORAZIONE COMPLETA DELL'ACQUA PRIMA DEL 28° GIORNO COMPORTA UNA RIDUZIONE DELLA RESISTENZA MECCANICA DEL CIS INDURITO E PUÒ PRODURRE DELLE FESSURAZIONI SULLE ZONE SUPERFICIALI_

Il ritiro del calcestruzzo

"DIMINUZIONE VOLUMETRICA DEL CIS CONNATURATA ALLA FASE DI PRESA- INDURIMENTO". - · AUMENTA IN CASO DI EVAPORAZIONE TROPPO RAPIDA DELL'ACQUA DI IMPASTO. · AUMENTA INCASO DI IMPASTI GRASSI (+MAGGIOR DOSAGGIO DI ACQUA). TELIEVAPORANTI (Polietilene) BAKNATURA CON ACQUA NEBULIZZATA O DIMINUISCE ALL'AUMENTARE DEL DIAMETRO DEGLI INERTI (7 MINOR DOSAGGIO DI ACQUA). ~ SOLUZIONI~ FESSURAZIONI DA RITIRO IN UN BATTUTO DI CEMENTO (GETTO DI CIS COSTIPATO) RIQUADRATURA PER CANALIZARE LE FESSURAZIONI NEGLI INCAVI- FESSURAZIONE la LE FESSURAZIONI SI PRODUCONO DOVE INCONTRANO MINORE RESISTENZA COSÌ SI CONCENTRANO NEI PUNTI DI MINOR SPESSORE (INCAVI)- MATERIALE ELASTICO IMPERMEABILO - MATERIALE COMPRIMIBILE 1b QUANDO IL MANUFATTO È SOGGETTO ANOTEVOLE DINAMICA TERMICA E PUÒ ANDARE INCONTRO A SIGNIFICATIVE VARIAZIONI DIMENSIONALI DI NATURA TERMICA IN AGGIUNTA AL RITIRO, SI REALIZZANO GIUNTI DI FRAZIONAMENTO 2 OPPORRE FORZA ALLA FORZA SOLUZIONE "TECNICA' ALL'INTERNO DI UNA FILOSOFIA DI INTERVENTO DIVERSA, SI PUÒ RISOLVERE IL PROBLEMA DISPONENDO NEL SETTO DI Els UNA ARMATURA METALLICA. QUESTA, ASSORBE LE TENSIONI PROVOCATE DAL RITIRO IMPEDENDO LA FORMAZIONE DI FESSURAZIONI - LETE ELETTROSALDATA * IL PROBLEMA DELLA DISIDRATAZIONE PREMATURA DEL C/S RIGUARDA PARTICOLARMENTE GLI ELEMENTI CON GRANDI SUPERFICI ESPOSTE ALL'ARIA (NON PROTETTE DALLE CASSEFORME)

Altre caratteristiche del calcestruzzo

Il calcestruzzo alleggerito

Gelività PER i c/s È UNFENOMENO DANNOSO : 1_ INFASE DI GETTÒ" (L'aumento di volume dell'acqua congelata disgrega la massa del cls!) 2- INFASE DI ESERCIZIO GETTI PER LIMITARE I DANNI SI USANO ADDITIVI AERANTI SOLUBILI FINO A NELL'ACQUA D'IMPASTO CHE CREANO PICCOLISSIME BOLLE D'ARIA -3+-5℃ DIFFUSE UNIFORMEMENTE NELLA MASSA DEL c/s. ATTENZIONE: AUMENTO DI POROSITÀ' DIMINUIZIONE DI COMPATTEZZA U Densità e Conduttività termica Il calcestruzzo è un materiale denso ( =2000 - 2400 kg/m3) e con elevata conduttività termica ( =1-1,6 W/mK) PER MOLTI IMPIEGHI DOVE NON È NECESSARIA UN'ELEVATA RESISTENZA MECCANICA POSSONO USARSI CIS ALLEGGERITO INTERVENENDO SUL TIPO DEGLI INERTI D=700-1800 Kg · SOSTITUENDO QUELLI TRADIZIONALI FINI CON PARTI (DAL 50 ail 100%) DI INERTI SPECIALI LEGGERI CARGILLA ESPANSA, VERMICULITE, PERLE DI POLISTIROLO ... ) -MASSETTI ALLEGGERITI (TERMO-ISOLANTI) - BLOCCHETTI · SOSTITUENDO I NORMALI AGGREGATI DI SABBIA E CHIAIA CON MATERIALI SCISTOSI SOTTOPOSTI A COTTURA FRANTUMATI E DE 1850 Kg APPLICAZIONI STRUTTURALI · ELIMINANDO GLI INERTI FINI (cls ALVEOLATI ) DE 1800 Kg COSTRUZIONI DI PARETI DERANDO IL GETTO CON ADDITIVI Cels AFRATIS LE BOLLICINE D'ARIA PRODOTTE SOSTITUISCONO UNA PARTE DELL'INERTE FINE D=400-1500 Kg MY ALTRI CIS LEGGERI DETTI CELLULARI SONO FORMATI ESCLUSIVAMENTE DA INERTI FINISSIMI (POLVERI DI SABBIA, POLVERI DI SCORIE ... ). SONO ADDITINATI CON PRODOTTI CHIMICI. (LA-MASSETTI ALLEGGERITI V - BLOCCHETTI > CEDERE SOLUZIONE "TECNOLOGICA")

L'aspetto del calcestruzzo

UN C/S BEN CONFEZIONATO (COMPATTO E SEN VIBRATO) PUÒ ESSERE LASCIATO FACCIA A VISTA SENZA LA NECESSITÀ, CIOÈ, DI ULTERIORI STRATI DI RIVESTIMENTO. IN QUESTO CASO ASSUME PARTICOLARE IMPORTANZA IL COLORE DEL CEMENTO e DELLA SABBIA NONCHE L'ACCURATEZZA DELLA MESSA IN OPERA. CASSAFORMA MATRICE UTILIZZANDO CASSE FORME IN LEGNO LA SUPERFICIE. A VISTA DEL CIS RIPRODUCE LE FIBRATURE DEL LEGNO. IMPIEGANDO SPECIALI GUAINE IN MATERIALE PLASTICO LA SUPERFICIE DELLA CASSAFORMA A CONTATTO COL CONGLOMERATO PUÒ ESSERE CARATTERIZZATA DA DISEGNI A RILIEVO CHE LASCIANO LA LORO IMPRONTÀ SUL MANUFATTO FINITO - ZONA SUPERFICIALE con sabbia e cemento ZONA INTERNA a granulometria ottimale EFFETTO PARETE

La compattezza del calcestruzzo

GRANULOMETRIA INERTI LAVORABILITÀ DOSAGGIO LEGANTE RAPPORTO ACQUA /CEMENTO MESSA IN OPERA EFFETTO PARETE VOIR <-- WINNT = > IN TERMINI RIGOROSI MANUFATTI REALIZZATI IN STABILIMENTO ... DIMENSIONI E PROPORZIONI DEGLI INERTI VENGONO INDIVIDUATE MEDIANTE LE CURVE GRANULOMETRICHE GRAFICI MESSI A PUNTO DA FÜLLER & BOLOMEY. , NELLA PRATICA, PER OPERE ORDINARIO PER REALIZZARE I +3 DI CIS SI USA : ... E A PIÈ D'OPERA. 0.420 m3 DI SABBIA 9,1-3mm + ட 0. 840 m' DI PIETRISCO 10-30mm UNA SOLUZIONE DI COMPROMESSO CONSISTE NELL'IMPIEGO DI 0.420 di PIETRISCHETO [3-15mm] 0.840 m 0.420 di PIETRISCO [15:30min IN REALTÀ, L'ACCURATO DOSAGGIO DEGLI INERTI DIPENDE DAL TIRO DI LAVORO DA ESEGUIRE NOTEVOLE PRESENZA DI VUOTI I VUOTI SONO SATURATI IN PARTE SIGNIFICATIVA 20mm 130 $25 $10 DIAMETRO FORI DEI VAGLI [mm] 015 $35 # $30 >INERTI DA25mm $20 020 $15 DIAMETRO INERTI [mm] > INERTI DA 20mm DIMENSIONE DI UN INERTE: "MISURA DEL DIAMETRO DEI FORI DI UN VAGLIO ATTRAVERSO CUI PASSA, L'INERTIE ESAMINATO CHE, NEL CONTEMPO, NON PASSA DAL VAGLIO CON FORI DI DIAMETRO IMMEDIATAMENTE INFERIORE,,- PER UN RIEMPIMENTO (DOVE NON OCCORRE UNA ELEVATA RESISTENZA MECCANICA) IL C/s SI ESEGUE IMPIEGANDO IL MISTO di CAVA o di FIUME CHE COMPRENDE INERTI ALLA RINFUSA (NON DOSATI) DI VARIA DIMENSIONE. PER UNA STRUTTURA PORTANTE INCEMENTO ARMATO, OCCORRE USARE ALMENO DUE INERTI DI DIVERSA GRANULOMETRIA PER UNA STRUTTURA SOTTILE (+/-10cm) IN C.a., PER FACILITARE LE OPERAZIONI DI FETTO OCCORRE AUMENTARE LA PERCENTUALE DI INERTI FINI * LA PASTA DI ACQUA E CEMENTO RIEMPIE I VUOTI TRA I GRANELLI DI SABBIA E QUESTI RIEMPIONO I VUOTI TRA I GRANELLI DI PIETRISCO. LE DIMENSIONI DEGLI INERTI - INSIEME AD ALTRI FATTORI-GIOCANO UN RUOLO IMPORTANTE NEL DETERMINARE LA COMPATTEZZA DEL c/s LA QUALE CONDIZIONA ESSENZIALMENTE LA DUREVOLEZZA DEI MANUFATTI REALIZZATI E LA LORO RESISTENZA MECCANICA (CON IL 5% DEI VUOTI UN CALCESTRUZZO HA UNA RESISTENZA RIDOTTA DEL 30%) REGOLA PRINCIPALE : USARE INERTI DI DIVERSA DIMENSIONE GU INERTI DEVONO ESSERE SELEZIONATI INMODO CHE QUELLI PIÙ PICCOLI VADANO A RIEMPIRE I VUOTI LASCIATI DA QUELLI PIÙ GRANDI LO SCOPO È DI RIDURRE GLI SPAZI VUOTI (AUMENTO DELLA RESISTENZA MECCANICA). * 1_ INERTI DELLA STESSA DIMENSIONE: 2. INERTI DI DIVERSA DIMENSIONE