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LE PAVIMENTAZIONI IN CALCESTRUZZO50

e pavimentazione industriali sono piastre di calcestruzzo normalmenterifinite in superficie da uno strato antiusura dotato di elevata resistenza all’abrasione.Possono essere realizzate sia all’interno che all’esterno, direttamente a contatto con il ter-reno, su solai o pavimenti esistenti ed essere non oppure armate (con reti elettrosaldate ocon fibre strutturali). La realizzazione di una pavimentazione in calcestruzzo priva di difet-ti, funzionale per l'intera vita nominale prevista, che richieda una ridotta o assente manu-tenzione, si basa su un’accurata progettazione strutturale che tenga conto dei carichi ingioco e delle caratteristiche del terreno o del solaio sul quale la stessa poggia. Inoltre, laprogettazione deve anche riguardare il corretto dimensionamento, localizzazione e modali-tà di realizzazione dei giunti. Infine, particolare attenzione deve essere posta nella sceltadel calcestruzzo e nella fase di realizzazione che presenta una maggiore difficoltà, rispettoad altre strutture in c.a., proprio per la necessità di eseguire sulla superficie della pavi-mentazione lo strato antiusura.

Le pavimentazioni industriali possono essere classificate in funzione:- del tipo di supporto;- della destinazione d’uso;- della resistenza all’abrasione;- dei materiali utilizzati (calcestruzzo ordinario oppure espansivo armato con rete di armatura e/o fibre metalliche o sintetiche).La piastra di calcestruzzo può appoggiare su supporti di diversa natura quali massiccia-

ta, igloo, lamiera grecata, materassini coibenti, solaio oppure su una pavimentazione giàesistente. In generale, quando la pavimentazione poggia su terreno, solitamente s’interpo-ne uno strato di separazione costituito da una barriera vapore con il compito, da un lato,di impedire la risalita di umidità dalla sottostante falda e, dall’altro, di rendere menodipendente i movimenti della pavimentazione – indotti da fenomeni termo-igrometrici - dalsupporto sottostante. Tale accorgimento risulta obbligatorio nel caso in cui:

- si preveda una finitura del pavimento con materiale impermeabile (PAVIMENTI INRESINA);

- si tema l’innesco di reazioni degradanti alcali/aggregato all’interfaccia con lo stratoantiusura a spolvero;

- gli ambienti e le lavorazioni richiedono un pavimento asciutto (cartiera, mobilificio,etc.).

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L’utilizzo dei fogli di polietilene, tuttavia, accentua il ritiro differenziale della lastra,gli imbarcamenti che inevitabilmente insorgono e, nel caso in cui si utilizzino miscele sca-denti di calcestruzzo, favorisce il bleeding (risalita d’acqua sulla superficie) con la forma-zione di una zona in superficie meccanicamente più debole per l’elevato rapporto a/c.Pertanto, l’inserimento della barriera a vapore tra massicciata e piastra è uno degli aspettiche il progettista deve considerare sia in fase progettuale che realizzativa, prescrivendocalcestruzzi di fluidità adeguata alle modalità di posa – in modo da evitare che in cantieresi proceda alle dannose riaggiunte di acqua – e riducendo la distanza tra i giunti di con-trazione/controllo rispetto a quella richiesta per una pavimentazione priva di foglio di poli-tene.

Nel caso in cui la piastra in calcestruzzo appoggi, non su una massicciata, ma su unsolaio, su elementi prefabbricati o su una pavimentazione preesistente, possono presentar-si due soluzioni realizzative differenti:

1. Pavimentazione desolidarizzata svincolata completamente dalla struttura portantemediante interposizione di foglio di politene.

2. Pavimentazione collaborante gettata direttamente a contatto con la struttura por-tante a realizzare una sezione mista in c.a.

Per le pavimentazioni desolidarizzate, sarà necessario garantire uno spessore della pia-stra di almeno 12 cm (a meno che non si ricorra a calcestruzzi speciali confezionati conagenti espansivi, additivi riduttori del ritiro e fibre strutturali) ed evitare la presenza dielementi interni come tubazioni, canaline, etc. che ne riducano lo spessore. Se, invece, lapiastra di calcestruzzo costituisce la soletta di completamento ancorata alla struttura por-tante, costituita generalmente da elementi prefabbricati, si definisce la pavimentazionecollaborante (o vincolata alla struttura). In tal caso, la piastra sarà armata e saranno pre-visti degli ancoraggi meccanici alla struttura prefabbricata.

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La norma UNI 11146 classifica i pavimenti anche in funzione della destinazione d’usoe della resistenza all’abrasione che deve essere garantita. Relativamente alla destinazioned’uso, sono previste 5 classi (da 1 a 5) in ordine crescente di carico. La classe 1 prevedepavimentazioni industriali destinate a zone uffici, con carichi ridotti, mentre in classe 5ricadono quelle strutture soggette al transito di veicoli pesanti o con la presenza di scaf-falature con carichi rilevanti. Per quanto concerne la classificazione in funzione della resi-stenza all’abrasione, sono previste 4 classi, da A a D, in ordine crescente all’aumentaredella severità delle condizioni di traffico.

PAVIMENTO SU TERRENO

PAVIMENTO SU SOLETTA

PAVIMENTO COLLABORANTE CON SOLETTA

PAVIMENTO SU PAVIMENTO ESISTENTE

COLLABORANTE

PAVIMENTO SU PAVIMENTO ESISTENTENON COLLABORANTE

PAVIMENTO SU STRATO COIBENTE

1. Strato di usura;2. Piastra in calcestruzzo;3. Barriera vapore;4. Massicciata;5. Rilevato;6. Strato di bonifica;7. Suolo.

a. Pavimentazione;b. Sottofondo;c. Supporto.

1. Strato di usura;2. Piastra in calcestruzzo;3. Barriera vapore;4. Armatura integrativa;5. Soletta.

a. Getto integrativo.

1. Strato di usura;2. Armatura integrativa;3. Soletta.

a. Getto calcestruzzo.

1. Strato di usura;2. Pavimento nuovo;3. Pavimento esistente;4. Supporto.

1. Strato di usura;2. Pavimento nuovo;3. Barriera vapore;4. Pavimento esistente;5. Supporto.

1. Strato di usura;2. Piastra in calcestruzzo;3. Strato isolante;4. Supporto.

Fonte: UNI 11146:2005

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Le pavimentazioni industriali possonoessere realizzate utilizzando calcestruzzistandard o espansivi rinforzati con rete elet-trosaldata o fibre. Per procedere al dimensio-namento, il progettista innanzitutto dovràrichiede una caratterizzazione del terreno intermini di Modulo di deformazione (Md) ocoefficiente di Winkler (K) desunti medianteprove di carico su piastra condotte diretta-mente in situ. Nella scelta dei materiali dautilizzare e per il calcolo dovranno essererispettati i requisiti di "vita utile di proget-to", "durabilità" e "garanzia di qualità", inaccordo a quanto riportato nel D.M.14/01/2008. Normalmente, per quantoriguarda il requisito "vita utile di progetto",il sistema pavimentazione appartiene allaclasse 2 (25 anni); per la durabilità si dovràfar riferimento, nella scelta della classe diresistenza del calcestruzzo e nel dimensiona-mento del copriferro, alle classi di esposizio-ne così come riportato nelle norme UNI EN

206-1 e UNI 11104. Successivamente, si potrà procedere alle verifiche agli stati limite ulti-mi, a taglio e punzonamento per i carichi concentrati e agli stati limite di esercizio qualilimitazione delle tensioni, verifica a imbarcamento e a ritiro, formazione di fessure, inaccordo alle Norme Tecniche per le Costruzioni. Sarà, infine, compito del progettista defi-nire sia il tipo di finitura che i tempi e le modalità di maturazione dei getti.

In fase progettuale, se non sono noti i carichi che graveranno sulla pavimentazione, sideve fare riferimento alla norma UNI EN 1991-1-1 per i carichi concentrati e distribuiti infunzione della destinazione d’uso e le sollecitazioni dovute alla presenza di mezzi di movi-mentazione motorizzati e manuali (carrelli elevatori, trans-pallets). Per quanto concerne,invece, i carichi dovuti al transito di veicoli quali camion, autocarri, autotreni si facciariferimento a quanto riportato nella norma UNI EN 1991-1-2. In ogni caso, in assenza diqualsiasi tipo di informazione, i carichi caratteristici minimi su una pavimentazione indu-striale da considerare sono:

- qk = 20.0 kN/m2 uniformemente distribuito;- Qk = 20.0 kN con area di applicazione quadrata di lato 100 mm.Il calcolo delle sollecitazioni e delle deformazioni può essere effettuato con la classica

teoria delle piastre di medio spessore considerando un comportamento elastico, rigido-pla-stico o non lineare del materiale.

In generale, considerando un comportamento elastico del materiale è possibile proget-tare le pavimentazioni in calcestruzzo verificando che la tensione di trazione per flessionemassima indotta dai carichi agenti sulla lastra di pavimentazione sia in tutti i punti infe-riore alla resistenza a trazione per flessione ammissibile di progetto. I carichi consideratipotranno essere concentrati fissi o dinamici e posizionati al centro, al bordo o all’angolodella piastra (formule di Westergaard) o distribuiti (formule di Timoshenko). Seguendo que-sto approccio per il dimensionamento, si dovrà comunque sempre prevedere l’inserimentodi una rete elettrosaldata posta a una distanza pari a circa 1/3 dello spessore della piastradall’estradosso del pavimento o l’utilizzo di fibre al fine di limitare l’apertura delle fessureche si producono per effetto delle contrazioni di ritiro nelle sezioni di giunto. Infatti, lapresenza del rinforzo, sia in forma di rete elettrosaldata e/o di fibre strutturali, garantiràche i lembi del giunto non si allontanino eccessivamente, in modo che la sezione di giunto,grazie all’effetto ingranamento tra gli aggregati, possa resistere alle sollecitazioni flessio-nali e taglianti indotte dai carichi agenti.

Nel caso in cui si volesse tenere in considerazione anche il contributo dato dal rinforzoin termini strutturali, si dovranno utilizzare altri metodi di progettazione. In particolare,se si inserisce un’armatura nella zona intradossale la pavimentazione dovrà essere proget-tata in accordo all’Eurocodice 2 (strutture in calcestruzzo armato), mentre se si ricorre adun rinforzo fibroso (fibre strutturali con o senza armatura tradizionale in forma di rete)

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sarà necessario ricorrere alla teoria delle linee di rottura (Yield Lines) ipotizzando un com-portamento rigido-plastico del materiale.

Una volta dimensionata strutturalmente la piastra sarà compito del progettista definirela disposizione, la profondità e la modalità esecutiva dei giunti. I giunti possono essere:

- di isolamento per svincolare la pavimentazione da elementi fissi e/o singolari (muri,pilastri, travi di fondazione, pozzetti, ecc.) limitando l'innesco di fessure dovute all’impe-dimento alla deformazione in prossimità di tali elementi. Tali giunti devono essere estesia tutto lo spessore della piastra e sono realizzati ponendo, prima del getto, una strisciacontinua di materiale deformabile lungo lo sviluppo dell'elemento da isolare;

- di costruzione per suddividere la pavimentazione in moduli di cui è prevista la realizza-zione in tempi diversi. Tali giunti debbono essere estesi a tutto lo spessore e possono essererealizzati in opera utilizzando dei barrotti oppure ricorrendo ad elementi prefabbricati.

- di contrazione/controllo per assorbire i movimenti termoigrometrici della piastra dicalcestruzzo quali dilatazioni dovute a escursioni termiche (nel caso di pavimentazioniesterne) o contrazioni dovute al ritiro igrometrico del calcestruzzo (sempre presente, madi particolare rilievo per le pavimentazioni interne protette dall'escursione termica). Questigiunti vengono realizzati operando dei tagli che devono essere realizzati non appena il cal-cestruzzo è capace di resistere all'azione della sega a disco utilizzata per questa operazio-ne. Il tempo che intercorre tra l'ultimazione del pavimento e la realizzazione dei taglidipende sia dal tipo di calcestruzzo che dalle condizioni climatiche. In linea di massima itagli - di profondità pari a ¼ dell’altezza della piastra - vanno realizzati non oltre le 24ore e le 48-72 ore rispettivamente nel periodo caldo e freddo. Infine, i tagli debbono essererealizzati in modo da ottenere delle campiture preferibilmente quadrate (o rettangolari conun rapporto tra i lati non superiore a 1.5). La distanza massima tra i tagli dipende dallospessore del pavimento, dalla localizzazione della pavimentazione, dal tipo di calcestruzzoe generalmente varia tra i 3 e i 6 metri.

La prevenzione dei quadri fessurativi indotti dal ritiro idraulico può essere ottenutaricorrendo nel confezionamento degli impasti all’impiego degli agenti espansivi, prodottiin polvere che aggiunti al conglomerato al momento della miscelazione, in presenza diacqua, sono in grado di espandere in parte durante la presa e in maggior misura dopo chela stessa è terminata. I dosaggi di agente espansivo nel calcestruzzo possono essere com-presi tra 15 e 30 kg/m3 anche se nella pratica variano tra 18 e 25 kg/m3 . Ricorrendo all’im-piego di questi conglomerati è possibile realizzare pavimentazioni senza giunti di controlloper estensioni variabili tra 600 e 1200 m2 circa in funzione della “forza lavoro e delle orelavorative continue” dell’impresa esecutrice. Si raccomanda di studiare preventivamente lemodalità di posa in opera, valutare se l’impresa esecutrice è in grado di fornire la “forza

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lavoro” sufficiente ed il fornitore di calcestruzzo è in grado di dare continuità di fornituradurante il getto. Utilizzando calcestruzzi espansivi, al fine di assicurare l’efficacia di questiprodotti, sarà necessario sia garantire un’adeguata maturazione umida delle superfici(almeno per 7 giorni) che predisporre una opportuna armatura di contrasto all’espansionein forma di ferri di piccolo diametro distribuiti omogeneamente nella sezione dell’elementostrutturale oppure ricorrere a calcestruzzi fibrorinforzati con un dosaggio di fibre equiva-lente, dal punto di vista del contrasto all'espansione, alla doppia rete elettrosaldata.