“GLI EFFETTI DELLA TEMPERATURAGLI EFFETTI …...UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMODEGLI STUDI DI...

70
UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BERGAMO UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BERGAMO FACOLTA’ DI INGEGNERIA GLI EFFETTI DELLA TEMPERATURA GLI EFFETTI DELLA TEMPERATURA SULLE PROPRIETA’ DEL CALCESTRUZZO: lavorazione in clima caldo e freddocaldo e freddo Prof. Ing. Luigi Coppola L. Coppola Concretum Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

Transcript of “GLI EFFETTI DELLA TEMPERATURAGLI EFFETTI …...UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMODEGLI STUDI DI...

  • UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOUNIVERSITA DEGLI STUDI DI BERGAMO

    FACOLTA’ DI INGEGNERIA

    “GLI EFFETTI DELLA TEMPERATURAGLI EFFETTI DELLA TEMPERATURA SULLE PROPRIETA’ DEL

    CALCESTRUZZO: lavorazione in clima caldo e freddo”caldo e freddo

    Prof. Ing. Luigi Coppolag g pp

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • PROVE DI LABORATORIOPROVE DI LABORATORIOPROVE DI LABORATORIOPROVE DI LABORATORIO

    La quasi totalità delle PROVE DI LABORATORIO fi li t l t lLABORATORIO finalizzate a valutare le prestazioni reologiche ed elasto-p esta o eo og c e ed e astomeccaniche del calcestruzzo vengono condotte in condi ioni di temperat racondotte in condizioni di temperatura controllate e solitamente comprese pnell’intervallo 17 ÷ 23 °C.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • SSSTRUTTURE REALISTRUTTURE REALI

    Il CONFEZIONAMENTO, la POSA IN OPERA e la MATURAZIONE DELOPERA e la MATURAZIONE DEL CALCESTRUZZO, invece, avvengono a t t h illtemperature che possono oscillare, almeno nei nostri climi:a e o e ost c

    periodo in ernale tra 10 5 °Cperiodo invernale tra 10 ÷ - 5 °C;

    periodo estivo tra 25 ÷ 40 °C.L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • INFLUENZEINFLUENZEINFLUENZEINFLUENZE

    PROPRIETÀ DEL CALCESTRUZZO ALLO STATO FRESCO E INDURITO

    TEMPERATURA TEMPERATURA TEMPERATURATEMPERATURA≠≠DI RIFERIMENTO DI RIFERIMENTO DI 20DI 20°°CC TEMPERATURA TEMPERATURA AMBIENTALEAMBIENTALE≠≠

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • INFLUENZEINFLUENZEINFLUENZEINFLUENZELa temperatura ambientale riveste un ruolo La temperatura ambientale riveste un ruolo pp

    significativo durante le fasi di lavorazione del significativo durante le fasi di lavorazione del conglomerato in clima caldo e freddo conglomerato in clima caldo e freddo gginfluenzando pesantemente:influenzando pesantemente:

    1 SCELTA DEGLI INGREDIENTI;1. SCELTA DEGLI INGREDIENTI;2. COMPOSIZIONE DEL CALCESTRUZZO;3. MODALITÀ DI LAVORAZIONE;4 TIPOLOGIA DI CASSERO;4. TIPOLOGIA DI CASSERO;5. PROCEDURE DI MATURAZIONE E

    PROTEZIONE UMIDA DEI GETTI. L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • GETTI DI MASSAGETTI DI MASSAGETTI DI MASSAGETTI DI MASSA

    TEMPERATURATEMPERATURA DEL CALCESTRUZZODEL CALCESTRUZZOTEMPERATURATEMPERATURA DEL CALCESTRUZZODEL CALCESTRUZZO

    TEMPERATURATEMPERATURA TEMPERATURATEMPERATURA

    SVILUPPO DI CALORE SVILUPPO DI CALORE CONSEGUENTE ALLACONSEGUENTE ALLATEMPERATURA TEMPERATURA

    AMBIENTALEAMBIENTALETEMPERATURA TEMPERATURA

    INGREDIENTI INGREDIENTI

    CONSEGUENTE ALLA CONSEGUENTE ALLA REAZIONE ESOTERMICA REAZIONE ESOTERMICA

    DEL CEMENTO CON DEL CEMENTO CON ACQUAACQUAACQUAACQUA

    DISSIPAZIONE DELLO DISSIPAZIONE DELLO STESSO VERSOSTESSO VERSOSTESSO VERSO STESSO VERSO

    L’AMBIENTE ESTERNOL’AMBIENTE ESTERNO

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • GRADIENTI TERMICIGRADIENTI TERMICI

    1. cuore dell’elementostrutturale → più “caldo”per la pratica assenza dicalore dissipato);

    2. gli strati corticali → piùg p“freddi” per effetto dellamaggiore dissipazioneverso l’ambiente)

    NASCITA DI QUADRI FESSURATIVI a seguito degli stati tensionali conseguenti al differente comportamento dilatazionale.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • ESCURSIONI TERMICHEESCURSIONI TERMICHEESCURSIONI TERMICHEESCURSIONI TERMICHE

    NATURALINATURALI GIORNALIERENATURALI NATURALI ESCURSIONI ESCURSIONI

    GIORNALIERE

    TERMICHETERMICHE STAGIONALI

    GRADIENTI TERMICIGRADIENTI TERMICI bili llGRADIENTI TERMICIGRADIENTI TERMICI responsabili nelle strutture isostatiche di deformazionideformazioni e in quelle iperstatiche di stati tensionalistati tensionali non compatibili con la resistenza del materialecompatibili con la resistenza del materiale o con la funzionalità delle strutture.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • INCENDIOINCENDIOINCENDIOINCENDIO

    ii GRADIENTI TERMICIGRADIENTI TERMICI che interessanoche interessanoi i GRADIENTI TERMICIGRADIENTI TERMICI che interessano che interessano le strutture possono essere la le strutture possono essere la conseguenza di conseguenza di FENOMENI FENOMENI ACCIDENTALIACCIDENTALI::ACCIDENTALIACCIDENTALI::

    INCENDIOINCENDIOINCENDIO INCENDIO

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • TEMPERATURA AMBIENTALE

    DURANTE LA REALIZZAZIONE STRUTTURA IN SERVIZIODELLA STRUTTURA STRUTTURA IN SERVIZIO

    • GRADIENTI TEMICI DIURNI-TEMPERATURA DEL CALCESTRUZZO-MANTENIMENTO DELLA LAVORABILITÁTEMPI DI PRESA

    • GRADIENTI TERMICI STAGIONALI• GRADIENTI TERMICI ACCIDENTALI (INCENDIO)

    -TEMPI DI PRESA-RITIRO PLASTICO-SVILUPPO DELLE RESISTENZE MECCANICHEMECCANICHE

    -TEMPERATURA MASSIMA DELL’ELEMENTO STRUTTURALE NEI PRIMI GIORNI SUCCESSIVI AL GETTO

    • DEFORMAZIONI• QUADRI FESSURATIVI• COLLASSO ELEMENTI STRUTTURALI

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

    PRIMI GIORNI SUCCESSIVI AL GETTO • COLLASSO ELEMENTI STRUTTURALI

  • CINETICA DI IDRATAZIONECINETICA DI IDRATAZIONECINETICA DI IDRATAZIONECINETICA DI IDRATAZIONELa temperatura gioca un ruolo diLa temperatura gioca un ruolo diLa temperatura gioca un ruolo di La temperatura gioca un ruolo di

    fondamentale importanza sulla cinetica fondamentale importanza sulla cinetica d l di id t i d l td l di id t i d l tdel processo di idratazione del cementodel processo di idratazione del cemento

    TEMPERATURATEMPERATURA

    VELOCITÀ REAZIONI CHIMICHE DIVELOCITÀ REAZIONI CHIMICHE DIVELOCITÀ REAZIONI CHIMICHE DI VELOCITÀ REAZIONI CHIMICHE DI TUTTI I COSTITUENTI MINERALOGICI TUTTI I COSTITUENTI MINERALOGICI

    DEL CLINKER CON L’ACQUADEL CLINKER CON L’ACQUADEL CLINKER CON L’ACQUADEL CLINKER CON L’ACQUA

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • TEMPERATURA / CINETICA DI TEMPERATURA / CINETICA DI IDRATAZIONEIDRATAZIONE

    modifica di alcune importanti proprietà modifica di alcune importanti proprietà del calcestruzzo sia allo stato frescodel calcestruzzo sia allo stato frescodel calcestruzzo sia allo stato fresco del calcestruzzo sia allo stato fresco

    che induritoche indurito

    PERDITA DI LAVORABILITÀ PERDITA DI LAVORABILITÀ durante il trasporto del calcestruzzo dalla durante il trasporto del calcestruzzo dalla pp

    centrale di betonaggio al cantierecentrale di betonaggio al cantiereL. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • PERDITA DI LAVORABILITPERDITA DI LAVORABILITÁÁPERDITA DI LAVORABILITPERDITA DI LAVORABILITÁÁ

    TEMPERATURATEMPERATURA PERDITA DI PERDITA DI TEMPERATURATEMPERATURA LAVORABILITLAVORABILITÁÁ

    TEMPERATURATEMPERATURA PERDITA DI LAVORABILITÁ= LAVORABILITÁ

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • LAVORABILITÀ DEL CALCESTRUZZO LAVORABILITÀ DEL CALCESTRUZZO (CE II/B(CE II/B--LL 32.5; a/c=0.60)LL 32.5; a/c=0.60) in in funzione del TEMPO e TEMPERATURA del conglomeratofunzione del TEMPO e TEMPERATURA del conglomerato

    250

    funzione del TEMPO e TEMPERATURA del conglomerato funzione del TEMPO e TEMPERATURA del conglomerato

    200 4°C

    150

    mm

    ) 12°C

    100Slum

    p (m

    20°C

    5032°C

    00 20 40 60 80 100 1200 20 40 60 80 100 120

    Tempo (min)

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • FASI ALLUMINATICHEFASI ALLUMINATICHEFASI ALLUMINATICHEFASI ALLUMINATICHE

    PERDITA DIPERDITA DITEMPERATURATEMPERATURA PERDITA DI PERDITA DI LAVORABILITLAVORABILITÁÁ

    ACCELERAZIONE DELLA CINETICA DI ACCELERAZIONE DELLA CINETICA DI IDRATAZIONE DELLE FASIIDRATAZIONE DELLE FASIIDRATAZIONE DELLE FASI IDRATAZIONE DELLE FASI

    ALLUMINATICHEALLUMINATICHE con il gesso e al con il gesso e al conseguente effetto di coagulazione delleconseguente effetto di coagulazione delleconseguente effetto di coagulazione delle conseguente effetto di coagulazione delle particelle di cemento che determina una particelle di cemento che determina una

    dit di l ti ità d ll’i tdit di l ti ità d ll’i tprecoce perdita di plasticità dell’impasto. precoce perdita di plasticità dell’impasto.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • PERIODO DORMIENTEPERIODO DORMIENTE

    TEMPERATURATEMPERATURA

    ACCORCIAMENTO DEL PERIODO DORMIENTEACCORCIAMENTO DEL PERIODO DORMIENTE

    TEMPERATURATEMPERATURA

    ACCORCIAMENTO DEL PERIODO DORMIENTEACCORCIAMENTO DEL PERIODO DORMIENTEper effetto di una precoce rottura della pellicola

    di ettringite che riveste i granuli di cemento anidro e, quindi, UN’ACCELERAZIONE DEL UN’ACCELERAZIONE DEL a d o e, qu d , U CC OU CC O

    PROCESSO DI IDRATAZIONE DEI SILICATI DEL PROCESSO DI IDRATAZIONE DEI SILICATI DEL CLINKERCLINKER che determina una rapida perdita diCLINKERCLINKER che determina una rapida perdita di plasticità responsabile dell’accorciamento dei

    tempi di presa rispetto ad un impasto maturato atempi di presa rispetto ad un impasto maturato a temperature più basse

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • Tempi di inizio e fine presa del calcestruzzo (CE II/BTempi di inizio e fine presa del calcestruzzo (CE II/B--LL LL 32 5 / 0 62 290 k /32 5 / 0 62 290 k / 33) i f i d ll t t) i f i d ll t t

    5°C 10°C 15°C 20°C 28°C 35°C

    32.5; a/c=0.62; c=290 kg/m32.5; a/c=0.62; c=290 kg/m33) in funzione della temperatura) in funzione della temperatura

    250

    5 C 10 C 15 C 20 C 28 C 35 C

    200(%)

    150

    i pre

    sa

    50

    100

    Tem

    pi d

    0

    50T

    INIZIO PRESA FINE PRESA

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHE

    ACCELERAZIONEACCELERAZIONEACCELERAZIONE ACCELERAZIONE IDRATAZIONE SILICATIIDRATAZIONE SILICATI

    TEMPERATURATEMPERATURA ANTICIPO TEMPI ANTICIPO TEMPI TEMPERATURATEMPERATURADI INDURIMENTODI INDURIMENTO

    RESISTENZE MECCANICHE A RESISTENZE MECCANICHE A COMPRESSIONE PIÙ ELEVATE COMPRESSIONE PIÙ ELEVATE ALLE BREVI STAGIONATUREALLE BREVI STAGIONATUREALLE BREVI STAGIONATURE ALLE BREVI STAGIONATURE

    (7(7÷÷10gg)10gg)L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • Resistenza meccanica a compressione in funzione del Resistenza meccanica a compressione in funzione del tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5 ÷÷ 4040 °°CC

    160a

    tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5 tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5 ÷÷ 40 40 °°C C

    120

    140ris

    petto

    a40°C

    100

    120

    sion

    e (%

    20

    °C)

    30°C

    60

    80

    com

    pres

    squ

    ella

    a 2

    15°C

    10°C

    20

    40

    tenz

    a a

    c q 10°C

    5°C

    0

    20

    1 10 100 1000

    Res

    ist

    1 10 100 1000

    Tempo (giorni)

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHE

    ACCELERAZIONEACCELERAZIONEACCELERAZIONE ACCELERAZIONE IDRATAZIONE SILICATIIDRATAZIONE SILICATI

    TEMPERATURATEMPERATURA ANTICIPO TEMPI ANTICIPO TEMPI TEMPERATURATEMPERATURADI INDURIMENTODI INDURIMENTO

    RESISTENZE MECCANICHE A RESISTENZE MECCANICHE A COMPRESSIONE MINORI ALLE COMPRESSIONE MINORI ALLE

    LUNGHE STAGIONATURELUNGHE STAGIONATURELUNGHE STAGIONATURELUNGHE STAGIONATURE

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • Resistenza meccanica a compressione in funzione del Resistenza meccanica a compressione in funzione del tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5 ÷÷ 4040 °°CC

    160a

    tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5 tempo di calcestruzzi maturati a temperature 5 ÷÷ 40 40 °°C C

    120

    140ris

    petto

    a40°C

    100

    120

    sion

    e (%

    20

    °C)

    30°C

    60

    80

    com

    pres

    squ

    ella

    a 2

    15°C

    10°C

    20

    40

    tenz

    a a

    c q 10°C

    5°C

    0

    20

    1 10 100 1000

    Res

    ist

    1 10 100 1000

    Tempo (giorni)

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RAPPORTO GEL/SPAZIORAPPORTO GEL/SPAZIORAPPORTO GEL/SPAZIORAPPORTO GEL/SPAZIO

    MAGGIORE VELOCITÀ DI FORMAZIONEMAGGIORE VELOCITÀ DI FORMAZIONEMAGGIORE VELOCITÀ DI FORMAZIONE MAGGIORE VELOCITÀ DI FORMAZIONE DEI SILICATI IDRATI DI CALCIODEI SILICATI IDRATI DI CALCIO

    STRUTTURA DEI SILICATI IDRATI DI CALCIOSTRUTTURA DEI SILICATI IDRATI DI CALCIO(responsabili della resistenza meccanica a(responsabili della resistenza meccanica a

    compressione del conglomerato) formatisi alle alle alte temperaturealte temperature risulta PIÙ SCADENTEPIÙ SCADENTE inalte temperaturealte temperature risulta PIÙ SCADENTEPIÙ SCADENTE in

    quanto caratterizzata da una maggiore porosità rispetto ai prodotti di idratazione sviluppatisirispetto ai prodotti di idratazione sviluppatisi

    alle temperature più basse, che per la lentezza della reazione sono caratterizzati da un maggiordella reazione sono caratterizzati da un maggior

    rapporto gel/spazio. L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • GRADO DI IDRATAZIONEGRADO DI IDRATAZIONEGRADO DI IDRATAZIONEGRADO DI IDRATAZIONE

    SCADENTE STRUTTURA DEI SILICATISCADENTE STRUTTURA DEI SILICATISCADENTE STRUTTURA DEI SILICATI SCADENTE STRUTTURA DEI SILICATI IDRATI DI CALCIOIDRATI DI CALCIO

    ALTE TEMPERATUREALTE TEMPERATURE

    BREVI STAGIONATUREBREVI STAGIONATURE →→ mascherata dallamascherata dallaBREVI STAGIONATURE BREVI STAGIONATURE →→ mascherata dalla mascherata dalla maggiore percentuale di cemento idratato;maggiore percentuale di cemento idratato;LUNGHE STAGIONATURE il grado diLUNGHE STAGIONATURE il grado diLUNGHE STAGIONATURE il grado di LUNGHE STAGIONATURE il grado di idratazione tra impasti maturati a basse ed alte idratazione tra impasti maturati a basse ed alte temperature risulta sostanzialmentetemperature risulta sostanzialmentetemperature risulta sostanzialmente temperature risulta sostanzialmente coincidente. coincidente.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • MINOR GRADO DI IDRATAZIONEMINOR GRADO DI IDRATAZIONEMINOR GRADO DI IDRATAZIONEMINOR GRADO DI IDRATAZIONE

    VELOCITVELOCITÁ DI FORMAZIONEÁ DI FORMAZIONEVELOCITVELOCITÁ DI FORMAZIONE Á DI FORMAZIONE DEI PRODOTTI DI DEI PRODOTTI DI

    IDRATAZIONEIDRATAZIONE

    TEMPERATURATEMPERATURAIDRATAZIONEIDRATAZIONE

    ACCUMULO SUIACCUMULO SUITEMPERATURATEMPERATURA ACCUMULO SUI ACCUMULO SUI GRANULI DI CEMENTOGRANULI DI CEMENTO

    GRADO DIGRADO DI RESISTENZE MECCANICHE ARESISTENZE MECCANICHE AGRADO DI GRADO DI IDRATAZIONEIDRATAZIONE

    RESISTENZE MECCANICHE A RESISTENZE MECCANICHE A COMPRESSIONE MINORI ALLE COMPRESSIONE MINORI ALLE

    LUNGHE STAGIONATURELUNGHE STAGIONATURELUNGHE STAGIONATURELUNGHE STAGIONATURE

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CLIMA CALDOCLIMA CALDOCLIMA CALDOCLIMA CALDOLe principali problematiche che possono Le principali problematiche che possono

    presentarsi quando le operazioni di presentarsi quando le operazioni di betonaggio vengono effettuate durante ilbetonaggio vengono effettuate durante ilbetonaggio vengono effettuate durante il betonaggio vengono effettuate durante il periodo estivo sono rappresentate periodo estivo sono rappresentate sostanzialmente da:sostanzialmente da:sostanzialmente da:sostanzialmente da:una una ECCESSIVA PERDITA DI ECCESSIVA PERDITA DI

    ÀÀLAVORABILITÀLAVORABILITÀ durante il trasporto;durante il trasporto;unun ACCORCIAMENTO DEI TEMPI DI INIZIOACCORCIAMENTO DEI TEMPI DI INIZIOun un ACCORCIAMENTO DEI TEMPI DI INIZIO ACCORCIAMENTO DEI TEMPI DI INIZIO PRESAPRESA non compatibili con le operazioni non compatibili con le operazioni di posa in opera e di compattazione deidi posa in opera e di compattazione deidi posa in opera e di compattazione dei di posa in opera e di compattazione dei getti. getti.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • LAVORAZIONE DEL CALCESTRUZZO IN CLIMA CALDO

    - ECCESSIVA PERDITA DI LAVORABILITÁLAVORABILITÁ;

    - ANTICIPO TEMPI DI PRESA- DIFFICOLTÁ AD INGLOBARE

    INCONVENIENTI

    ARIA

    RIMEDI•POSSIBILI RIAGGIUNTE DI ACQUA IN BETONIERA E CONSEGUENTE PENALIZZAZIONE DELLE

    - CEMENTI V/B, III/C, V/A, III/B, IV/A, II/B DI CLASSE 32.5 N/R;RITARDANTI DI PRESA (PR 8 EN 934/2);

    PRESTAZIONI DEL CALCESTRUZZO IN OPERA

    •DIFETTI DI COMPATTAZIONE DEL CONGLOMERATO CON ECCESSO DI- RITARDANTI DI PRESA (PR.8-EN 934/2);

    - SUPERFLUIDIFICANTI RITARDANTI A BASE DI NAFTALENSOLFONATO (PR.11-EN 934/2);

    CONGLOMERATO CON ECCESSO DI ARIA INTRAPPOLATA E FORMAZIONE DI VESPAI

    •FORMAZIONE DI GIUNTI FREDDI IN(PR.11 EN 934/2);- SUPERFLUIDIFICANTI RITARDANTI DI TIPO ACRILICO;

    - MAGGIOR DOSAGGIO DI AERANTE

    FORMAZIONE DI GIUNTI FREDDI IN CORRISPONDENZA DELLE RIPRESE DI GETTO

    •RIDOTTA RESISTENZA AI CICLI DI

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

    GELO-DISGELO

  • RIAGGIUNTE DI ACQUARIAGGIUNTE DI ACQUARIAGGIUNTE DI ACQUARIAGGIUNTE DI ACQUA

    PERDITA DI LAVORABILITPERDITA DI LAVORABILITÁÁPERDITA DI LAVORABILITPERDITA DI LAVORABILITÁÁELEVATO RISCHIOELEVATO RISCHIO che al momento della che al momento della consegna del calcestruzzo si consegna del calcestruzzo si AGGIUNGA AGGIUNGA gg

    ACQUA IN BETONIERAACQUA IN BETONIERA per poter conseguire la per poter conseguire la lavorabilità necessaria per effettuare il gettolavorabilità necessaria per effettuare il gettolavorabilità necessaria per effettuare il gettolavorabilità necessaria per effettuare il getto

    RAPPORTO RAPPORTO //

    RESISTENZA RESISTENZA MECCANICHE A MECCANICHE A

    a/ca/c COMPRESSIONECOMPRESSIONE

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RIAGGIUNTA D’ACQUA E LAVORABILITÀ FINALE RIAGGIUNTA D’ACQUA E LAVORABILITÀ FINALE CONSEGUITA IN FUNZIONE DELLA CLASSE DICONSEGUITA IN FUNZIONE DELLA CLASSE DICONSEGUITA IN FUNZIONE DELLA CLASSE DI CONSEGUITA IN FUNZIONE DELLA CLASSE DI CONSISTENZA INIZIALE DEL CONGLOMERATOCONSISTENZA INIZIALE DEL CONGLOMERATO

    CLASSE DI CONSISTENZA

    RIAGGIUNTA DIACQUA (Kg/m3)

    CLASSE DI CONSISTENZACONSISTENZA

    INIZIALEACQUA (Kg/m3) CONSISTENZA

    FINALE

    S2 15 20 S3S2 15 ÷ 20 S3S2 25 ÷ 30 S4S2 25 ÷ 30 S4S3 6 ÷ 8 S4S3 10 ÷ 15 S5S4 4 ÷ 5 S5

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • PENALIZZAZIONE RESISTENZAPENALIZZAZIONE RESISTENZA

    40

    30

    40en

    za a

    %

    )

    30

    resi

    ste

    ione

    (%

    20

    e de

    lla

    mpr

    essi

    10

    duzi

    one

    com

    00 10 20 30 40 50

    Rid

    Aggiunta acqua in betoniera (Kg/m3)

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • VESPAI E NIDI DI GHIAIAVESPAI E NIDI DI GHIAIAVESPAI E NIDI DI GHIAIAVESPAI E NIDI DI GHIAIA

    LAVORABILITLAVORABILITÁ MINORE DELLAÁ MINORE DELLALAVORABILITLAVORABILITÁ MINORE DELLA Á MINORE DELLA RICHIESTARICHIESTA

    RISCHIO RISCHIO che il che il cassero non venga cassero non venga RICHIESTARICHIESTA

    ggcompletamente riempitocompletamente riempito o la o la compattazione compattazione

    risulti difficilerisulti difficile al punto da determinare un al punto da determinare un ppRESIDUO DI ARIA INTRAPPOLATARESIDUO DI ARIA INTRAPPOLATA maggiore di maggiore di

    quello fisiologicoquello fisiologicoq gq g

    PRESTAZIONI MECCANICHEPRESTAZIONI MECCANICHEPRESTAZIONI MECCANICHEPRESTAZIONI MECCANICHE

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RIPRESE DI GETTORIPRESE DI GETTO

    PERDITA DI LAVORABILITPERDITA DI LAVORABILITÁÁ

    RIPRESE DI GETTORIPRESE DI GETTO

    PERDITA DI LAVORABILITPERDITA DI LAVORABILITÁÁREALIZZAZIONE STRUTTUREREALIZZAZIONE STRUTTURE CON CON

    ELEVATI VOLUMI DI CALCESTRUZZO c’èELEVATI VOLUMI DI CALCESTRUZZO c’èELEVATI VOLUMI DI CALCESTRUZZO c è ELEVATI VOLUMI DI CALCESTRUZZO c è la possibilità che si la possibilità che si CREINO GIUNTI CREINO GIUNTI

    FREDDI FREDDI se intercorre troppo tempo tra l’arrivo delle betonierel arrivo delle betoniere

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • PERDITA DI LAVORABILITÀPERDITA DI LAVORABILITÀPERDITA DI LAVORABILITÀPERDITA DI LAVORABILITÀ

    TEMPO DI∆L (cm di slump)

    TEMPO DI TRASPORTO

    (min)TEMPERATURA (°C )

    0÷4 5÷9 10÷16 17÷23 24÷30 31÷37(min) 0÷4 5÷9 10÷16 17÷23 24÷30 31÷37

    < 15 0 1 2 2 4 60 616 ÷ 30 0 2 3 3 5 731 ÷ 45 1 3 4 4 7 1046 ÷ 75 2 4 5 6 9 1146 ÷ 75 2 4 5 6 9 11

    76 ÷ 105 3 5 6 8 11 13106 ÷ 120 4 6 7 10 12 15

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CEMENTI LENTICEMENTI LENTICEMENTI LENTICEMENTI LENTIPer ovviare alla comparsa di questi Per ovviare alla comparsa di questi p qp qinconvenienti inconvenienti È NECESSARIO È NECESSARIO IMPIEGARE CEMENTI CON UNAIMPIEGARE CEMENTI CON UNAIMPIEGARE CEMENTI CON UNA IMPIEGARE CEMENTI CON UNA LENTA CINETICA DI LENTA CINETICA DI IDRATAZIONE:IDRATAZIONE:

    ti di l 32 5 Nti di l 32 5 Ncementi di classe 32.5 N;cementi di classe 32.5 N;a parità di classe, i cementi poveri di a parità di classe, i cementi poveri di a pa tà d c asse, ce e t po e da pa tà d c asse, ce e t po e d

    clinker (cementi tipo III, V e IV)clinker (cementi tipo III, V e IV)

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • PERDITA DI LAVORABILITA’PERDITA DI LAVORABILITA’Tipo di cemento Classe di cemento Aumento della perdita di lavorabilità (in cm di slump)

    / /C 32 5N 32 5R 3V/B; III/C 32.5N; 32.5R -3V/A; III/B 32.5N; 32.5R -2IV/B III/A 32 5N 32 5R 1IV/B; III/A 32.5N; 32.5R -1IV/A; II/B 32.5N; 32.5R 0

    II/A 32 5N; 32 5R 1II/A 32.5N; 32.5R 1I 32.5N; 32.5R 1

    V/B; III/C 42 5N; 42 5R 1V/B; III/C 42.5N; 42.5R -1V/A; III/B 42.5N; 42.5R 0IV/B; III/A 42 5N; 42 5R 1IV/B; III/A 42.5N; 42.5R 1IV/A; II/B 42.5N; 42.5R 2

    II/A 42.5N; 42.5R 3II/A 42.5N; 42.5R 3I 42.5N; 42.5R 3I 52.5N; 52.5R 5

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

    I ; 5

  • ADDITIVIADDITIVIADDITIVIADDITIVI

    I di ti ti i ò iI di ti ti i ò iIn mancanza di questi cementi si può ricorrere:In mancanza di questi cementi si può ricorrere:all’impiego di all’impiego di ADDITIVI RITARDANTI DI ADDITIVI RITARDANTI DI p gp g

    PRESAPRESA o ai o ai SUPERFLUIDIFICANTI SUPERFLUIDIFICANTI RITARDANTIRITARDANTI ed in particolare a quelli died in particolare a quelli di TIPOTIPORITARDANTIRITARDANTI ed, in particolare, a quelli di ed, in particolare, a quelli di TIPO TIPO ACRILICOACRILICO

    I ti l i t ti i i lI ti l i t ti i i lIn particolari contesti impiegare nel In particolari contesti impiegare nel confezionamento del conglomerato confezionamento del conglomerato CHIPS DI CHIPS DI GHIACCIOGHIACCIO in parziale sostituzione dell’acqua in parziale sostituzione dell’acqua di impasto.di impasto.pp

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RIDUZIONE PERDITA DI LAVORABILITA’ RIDUZIONE PERDITA DI LAVORABILITA’ PER IMPIEGO DI ADDITIVIPER IMPIEGO DI ADDITIVI

    Dosaggio % sul CEM

    RIDUZIONE di ∆L (%)TIPO DI ADDITIVO CEM

    R FR SR SA SN0.30-0.50 50-60 30-50 - - -

    0.60 - - - 40 -0.80 - - 35 50 100.80 35 50 101.00 - - 40 65 151 20 - - 45 80 201.20 - - 45 80 201.50 - - - 85 -1 80 901.80 - - - 90 -

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • LAVORABILITLAVORABILITÁÁ NEL TEMPONEL TEMPO

    300

    LAVORABILITLAVORABILITÁÁ NEL TEMPONEL TEMPO

    250

    300

    T = 32°C

    200

    mm

    )

    CE III/B 32.5N + 1.0%SA (PR.11-934/2)

    150

    ump

    (m

    CE II/A-L 42.5N + 1.0%SA (PR.11-934/2)

    50

    100Slu

    CE III/B 32.5N

    0

    50CE II/A-L 42.5N

    0 20 40 60 80 100Tempo (minuti)

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CQ OCQ OACQUA IN BETONIERAACQUA IN BETONIERA

    FISSATA LA TEMPERATURA DEL FISSATA LA TEMPERATURA DEL CALCESTRUZZOCALCESTRUZZO che si vuoleche si vuoleCALCESTRUZZOCALCESTRUZZO che si vuole che si vuole ottenere alla fine della miscelazione ottenere alla fine della miscelazione

    →→si si calcola la temperatura dell’acquacalcola la temperatura dell’acquada introdurre in betoniera note leda introdurre in betoniera note leda introdurre in betoniera note le da introdurre in betoniera note le temperature degli ingredienti e temperature degli ingredienti e l’umidità degli aggregatil’umidità degli aggregati

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CHIPS DI GHIACCIOCHIPS DI GHIACCIOCHIPS DI GHIACCIOCHIPS DI GHIACCIO

    Qualora sia richiesto Qualora sia richiesto l’impiego di l’impiego di un’acqua più freddaun’acqua più fredda di quelladi quellaun acqua più freddaun acqua più fredda di quella di quella disponibile non sia sufficiente ad disponibile non sia sufficiente ad

    tt l t t fi t lltt l t t fi t llottenere la temperatura prefissata alla ottenere la temperatura prefissata alla fine della miscelazione si può fine della miscelazione si può e de a sce a o e s puòe de a sce a o e s puòricorrere in tutto o in parte alla ricorrere in tutto o in parte alla sostit ione dell’acq a con ghiacciosostit ione dell’acq a con ghiacciosostituzione dell’acqua con ghiaccio.sostituzione dell’acqua con ghiaccio.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CALCESTRUZZI AERATICALCESTRUZZI AERATICALCESTRUZZI AERATICALCESTRUZZI AERATILa produzione di CALCESTRUZZI AERATILa produzione di CALCESTRUZZI AERATI

    SUPERFLUIDI durante il periodo ESTIVOpuò risultare particolarmentepuò risultare particolarmente

    problematica

    difficoltà di stabilizzare alle altedifficoltà di stabilizzare alle altedifficoltà di stabilizzare alle alte difficoltà di stabilizzare alle alte temperature un volume di aria temperature un volume di aria

    ffi i i l’ iffi i i l’ isufficiente per garantire l’ottenimento sufficiente per garantire l’ottenimento dello spacing desideratodello spacing desiderato per rendere il p gp g p

    calcestruzzo resistente al gelo.L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RIDUZIONE ARIA INGLOBATARIDUZIONE ARIA INGLOBATARIDUZIONE ARIA INGLOBATARIDUZIONE ARIA INGLOBATA

    = dosaggio dell’additivo aerante= dosaggio dell’additivo aerante= dosaggio dell additivo aerante= dosaggio dell additivo aerante

    TEMPERATURA DEL TEMPERATURA DEL VOLUME ARIA VOLUME ARIA INGLOBATAINGLOBATACALCESTRUZZOCALCESTRUZZO

    2020 → 35→ 35 °° CCINGLOBATAINGLOBATA

    -- 2%2%20 20 35 35 CC

    impiegare un MAGGIOR DOSAGGIO DI ADDITIVO impiegare un MAGGIOR DOSAGGIO DI ADDITIVO AERANTE di quello richiesto per la produzione AERANTE di quello richiesto per la produzione

    del conglomerato a basse temperature.del conglomerato a basse temperature.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RITIRO PLASTICORITIRO PLASTICORITIRO PLASTICORITIRO PLASTICO

    PERIODO CALDOPERIODO CALDOPERIODO CALDO PERIODO CALDO GIORNATE VENTOSE E ASCIUTTEGIORNATE VENTOSE E ASCIUTTE

    la velocità di evaporazione dell’acqua dalla superfici nonla velocità di evaporazione dell’acqua dalla superfici non

    GIORNATE VENTOSE E ASCIUTTEGIORNATE VENTOSE E ASCIUTTEla velocità di evaporazione dell acqua dalla superfici non la velocità di evaporazione dell acqua dalla superfici non

    casserate può superare quella che si accumula per casserate può superare quella che si accumula per effetto del bleedingeffetto del bleedinggg

    esasperazione dei fenomeni di ritiro ed assestamentoesasperazione dei fenomeni di ritiro ed assestamento plastico che possono produrre una intensa fessurazione del calcestruzzointensa fessurazione del calcestruzzo

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHERESISTENZE MECCANICHERALLENTAMENTO RALLENTAMENTO

    PROCESSO DI IDRATAZIONE PROCESSO DI IDRATAZIONE DEL CEMENTODEL CEMENTO

    TEMPERATURATEMPERATURA

    DEL CEMENTODEL CEMENTO

    ALLUNGAMENTO TEMPIALLUNGAMENTO TEMPITEMPERATURATEMPERATURA ALLUNGAMENTO TEMPI ALLUNGAMENTO TEMPI DI PRESADI PRESA

    MANTENIMENTO DELLA LAVORABILITÀMANTENIMENTO DELLA LAVORABILITÀMANTENIMENTO DELLA LAVORABILITÀ MANTENIMENTO DELLA LAVORABILITÀ DEL CALCESTRUZZO DURANTE IL DEL CALCESTRUZZO DURANTE IL

    TRASPORTOTRASPORTOL. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • FASE SUCCESSIVA ALLA POSA IN OPERAFASE SUCCESSIVA ALLA POSA IN OPERA

    TEMPERATURATEMPERATURATEMPERATURATEMPERATURA

    PROBLEMATICHEPROBLEMATICHENELLE FASI IMMEDIATAMENTENELLE FASI IMMEDIATAMENTE

    PROBLEMATICHEPROBLEMATICHENELLE FASI IMMEDIATAMENTE NELLE FASI IMMEDIATAMENTE

    SUCCESSIVE ALLA POSA IN OPERA SUCCESSIVE ALLA POSA IN OPERA DEL CALCESTRUZZODEL CALCESTRUZZODEL CALCESTRUZZO. DEL CALCESTRUZZO.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • LAVORAZIONE DEL CALCESTRUZZO IN CLIMA FREDDO

    ALLUNGAMENTO DEI TEMPI DI PRESA E DI INDURIMENTO

    INCONVENIENTIINCONVENIENTI

    POSSIBILE DISGREGAZIONE DEL CALCESTRUZZO PER EFFETTO DELL’ABBASSAMENTO DELLA

    TEMPERATURA AL DI SOTTO DI 0°C

    POSTICIPO DEI TEMPI DI ESECUZIONE DELLO STRATO DI USURA NEI

    POSTICIPO DELLE OPERAZIONI DI

    SCASSERO E DISARMOTEMPERATURA AL DI SOTTO DI 0 C NELLE ORE IMMEDIATAMENTE SUCCESSIVE ALLA POSA IN OPERA

    STRATO DI USURA NEI PAVIMENTISCASSERO E DISARMO

    PROVVEDIMENTI:PROVVEDIMENTI:-RISCALDAMENTO DELL’ACQUA DI IMPASTOIMPIEGO DI CASSERI E PROTEZIONI TERMOISOLANTI - IMPIEGO DI CE I o

    II/A DI CLASSE 42.5 R

    CC

    -IMPIEGO DI CASSERI E PROTEZIONI TERMOISOLANTI-GETTO NELLE ORE CENTRALI DEL GIORNO-IMPIEGO DI CE I o II/A DI CLASSE 42.5 R-ACCELERANTI DI INDURIMENTO

    -ACCELERANTI DI PRESA

    -SUPERFLUIDIFICANTI ACCELERANTI A BASE NAFTALINICA, MELAMMINICA O ACRILICA

  • ABBASSAMENTO DELLA ABBASSAMENTO DELLA TEMPERATURA AL DI SOTTO DI 0TEMPERATURA AL DI SOTTO DI 0°°CC

    00°° CCTEMPERATURA < 0TEMPERATURA < 0°° CC

    NELLE ORE IMMEDIATAMENTE NELLE ORE IMMEDIATAMENTE SUCCESSIVE AL GETTOSUCCESSIVE AL GETTO

    INCONVENIENTE PIÙ GRAVEINCONVENIENTE PIÙ GRAVEINCONVENIENTE PIÙ GRAVEINCONVENIENTE PIÙ GRAVE

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • DISINTEGRAZIONEDISINTEGRAZIONEDISINTEGRAZIONEDISINTEGRAZIONE

    TEMPERATURA < 0TEMPERATURA < 0°° CC

    CALCESTRUZZO NON HACALCESTRUZZO NON HACALCESTRUZZO NON HA CALCESTRUZZO NON HA SUFFICIENTE RESISTENZASUFFICIENTE RESISTENZA

    SI DISINTEGRA per effetto delle tensioni cheSI DISINTEGRA per effetto delle tensioni che insorgono a seguito della trasformazione in ghiaccio dell’acqua contenuta all’internoghiaccio dell acqua contenuta all interno della matrice cementizia e degli aggregati.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • MANIFESTAZIONI DEL DISSESTOMANIFESTAZIONI DEL DISSESTOMANIFESTAZIONI DEL DISSESTOMANIFESTAZIONI DEL DISSESTO

    rilevanti DEFORMAZIONI PLASTICHEDEFORMAZIONI PLASTICHE del O O S CO O S Ccalcestruzzo (dell’ordine dell’1.5 ÷ 2.5%);fenomeni di SCAGLIATURASCAGLIATURAfenomeni di SCAGLIATURA SCAGLIATURA SUPERFICIALESUPERFICIALE (soprattutto sulle superfici

    t di l ti ilnon casserate di elementi a sviluppo orizzontale, quali solette e pavimenti);INTENSA FESSURAZIONEINTENSA FESSURAZIONE che interessa l’intimo degli elementi strutturali, soprattutto sel intimo degli elementi strutturali, soprattutto se di modesto spessore (inferiore a 30 cm) che non beneficiano del riscaldamento prodottonon beneficiano del riscaldamento prodotto dallo sviluppo di calore a seguito della reazione esotermica del cemento con l’acqua.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

    esotermica del cemento con l acqua.

  • DEMOLIZIONEDEMOLIZIONEDEMOLIZIONEDEMOLIZIONE

    G l t ti i i ti èG l t ti i i ti èGeneralmente, a questi inconvenienti è Generalmente, a questi inconvenienti è difficile rimediare e nella maggior parte dei difficile rimediare e nella maggior parte dei gg pgg pcasi si deve procedere alla casi si deve procedere alla DEMOLIZIONE EDEMOLIZIONE EDEMOLIZIONE E DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONERICOSTRUZIONERICOSTRUZIONE RICOSTRUZIONE EX NOVOEX NOVO dell’elementodell’elementoEX NOVOEX NOVO dell elemento dell elemento dissestato. dissestato.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CRITERIO PRATICOCRITERIO PRATICOCRITERIO PRATICOCRITERIO PRATICO

    PREVENIRE I FENOMENI DI DISSESTOPREVENIRE I FENOMENI DI DISSESTO

    calcestruzzo DEVE POSSEDERE CONcalcestruzzo DEVE POSSEDERE CONcalcestruzzo DEVE POSSEDERE CON calcestruzzo DEVE POSSEDERE CON T < 0T < 0°°C una resistenza a C una resistenza a

    i di li di lcompressione di almeno compressione di almeno RR ≈≈ 3 5 N/mm3 5 N/mm22RRcc ≈ ≈ 3.5 N/mm3.5 N/mm

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • DIMINUZIONE ACQUA CONGELABILEDIMINUZIONE ACQUA CONGELABILEDIMINUZIONE ACQUA CONGELABILEDIMINUZIONE ACQUA CONGELABILE

    Si i di il d d d l t i lSi i di il d d d l t i lSi impedisce il degrado del materiale Si impedisce il degrado del materiale perché:perché:pp

    1.1. la resistenza del calcestruzzo > la resistenza del calcestruzzo > tensioni indotte dalla formazione deltensioni indotte dalla formazione deltensioni indotte dalla formazione del tensioni indotte dalla formazione del ghiaccioghiaccio

    2.2. una buona aliquota dell’acqua è stata una buona aliquota dell’acqua è stata impegnata nel processo di idratazioneimpegnata nel processo di idratazioneimpegnata nel processo di idratazione impegnata nel processo di idratazione del cemento, pertanto del cemento, pertanto si riduce la si riduce la quantità di acqua liberaquantità di acqua libera potenzialmentepotenzialmentequantità di acqua liberaquantità di acqua libera potenzialmente potenzialmente congelabilecongelabile. .

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CEMENTI RAPIDICEMENTI RAPIDICEMENTI RAPIDICEMENTI RAPIDIAl fine di poter conseguire in tempi breviAl fine di poter conseguire in tempi breviAl fine di poter conseguire in tempi brevi Al fine di poter conseguire in tempi brevi la resistenza meccanica a compressione la resistenza meccanica a compressione di 3 5 N/mmdi 3 5 N/mm22 occorre impiegareoccorre impiegare ÈÈdi 3.5 N/mmdi 3.5 N/mm occorre impiegare occorre impiegare È È NECESSARIO:NECESSARIO:

    IMPIEGARE ti di l 42 5 RIMPIEGARE ti di l 42 5 RIMPIEGARE cementi di classe 42.5 R IMPIEGARE cementi di classe 42.5 R a a rapido indurimento caratterizzati da un rapido indurimento caratterizzati da un

    l t t t di li kl t t t di li kelevato contenuto di clinker;elevato contenuto di clinker;AGGIUNGERE acceleranti di AGGIUNGERE acceleranti di

    indurimentoindurimento;;adottare rapporti a/c relativamenteadottare rapporti a/c relativamenteadottare rapporti a/c relativamente adottare rapporti a/c relativamente

    bassibassi. .

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • TEMPERATURA ESTERNA 10TEMPERATURA ESTERNA 10°°CCTEMPERATURA ESTERNA 10TEMPERATURA ESTERNA 10 CC

    TEMPERATURA TEMPERATURA ≈≈ 1010°° CC

    CALCESTRUZZO con:1 a/c = 0 50;1. a/c = 0.50;2. accelerante di indurimento

    t < 10 ore → R ≥ 3 5 N/mm2t < 10 ore → Rc ≥ 3.5 N/mm2

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • TARDA MATTINATATARDA MATTINATATARDA MATTINATATARDA MATTINATA

    EFFETTUARE IL GETTO NELLA EFFETTUARE IL GETTO NELLA TARDA MATTINATATARDA MATTINATA si può conseguire si può conseguire il valore della resistenza desiderato inil valore della resistenza desiderato inil valore della resistenza desiderato in il valore della resistenza desiderato in tarda serata, prima che la temperatura si tarda serata, prima che la temperatura si abbassi al di sotto di 0abbassi al di sotto di 0°°C. C.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • ECONOMICITECONOMICITÁÁECONOMICITECONOMICITÁÁ

    TEMPERATURATEMPERATURA ≈≈ 1010°° CCTEMPERATURA TEMPERATURA ≈≈ 1010 CC

    CALCESTRUZZO con:1 a/c = 0 40;

    t < 10 ore → R ≥ 3 5 N/mm21. a/c = 0.40;

    S l i lt iù tS l i lt iù t

    t < 10 ore → Rc ≥ 3.5 N/mm2Soluzione molto più costosa Soluzione molto più costosa --per la maggiore resistenza per la maggiore resistenza p ggp ggcaratteristica (C40/50)caratteristica (C40/50)

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RISCHIO DI GELATARISCHIO DI GELATA

    TEMPERATURA TEMPERATURA ≈≈ 55°° C C DURANTE IL GIORNODURANTE IL GIORNO

    Il TEMPO h i t t il tt d l l t ( h

    la gelata può sopraggiungere nelle prime ore della sera

    Il TEMPO che intercorre tra il getto del calcestruzzo (che non può avvenire nelle prime ore del mattino in quanto la temperatura potrebbe risultare inferiore a 0°C) e lala temperatura potrebbe risultare inferiore a 0 C) e la

    possibile gelata NON È SUFFICIENTE PER CONSEGUIRE IL VALORE MINIMO DELLA RESISTENZA

    a compressione necessario per evitare il degrado dela compressione necessario per evitare il degrado del conglomerato.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CALORE GENERATO E DISSIPATOCALORE GENERATO E DISSIPATOCALORE GENERATO E DISSIPATOCALORE GENERATO E DISSIPATO

    SOLUZIONESOLUZIONE1. Garantire che la temperatura del calcestruzzoSOLUZIONESOLUZIONE1. Garantire che la temperatura del calcestruzzo

    all’interno del cassero subito dopo la posa in opera risulti di almeno 10°C;p

    2. Ridurre la dissipazione del calore prodotto dall’idratazione del cemento verso l’ambiente esterno;

    UTILIZZO DI CASSERI TERMOUTILIZZO DI CASSERI TERMO--ISOLANTI E ISOLANTI E COPRENDO LE SUPERFICI NON COPRENDO LE SUPERFICI NON

    CASSERATE CON MATERASSINI DI CASSERATE CON MATERASSINI DI POLISTIROLO O DI POLISTIRENE ESTRUSOPOLISTIROLO O DI POLISTIRENE ESTRUSO

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • INDIPENDEZA DALLE CONDIZIONIINDIPENDEZA DALLE CONDIZIONIINDIPENDEZA DALLE CONDIZIONI INDIPENDEZA DALLE CONDIZIONI AMBIENTALIAMBIENTALI

    Il calcestruzzo all’interno del cassero,Il calcestruzzo all’interno del cassero,Il calcestruzzo all interno del cassero, Il calcestruzzo all interno del cassero, maturando alla temperatura di 10maturando alla temperatura di 10°°C, non C, non è interessato dal congelamentoè interessato dal congelamentoè interessato dal congelamento è interessato dal congelamento dell’acqua e gli elementi strutturali dell’acqua e gli elementi strutturali q gq gpossono essere scasserati e disarmati possono essere scasserati e disarmati in tempi relativamente brevi (3in tempi relativamente brevi (3÷÷7 giorni)7 giorni)in tempi relativamente brevi (3in tempi relativamente brevi (3÷÷7 giorni). 7 giorni).

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CLIMA FREDDOCLIMA FREDDOCLIMA FREDDOCLIMA FREDDO

    Riscaldare il calcestruzzo attraverso i Riscaldare il calcestruzzo attraverso i suoi ingredientisuoi ingredientisuoi ingredientisuoi ingredientiCalcolare il raffreddamento durante il Calcolare il raffreddamento durante il trasportotrasportoT t d l ff dd tT t d l ff dd tTener conto del raffreddamento Tener conto del raffreddamento durante il gettodurante il gettoggIsolare termicamente il getto per Isolare termicamente il getto per mantenere la T a 10mantenere la T a 10°°CC

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • DEFINIZIONE PARAMETRIDEFINIZIONE PARAMETRIDEFINIZIONE PARAMETRIDEFINIZIONE PARAMETRI

    • SPESSORE MINIMO DELLA STRUTTURA (sm);

    • TEMPERATURA DELL’AMBIENTE (Ta’);

    • DOSAGGIO DI CEMENTO (c);

    • RESISTENZA TERMICA (rt) DEL CASSERO E DELLA EVENTUALE PROTEZIONE AGGIUNTIVA.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RESISTENZA TERMICA (rRESISTENZA TERMICA (rtt))MATERIALE ISOLANTE Resistenza termica per 10mm di spessore (m2 · °C/W)LASTRELASTRE

    Poliuretano espanso 0.438

    Polistirolo espanso estruso 0.347

    Fibre di vetro laminate 0.277

    Polistirolo espanso pressato 0.247

    Fibre minerali laminate 0.239Fibre minerali laminate 0.239

    Vetro cellulare 0.182

    Cartone laminato 0.139

    L 0 088Legno 0.088

    COPERTE

    Coperte in fibre di vetro o lana minerale 0.224

    MATERIALE SCIOLTO

    Trucioli di legno 0.231

    Segatura 0.154

    Fibre minerali 0.173

    Perlite 0.187

    Vermiculite 0.152

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

    Vermiculite 0.152

  • ISOLAMENTO TERMICO SCOPIISOLAMENTO TERMICO SCOPIISOLAMENTO TERMICO SCOPIISOLAMENTO TERMICO SCOPIL’isolamento termico può avere lo scopoL’isolamento termico può avere lo scopoL isolamento termico può avere lo scopo L isolamento termico può avere lo scopo

    di:di:salvaguardare il calcestruzzo dalla prima salvaguardare il calcestruzzo dalla prima gelata;gelata;gelata;gelata;raggiungere una resistenza sufficiente a raggiungere una resistenza sufficiente a gg ggg gsopportare i carichi che nascono dalle sopportare i carichi che nascono dalle esigenze esecutiveesigenze esecutiveesigenze esecutive esigenze esecutive

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • PROTEZIONEPROTEZIONEPROTEZIONEPROTEZIONE

    Gli obiettivi menzionati si raggiungonoGli obiettivi menzionati si raggiungono

    GARANTENDO UNA TEMPERATURA GARANTENDO UNA TEMPERATURA DI 10DI 10°°C PER 3 OPPURE PER 7 GIORNIC PER 3 OPPURE PER 7 GIORNI

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • ESEMPIOESEMPIOESEMPIOESEMPIO

    Si vuole garantire la temperatura di 10Si vuole garantire la temperatura di 10°°C C per 3 giorni su unaper 3 giorni su una STRUTTURASTRUTTURAper 3 giorni su una per 3 giorni su una STRUTTURA STRUTTURA SPESSA 50 cmSPESSA 50 cm nella ipotesi che nella ipotesi che

    i i tii i ti 300 K /300 K / 33 didivengano impiegati vengano impiegati 300 Kg/m300 Kg/m33 di di cementocemento e che la temperatura e che la temperatura ce e toce e to e c e a te pe atu ae c e a te pe atu aambientale sia di ambientale sia di --33°°CC

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CASSERI DI LEGNOCASSERI DI LEGNOCASSERI DI LEGNOCASSERI DI LEGNO

    Se si dispone di casseri di legno Se si dispone di casseri di legno spessi 2 cm;spessi 2 cm;spessi 2 cm;spessi 2 cm;rrtt = 0.088 x 2 = 0.176 m= 0.088 x 2 = 0.176 m22 °°C WC W--11tt

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • RESISTENZA TERMICA (rRESISTENZA TERMICA (rtt))MATERIALE ISOLANTE Resistenza termica per 10mm di spessore (m2 · °C/W)LASTRELASTRE

    Poliuretano espanso 0.438

    Polistirolo espanso estruso 0.347

    Fibre di vetro laminate 0.277

    Polistirolo espanso pressato 0.247

    Fibre minerali laminate 0.239Fibre minerali laminate 0.239

    Vetro cellulare 0.182

    Cartone laminato 0.139

    L 0 088Legno 0.088

    COPERTE

    Coperte in fibre di vetro o lana minerale 0.224

    MATERIALE SCIOLTO

    Trucioli di legno 0.231

    Segatura 0.154

    Fibre minerali 0.173

    Perlite 0.187

    Vermiculite 0.152

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

    Vermiculite 0.152

  • ISOLAMENTO AGGIUNTIVOISOLAMENTO AGGIUNTIVOISOLAMENTO AGGIUNTIVOISOLAMENTO AGGIUNTIVO

    POLISTIROLO ESPANSOPOLISTIROLO ESPANSOPOLISTIROLO ESPANSOPOLISTIROLO ESPANSO

    xr'0.1740.1760.35 t ⋅==−

    0 1 4 0 5cm0.174x == 0.5cm0.347

    x ==

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • ISOLAMENTO AGGIUNTIVOISOLAMENTO AGGIUNTIVOMURO

    ISOLAMENTO AGGIUNTIVOISOLAMENTO AGGIUNTIVOMURO

    CASSEROCASSERO

    MATERASSINI IN MATERIALE ISOLANTE

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • GELO DURANTE L’ESECUZIONE E IN GELO DURANTE L’ESECUZIONE E IN SERVIZIOSERVIZIOSERVIZIOSERVIZIO

    A conclusione è opportuno evidenziare come gli accorgimenti da adottare per i getti eseguiti in periodi dell’anno con alto rischio che la temperatura si abbassi al di sotto di 0°C sono completamente diversi da quelli necessari per rendere la struttura resistente ai cicli alternati di gelo-disgelo quando g gl’opera, ormai ultimata (indipendentemente dal periodo in cui è stata realizzata), è già in p ) gservizio.

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

  • CICLI DI GELO/DISGELOCICLI DI GELO/DISGELO

    IN SERVIZIO DURANTE L’ESECUZIONE DEI GETTI

    PROVVEDIMENTIPROVVEDIMENTI:

    BASSO /

    PROVVEDIMENTI:

    -BASSO a/c-BASSO a/c-ADDITIVI AERANTI-AGGREGATI NON GELIVI

    -CEMENTI A RAPIDO INDURIMENTO-ADDITIVI ACCELERANTIRISCALDAMENTO INGREDIENTIAGGREGATI NON GELIVI-SMALTIMENTO ACQUE -RISCALDAMENTO INGREDIENTI-ISOLAMENTO TERMICO DEI GETTI

    L. Coppola – Concretum – Gli effetti della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo