Il calcestruzzo:criteri per la produzione e

messa in opera in sicurezza

Sabato 18 aprile 2009

Premessa

Facile

Il calcestruzzo è il materiale da costruzione più diffuso nei paesi industrializzati, essendo il suo impiego destinato alla realizzazione di strutture sia con tipologia e dimensioni tradizionali, che per grandi e complesse opere di ingegneria sia civile che infrastrutturale. La ragione di questo suo importante utilizzo può essere spiegata attraverso tre semplici aggettivi:

Economico A basso impatto ambientale

Perché il calcestruzzo è “ facile“ :

• innanzitutto perché la sua produzione richiede impianti, struttura organizzativa e procedure semplici oltre a un numero molto limitato di costituenti.

• Questa sua apparente facilità ha favorito, da un lato la nascita di impianti di betonaggio preconfezionato su tutto il territorio nazionale (circa 3.500) per una produzione annua che oscilla intorno ai 80 milioni di metri cubi, dall’altro lo sviluppo di un quota consistente di calcestruzzo prodotto direttamente in cantiere, spesso con centrali di piccole dimensioni e dosaggio a volume, per circa 40-45 milioni di metri cubi.

• Il calcestruzzo è "facile" poi nel suo utilizzo. La sua capacità di essere lavorato allo stato fresco e di adattarsi anche a forme complesse rende il suo utilizzo più semplice rispetto ad altri materiali da costruzione;l'ausilio ed il supporto delle pompe consente inoltre il suo utilizzo ad altezze e distanze notevoli.

• Per questo con il calcestruzzo si riescono a produrre piazzali, fondazioni, pilastri, impalcati e ogni genere di tipologia costruttiva con un numero limitato di addetti e spesso con tempi sensibilmente inferiori a quelli richiesti da altri materiali.

• Il calcestruzzo è "facile" inoltre nella sua prescrizione. La normativa attualmente in vigore (la UNI 9858) supporta il progettista e l’impresa rispettivamente nella prescrizione e nell’ordine del calcestruzzo, dando loro gli strumenti per considerare, nella scelta del materiale, anche l’ambiente in cui questo dovrà svolgere la propria funzione.

Abbiamo detto che è "economico":

un metro cubo di calcestruzzo ha un costo per unità di prestazione fornita sensibilmente inferiore a qualsiasi materiale da costruzione.

Inoltre, se si è tenuto conto correttamente dell’ambiente in cui poi dovrà operare, il materiale richiede limitati interventi di manutenzione ordinaria.

Queste caratteristiche intrinseche del materiale, fanno si che rispetto a strutture realizzate per esempio in acciaio si possa pensare ad una durata pressoché illimitata nel tempo in quanto il calcestruzzo è classificato come una "pietra artificiale "

Il calcestruzzo è inoltre “a basso impatto ambientale"

per più motivi:

1) per esempio nella produzione del legante utilizzato, il cemento, vengono reimpiegati in sensibili quantità sottoprodotti alla fine del loro ciclo di utilizzo. Diversamente questi sarebbero classificati come rifiuti da dover smaltiree costituirebbero un problema di ordine ambientale. ( fumi – scorie – p.a.f. – loppa)

2) l’impiego massiccio di questi materiali,contribuisce a ridurre l’estrazione di nuovo materiale con conseguente abbattimento dei consumi per le estrazioni in accordo a quanto stabilito dal protocollo di Kyoto

3) la normativa di riferimento che governa il settore estrattivo ha definito, per le azioni di ripristino ambientale, non solo di mitigare le parti della zona estrattiva coinvolte ma, alle volte, di ottenere situazioni ambientali finali migliori di quelle di partenza.

3) il consumo energetico necessario a produrre il materiale, per unità di prestazione, è

sensibilmente inferiore a quello dell’acciaio.

tutte queste evidenti e indiscusse qualità che abbiamo brevemente richiamato potrebbero far pensare, come in origine è stato, che il calcestruzzo sia un materiale

" povero e senza carattere "

e a differenza di altri, per esempio l'acciaio, si presti ad un utilizzo generico e quindi paradossalmente, se così non fosse, dare luogo ad aspetti fortemente negativi.

Tutto questo se non vengono rispettate, in tutte le fasi, alcune semplici, ma fondamentali, regole di corretta esecuzione

Il problema

Se le prescrizioni progettuali definite per l'impasto non tengono conto dell’ambiente in cui questo dovrà operare, in breve tempo l’opera sarà destinata a deteriorarsi, richiedendo frequenti ed onerosi interventi di risanamento con conseguenti disagi per gli utenti.

La produzione del calcestruzzo deve avvenire nel rigoroso rispetto delle ricette qualificate dal laboratorio e il trasporto non ne deve modificare le proprietà iniziali di confezionamento.

La conduzione dell’impianto e dell’autobetoniera deve pertanto essere eseguita con procedure operative in grado di soddisfare alcuni requisiti tecnico-produttivi:

2) fondamentali sono le operazioni di posa in opera e di maturazione per ottenere un prodotto prestazionale.

3) la superficialità nel getto, una cattiva vibratura o una distribuzione non uniforme all’interno del cassero, possono comprometterne, in alcuni casi anche in modo irrimediabile, la struttura e la vita utile.

Il calcestruzzo è in grado di soddisfare le richieste strutturali

ed è materiale durevole solo se risulta in opera omogeneo e compatto.

1) le modalità di dosaggio e di controllo della consistenza (prima dell’ultimazione del carico) dovrebbero essere effettuate tenendo conto della durata ipotetica del viaggio, al fine di evitare l’aggiunta di acqua in cantiere ad opera dell’autista.

• Calcestruzzo proveniente da stesso impasto

Getto effettuato con criteri di corretta posa in opera

Getto effettuato (?!)

Che cosa si genera nel getto a posa avvenuta ?

1) fenomeno di presa, rilevabile nelle prime ore dopo il getto

2) fase di indurimento, con maturazione a 28 giorni dal getto

La presa e l’indurimento del calcestruzzo

Da un punto di vista pratico il periodo di presa e quello dormiente:

a) coincidono con le fasi di mescolamento degli ingredienti del calcestruzzo in betoniera, di trasporto dalla centrale di betonaggio al cantiere, di posa in opera e di compattazione del conglomerato all’interno della cassaforma.

b) la durata di questi periodi deve essere tale da non ostacolare queste operazioni che sono legate evidentemente alla logistica del cantiere e al tipo di opera che si deve realizzare.

L’inizio della presa rappresenta il momento in cui l’impasto non è più manipolabile.

Non sarà più possibile gettarlo all’interno del cassero né sarebbe consigliabile effettuare, ad esempio, alcuna compattazione

anche quando la posa fosse stata ultimata.

PREQUALIFICA IMPIANTO

• Controlli accettazione di tipo A ( fino a 1.500 mc. )

• Controlli accettazione di tipo B ( oltre i 1.500 mc. )

carbonatazione• Concrete

durability

È noto ………. a tutti !!!

Il rapporto acqua / cemento (a/c )

Classi di consistenza mediante abbassamento al cono di

Abrams:

S1 - consistenza umida: abbassamento (slump) da 10 a 40 mm

S2 - consistenza plastica: abbassamento (slump) da 50 a 90 mm

S3 - consistenza semifluida: abbassamento (slump) da 100 a 150 mm

S4 - consistenza fluida: abbassamento (slump) da 160 a 210 mm

S5 - consistenza superfluida: abbassamento (slump) ≥ 220 mm.

Classi di esposizione ambientale (EN 206-1, prospetto 1)

classe Ambiente/agenti di degrado

X0 assenza di rischio di corrosione delle armature o di attacco del cls.

XC corrosione delle armature indotta da carbonatazione

XDcorrosione delle armature indotta da cloruri esclusi quelli provenienti dall’acqua di mare

XS corrosione da cloruri presenti nell’acqua di mare

XFdegrado del cls. provocato da cicli di gelo/disgelo con o senza sali disgelanti

XA attacco chimico del calcestruzzo

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CLASSI DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE ESEMPIO DI UTILIZZO PER DIFFERENTI ELEMENTI STRUTTURALI

falda freatica

PT aperto

Facciata XC4

copertura

XC1

XC3

XC2;imp.

XC2; imp.

XC4

XC4

Le casserature “ industrializzate “ aumentano le possibilità di buona riuscita del getto e ottimizzano l’incidenza al mq. di manodopera relativa alle operazioni di armo e disarmo