Il Calcestruzzo strutturale e l’acciaio per il calcestruzzo armato

CALCESTRUZZO

Il calcestruzzo è un materiale artificiale composto con aggregati lapidei didiverse dimensioni uniti da un legante idraulico (il cemento) la cui attivazionediverse dimensioni uniti da un legante idraulico (il cemento) la cui attivazioneavviene grazie alle reazioni chimiche con l’acqua. I componenti essenziali delcalcestruzzo sono:

•Il cemento;•Gli aggregati;L’•L’acqua.

Un primo tipo di calcestruzzo, avente per legante la pozzolana mista a calce, fuimpiegato dai romani con il nome di “betunium” (da cui "beton“, usato oggi dafrancesi e tedeschi). Si trattava di un conglomerato impiegato per fondazioni, permurature di grande spessore e, a volte, per riempire i cassettoni delle cupolecompresi tra i costoloni di muratura di mattoni disposti secondo i meridiani e iparalleli ovvero per realizzare delle cupole. La cupola del Pantheon a Roma è unesempio dell’impiego di questo conglomerato, al cui interno si ritrovano cocci diese p o de p ego d questo co g o e ato, a cu te o s t ova o cocc dlaterizio e di altro materiale, in quanto il confezionamento del betunium eraanche l’occasione per smaltire notevoli quantità di materiali di risulta.

GLI AGGREGATI

Gli inerti formano lo scheletro solido del calcestruzzo e ne costituiscono lapercentuale prevalente in peso e volume: la loro qualità è determinante per labuona riuscita del calcestruzzo.

Per minimizzare il volume dei vuoti nell’impasto, si usano aggregati dip gg gdiverso diametro:• aggregati a grana grossa (ghiaia o pietrisco);• aggregati a grana fine (sabbia).aggregati a grana fine (sabbia).

Per ottenere un buon calcestruzzooccorre che la miscela di aggregatioccorre che la miscela di aggregatiabbia una corretta granulometria,ottenuta mescolando in proporzioni

t ti di ti diopportune aggregati di tipo diverso.

GRANULOMETRIA

Il controllo della granulometria si fa tracciando la curva granulometricadella miscela che si ottiene riportando in un diagramma in funzione deldella miscela, che si ottiene riportando in un diagramma, in funzione deldiametro, la percentuale in peso degli aggregati passanti in crivelli confori di diametro decrescente. Un criterio valido per giudicare dellaqualità della curva consiste nel verificare che essa sia contenutaqualità della curva consiste nel verificare che essa sia contenutaall’interno di una zona (fuso di Fuller):

CARATTERISTICHE DEGLI AGGREGATICARATTERISTICHE DEGLI AGGREGATI

L’influenza degli aggregati sulla qualità dell’impasto è ovviamente legataanche alle loro qualità intrinseche: gli aggregati grossi non devono essereanche alle loro qualità intrinseche: gli aggregati grossi non devono esserecostituiti da rocce tenere di bassa resistenza, mentre le sabbie dovrebberoessere di tipo siliceo piuttosto che calcareo.I l li i d b “ li i” i è i i di illInoltre gli aggregati devono essere ben “puliti”, cioè privi di argilla ematerie organiche che, interponendosi, possono ostacolare l’aderenza tra ilcemento e gli aggregati.

La scelta degli aggregati• influenza il costo del calcestruzzo;;• fornisce stabilità dimensionale;• influenza durezza, resistenza alla abrasione, modulo elastico, ….

L’ACQUA

L’acqua, combinandosi con il cemento nel fenomeno dell’idratazione, dàluogo alla “presa” che trasforma l’impasto in una massa solida.luogo alla presa che trasforma l impasto in una massa solida.Tuttavia l’acqua deve svolgere anche la funzione di lubrificantenell’impasto, rendendolo sufficientemente fluido da essere lavorabile.Per questo motivo l’acqua impiegata nell’impasto deve essere in quantitàPer questo motivo l acqua impiegata nell impasto deve essere in quantitàsuperiore a quella strettamente necessaria per l’idratazione del cemento.Peraltro all’aumentare dell’eccesso di acqua peggiorano sensibilmente le

tt i ti h i h d l l tcaratteristiche meccaniche del calcestruzzo.L’acqua da usare nell’impasto deve essere il più possibile pura, quando èpossibile si consiglia quindi l’uso di acqua potabile. In particolare devonoessere evitate acque contenenti percentuali elevate di solfati e le acquecontenenti rifiuti di origine organica o chimica. La presenza di impuritàinfatti interferisce con la presa, provocando una riduzione della resistenzadel conglomerato.

COMPOSIZIONE MEDIA DI UN M3 DI CALCESTRUZZO

Sulla base del peso per unità di volume, il calcestruzzo può essere classificato inSulla base del peso per unità di volume, il calcestruzzo può essere classificato intre categorie:• calcestruzzo normale (24 kN/m3)• calcestruzzo leggero (< 18 kN/m3)• calcestruzzo leggero (< 18 kN/m )• calcestruzzo pesante (>32 kN/m3)

La resistenza a compressione fC del calcestruzzo si caratterizza con prove arottura di compressione su cubi o cilindri di opportune dimensioni calcolandola tensione corrispondente al carico massimo applicato per causare la rotturadel provino.p

C

maxC A

Pf =

Sulla base della resistenza a compressione, il calcestruzzo può esserel ifi iclassificato in:

• calcestruzzo a bassa resistenza: resistenza minore di 20 MPa;• calcestruzzo a moderata resistenza: resistenza fra 20 e 40 MPa;• calcestruzzo alta resistenza: resistenza superiore a 40 MPa.

FATTORI CHE INFLUENZANO LA RESISTENZA

• Quantità di cemento;• Composizione degli aggregati;• Rapporto acqua/cemento;• Rapporto acqua/cemento;• Additivi;• Condizioni ambientali durante la maturazione.

Quantità di cemento

La resistenza del calcestruzzo aumenta quasi proporzionalmente al quantitativo dicemento impiegato; tuttavia dosi eccessive (> 500 kg/m3) sono inutili o addiritturadannose.

Gli aggregati

Gli aggregati devono essere di buona qualità, puliti e dosati accuratamente.

Rapporto Acqua/Cemento (a/c)

Per la presa sono necessari circa 30 litri di acqua per ogni quintale di cemento,ma per rendere il calcestruzzo lavorabile questa quantità deve aumentare (circail doppio). Tuttavia all’aumentare del rapporto acqua/cemento (a/c) leil doppio). Tuttavia all aumentare del rapporto acqua/cemento (a/c) leprestazioni del calcestruzzo peggiorano drasticamente. L’aggiunta difluidificanti o superfluidificanti consente l’impiego di valori più bassi delrapporto (a/c)rapporto (a/c).

Resistenza media (N/mm2) a 28 gg di un cls confezionato con cemento Rapporto (a/c)

32.5 42.5 52.50.5 30 40 500 6 25 32 400.6 25 32 400.7 20 25 300.8 15 20 25

Le condizioni ambientali

La velocità della presa del cemento aumenta rapidamente con la temperatura. Peròil caldo secco e l’insolazione diretta sono dannosi, perché produconol’evaporazione dell’acqua superficiale che quindi viene a mancare per la presa dell evaporazione dell acqua superficiale che quindi viene a mancare per la presa delcemento. Il getto in estate perciò deve essere tenuto coperto e bagnato.Il freddo rallenta la presa. Se l’acqua gela, la formazione del ghiaccio interrompe ilprocesso e la dilatazione rompe i legami già formatiprocesso e la dilatazione rompe i legami già formati.

La stagionatura

I processi chimici della presa del cemento si protraggono per un lungo periododi tempo (anni); le prestazioni meccaniche variano di conseguenza. Lecondizioni di umidità durante la stagionatura influenzano la resistenza finale delcalcestruzzo. Una maturazione accelerata si può ottenere con trattamenti convapore ad alta temperatura (a 24 ore si hanno già resistenze dell’ordine del 60%p p ( gdelle resistenze a 28 giorni con normale maturazione)

LavorabilitàLavorabilità

La lavorabilità è una proprietà importante del calcestruzzo, in quanto essaconsente di ottenere getti compatti privi di cavità e di difetti Le prime 48 oreconsente di ottenere getti compatti, privi di cavità e di difetti. Le prime 48 oresono molto importanti per le performance di una struttura di calcestruzzo.Controllano il comportamento a lungo termine, la resistenza, il moduloelastico la iscosità e la d rabilità La la orabilità si migliora a mentando ilelastico, la viscosità e la durabilità. La lavorabilità si migliora aumentando ilcontenuto in acqua, che però riduce la resistenza. La compattazione si miglioracon la vibrazione o con l’aggiunta di fluidificanti o superfluidificanti.

Caratteristiche meccaniche

Le prove di compressione si effettuano in genere su provini cubici con spigolo di15 cm o cilindrici con diametro di 15 cm e altezza pari a 30 cm.Le curve tensione σ − deformazione ε di provini di calcestruzzo con diverseLe curve tensione σ deformazione ε di provini di calcestruzzo con diverseresistenze sono evidenziate in Figura.

80

506070

Pa

304050

forz

o, M

P1020

sf0

0

0,18 0,2

0,4

0,6

0,8 1

1,2

d f i %deformazione, %

RESISTENZA A COMPRESSIONE SECONDO NORMATIVA

Quale valore della tensione di rottura? Un valore che sia garantito “quasi sempre”Valore caratteristico fck: frattile 5% della distribuzione delle resistenze

(la resistenza sarà minore solo nel 5% dei casi)

distribuzione di frequenza

N li it tdensità di probabilità

(la resistenza sarà minore solo nel 5% dei casi)

nza

Numero limitato di prove

Numero molto e leva to di prove

freq

uen

A 5%

Area sottesa dallacurva: 100%

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 resistenza [MPa]

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40

i t [MP ]f

Area: 5%

resistenza [MPa] resistenza [MPa]fck

Si definisce la classe di resistenza del calcestruzzo in base alla resistenza cilindricai i (5%) f ll i bi f ( R ) i d l ENcaratteristica (5%), fck, o alla resistenza cubica, fck,cube (= Rck), in accordo con la EN

206-1 (Cfck/fck,cube). In genere fck < fck,cube

(Cfck/fck,cube)

Modulo elastico

Il legame costitutivo del calcestruzzo manca di una fase lineare ben definita. Ilmodulo elastico istantaneo è fissato convenzionalmente come il modulo secante aduna tensione

σ = 0.4 fcm

Il modulo elastico è correlato alla resistenzaIl modulo elastico è correlato alla resistenza.

Il coefficiente di Poisson

P ò l 0 2 l f 0 lPuò essere assunto uguale a 0,2 per calcestruzzo non fessurato e 0 per calcestruzzofessurato.

Il coefficiente lineare di dilatazione termica

Può essere assunto uguale a 10 x10-6 K -1.g

RESISTENZA A TRAZIONE

Il calcestruzzo teso ha un comportamento fragile.La resistenza a trazione si misura spesso mediante prove indirette.La resistenza a trazione è correlata con quella a compressioneLa resistenza a trazione è correlata con quella a compressione.

Prova di trazione diretta. Prova di flessione (indiretta). Prova brasiliana (indiretta).

La resistenza a trazione è definita dalla più alta tensione raggiunta sotto carichiLa resistenza a trazione è definita dalla più alta tensione raggiunta sotto carichiconcentrici di trazione.

Quando la resistenza a trazione è determinata da prove brasiliane (splitting)Quando la resistenza a trazione è determinata da prove brasiliane (splitting),fct,sp, un valore approssimato della resistenza a trazione diretta, fct, può esserefatta con la relazione:

fct = 0,9 fct,sp.

La resistenza a trazione in flessione può essere valutata dalla relazione:

fctm fl = max {(1,6 - h/1000)fctm; fctm };fctm,fl {( , )fctm; fctm };

dove:h é l’altezza dell’elemento strutturale in mm;h é l altezza dell elemento strutturale in mm;fctm è la resistenza media a trazione.

Viscosità

Quando un carico viene applicato per un lungo periodo di tempo le deformazioninon si arrestano al momento dell’applicazione, ma continuano a crescere tendendoasintoticamente ad un valore finito Nel calcestruzzo la deformazione viscosa nonasintoticamente ad un valore finito. Nel calcestruzzo la deformazione viscosa nonè interamente removibile; una parte della deformazione rimane anche dopo larimozione del carico.

Ritiro

Il ritiro del calcestruzzo è un fenomeno che si manifesta con la riduzione delvolume del getto. L’entità del ritiro è fortemente influenzata: 1) dal rapporto a/c e2) dall’umidità ambientale. Il ritiro provoca ulteriori deformazioni e fessurazionediffusa.

Viscosità e ritiro del calcestruzzo dipendono dall’umidità ambientale, dalledimensioni dell’elemento e dalla composizione del calcestruzzo La viscosità èdimensioni dell elemento e dalla composizione del calcestruzzo. La viscosità èanche influenzata dal grado di maturazione del calcestruzzo alla primaapplicazione dei carichi e dipende dalla durata e dall’entità del carico. La

l i d l ffi i di i i à ( ) d ll d f i d i ivalutazione del coefficiente di viscosità ϕ(t, t0), e della deformazione da ritiro εcs,dovrebbero tener conto di questi parametri.

Controlli in esecuzione della resistenza caratteristica

Durante l’esecuzione dei lavori deve essere controllato che il valorecaratteristico della resistenza del calcestruzzo non sia inferiore a quello fissatoin fase di progetto dal progettista.

Prelievi

Per la normativa italiana un prelievo è formato da due campioni, prelevati dauno stesso getto al momento della posa in opera; la media delle resistenze deiuno stesso getto al momento della posa in opera; la media delle resistenze deidue campioni è detta resistenza di prelievo. Il controllo di accettazione si puòeseguire secondo due diverse modalità:•Si esegue un prelievo (2 provini) ogni 100 m3 di getto con un minimo di 3•Si esegue un prelievo (2 provini) ogni 100 m di getto con un minimo di 3prelievi;•Nel caso di costruzioni con più di 1500 m3 di calcestruzzo è ammesso un

t ll di ti t ti ti Vi it l li i i dicontrollo di tipo statistico. Viene eseguito almeno un prelievo ogni giorno digetto e, complessivamente, non meno di 15 prelievi ogni 1500 m3.

Controlli di accettazione

Per n prelie o ogni 100 m3 di getto:• Per un prelievo ogni 100 m3 di getto:

Indicando con Rm la media aritmetica delle tre resistenze di prelievo e con Rmin ill i i i il ll èvalore minimo tra i tre, il controllo è superato se:

Rm ≥ Rck + 3.5 (N/mm2)Rmin ≥ Rck - 3.5 (N/mm2)

• Nel caso di costruzioni con più di 1500 m3 il controllo di tipo statistico èsuperato se sono verificate le condizioni seguenti:p g

Rm ≥ Rck + 1.4sR i ≥ R k - 3 5 (N/mm2)Rmin ≥ Rck 3.5 (N/mm )

in cui Rmin è il valor minimo delle resistenze di prelievo ed s2 il loro scartoquadratico medioquadratico medio.

ACCIAIO PER CEMENTO ARMATO

Acciai da cemento armato

Gli acciai da c.a. vengono prodotti in barre trafilate di 2 classi: 1) B450C, 2)B450A, di diametro compreso tra i 6 ed i 30 mm. Il numero indica latensione di snervamento minima garantita in N/mm2. Gli acciai sonoclassificati sulla base della tensione di snervamento. Gli acciai sono prodottiin barre sagomate per migliorare l’aderenza.

A ( 2)

BARRE DI ACCIAIO DISPONIBILI

Area (mm2)

PROVA DI TRAZIONE DI UNA BARRA IN ACCIAIO

N/m

m2

nsio

ne d

NTe

n

L’acciaio B450C deve soddisfare i seguenti ulteriori requisiti minimi:

ADERENZA ACCIAIO-CALCESTRUZZO

Il corretto funzionamento delle strutture in cemento armato dipende dalla effettivaIl corretto funzionamento delle strutture in cemento armato dipende dalla effettivapossibilità che i due materiali costituenti, calcestruzzo ed acciaio, siano realmentesolidali, cioè subiscano le stesse deformazioni. Questo comportamento è reso possibiledall’aderenza, il fenomeno attraverso cui si trasmettono gli sforzi tra i due materiali.dall aderenza, il fenomeno attraverso cui si trasmettono gli sforzi tra i due materiali.Se una barra, annegata per una lunghezza l in un blocco di calcestruzzo, vienesollecitata a trazione fino allo sfilamento si distinguono diverse fasi. Inizialmente laforza cresce in assenza di scorrimenti; questa fase è dominata dai legami chimici, che; q g ,si formano durante la presa, tra il cemento e l’acciaio. Superata la modesta resistenzaofferta da questi legami, la forza può ancora crescere, ma con scorrimenti più elevati(secondo ramo della curva). Nelle barre lisce l’incremento di forza in questo tratto èpiccolo e dipende dall’ingranamento tra il calcestruzzo e le microrugosità dellasuperficie delle barre. Nel caso di barre ad aderenza migliorata questo incremento èpiù sensibile grazie all’ingranamento con le nervature sulla superficie delle barre; pervincere l’aderenza devono rompersi i denti di calcestruzzo che ostacolano loscorrimento.

L'aderenza tra l’acciaio e il calcestruzzo è di fondamentale importanza per ognielemento strutturale, in quanto una ottima aderenza è necessaria per un correttof i d ll ifunzionamento delle strutture in cemento armato.

fb

La lunghezza di ancoraggio di base lb è la lunghezza di ancoraggio (misurata in assealla barra, sia essa rettilinea o curva) ottenuta assumendo tensione di aderenzacostante Di solito si assume che la tensione sia costante su tutta la superficie acostante. Di solito si assume che la tensione sia costante su tutta la superficie acontatto; in questo caso la forza che può essere trasmessa fra una barra di acciaio didiametro Φ annegata nel calcestruzzo per una lunghezza lb è legata alla tensione fbddi aderenza dalla relazione:di aderenza, dalla relazione:

Fb = π Φ lb fbd

Se alla barra si richiede di poter raggiungere una tensione di snervamento fyd laforza massima che sollecita la barra risulta

Fb = fyd(π Φ2/4)

Uguagliando le due relazioni si ottiene la lunghezza di ancoraggio di base lb

lb = (fydΦ)/(4 fbd)

Assumendo fyd= 391N/mm2, fbd = 2.69N/mm2 (valore relativo a fck = 25N/mm2) , siottiene lb = 36Φ. Si comprende che se si desidera che un elemento in calcestruzzoarmato collassi solo con uno snervamento è necessario che la barra sia ancorataarmato collassi solo con uno snervamento è necessario che la barra sia ancorataalmeno circa 40 volte il diametro. Per esempio una barra con diametro φ = 12 mm,verrà ancorata di almeno 50cm circa.

Durabilità: abilità di resistere ad azioni ambientali attacco chimico

DURABILITÀ

Durabilità: abilità di resistere ad azioni ambientali, attacco chimico, abrasione, o qualsiasi processo di deterioramento.

PRINCIPALI CAUSE DI DEGRADO DELLE STRUTTURE IN C.A.

Degrado del cls Degrado delle armature

meccaniche fisiche strutturali chimiche corrosione

Abrasioneerosione

Sovraccarichiassestamenti Carbonatazione

clorurierosioneurtoesplosione Gelo-disgelo

incendio

carichi ciclici cloruricorrenti vaganti

incendio Reaz. alcali aggregatiattacco acidoattacco da solfatiattacco da solfuriattacco da acque pure

Fino agli anni 70 a livello normativo non si parlava di durabilità (Model CodeCEB, 1978).S iù i ll tt i i d bb t t di di i f tt i hSempre più oggi nella progettazione si dovrebbe tener conto di diversi fattori cheinfluenzano la durabilità quali:

Le condizioni ambientali attese;L’utilizzo della struttura;Le condizioni di prestazioni richieste;La composizione, proprietà e comportamento dei materiali;La forma degli elementi strutturali e i dettagli costruttivi;Qualità e controllo della manodopera;La manutenzione.a a ute o e.

Meccanismi che portano ad un degrado del calcestruzzo sono:Carbonatazione del calcestruzzo;;Corrosione delle armature;Presenza di cloruri;Azione dei cicli di gelo-disgelo;Azione dei cicli di gelo disgelo;Reazione alcali-silice;Attacco da solfati;AbrasioneAbrasione……….

CARBONATAZIONE

La variazione del pH della pasta di cemento:l’anidride carbonica presente nell’atmosfera quando viene a contatto con ilcalcestruzzo reagisce con i suoi componenti alcalini per dare carbonaticalcestruzzo reagisce con i suoi componenti alcalini per dare carbonati,soprattutto di calcio. Il pH si riduce dal valore usuale di 12,5-13,5 fino ad 8-9,cioè ben al di sotto del valore necessario per assicurare le condizioni di

i i à h l d ll ipassività che proteggono le armature dalla corrosione.

La diagnosi si effettua eseguendo un test colorimetrico con fenolftaleina sucarotaggi o su frammenti di calcestruzzo, con le modalità del testo UNI 9944,spruzzando una soluzione idroalcolica di fenolftaleina su una superficieperpendicolare alla superficie di estradosso dell'elemento strutturale. Lap p psoluzione con fenolftaleina colora di rosso il calcestruzzo se la pasta dicemento è alcalina (pH> 10.2) e rimane incolore se viene a contatto con uncalcestruzzo avente pH < 8 6 nel quale per effetto della carbonatazione ilcalcestruzzo avente pH < 8.6 nel quale per effetto della carbonatazione ilCa(OH)2 si è completamente trasformato nel CaCO3.

Calcestruzzo esposto a CO 2 Calcestruzzo carbonatato

CORROSIONE ARMATURE

La presenza dei cloruri: i cloruri solubili sono presenti nel calcestruzzo sia perchéLa presenza dei cloruri: i cloruri solubili sono presenti nel calcestruzzo sia perchéapportati dai vari componenti dell’impasto, sia perché capaci di diffondereall’interno se presenti nell’ambiente (acqua di mare, sali disgelanti) a causa della

di f d ll bilità d l l t Q i di l t tt hpresenza di fessure o della permeabilità del calcestruzzo. Quindi le strutture chepossono subire il danno sono fondamentalmente quelle situate in ambiente marinoe quelle soggette all'uso di sali disgelanti, che vengono impiegati nelle zone molto

dd i l i di hi i ll i i i d lifredde per evitare la formazione di ghiaccio sulle pavimentazioni stradali,autostradali e pedonali Una piccola quantità di ione cloruro è sufficiente amodificare la morfologia dello strato di ossido passivante, formando ionicomplessi instabili e provocando una riduzione di pH ed un riciclaggio di ionecloro.

Strutture in calcestruzzo armato esposte ad ambiente marino: corrosione da clorurievidente dopo 2-3 anni, e collassate dopo 7 anni e mezzo.evidente dopo 2 3 anni, e collassate dopo 7 anni e mezzo.

REAZIONE ALCALI-AGGREGATO (ASR)

In ambiente umido la presenza di alcali (sodio e potassio) nel cemento e disilice reattiva (opale, calcedonio e certe forme di quarzo) negli aggregatiinnesca la cosiddetta reazione alcali siliceinnesca la cosiddetta reazione alcali-silice.Il degrado si può manifestare sotto forme distinte.Per strutture massive contenenti una quantità rilevante di aggregato reattivodi ib i i à l l f i diff (distribuito con omogeneità nel conglomerato: fessurazione diffusa (a cartageografica), accompagnata da un rigonfiamento (soprattutto nelle zone piùesposte all’umidità ambientale).Per elementi strutturali armati: formazione di fessure lineari parallele al latolungo del manufatto (ad esempio su pilastri si formano fessure sulla mezzeriadelle facce verticali). Se invece gli aggregati reattivi sono pochi e situati in) g gg g pvicinanza della superficie esposta all’umidità, il degrado si manifesta nelsollevamento e successiva espulsione di una piccola area di calcestruzzo checirconda l’inerte reattivo (pop out)circonda l inerte reattivo (pop out).Poiché il decorso della reazione alcali-aggregato richiede in genere tempimolto lunghi (da qualche mese a qualche decina di anni), il fenomeno sipresenta molto insidioso in quanto comporta il degrado della struttura quandopresenta molto insidioso, in quanto comporta il degrado della struttura quandoessa è ormai da tempo in pieno servizio.

REAZIONE ALCALI-AGGREGATO (ASR)

REAZIONE ALCALI-AGGREGATO (ASR)

PRESCRIZIONI PER LA DURABILITÀ

Al fine di garantire la vita utile, adeguate misure devono essere adottate perproteggere tutti gli elementi strutturali contro le rilevanti azioni ambientali.Queste riguardano:

Concezione Strutturale,l d i i liScelta dei Materiali,

Dettagli Costruttivi (es. copriferro),Esecuzione,C t lli di Q litàControlli di Qualità,Sorveglianza,Verifiche,Misure Speciali (e g uso di acciaio inossidabile rivestimentiMisure Speciali (e.g. uso di acciaio inossidabile, rivestimenti,protezione catodica).

COPRIFERRO NOMINALE

cnom = cmin + Δcdev

cmin dipende sia dall’aderenza che dalle condizioni ambientali cmin = max {cmin,b; cmin,dur(+Δcdur,γ - Δcdur,st - Δcdur,add); 10 mm}

cmin,b : copriferro minimo per aderenza cmin,dur : copriferro minimo per condizioni ambientaliΔcd : incremento per sicurezzaΔcdur,γ : incremento per sicurezzaΔcdur,st : riduzione per uso di acciaio inox Δcdur,add : riduzione per uso di agenti protettivi

Barra singola ⇒ cmin,b = diametro della barra φ

Fasci di barre ⇒ c i b = diametro equivalente φ = φ mmn 55≤Fasci di barre ⇒ cmin,b diametro equivalente φn φnb = numero di barre ≤ 4 per barre verticali compresse e giunti sovrapposti nb = numero di barre ≤ 3 in tutti gli altri casi

mmnb 55≤

Se il valore nominale dell’aggregato massimo è maggiore di 32mm cmin,b deve essere incrementato di 5mm.

Simili raccomandazioni valgono per le armature presollecitate.

Copriferro minimo per condizioni ambientali cmin,dur

Gli incrementi e le riduzioni sono indicati nelle appendici nazionali.Se non ci sono ulteriori specificazioni i valori raccomandati sono:Δcdur,γ = 0 mmΔcdur,st = 0 mmΔcdur,add= 0 mm

TOLLERANZE PER QUALITÀ DI ESECUZIONE Δcdev

Definito nelle appendici nazionali - Valore raccomandato: Δcdev = 10mm

Riduzioni possibili:

Produzione soggetta a controllo di qualità: 5mm≤ Δcdev ≤10mm

Produzione soggetta a monitoraggio con eliminazione di elementi non conformi:0mm≤ Δcdev ≤10mm

CICLI GELO – DISGELOQ d l’ i i l i ità ill d ll t diQuando l’acqua comincia a gelare in una cavità capillare della pasta dicemento, l’aumento di volume richiederebbe una dilatazione della cavità paricirca al 9% del volume di acqua gelata; si genera perciò una pressioneidraulica, che però non è la sola causa dell’espansione della pasta di cemento:la pressione osmotica, dovuta alle differenze di concentrazione del sale nelfluido dei pori, e l’effetto capillare, che implica una migrazione su larga scalap p p g gdell’acqua dai pori piccoli alle cavità più grandi, sono ugualmente responsabilidell’espansione dei corpi porosi.Anche gli aggregati costituiti da roccia porosa, pietra arenaria, calcari e scistiAnche gli aggregati costituiti da roccia porosa, pietra arenaria, calcari e scistipossono essere interessati dallo stesso fenomeno.Questo tipo di degrado si manifesta con modalità diversa a seconda che sianopresenti o meno sali disgelanti: se questi ultimi non sono presenti i cicli perpresenti o meno sali disgelanti: se questi ultimi non sono presenti, i cicli, pereffetto dell’aumento di volume dell’acqua, provocano un progressivosfarinamento della pasta cementizia della superficie del manufatto, in modot l d f t l l f i di lt d id i l’ t itale da far sgretolare la frazione di malta ed evidenziare l’aggregato grosso; inpresenza dei suddetti sali si verifica il distacco e sollevamento di strati corticalidi calcestruzzo. L’osservazione visiva, oltre al tipo di esposizione, permette diriconoscere il fenomeno.

AZIONE DEL FUOCOIl fuoco induce un riscaldamento e con esso azioni interne aggiuntive nelcaso di strutture iperstatiche. Inoltre il riscaldamento indotto dal fuococomporta una riduzione della resistenza sia del calcestruzzo che dell’acciaio.E’ possibile inoltre dopo un incendio determinare come l'azione del fuocop pabbia ridotto la resistenza meccanica del calcestruzzo a diverse profonditàrispetto alla superficie. Questo è possibile tramite: indagini meccaniche permisurare la resistenza a compressione (mediante carotaggio o altre tecnichemisurare la resistenza a compressione (mediante carotaggio o altre tecnicheadeguate); indagini chimiche, tendenti ad individuare trasformazioni deicomposti che costituiscono la pasta legante o gli aggregati, sempre a diverseprofondità all'interno della strutturaprofondità all interno della struttura.

EFFETTO DEL SISMA-URTIA i d l i i i i hi d l l i d i i lA seguito del sisma o urti si richiedono generalmente soltanto indagini voltea determinare la resistenza a compressione del calcestruzzo e l'effettocomplessivo del fenomeno dal punto di vista strutturale.

EFFETTI DI EROSIONE ED ABRASIONEAnche in questo caso la natura dei fenomeni è conosciuta; le indaginiq ; gnecessarie sono generalmente solo quelle occorrenti per individuare laprofondità della sezione della struttura da ricostituire.