lezione 17-10-06 calcestruzzo

TECNOLOGIA DEI MATERIALI E DEGLI ELEMENTI
COSTRUTTIVI
IL CALCESTRUZZO
Firenze, lunedì 8 gennaio 2007
miscelazione di uno o più leganti con acqua, inerti fini (sabbia), inerti grossi
ed eventuali additivi (miscela di inerti grossi e sabbia)
Può essere gettato in opera (armato e non) oppure prefabbricato (armato e
non)
Le dosi della composizione sono in funzione delle prestazioni da
garantire.
Il dosaggio tipo per un metro cubo di impasto prevede:
1) 120-180 litri di acqua;
2) 300 kg di cemento;
3) 0,420 m3 di sabbia (0,1-3,0 mm);
4) 0,840 m3 di ghiaia (10,0-30,0 mm).
Il rapporto acqua/cemento influenza la resistenza meccanica
Il rapporto ottimale acqua/cemento è di 0,42: superato tale valore il
calcestruzzo perde resistenza e durabilità.
Il contenuto in assoluto di acqua determina la consistenza del cls fresco e
quindi la sua lavorabilità
La lavorabilità è influenzata anche dalla granulometria degli aggregati
CLASSE DI
CONSISTENZA
SLUMP
(mm)
TIPOLOGIA DI STRUTTURA
0-40
Pavimenti messi in opera
con vibrofinitrice
50-90
Strutture circolari (silos,
ciminiere) messe in opera
con casseri rampanti
S3 (semi-fluida)
100-150
Strutture non armate o
poco armate
S4 (fluida)
160-200
Strutture mediamente
armate
>210
Strutture fortemente
armate, di ridotta sezione
e/o complessa geometria
S1 (terra umida)
S2 (plastica)
S5 (super-fluida)
Una classificazione riguarda la massa volumica
I calcestruzzi possono infatti essere definiti
leggeri
normali
pesanti
calcestruzzo
Massa volumica
01
leggero
<2.000
02
Normale
2.000<mv<2.800
03
pesante
>2.800
Un’ulteriore classificazione dipende dal dosaggio del cemento che, a sua
volta, dipende dall’impiego del calcestruzzo.
Un calcestruzzo si definisce magro quando il legante non è sufficiente
per agglutinare completamente le particelle di inerte (150-250 kg/mc). Il
calcestruzzo magro ha una scarsa resistenza meccanica, è piuttosto
poroso ma ha un costo relativamente basso.
Un calcestruzzo si definisce grasso quando la pasta legante è in
eccedenza e quindi avvolge con uno spesso strato le parti di inerte
(350-500 kg/mc): in questo caso ogni vacuo viene completamente riempito.
Un calcestruzzo grasso ha un’alta resistenza meccanica, è impermeabile
e ha un costo piuttosto alto.
Il principale criterio prestazionale di impiego del calcestruzzo riguarda la
resistenza meccanica.
Il calcestruzzo ha un’eccellente resistenza a compressione (80-600 kg/cm3)
ma una trascurabile resistenza a trazione (15-20 kg/cm3)
La principale classificazione riguarda però la resistenza caratteristica
(Rck).
Tale resistenza è dedotta dalle prove a compressione a 28 giorni a cui sono
sottoposti i provini. È definita come “la resistenza a compressione al di
sotto della quale, in fase di collaudo, si può trovare soltanto il 5% dei
provini”.
La resistenza caratteristica è fissata dal progettista delle strutture e
dipende dall’impiego previsto.
Il valore della resistenza caratteristica determina, secondo un metodo
fissato per legge, la classe (R) del conglomerato:
la classe di resistenza si riferisce a prove da compressione a 28 giorni su
provini cilindrici (altezza 300 mm e diametro 150 mm) o cubici (lato 160
mm).
Rottura buona con tagli vicino ai 45° (sforzi
tangenziali originati dalla compressione)
Rottura cattiva se c’è sbriciolamento
CALCESTRUZZI MANGIA SMOG
La presenza di particelle di fotocatalizzatori nel cemento
gli permette, una volta indurito, di ossidare in presenza di
luce (naturale e/o artificiale) le sostanze inquinanti
(organiche e/o inorganiche) presenti nell’atmosfera.
L’azione fotocatalitcia, grazie all’azione della luce,
permette di distruggere gli
inquinanti atmosferici che
vengono a contatto con le
superfici cementizie,
ossidandoli fino a
trasformarli in acqua e
anidride carbonica. In
questo modo agli agenti
inquinanti viene a mancare
il sub strato su cui aderire
lasciando inalterata la
colorazione originaria