Calcestruzzo armato alleggerito

Il calcestruzzo armato è forse il materiale più utilizzato nel settore dell'edilizia e delle costruzioni in genere grazie alle sue innumerevoli potenzialità. Inventato a fine '800 oggi si è evoluto e migliorato tantissimo; la ricerca e la sperimentazione infatti sui materiali da costruzione è in continua evoluzione e coinvolge ovviamente anche il calcestruzzo. 

In questa guida parleremo del calcestruzzo armato alleggerito che ha una massa volumica al di sotto dei 2000 kg/mc e che viene utilizzato principalmente nella realizzazione dei solai e quando c'è bisogno di avere buona resistenza e poco peso.

Getto di calcestruzzo (foto di annawaldl - Fonte: pixabay.com)

Indice

1. Cos'è il calcestruzzo e il calcestruzzo armato
   
• Tipi di calcestruzzo
2. Calcestruzzo armato alleggerito: Vantaggi e caratteristiche
• Calcestruzzi di aggregati leggeri
• Calcestruzzi cellulari
• Calcestruzzi alveolari
3. Applicazioni principali del calcestruzzo armato alleggerito
   
• Manufatti di calcestruzzo
4. Caratteristiche e scheda tecnica
   

 

Cos'è il calcestruzzo e il calcestruzzo armato

Il calcestruzzo o conglomerato cementizio (indicato con la sigla CLS) trova larghissimo impiego in edilizia e nel mondo delle costruzioni grazie alla possibilità di modellarlo in varie forme. Si tratta infatti di un impasto fluido formato da legante (cemento), aggregati (sabbia e pietrischetto) e acqua, che viene gettato all'interno di casseforme (casseri) per dargli la forma voluta che vengono poi rimossi a maturazione avvenuta dopo circa 28 giorni. 

Durante la preparazione dell'impasto vengono talvolta aggiunte apposite sostanze, denominate addittivi, allo scopo di migliorare le caratteristiche del calcestruzzo. Tali addittivi possono essere:

• fluidificanti
• plastificanti
• acceleranti o ritardanti
• aeranti
• idrofughi
• antigelo.

In certi casi particolari, come nel caso di manufatti in calcestruzzo prefabbricati, talvolta viene impiegato cemento bianco con l'aggiunta di speciali sostanze coloranti per migliorare l'aspetto superficiale e il colore. 

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Quando all'interno dell'impasto di calcestruzzo viene inglobata un'armatura metallica costituita da barre di acciaio opportunamente sagomate parliamo di calcestruzzo armato (indicato negli elaborati tecnici con la sigla C.A.). L'acciaio ha la funzione di assorbire gli sforzi di trazione del calcestruzzo. In questo caso possiamo avere:

• CALCESTRUZZO ARMATO NORMALE (C.A.)
• CALCESTRUZZO ARMATO PRECOMPRESSO (C.A.P.)

 

Operai al lavoro in cantiere (foto di stux - Fonte: pixabay.com)

Tipi di calcestruzzo

In base alle sue caratteristiche e alla natura dei componenti i calcestruzzi si distinguono in:

1. Calcestruzzi normali: il classico calcestruzzo il cui impasto è ottenuto mescolando acqua, sabbia e cemento con l'eventuale aggiunta di addittivi vari;
2. Calcestruzzi leggeri (o alleggeriti): ottenuti sostituendo agli aggregati normali altri materiali leggeri come argilla espansa, vermiculite espansa, perlite espansa, etc. che consentono di ridurre notevolmente la massa volumica (valori che variano da 800 - 1400 kg/mc per calcestruzzi per strati isolanti e riempimenti, e valori fino a 2000 kg/mc per calcestruzzi leggeri strutturali) e quindi il peso. Quando all'interno di questo impasto viene aggiunta l'armatura metallica allora si ottiene un calcestruzzo armato alleggerito.

 

Il calcestruzzo armato alleggerito: Vantaggi e caratteristiche

Negli ultimi decenni si è notevolmente sviluppata la ricerca di tecniche che consentono di realizzare calcestruzzi di massa volumica minore di quelli normali (al di sotto di 2200 - 2500 kg/mc). 

La diminuzione del peso del calcestruzzo, anche se ottenuta a parziale riduzione della resistenza, presenta notevoli vantaggi:

• la riduzione dei carichi sulle fondazioni degli edifici;
• la riduzione delle sollecitazioni indotte sulle casserature durante il getto;
• la riduzione della portata delle attrezzature di sollevamento e di movimentazione in cantiere.

In base al sistema di realizzazione esistono tre tipologie di calcestruzzi leggeri:

• calcestruzzi di aggregati leggeri;
• calcestruzzi cellulari;
• calcestruzzi alveolari.

 

 

Calcestruzzi di aggregati leggeri

Questi calcestruzzi sono confezionati sostituendo gli aggregati normali con aggregati leggeri in granuli come argilla espansa, vermiculite espansa, perlite espansa, etc. scelti con idonea granulometria. I calcestruzzi di aggregati leggeri sono a loro volta distinti in tre tipi, in base alle caratteristiche e agli impieghi, come evidenziato nella tabella sottostante.

	Massa volumica (kg/m3)	Resistenza a compressione		Impieghi
		(MPa)	(kg/cm2)
Tipo A: CLS leggero non strutturale a bassa massa volumica	≤ 800	0,69 –  6,9	7 – 70	Strati isolanti e riempimenti
Tipo B: CLS leggero non strutturale a massa volumica moderata	> 800 ≤  1400	6,9 –  19,6	70 – 200	Riempimenti e tamponamenti con caratteristiche di resistenza e di coibenza intermedie
Tipo C: CLS leggero strutturale	> 1400 ≤ 1850(4)	17,7 – 24,5	150 – 250	Per impieghi strutturali, fino alla precompressione
(4) La normativa tecnica relativa alle opere di calcestruzzo armato prevede che i calcestruzzi leggeri strutturali abbiano massa volumica compresa tra i 1200 e 2000 kg/m3.

Calcestruzzi cellulari

I calcestruzzi cellulari sono calcestruzzi sono costituiti da impasti che, a maturazione avvenuta, presenatano una massa porosa molto leggera (ma con una discreta resistenza meccanica), caratterizzata da piccoli alveoli di dimensioni abbastanza uniformi.

Calcestruzzi alveolari

I calcestruzzi alveolari sono ottenuti cin impasti privi di granulometrie fini, per cui restano numerosi interstizi vuoti tra gli elementi grossi dell'aggregato.

Applicazioni principali del calcestruzzo armato alleggerito

Il calcestruzzo armato alleggerito viene utilizzato in tutte quelle situazioni in cui è richiesta una adeguata resistenza meccanica ma anche un peso contenuto, come ad esempio nella realizzazione di fondazioni oppure nella realizzazione di solai misiti o solai bausta.

Manufatti di calcestruzzo

Il calcestruzzo normale e alleggerito sono largamente utilizzati anche nella fabbricazione di manufatti di uso comune in ediizia, consentendo soluzioni economiche e di facile esecuzione.

Caratteristiche comuni a tutti i manufatti di calcestruzzo sono la resistenza meccanica e la resistenza agli agenti atmosferici, che li rendono utilizzabili anche in opere esterne o interrate senza preoccuparsi della manutenzione. 

Tra i manufatti di comune impiego troviamo:

• blocchi di muratura, suddivisibili a loro volta in:
• blocchi di calcestruzzo normale
• blocchi di calcestruzzo cellulare
• blocchi di argilla espansa.
• masselli e piastrelle per pavimentazione;
• elementi per muri di sostegno e contenimento;
• elementi per recinzioni.

 

Caratteristiche e scheda tecnica

In relazione alla maggiore leggerezza, il calcestruzzo armato alleggerito acquista anche una discreta coibenza termica a causa della notevole quantità d'aria contenuta nei vuoti presenti nella loro massa. Molto utile è anche la loro elevata resistenza al fuoco. 

Riassumendo le caratteristiche principali del calcestruzzo armato alleggerito sono:

• Ridotta massa volumica (sotto i 2000 kg/mc) e quindi peso ridotto;
• Valori di resistenza a compressione inferiori ai calcestruzzi normali;
• Modulo di elasticità inferiore ai calcestruzzi normali;
• Buone qualità di isolamento termico e acustico;
• Ottima resistenza al fuoco.

In commercio si trovano sacchi di cemento alleggerito già pre-miscelato dotate di scheda tecnica fornita dal costrutore dove sono indicati tutti i valori tecnici di riferimento che permettono al prgettista di scegliere la tipologia più adatta in base all'utilizzo che ne viene fatto.  

I dati tecnici principali forniti dalleschede tecniche sono:

• Densità;
• Massa volumica;
• Granulometria;
• Tempo di lavorabilità;
• Classe di resistenza alla compressione;
• Esposizione alla corrosione;
• Resistenza al fuoco;
• Elasticità.