Il rapporto acqua cemento e la lavorabilità dell'impasto

Nella realizzazione delle opere in calcestruzzo è fondamentale il rapporto acqua cemento per garantire la qualità e la resistenza a compressione e la lavorabilità dell'impasto. Vediamo quindi cos'è il rapporto acqua cemento e come si fa. 

Rapporto acqua cemento e la lavorabilità dell'impasto
(foto di annawaldl - Fonte: pixabay.com)

 

Indice

1. Componenti e fattori influenti sulla resistenza
   
2. Dosatura del legante e degli aggregati
3. Il rapporto acqua cemento: cos'è e come funziona
   
4. Influenza del rapporto A/C sulla resistenza del calcestruzzo
   
5. La lavorabilità dell'impasto
   

 

Componenti e fattori influenti sulla resistenza

I componenti di un calcestruzzo normale sono:

• il legante: che di norma è un cemento;
• gli aggregati o inerti, costituiti da sabbia, ghiaietto e ghiaia;
• l'acqua che deve avere determinate caratteristiche.

L'insieme di questi materiali da alla luce un materiale composito chiamato calcestruzzo. Per conferire particolari caratteristiche ai calcestruzzi normali si possono aggiungere all'impasto eventuali sostanze, dette addittivi. La resistenza a compressione del calcestruzzo è influenzata da vari fattori. Oltre che dalla qualità dei componenti, essa dipende dai procedimenti adottati per la preparazione dell'impasto e per l'esecuzione delle opere, che possono essere così suddivisi:

• Preparazione del cls: 
• dosatura del legante e degli aggregati,
• determinazione del rapporto acqua cemento ideale,
• confezionamento dell'impasto.
• Esecuzione delle opere: 
• modalità di getto nelle casseforme,
• vibrazione del getto,
• stagionatura del calcestruzzo.

Dosatura del legante e degli aggregati

Per ottenere una maggiore o minore resistenza del conglomerato è di fondamentale importanza la quantità di legante impiegata. La dosatura del cemento è di norma compresa tra i 150 kg/mc e i 300 kg/mc, a seconda se si vogliono calcestruzzi di scarsa resistenza oppure calcestruzzi di elevata resistenza. La corretta dosatura di leganti e aggregati è una condizione necessaria ma non sufficiente per realizzare un calcestruzzo con le caratteristiche volute. A parità di dosatura infatti, è possibile ottenere calcestruzzi con caratteristiche ben diverse e questo può dipendere dal contenuto di umidità degli aggregati e dalla granulometria. 

Il rapporto acqua cemento: cos'è e come funziona

Abbiamo parlato all'inizio del rapporto acqua cemento sottolineando l'importanza di tale numero per ottenre un calcestruzzo di qualità. Il rapporto acqua cemento (indicato con la sigla A/C) non è altro che il rapporto tra le quantità in peso di acqua e di cemento necessarie per l'impasto. E' un elemento importante per la preparazione di un calcestruzzo di buona qualità perchè influenza in misura rilevante due caratteristiche fondamentali:

• la resistenza a compressione
• la lavorabilità dell'impasto.

 

Influenza del rapporto A/C sulla resistenza del calcestruzzo

La funzione essenziale dell'acqua unita al legante, è di realizzare, attraverso l'idratazione del cemento, la presa e l'indurimento dell'impasto. Per attivare questo fenomeno chimico sarebbe sufficiente un rapporto A/C pari a circa 0,3 (circa 30 l di acqua per 100 kg di cemento). Nella realtà questa quantità è sarebbe insufficiente, poco adatta agli impieghi di cantiere. Bisogna quindi ricorrere a rapporti acqua cemento più elevati, che consentono di avere impasti più plastici senza influire in modo eccessivo sulle altre caratteristiche del calcestruzzo. I valori del rapporto A/C normalmente adottati variano a seconda degli impieghi tra 0,5 e 0,7. 

L'eccesso di acqua nell'impasto, oltre a influire in maniera pesantemente negativa sulla resistenza del calcestruzzo, può produrre altri inconvenienti, come ad esempio:

• effetti di dilavamento, dovuto all'eccesso d'acqua che trascina via una parte del cemento;
• formazione di porosità nella massa del materiale, causati dall'evaporazione dell'acqua interclusa;
• aumento dei fenomeni di ritiro del calcestruzzo;
• possibilità di separazione degli aggregati con formazione dei cosiddetti nidi di ghiaia.

La lavorabilità dell'impasto

La lavorabilità è la proprietà del calcestruzzo che ne definisce l'idoneità all'impiego nelle diverse condizioni di lavoro. Essa influisce sulle seguenti caratteristiche del getto:

• mobilità: cioè la facilità con cui il calcestruzzo può fluire nelle casseforme e tra le armature metalliche, riempiendone tutti gli spazi;
• compattabilità: cioè la possibilità di costiparlo nelle casseforme;
• stabilità: vale a dire l'attitudine dell'impasto fresco a mantenere la sua omogeneità, senza dar luogo a fenomeni di segregazione delgi aggregati.

La lavorabilità viene valutata attraverso la consistenza del calcestruzzo fresco, la cui misurazione avviene con varie prove e misurazioni su calcestruzzo fresco e su calcestruzzo indurito. La consistenza, pur essendo legata a vari fattori, dipende soprattutto dalla quantità di acqua totale impiegata, cioè quella immessa nell'impasto più quella contenuta negli aggregati. In conclusione per ottenere un calcestruzzo più fluido (e quindi più lavorabile) è necessario aumentare la dosatura dell'acqua e, contemporaneamente, quella del cemento, in modo da mantenere costante il valore del rapporto A/C.

 

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