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.
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| Getto di calcestruzzo (foto di annawaldl – Fonte: pixabay.com) |
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 additivi, allo scopo di migliorare le
caratteristiche del calcestruzzo. Tali additivi 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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Calcestruzzo: tipologie, classi, additivi, prove
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.)
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| 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:
- Calcestruzzi normali: il classico calcestruzzo il cui impasto è
ottenuto mescolando acqua, sabbia e cemento con l’eventuale aggiunta di
additivi vari; - 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.
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Massa volumica (kg/m3) |
Resistenza a compressione |
Impieghi |
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(MPa) |
(kg/cm2) |
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Tipo A: CLS leggero non strutturale a bassa massa volumica |
≤ 800 |
0,69 – 6,9 |
7 – 70 |
Strati isolanti e riempimenti |
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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 |
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Tipo C: CLS leggero strutturale |
> 1400 ≤ 1850(4) |
17,7 – 24,5 |
150 – 250 |
Per impieghi strutturali, fino alla precompressione |
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(4) La normativa tecnica relativa alle opere di calcestruzzo |
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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 misti 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 dalle schede tecniche sono:
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- Densità;
- Massa volumica;
- Granulometria;
- Tempo di lavorabilità;
- Classe di resistenza alla compressione;
- Esposizione alla corrosione;
- Resistenza al fuoco;
- Elasticità.
