Il calcestruzzo, di cosa è composto e suoi utilizzi

Il calcestruzzo è il materiale più utilizzato nelle costruzioni. Ha trovato e trova tutt’ora largo impiego nell’edilizia civile, industriale, nella pavimentazione sportiva, nelle opere infrastrutturali, fondazioni speciali, pavimentazioni di vario genere e altro ancora.

La sua posa avviene “a freddo”  e quindi senza emissioni di fumi nocivi nell’ambiente e rischi per la sicurezza.

Le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), sono il riferimento legislativo per tutto quel che concerne le costruzioni: materiali e prodotti per uso strutturale.

Tra questi “materiali e prodotti” troviamo ovviamente anche il calcestruzzo, con tutti i riferimenti e i rimandi alle relative norme.

Queste nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) affermano che tutti i materiali per uso strutturale devono essere in possesso di marcatura CE.

Il calcestruzzo come materiale composito non ha questo obbligo ma il produttore deve dotarsi di un sistema di controllo di produzione permanente (FPC o Controllo di Produzione in Fabbrica) il quale deve essere certificato da organismi terzi che siano autorizzati dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.

 

Analizziamo più in dettaglio i vari componenti del Calcestruzzo e le relative norme di riferimento:

 

a.Il cemento è un legante idraulico prodotto nei cementifici per cottura di calcare, marna ed altri componenti. Una volta prodotto il cemento si presenta sotto forma di polvere finissima, con granulometria che va da 10 a 100 micron. Il cemento si definisce legante idraulico perché, dopo averlo miscelato con acqua, s’innescano una serie di reazioni chimiche di idratazione che lo fanno passare dallo stato liquido allo stato solido e gli conferiscono proprietà adesive.

 

b.Gli aggregati o inerti contribuiscono a formare l’ossatura del calcestruzzo in quanto vengono legati tra di loro dalla pasta cementizia. Gli aggregati possono essere naturali o artificiali a seconda dell’origine. L’aggregato utilizzato per la confezione di calcestruzzi è composto generalmente da una sabbia fine con granulometria che va da 0 a 4 mm e da una ghiaia con pezzatura più grossa con dimensioni dei granuli superiori a 4 mm. (Quando viene utilizzata soltanto la sabbia non si parla più di calcestruzzo ma di malta).

c.L’acqua svolge sia la funzione di idratare il cemento, per le reazioni di presa ed indurimento, sia la funzione di rendere l’impasto fluido e lavorabile. Il rapporto acqua/cemento condiziona notevolmente la qualità del calcestruzzo ed è per questo che il dosaggio di acqua deve essere limitato e tenuto sotto controllo. Anche la qualità dell’acqua impiegata è fondamentale in quanto la presenza di alcuni componenti possono influenzare negativamente la qualità del calcestruzzo.

 

d.Gli additivi sono prodotti chimici che vengono aggiunti in piccola quantità per conferire al calcestruzzo proprietà specifiche. Il loro avvento ha segnato una vera e propria evoluzione tecnologia. E’ proprio grazie a questi prodotti che oggi è possibile produrre calcestruzzi speciali quali il calcestruzzo auto-compattante, il calcestruzzo ad alte prestazioni ed alte resistenze etc. Gli additivi di uso più comune sono i “fluidificanti” e i “superfluidificanti” cioè prodotti che aumentano la fluidità e la lavorabilità del calcestruzzo ed evitano ulteriori aggiunte di acqua.

Ma ce ne sono anche di altri tipi:

-riduttori d’acqua in genere,

-acceleranti o ritardanti di presa,

-areanti e schiumogeni,

-coadiuvanti di pompaggio,

-additivi antiritiro.

 

e.Per aggiunte minerali si intendono diversi costituenti di origine minerale, naturali o artificiali, che migliorano alcune proprietà del calcestruzzo tra cui anche la resistenza meccanica a compressione. Le aggiunte minerali artificiali non sono molto diffuse nella produzione del calcestruzzo in quanto, spesso, sono già contenuti nei cementi di miscela.

Le aggiunte minerali che le normative vigenti consentono di impiegare sono: 

-pozzolana naturale, 

-calcare macinato, 

-ceneri volanti, 

-fumi di silice, 

-loppa d’alto forno.

Le aggiunte minerali esercitano un’azione detta “Pozzolanica” cioè reagiscono con l’idrossido di calcio, che si forma nel cemento nel corso dell’idratazione, per formare silicati idrati di calcio in grado di migliorare le caratteristiche di durabilità e resistenza meccanica.

 

f.Le fibre vengono utilizzate per rinforzare la matrice cementizia e migliorare la duttilità e la tenacità del calcestruzzo.

In alcuni casi sono impiegati per confezionare calcestruzzi fibrorinforzati per la realizzazione di pavimentazioni industriali al fine di ridurre la propagazione delle fessure da ritiro igrometrico.

Esistono varie tipologie di fibre che si differenziano per forma, lunghezza e materiali impiegati ed ognuna utilizzata per scopi specifici.

 

In definitiva basta guardarsi attorno per scoprire quante infrastrutture sono realizzate in calcestruzzo: è un materiale dai mille utilizzi, resistente e assume le più svariate forme da quelle più squadrate a quelle più tondeggianti così da inserirsi, uniformarsi e integrarsi al contesto in cui è inserito.

 

 

Geom. Nicola N.