Calcestruzzo Strutturale e
Acciaio per il Calcestruzzo Armato
4 novembre 2014
Giacomo Boffi
Il Calcestruzzo
Il calcestruzzo è un materiale artificiale composto con aggregati lapidei di
diverse dimensioni uniti da un legante idraulico (il cemento) la cui attivazione
avviene grazie alle reazioni chimiche con l’acqua.
I componenti essenziali del calcestruzzo sono
• Il Cemento
• Gli Aggregati
• L'Acqua
Il Calcestruzzo
Un primo tipo di calcestruzzo, avente per legante la pozzolana mista a calce, fu
impiegato dai romani con il nome di “betunium” (da cui "beton“, usato oggi da
francesi e tedeschi). Si trattava di un conglomerato impiegato per fondazioni,
per murature di grande spessore e, a volte, per riempire i cassettoni delle
cupole compresi tra i costoloni di muratura di mattoni disposti secondo i
meridiani e i paralleli ovvero per realizzare delle cupole. La cupola del Pantheon
a Roma è un esempio dell’impiego di questo conglomerato, al cui interno si
ritrovano cocci di laterizio e di altro materiale, in quanto il confezionamento del
betunium era anche l’occasione per smaltire notevoli quantità di materiali di
risulta.
Il Cemento
• Il cemento è un legante idraulico
– l.i. è una polvere inorganica che miscelata con acqua da
luogo a una pasta lavorabile, che nel tempo, grazie a
reazioni di idratazione, indurisce.
• Il cemento più comune nella preparazione del
calcestruzzo è il Cemento Portland, ottenuto dalla
macinazione del clinker, prodotto cuocendo ad alta
temperatura rocce di opportuna composizione, e di
altri componenti che correggono la composizione
finale del cemento.
Gli Aggregati
Gli inerti formano lo scheletro solido del calcestruzzo e ne
costituiscono la percentuale prevalente in peso e volume: la loro
qualità è determinante per la buona riuscita del calcestruzzo.
Per minimizzare il volume dei vuoti nell’impasto, si usano aggregati di
diverso diametro:
• aggregati a grana grossa (ghiaia o pietrisco);
• aggregati a grana fine (sabbia).
Per ottenere un buon
calcestruzzo occorre che la
miscela di aggregati abbia una
corretta granulometria, ottenuta
mescolando in proporzioni
opportune aggregati di tipo diverso.
Aggregati: granulometria
Il controllo della granulometria si fa tracciando la curva granulometrica
della miscela, che si ottiene riportando in un diagramma, in funzione del
diametro, la percentuale in peso degli aggregati passanti in crivelli con
fori di diametro crescente. Un criterio valido per giudicare della qualità
della curva consiste nel verificare che essa sia contenuta all’interno
di una zona (fuso di Fuller):
Caratteristiche degli aggregati
L’influenza degli aggregati sulla qualità dell’impasto è ovviamente
legata anche alle loro qualità intrinseche: gli aggregati grossi non
devono essere costituiti da rocce tenere di bassa resistenza, mentre
le sabbie dovrebbero essere di tipo siliceo piuttosto che calcareo.
Inoltre gli aggregati devono essere ben “puliti”, cioè privi di argilla e
materie organiche che, interponendosi, possono ostacolare
l’aderenza tra il cemento e gli aggregati.
La scelta degli aggregati
•influenza il costo del calcestruzzo;
• fornisce stabilità dimensionale;
• influenza durezza, resistenza alla abrasione, modulo elastico, ….
L'Acqua
L’acqua, combinandosi con il cemento nel fenomeno dell’idratazione,
dà luogo alla “presa” che trasforma l’impasto in una massa solida.
Tuttavia l’acqua deve svolgere anche la funzione di lubrificante nell’impasto,
rendendolo sufficientemente fluido da essere lavorabile.
Per questo motivo l’acqua impiegata nell’impasto deve essere in quantità
superiore a quella strettamente necessaria per l’idratazione del cemento.
Peraltro all’aumentare dell’eccesso di acqua peggiorano sensibilmente le
caratteristiche meccaniche del calcestruzzo.
L’acqua da usare nell’impasto deve essere il più possibile pura, quando è
possibile si consiglia quindi l’uso di acqua potabile. In particolare devono
essere evitate acque contenenti percentuali elevate di solfati e le acque
contenenti rifiuti di origine organica o chimica.
La presenza di impurità infatti interferisce con la presa, provocando una
riduzione della resistenza del conglomerato.
Composizione media di un m3 di calcestruzzo
Resistenza
Il calcestruzzo si caratterizza con prove a rottura di compressione
su cubi o cilindri di opportune dimensioni calcolando la tensione
corrispondente al carico massimo applicato per causare la
rottura del provino.
P
f=
C
P max
AC .
P
Sulla base del peso per unità di volume, il calcestruzzo può
essere classificato in tre categorie:
• calcestruzzo normale (2400kg/m3)
• calcestruzzo leggero (< 1800 kg/m3)
• calcestruzzo pesante (>3200 kg/m3)
Sulla base della resistenza a compressione, il calcestruzzo può
essere classificato in:
• calcestruzzo a bassa resistenza: resistenza minore di 20 MPa;
• calcestruzzo a moderata resistenza: resistenza fra 20 e 40
MPa;
• calcestruzzo alta resistenza: resistenza superiore a 40 MPa.
FATTORI CHE INFLUENZANO LA RESISTENZA
• Quantità di cemento;
• Composizione degli aggregati;
• Rapporto acqua/cemento;
• Additivi;
• Condizioni ambientali durante la maturazione.
Quantità di cemento
La resistenza del calcestruzzo aumenta quasi proporzionalmente al
quantitativo di cemento impiegato; tuttavia dosi eccessive (> 500 kg/m 3)
sono inutili o addirittura dannose.
Gli aggregati
Gli aggregati i devono essere di buona qualità, puliti e dosati
accuratamente.
Rapporto Acqua/Cemento
Per la presa sono necessari circa 30 litri
di acqua per ogni quintale di cemento,
ma per rendere il calcestruzzo lavorabile
questa quantità deve aumentare (circa il
doppio). Tuttavia all’aumentare del
rapporto acqua/cemento a/c le
prestazioni del calcestruzzo peggiorano
drasticamente.
Additivi
L’aggiunta di fluidificanti o
superfluidificanti consente l’impiego di
valori più bassi del rapporto a/c.
Effetto della quantità d’acqua sulla resistenza
Rapporto
a/c
0.5
0.6
0.7
0.8
..
Resistenza media (N/mm2) a 28 gg di un cls
confezionato con cemento
32.5
30
25
20
15
42.5
40
32
25
20
52.5
50
40
30
25
Le condizioni ambientali
La velocità della presa del
cemento aumenta
rapidamente con la
temperatura. Il caldo secco e
l’insolazione diretta sono
dannosi, perché
producono l’evaporazione
dell’acqua superficiale. Il getto
in estate deve essere tenuto
coperto e bagnato.
Il freddo rallenta la presa. Se
l’acqua gela, la formazione del
ghiaccio interrompe il
processo e la dilatazione
rompe i legami già formati.
La stagionatura
I processi chimici della presa del cemento si protraggono per un
lungo periodo di tempo (anni); le prestazioni meccaniche variano di
conseguenza. Le condizioni di umidità durante la stagionatura
influenzano la
resistenza finale
del calcestruzzo.
Una maturazione
accelerata si può
ottenere con
trattamenti con
vapore ad alta
temperatura (a
24 ore si hanno già
resistenze dell’ordine
del 60% delle resistenze
a 28 giorni con normale
maturazione.
Lavorabilità
La lavorabilità è una proprietà importante del calcestruzzo, in quanto essa
consente di ottenere getti compatti, privi di cavità e di difetti. Le prime 48 ore
sono molto importanti per le performance di una struttura di calcestruzzo.
Controllano il comportamento a lungo termine, la resistenza, il modulo
elastico, la viscosità e la durabilità.
La lavorabilità si migliora
aumentando il contenuto in
acqua, che però riduce la
resistenza. La compattazione si
migliora con la vibrazione o
con l’aggiunta di fluidificanti
o superfluidificanti.
Proprietà a breve termine
• Lavorabilità;
• Perdita Slump;
• Segregazione/Bleeding;
• Ritiro Plastico;
• Tempo di getto;
• Temperatura.
Caratteristiche meccaniche
Le prove di compressione si effettuano in
genere su provini cubici con spigolo di 15 cm
o cilindrici con D = 15 cm e H = 30 cm.
Le curve tensione σ−deformazione ε di
provini di calcestruzzo con diverse resistenze
sono evidenziate in figura.
Resistenza
Quale valore della
tensione di rottura?
Un valore che sia
garantito “quasi
sempre”
Valore caratteristico
fck:
frattile 5% della
distribuzione delle
resistenze
(la resistenza sarà
minore solo nel 5%
dei casi)
Resistenza
Si definisce la classe di resistenza del calcestruzzo in base alla resistenza
cilindrica caratteristica (5%), fck, o alla resistenza cubica, fck,cube, in
accordo con la EN 206-1 (Cfck/fck,cube)
In genere fck < fck,cube
Tabella 3.1 – Caratteristiche del calcestruzzo
C16/20
C20/25
C25/30
C28/35
C32/40
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
fck
Rck
Ec
fctm
fcfm
fctk
fcfk
min(fbk)
max(fbk)
16
20
25
28
32
35
40
45
50
20
25
30
35
40
45
50
55
60
28600
29900
31400
32300
33300
34000
35200
36200
37200
1.90
2.21
2.56
2.77
3.02
3.21
3.51
3.80
4.07
2.29
2.65
3.08
3.32
3.63
3.85
4.21
4.55
4.89
1.33
1.55
1.80
1.94
2.12
2.25
2.46
2.66
2.85
1.60
1.86
2.15
2.32
2.54
2.70
2.95
3.19
3.42
2.10
2.44
2.83
3.05
3.33
3.54
3.87
4.18
4.49
3.00
3.48
4.04
4.36
4.76
5.06
5.53
5.98
6.41
Resistenza di calcolo
La resistenza di calcolo si ottiene dalla
resistenza cilindrica caratteristica applicando
un coefficiente moltiplicativo αcc = 0.85 che
tiene conto della resistenza per i carichi di
lunga durata e di un coefficiente di sicurezza γc
specifico per il materiale calcestruzzo, γc =1.5
fcd = αcc fck / γc
Modulo elastico
Il legame costitutivo del calcestruzzo manca di una
fase lineare ben definita.
• Il modulo elastico è fissato convenzionalmente
come il modulo secante ad una tensione
σ = 0.4 fc
• Il modulo elastico è correlato alla resistenza.
Il coefficiente di Poisson
Può essere assunto uguale a 0,2 per calcestruzzo non
fessurato e 0 per calcestruzzo fessurato.
Il coefficiente lineare di dilatazione termica
Può essere assunto uguale a 10 x10-6 K -1.
Resistenza a trazione
Il calcestruzzo teso ha un comportamento fragile.
La resistenza a trazione si misura spesso mediante prove indirette.
La resistenza a trazione è correlata con quella a compressione.
Prova di trazione diretta.
Prova di flessione (indiretta).
Prova brasiliana (indiretta).
Prova Brasiliana
Trazione Compressione
La resistenza a trazione è definita dalla più alta tensione
raggiunta sotto carichi concentrici di trazione.
Quando la resistenza a trazione è determinata da prove
brasiliane (splitting), fct,sp, un valore approssimato della resistenza
a trazione diretta, fct, può essere fatta con la relazione:
fct = 0,9 fct,sp.
La resistenza a trazione in flessione può essere valutata dalla
relazione:
fctm,fl = max {(1,6 - h/1000)fctm; fctm };
dove h é l’altezza dell’elemento strutturale in mm e fctm è la
resistenza media a trazione.
Resistenza a trazione
La resistenza a trazione puo essere posta in relazione
alla resistenza caratteristica a compressione fck, per
classe fino a C50/60
fctm = 0.30 (fck2)1/3,
mentre i valori caratteristici (5% e 95%) si ottengono
moltiplicando il valore medio, rispettivamente, per 0.70
o per 1.30.
Viscosità
Quando un carico viene applicato per un lungo periodo di tempo le
deformazioni non si arrestano al momento dell’applicazione, ma continuano
a crescere tendendo asintoticamente ad un valore finito. Nel calcestruzzo la
deformazione viscosa non è interamente removibile; una parte della
deformazione rimane anche dopo la rimozione del carico a t = ∞.
Ritiro
Il ritiro del calcestruzzo è un fenomeno che si manifesta la riduzione del
volume del getto. L’entità del ritiro è fortemente influenzata dal rapporto a/c
e dall’umidità ambientale.
Viscosità e ritiro
(1) Viscosità e ritiro del calcestruzzo dipendono dall’umidità ambientale, dalle
dimensioni dell’elemento e dalla composizione del calcestruzzo. La
viscosità è anche influenzata dal grado di maturazione del calcestruzzo alla
prima applicazione dei carichi e dipende dalla durata e dall’entità del
carico. La valutazione del coefficiente di viscosità (t, t0), e della
deformazione da ritiro cs, dovrebbero tener conto di questi parametri.
(2) Se non è richiesta grande accuratezza, il valore determinato come in
Figura 3.1 può essere considerato come coefficiente finale di viscosità
(h, t0), a meno che il calcestruzzo a tensioni di compressione superiori a
0,45 fck(t0) all’età t0 dell’applicazione del carico.
Figura 3.1
Figura 3.1
(3) La deformazione viscosa del calcestruzzo cc(h,t0) al tempo t = hper tensione
di compressione costante c può essere calcolata da:
cc(h,t0) = (h,t0) ( c /Ec0)
dove Ec0 è il modulo di elasticità secante al tempo t0.
(4) Quando la tensione di compressione del calcestruzzo all’età t0 è superiore a
0,45 fck(t0) dovrebbero essere considerati gli effetti non lineari nella viscosità ( es.
precompressione, membrature in calcestruzzo preconfezionato a livello cavi, ….).
In questi casi il coefficiente di viscosità può essere ottenuto da :
k(h, t0) = (h, t0) exp (1,5 (k – 0,45)),
dove:
k(h, t0) è il coefficiente di viscosità non lineare,
k è il rapporto tensione-resistenza σc/fcm(t0), con σc è la tensione di compressione
fcm(t0) è la resistenza media a compressione del calcestruzzo al tempo di carico.
(5) I valori in Figura 3.1 sono validi per temperature fra -40 °C e +40 °C e umidità
relativa fra RH = 40% e RH = 100%.
(h, t0) è il coefficiente viscosità finale;
h0
è la dimensione nominale o fittizia = 2Ac /u, con Ac area sezione e u
perimetro esposto all’atmosfera;
S
N
R
per cementi a lento indurimento;
per cementi a normale e rapido indurimento;
per cementi a rapido indurimento.
(6) La deformazione totale da ritiro è composta da due componenti,
- il ritiro da essicamento;
- il ritiro autogeno.
Il ritiro da essicamento si sviluppa lentamente e dipende dalla migrazione dell’acqua
attraverso il calcestruzzo indurito;
Il ritiro autogeno si sviluppa durante l’indurimento del calcestruzzo e quindi nei primi
giorni dopo il getto. Il ritiro autogeno è una funzione lineare della resistenza del
calcestruzzo.
Dovrebbe essere considerato specificamente con getti contro calcestruzzi già induriti.
Deformazione totale da ritiro:
cs = cd + ca,
dove:
cs è la deformazione totale da ritiro;
cd è la deformazione da essicamento;
ca è il ritiro autogeno.
Il valore finale del ritiro da essicamento è
cd,h = kh cd,0.
cd,0 dalla Tabella (3.2) in %o
Nel tempo:
cd(t) = ds(t, ts) kh cd,0
dove:
kh è un coefficiente che dipende dalla dimensione h0 in accordo con la
seguente Tabella 3.3:
dove:
t è l’età del calcestruzzo al momento considerato, in giorni;
ts è l’età del calcestruzzo (giorni) all’inizio del ritiro da essicamento (o
rigonfiamento). Normalmente alla fine della maturazione.
h0 è la dimensione nominale o fittizia (mm) della sezione = 2Ac u-1, dove u è il
perimetro della sezione esposto all'aria
Il ritiro autogeno segue da:
ε ca (t )=β as (t )ε ca (∞),
dove
ε ca (∞)=2.5( f ck −10)10−6 ,
β as (t )=1−exp(−0 .2t 0. 5 ) ,
dove t è espresso in giorni.
La NTC:
Resistenza caratteristica
Durante l’esecuzione dei lavori deve essere controllato che il valore
caratteristico della resistenza del calcestruzzo non è inferiore a quello
fissato in fase di progetto dal progettista.
Prelievi
Per la normativa italiana un prelievo è formato da due campioni, prelevati
da uno stesso getto al momento della posa in opera; la media delle
resistenze dei due campioni è detta resistenza di prelievo. Il controllo di
accettazione si può eseguire secondo due diverse modalità:
•Si esegue un prelievo (2 provini) ogni 100 m3 di getto con un minimo di 3
prelievi;
•Nel caso di costruzioni con più di 1500 m3 di calcestruzzo è ammesso un
controllo di tipo statistico. Viene eseguito almeno un prelievo ogni
giorno di getto e, complessivamente, non meno di 15 prelievi ogni 1500
m3.
Controlli di accettazione
Per un prelievo ogni 100 m3 di getto:
Indicando con Rm la media aritmetica delle tre resistenze di prelievo e con R min il
valore minimo tra i tre, il controllo è superato se:
Rm ≥ Rck + 3.5 (N/mm2)
Rmin ≥ Rck- 3.5 (N/mm2)
•Il controllo di tipo statistico è superato se sono verificate le condizioni seguenti:
Rm ≥ Rck + 1.4s
Rmin ≥ Rck - 3.5 (N/mm2)
in cui Rmin è i l valor e minimo delle resistenze di
prelievo ed s2 il loro scarto quadratico medio.
Acciai da cemento armato
Gli acciai da c.a. vengono prodotti in barre trafilate di 4 classi )F e B 2 2 k,
F e B 3 2 k, F e B 3 8 k e F e B 4 4 k) di diametro compreso tra i 6 ed i 30 mm
(26 mm per FeB44). Il numero indica la tensione di snervamento minima
garantita in dN/mm2. Gli acciai sono classificati sulla base della tensione di
snervamento. Gli acciai delle prime due classi (non più utilizzate) sono
prodotti in barre tonde e lisce, quelli delle altre due in barre sagomate.
Tensione dN/mm2
Comportamento a trazione
Aderenza acciaio-calcestruzzo
L'aderenza tra l’acciaio e il calcestruzzo è di fondamentale importanza per ogni
elemento strutturale, in quanto una ottima aderenza è necessaria per un corretto
funzionamento delle strutture in cemento armato. Il comportamento del calcestruzzo
viene suddiviso in due stati in base alla presenza di fessure o meno:
•
stato I: assenza di fessure e comportamento elastico lineare;
•
stato II: quadro fessurativo sviluppato e comportamento non lineare.
Tensione di aderenza
• La tensione di aderenza è data in funzione
della resistenza a trazione del calcestruzzo:
– con
a descrivere le condizioni di
aderenza e
– con
dipendente dal
diametro delle barre
Lunghezza di ancoraggio
La lunghezza di ancoraggio di base lb,rqd è la lunghezza di
ancoraggio (misurata in asse alla barra, sia essa rettilinea o
curva) ottenuta assumendo tensione di aderenza costante:
dove σsd è la tensione presente nella barra allo stato limite
ultimo nella sezione a partire dalla quale si considera la zona
di ancoraggio.
Durabilità
è l'abilità di resistere ad
azioni ambientali, attacco chimico,
abrasione, o qualsiasi processo di
deterioramento.
Principali cause di degrado delle strutture in c.a.
Degrado del cls
meccaniche
Abrasione
erosione
urto
esplosione
fisiche
Degrado delle armature
strutturali
Sovraccarichi
assestamenti
carichi ciclici
Gelo-disgelo
incendio
chimiche
corrosione
Carbonatazione
cloruri
correnti vaganti
Reaz. alcali aggregati
attacco acido
attacco da solfati
attacco da solfuri
attacco da acque pure
Durabilità
Fino agli anni 70 a livello normativo non si parlava di durabilità (introdotto
dal Model Code CEB, 1978).
Sempre più oggi nella progettazione si dovrebbe tener conto di diversi
fattori che influenzano la durabilità quali:
●
●
●
●
●
●
●
Le condizioni ambientali attese;
L’utilizzo della struttura;
Le condizioni di prestazioni richieste;
La composizione, proprietà e comportamento dei materiali;
La forma degli elementi strutturali e i dettagli costruttivi;
Qualità e controllo della manodopera;
La manutenzione.
Come è noto, differenti sono le condizioni di temperatura, vento, inquinamento
atmosferico, polveri, fumi, gas, ….
Meccanismi che portano ad un degrado del calcestruzzo sono:
Corrosione delle armature;
●
Carbonatazione del calcestruzzo;
●
Presenza di cloruri;
●
Azione dei cicli di gelo-disgelo;
●
Reazione alcali-silice;
●
Attacco da solfati;
●
Abrasione
●
Fasi da considerare:
1. stabilire l’aggressività dell’ambiente;
2. scelta dei materiali e progetto per resistere alle condizioni ambientali per la
vita utile.
Corrosione armature
Fenomeni di corrosione
Corrosione armature
• Ambiente alcalino
– si forma ossido di ferro
– il ferro si passiva
• Ambiente meno alcalino, porosità
– si forma idrossido di ferro
– la resistenza va a zero
– forte aumento di volume dell'armatura che si rigonfia
ed espelle il calcestruzzo del copriferro
Corrosione delle armature
• Carbonatazione
– reazione calce – anidride carbonica dell'aria
– diminuisce pH
– la reazione è lenta, relativamente più veloce quanto più il
calcestruzzo è poroso e quindi più veloce per maggiori valori del
rapporto a/c
• Cloruri
in presenza di ione cloruro, CL-, sopra lo 0.2% in peso del cemento
la struttura protettiva del calcestruzzo diviene porosa e acqua e
ossigeno raggiungono l'armatura, innescandone la corrosione
Carbonatazione
• Lo spessore di carbonatazione aumenta nel tempo, sc = k
t1/2, dove sc è dato in mm e t in anni.
• In tabella, in quanti anni il carbonato arriva a interessare
l'armatura per prefissato ricoprimento e rapporto a/c.
Ricoprimento/mm Rapporto a/c
Costante k
Tempo di carbonatazione
20 mm
0.6
10.1
3.9
40 mm
0.6
10.1
15.7
20 mm
0.5
7.0
8.2
40 mm
0.5
7.0
32.7
20 mm
0.4
3.8
27.7
40 mm
0.4
3.8
110.8
Carbonatazione
Calcestruzzo esposto a CO 2
Calcestruzzo carbonatato
Calce + anidride carbonica = carbonato di calcio.
Si riduce l'alcalinità del calcestruzzo, si può formare
idrossido di ferro.
Cloruri
• Attacco esogeno
– acqua di mare
– sali antigelo
lo ione cloruro penetra per
– suzione in calcestruzzo asciutto
– diffusione nell'acqua dei pori in calcestruzzo saturo
• Attacco endogeno
– aggregati contaminati, aggregati di origine marina
• Velocità di diffusione: analoga alla carbonatazione
Attacco da cloruri
Strutture in calcestruzzo armato esposte ad ambiente marino:
corrosione da cloruri evidente dopo 2-3 anni, e collassate
dopo 7 anni e mezzo.
Degrado del calcestruzzo
• Reazioni chimiche
– attacco solfatico
– reazione alcali-siliciati
• Fenomeni fisici
– cicli di gelo e disgelo
Degrado del calcestruzzo
Attacco solfatico
– lo ione solfato SO4 reagisce con la calce e l'acqua formando gesso, che
reagisce con gli alluminati di calcio e l'acqua per formare ettringite:
entrambe le reazioni provocano aumento di volume e rottura, a partire
dalle parti superficiali
– a bassa temperatura, T<10oC, alta umidità e in presenza di CO2 lo ione
solfato reagice con i silicati di calcio cui è prevalentemente dovuta la
resistenza meccanica della pasta cementizia, disgregando il calcestruzzo
Il solfato si può trovare nelle acque o nei terreni, o anche negli
aggregati. Nel primo caso si diffonde attraverso i pori, quindi la
diffusione può essere limitata agendo su a/c.
Degrado del calcestruzzo
Cicli di gelo e disgelo
– dipende dal grado di saturazione dei pori
– se ho il poro quasi pieno di acqua, questa gelando si espande
ad un volume superiore a quello del poro esercitando una
pressione in grado di danneggiare il calcestruzzo
– negli elementi soggetti a essere bagnati, gli strati esterni
possono essere saturi di acqua (pioggia) e gelando il
calcestruzzo può quindi fessurarsi
– attraverso le fessure, l'acqua meteorica penetra
maggiormente, etc
Degrado del calcestruzzo
Cicli di gelo e disgelo: mitigazione
– basso valore del rapporto a/c
– aerazione del calcestruzzo (usando addittivi aeranti)
le (minuscole) bolle d'aria dovute all'areazione del
calcestruzzo agiscono come valvole di sfogo per
l'espansione dell'acqua sospinta dal ghiaccio formatosi
nei pori, riducendo la sovrapressione interna e il
danneggiamento
Si deve notare però che la presenza di aerazione riduce
la resistenza meccanica del calcestruzzo
Reazione alcali - silice
La reazione Alcali-Silice (Alkali-Silica Reaction o ASR) è una delle
forme di degrado chimico del calcestruzzo e si manifesta in presenza
di silice amorfa e da luogo a un rigonfiamento e alla fessurazione
della superficie del manufatto
Rimedi
Per prevenire la ASR si possono utilizzare i sali di litio, sotto forma di
fluoruri, carbonati o nitrati, tali sali però hanno l'inconveniente del
costo elevato, in alternativa si possono utilizzare:
– cementi d'altoforno;
– cementi pozzolanico;
che hanno la peculiarità di neutralizzare la reazione alcali - aggregato.
I sali di litio però diventano indispensabili nel caso di restauro di
costruzioni danneggiate da ASR.
ASR
ASR
Prescrizioni per la durabilità
Al fine di garantire la vita utile, adeguate misure devono essere adottate per
proteggere tutti gli elementi strutturali contro le rilevanti azioni ambientali.
Queste riguardano:
Concezione Strutturale,
Scelta dei Materiali,
Dettagli Costruttivi,
Esecuzione,
Controlli di Qualità,
Sorveglianza,
Verifiche,
Misure Speciali (e.g. uso di acciaio inossidabile, rivestimenti,
protezione catodica).
Copriferro nominale
cnom = cmin + cdev
cmin dipende sia dall’aderenza che dalle condizioni ambientali
cmin = max {cmin,b; cmin,dur +cdur,γ - cdur,st - cdur,add; 10 mm}
cmin,b: copriferro minimo per aderenza
cmin,dur: copriferro minimo per condizioni ambientali
cdur,γ: incremento per sicurezza
cdur,st: riduzione per uso di acciaio inox
cdur,add: riduzione per uso di agenti protettivi
Copriferro minimo per aderenza cmin,b
Barra singola cmin,b = diametro della barra
√
Fasci di barre cmin,b = diametro equivalente φ n=φ n b≤55 mm
nb= numero di barre ≤ 4 per barre verticali compresse
e giunti sovrapposti
nb ≤ 3 in tutti gli altri casi
Se il valore nominale dell’aggregato massimo è maggiore
di 32mm cmin,b deve essere incrementato di 5mm
Simili raccomandazioni valgono per le armature presollecitate
Ntc 2008
Indicano la durabilità come uno dei requisiti di una
costruzione e stabilisono che di ciò si tenga conto fino dalla
fase di progettazione.
Tuttavia, non danno indicazioni applicative e rimandano a
norme specialistiche (“Linee guida sul calcestruzzo
strutturale” del CSLP, norme UNI EN 206-1:2006 e UNI
11104:2004).
Possiamo tuttavia fare comunque riferimento all'Eurocodice.
EC
L'EC prevede diverse classi (e sottoclassi) di
esposizione al rischio di degrado.
Vediamo prima le classi e poi le sottoclassi
Classe
Causa di degrado
# sottoclassi
X0
Nessun rischio di corrosione
1
XC
Corrosione promossa da carbonatazione
4
XD
Corrosione promossa da cloruri non in acqua di mare
3
XS
Corrosione promossa da cloruri presenti in acqua di mare
3
XF
Danni al calcestruzzo dovuti a cicli di gelo e disgelo
4
XA
Danni al calcestruzzo dovuti ad attacco chimico
3
EC
Descrizione dell'ambiente
Esempi
XC1
Asciutto o permanentemente
bagnato
Interno di edifici con bassa umidità rel. o
costantemente immerso in acqua
XC2
Bagnato, raramente asciutto
Superfici a contatto con acqua per lungo
tempo, fondazioni
XC3
Umidità moderata
Interno, con umidità moderata o elevata,
oppure esterno ma protetto dalla pioggia
XC4
Ciclicamente bagnato e
asciutto
Superfici a contatto con acqua non in
XC2
EC
Descrizione dell'ambiente
Esempi
XD1
Umidità moderata
Superfici a contatto con atmosfera salina
XD2
Bagnato, raramente asciutto
Piscine, cls esposto ad acque industriali
contenenti cloruri.
XD3
Ciclicamente bagnato e
asciutto
Parti di ponti esposte a spruzzi,
pavimentazioni di parcheggi.
EC
Descrizione dell'ambiente
Esempi
XS1
Nebbia salina, no contatto
Strutture prossime alla costa o su di
essa
XS2
Permanentemente sommerso Parti di strutture marine
XS3
Esposto a onde, spruzzi,
maree.
Parti di strutture marine
EC
Descrizione dell'ambiente
Esempi
XF1
Moderata saturazione
d'acqua, senza agenti
antigelo
Superfici vericali esposte a pioggia e
gelo
XF2
… con impiego di agenti
antigelo
Superfici verticali di str.stradali esposte
al gelo e agli agenti antigelo.
XF3
Elevata saturazione, senza
come 1
XF4
Elevata saturazione con
agenti antigelo o acqua di
mare
Strade, impalcati da ponte con antigelo,
superfici esposte, strutture marine
soggette a spruzzi e al gelo...
EC
In funzione dell'esposizione al rischio, EC2
dispone la minima classe di resistenza
necessaria:
Corrosione
Carbonatazione
XC1
XC2
Cloruri
XC3
C25/30
XC4
XD1
XD2
C30/37
XS1
C30/37
XD3
C35/45
XS2
C30/37
XS3
C35/40
Danni al calcestruzzo
Nessuno
X0
C12/15
Cicli di gelo e disgelo
XF1
XF2
C30/37
XF3
Attacco chimico
XA1
XA2
C30/37
XA3
C35/45
Copriferro minimo per condizioni ambientali cmin,dur
La scelta dipende dalla classe di esposizione e dalla classe strutturale.
Classe strutturale: per una struttura con vita utile di 50 anni la classe suggerita è 4.
Modifiche alla classe possono essere effettuate in base alla Tabella:
Copriferro minimo per condizioni ambientali cmin,dur
Gli incrementi e le riduzioni sono indicati nelle appendici nazionali.
Se non ci sono ulteriori specificazioni i valori raccomandati sono:
cdur,γ = 0 mm
cdur,st = 0 mm
cdur,add = 0 mm
Tolleranze per qualità di esecuzione cdev
Definito nelle appendici nazionali
Valore raccomandato
cdev = 10mm
Riduzioni possibili:
Produzione soggetta a controllo di qualità 5mm≤ cdev ≤10mm
Produzione soggetta a monitoraggio con eliminazione di elementi non conformi
0mm≤ cdev ≤10mm
Incrementi:
Nel caso di getti su superfici non regolari incremento al minimo tale da
considerare la massima deviazione
Valori raccomandati
k1 = 40 mm (terreno regolarizzato)
k2 = 75 mm (getto diretto sul terreno)
Esempio
1.Edificio, vita utile 50 anni, parti esterne
protette, rischio carbonatazione, che
calcestruzzo?
per le parti interne, XC1 → C25/30
per le parti esterne, XC3 → C30/37
Si sceglie quindi per tutta la struttura
calcestruzzo di classe C30/37.
Esempio
2.Quale sarà lo spessore del ricoprimento?
Per la parte esterna, non posso applicare riduzioni e
sono in classe S4, quindi S4 e XC3 richiedono 25 mm.
Per gli interni, realizzati in C30/37, posso scalare a
S3, S3 e XC1 richiedono 10 mm.
Posso considerare tutto a 25 mm, da considerare a
filo staffa, cui aggiungere un margine di sicurezza di
5 mm nell'ipotesi di utilizzo di distanziatori.
Esempio
3.Per i solai?
non avendo parti esterne sono in XC1, scalo due
classi per la qualità del calcestruzzo e per il
comportamento a soletta, quindi S2 e
ricoprimento minimo richiesto di 10mm, inferiore
al valore richiesto per l'aderenza.
Ipotizzando dei diametri fino a 14 mm, con 5 mm
per i distanziatori arriviamo a 19 → 20 mm di
ricoprimento per le armature dei solai.
Metodologie di intervento
Indagine preliminare:
- Individuare l'eventuale necessità di interventi immediati per la sicurezza
- Programmazione di eventuali prove per stabilire le cause e la probabile
estensione dei difetti e fenomeni nella struttura.
Indagine principale
- identificare le cause dei difetti,
- stabilire l'estensione e la profondità dei difetti
- stabilire se i difetti si possono propagare ad altre parti della struttura
- valutare la resistenza del calcestruzzo in sito,
- stabilire l'effetto dei difetti sulla sicurezza strutturale,
- identificare le posizioni in cui si deve intervenire
Estensione dei difetti
- entità delle superfici interessate, difetti localizzati e diffusi;
- profondità del materiale degradato o comunque da rimuovere e ricostituire;
- quantità di armatura degradata o corrosa.
- condizione di elementi metallici fissi nella struttura,
- condizioni di elementi della struttura diversi dal cemento armato (giunti, …)
Relazione finale
Valutare se le cause del degrado possono essere rimosse
Fenomeni di corrosione
Fattori responsabili della perdita di passività:
1. la variazione del pH della pasta di cemento (carbonatazione):
l’anidride carbonica presente nell’atmosfera quando viene a contatto con il
calcestruzzo reagisce con i suoi componenti alcalini per dare carbonati,
soprattutto di calcio. Il pH si riduce dal valore usuale di 12,5-13,5 fino ad 8-9,
cioè ben al di sotto del valore necessario per assicurare le condizioni di
passività.
2. La presenza dei cloruri: i cloruri solubili sono presenti nel calcestruzzo sia
perché apportati dai vari componenti dell’impasto, sia perché capaci di
diffondere all’interno se presenti nell’ambiente (acqua di mare, sali disgelanti)
a causa della presenza di fessure o della permeabilità del calcestruzzo.
Quindi le strutture che possono subire il danno sono fondamentalmente
quelle situate in ambiente marino e quelle soggette all'uso di sali disgelanti,
che vengono impiegati nelle zone molto fredde per evitare la formazione di
ghiaccio sulle pavimentazioni stradali, autostradali e pedonali Una piccola
quantità di ione cloruro è sufficiente a modificare la morfologia dello strato di
ossido passivante, formando ioni complessi instabili e provocando una
riduzione di pH ed un riciclaggio di ione cloro.
Indagini relative alla corrosione
Indagini elettrochimiche
“Mappatura di potenziale”: si ottiene individuando dall’esterno dei manufatti,
in corrispondenza di un reticolo regolare di punti predeterminati, il
potenziale delle barre d’armatura che, laddove raggiunge valori minori di
0,4V indica con probabilità molto elevata la presenza di un fenomeno di
corrosione in atto.
Strumento che consente di leggere il potenziale nei vari punti è l’elettrodo
rame/solfato di rame, che deve essere poggiato sulla superficie di
estradosso del manufatto opportunamente umidificata; l’altro elettrodo è
costituito da una delle barre d’armatura, che viene scoperta in un punto in
modo da poter essere collegata con il voltmetro che misura la differenza di
potenziale.
Analisi chimiche, tenore di cloruro
Analisi chimica su carotaggi. I carotaggi vanno eseguiti sia nelle zone con
calcestruzzo ammalorato che in quelle di calcestruzzo sano; sulle carote
dovranno essere eseguite analisi chimiche sezione per sezione procedendo
dall'esterno verso l'interno, in modo da determinare la quantità di cloruro
presente a diverse profondità.
In alternativa il calcestruzzo può essere prelevato mediante un trapano,
raccogliendo la polvere prodotta forando a differenti profondità.
La valutazione qualitativa della presenza o meno di cloruro sull'intera
lunghezza della carota può essere condotta con fluoresceina, come indicato
nella UNI 7928.
Per la valutazione quantitativa del cloruro presente occorre eseguire un'analisi
chimica del calcestruzzo (su carote oppure su prelievi di polvere, si veda la
norma UNI 9944) relativamente alle sezioni che interessano. L'interpretazione
dei dati forniti dall'analisi chimica può fare riferimento alla UNI 8981 parte 5a
(Tabella 3 della Norma) In mancanza di informazioni precise sulla
composizione del calcestruzzo, si potrà considerare che la quantità di cloruro
presente rispetto al peso del cemento è circa 7 volte più alta di quella rispetto
al peso del calcestruzzo.
Carbonatazione
La diagnosi si effettua eseguendo un test colorimetrico con fenolftaleina su
carotaggi o su frammenti di calcestruzzo, con le modalità del testo UNI 9944,
spruzzando una soluzione idroalcolica di fenolftaleina su una superficie
perpendicolare alla superficie di estradosso dell'elemento strutturale. La
soluzione con fenolftaleina colora di rosso il calcestruzzo se la pasta di
cemento è alcalina (pH> 10.2) e rimane incolore se viene a contatto con un
calcestruzzo avente pH < 8.6 nel quale per effetto della carbonatazione il
Ca(OH)2 si è completamente trasformato nel CaCO3.
Attacco Solfatico
L’attacco solfatico si verifica in presenza di acque marine, di terreni con tenore
di SO42->di 0,2%, di ambienti industriali che emettono nell’atmosfera gas ricchi
di SO2 e/o SO3, ma può verificarsi anche quando il solfato è presente
all’interno del calcestruzzo per l’errata composizione degli ingredienti.
L’attacco solfatico si manifesta attraverso un rigonfiamento del conglomerato,
soprattutto nelle zone corticali, a causa di tre reazioni distruttive: formazione di
gesso biidrato, formazione di ettringite e formazione di thaumasite.
Nel processo di degrado si riconoscono tre livelli:
in un primo stadio il degrado si presenta sotto forma di una fessurazione
diffusa, priva di una direzione preferenziale;
in un secondo stadio la fessurazione è accompagnata da rigonfiamenti dello
strato corticale, che alterano la planarità delle superfici ed aumentano
l’ampiezza delle fessure in seguito al fenomeno del rigonfiamento;
il terzo ed ultimo stadio è caratterizzato da distacchi e sfaldamenti dello strato
corticale.
Indagini
Esecuzione di carotaggi sia in aree con calcestruzzo sano che
ammalorato, e successiva valutazione del tenore di solfato presente,
sezione per sezione, lungo la carota prelevata.
In tal modo è possibile rilevare se il solfato proviene dall’ambiente esterno
o se è già contenuto all’interno del calcestruzzo, per l’errato impiego di uno
dei suoi componenti; nel caso il solfato provenga dall’ambiente esterno, è
possibile valutare a che profondità è penetrato all’interno del calcestruzzo.
La seconda operazione prevede l’utilizzazione della diffrattometria a raggi
X su elementi di calcestruzzo degradati.
Questa analisi permette di definire il tipo di sostanza che si è formata per
combinazione dello ione solfato e
conseguentemente il grado di gravità dell’attacco.
Reazione alcali-aggregato (ASR)
In ambiente umido la presenza di alcali (sodio e potassio) nel cemento e di
silice reattiva (opale,calcedonio e certe forme di quarzo) negli aggregati innesca
la cosiddetta reazione alcali-silice.
Il degrado si può manifestare sotto forme distinte.
Per strutture massive contenenti una quantità rilevante di aggregato reattivo
distribuito con omogeneità nel conglomerato: fessurazione diffusa (a carta
geografica), accompagnata da un rigonfiamento (soprattutto nelle zone più
esposte all’umidità ambientale).
Per elementi strutturali armati: formazione di fessure lineari parallele al lato
lungo del manufatto (ad esempio su pilastri si formano fessure sulla mezzeria
delle facce verticali). Se invece gli aggregati reattivi sono pochi e situati in
vicinanza della superficie esposta all’umidità, il degrado si manifesta nel
sollevamento e successiva espulsione di una piccola area di calcestruzzo che
circonda l’inerte reattivo (pop out).
Poiché il decorso della reazione alcali-aggregato richiede in genere tempi molto
lunghi (da qualche mese a qualche decina di anni), il fenomeno si presenta
molto insidioso, in quanto comporta il degrado della struttura quando essa è
ormai da tempo in pieno servizio.
Indagini
Dopo una prima indagine visiva, la diagnosi viene condotta eseguendo
un’analisi chimica ed un’analisi diffrattometrica a raggi X, per escludere
che il fenomeno del rigonfiamento sia stato provocato dall’accidentale
presenza di gesso o di anidride dell’aggregato; per confermare la
reazione ASR si deve individuare la silice reattiva nell’aggregato,
oppure la presenza di gel di silice nei prodotti di reazione, o eseguire
un test accelerato su un provino ricavato dal calcestruzzo.
Azione di acque aggressive
Tutte le acque naturali contengono una certa quantità di anidride carbonica.
Il carbonato di calcio,contenuto nel calcestruzzo, in contatto con un’acqua ricca
di anidride carbonica libera, e quindi di acido carbonico, porta alla formazione di
bicarbonato di calcio, sale molto solubile e pertanto facilmente dilavabile. Il
dilavamento della calce ed in genere di tutti i sali di calcio, consiste in una
parziale rimozione della pasta cementizia portando ad una sensibile
degradazione del materiale.
Il riconoscimento si basa essenzialmente sull’osservazione visiva della superficie
del calcestruzzo che si presenterà con gli inerti in vista più o meno sporgenti a
seconda dell’entità dell’attacco.
Cicli gelo – disgelo
Quando l’acqua comincia a gelare in una cavità capillare della pasta di
cemento, l’aumento di volume richiederebbe una dilatazione della cavità pari
circa al 9% del volume di acqua gelata; si genera perciò una pressione
idraulica, che però non è la sola causa dell’espansione della pasta di
cemento: la pressione osmotica, dovuta alle differenze di concentrazione del
sale nel fluido dei pori, e l’effetto capillare, che implica una migrazione su
larga scala dell’acqua dai pori piccoli alle cavità più grandi, sono ugualmente
responsabili dell’espansione dei corpi porosi.
Anche gli aggregati costituiti da roccia porosa, pietra arenaria, calcari e scisti
possono essere interessati dallo stesso fenomeno.
Questo tipo di degrado si manifesta con modalità diversa a seconda che
siano presenti o meno Sali disgelanti: se questi ultimi non sono presenti, i
cicli, per effetto dell’aumento di volume dell’acqua, provocano un progressivo
sfarinamento della pasta cementizia della superficie del manufatto, in modo
tale da far sgretolare la frazione di malta ed evidenziare l’aggregato grosso; in
presenza dei suddetti sali si verifica il distacco e sollevamento di strati
corticali di calcestruzzo.
L’osservazione visiva, oltre al tipo di esposizione, permette di riconoscere il
fenomeno.
Azione del fuoco
E’ necessario determinare come l'azione del fuoco abbia ridotto la resistenza
meccanica del calcestruzzo a diverse profondità rispetto alla superficie di
estradosso.
Indagini meccaniche per misurare la resistenza a compressione (mediante
carotaggio o altre tecniche adeguate)
Indagini chimiche, tendenti ad individuare trasformazioni dei composti che
costituiscono la pasta legante o gli aggregati, sempre a diverse profondità
all'interno della struttura.
Effetto del sisma-urti
A seguito del sisma si richiedono generalmente soltanto indagini volte a
determinare la resistenza a compressione del calcestruzzo e l'effetto
complessivo del fenomeno dal punto di vista strutturale.
Effetti di erosione ed abrasione
Anche in questo caso la natura dei fenomeni è conosciuta; le indagini
necessarie sono generalmente solo quelle occorrenti per individuare la
profondità della sezione della struttura da ricostituire.
Condizioni della struttura e Metodi di intervento
A seguito dell'esecuzione delle indagini, si saranno determinate le condizioni
della struttura, che generalmente non presenterà situazioni di degrado
omogenei in tutti i suoi elementi strutturali così da richiedere in linea di massima
diversi metodi di intervento in funzione del tipo, profondità ed estensione del
degrado:
- Senza danno in superficie
- Superficialmente degradata
- Mediamente degradata
- Profondamente degradata
Per ogni tipo di degrado sarà possibile avere danno localizzato, esteso o
generalizzato: anche questo aspetto condiziona la scelta dei prodotti
Senza danno in superficie
Qualora si riscontri che
l'ammaloramento è praticamente nullo, come si può verificare per opere di
recente costruzione,
oppure che la struttura risulta ancora in buone condizioni e senza degrado
superficiale,
Se le indagini hanno rivelato la presenza di uno spessore di calcestruzzo
carbonatato (purché inferiore al copriferro, per le opere in cemento armato),
sarà da prevedere, anziché un intervento di ripristino, semplicemente un
intervento di protezione superficiale per evitare l’insorgere ed il procedere dei
fenomeni di degrado.
Superficialmente degradata
Qualora le indagini abbiano rivelato assenza di contaminazione profonda
e la presenza di degrado limitato ad uno strato corticale di spessore
esiguo (ad esempio da 1 fino a 10 millimetri) il metodo di intervento
consiste nella rasatura , cioè nell'applicazione di uno strato di prodotto da
restauro di spessore limitato.
Situazioni di questo tipo si riscontrano a seguito dell'azione di un numero
limitato di cicli di gelo/disgelo, di debole attacco chimico, di condizioni di
esercizio che comportano abrasione ed erosione, di elementi strutturali in
cui alcuni ferri di armatura (staffe) risultano fin dall'inizio collocati troppo
vicino alla superficie (copriferro da 0 a due ¸ tre millimetri)
Mediamente degradata
Viene qualificata mediamente degradata una struttura in cui i problemi di
ammaloramento comportino la rimozione e la sostituzione di spessori
consistenti di calcestruzzo (da 1 fino a cinque centimetri).
Tale tipo di degrado può essere prodotto da avanzati fenomeni di
corrosione in atto, da reazioni chimiche espansive, da prolungati e
numerosi cicli di gelo/disgelo, da problemi di erosione in strutture
idrauliche e anche da azioni meccaniche rilevanti.
La necessità di rimuovere spessori di calcestruzzo consistenti può
derivare anche dalla presenza di strati di materiale contaminato da cloruri
o carbonatati .
I metodi d’intervento che vengono utilizzati sono: lo spruzzo ed il rinzaffo
(applicazione manuale) quando si interviene su elementi strutturali
verticali o all’intradosso di elementi orizzontali, o il colaggio quando si
interviene all’estradosso di elementi orizzontali.
Profondamente degradata
Qualora i fenomeni descritti per le strutture mediamente degradate siano
in atto ad un grado avanzato interessando spessori di calcestruzzo
superiori ai 5 centimetri, dovranno essere utilizzati appositi prodotti
contenenti aggregato dal diametro massimo intorno ai 10 millimetri
(betoncini) all’aumentare degli spessori (>10 cm) d’intervento si
utilizzeranno degli appositi calcestruzzi a stabilità volumetrica.
I metodi d’intervento che vengono utilizzati sono: il colaggio quando si
interviene all’estradosso di elementi orizzontali, l’incamiciatura quando si
ripristinano elementi strutturali verticali o si interviene all’intradosso di
elementi orizzontali.
Riparazioni corticali
•
•
in questo caso il problema consiste nel ripristinare lo strato copriferro
nel modo più rapido, affidabile ed economico.
Si tratta di un’operazione semplice solo all’apparenza in quanto la
soluzione adottata deve assicurare le seguenti prestazioni:
–
–
–
–
•
buona protezione anticorrosiva ai ferri di armatura
ottima adesione al sottofondo
modulo elastico sufficientemente basso
elevata impermeabilità
dal punto di vista applicativo, inoltre, viene richiesto
–
–
–
–
facile lavorabilità anche sopra testa
rapida presa tale da consentire continui riporti
assenza di sfridi e ricadute
perfetta e facile finitura
prodotti per applicazione a mano
prodotti per applicazione a spruzzo
Riparazioni strutturali
•
•
•
snervamento dei ferri di armatura:
l’armatura esistente deve essere integrata con
ulteriore armatura, che può essere sia
metallica, sia in fibre di carbonio. Tale
armatura
addizionale
va
incollata
monoliticamente alla struttura mediante
resine epossidiche
ricucitura di lesioni passanti:
ripristino la monoliticità della struttura
iniettando un’apposita resina epossidica fluida
all’ interno della lesione, preventivamente
pulita e sigillata superficialmente
ripristino di sezioni erose o degradate:
ricostruzione
della
sezione
mancante
utilizzando materiali ad elevata resistenza a
compressione, idonei a sopportare anche a
brevi stagionature carichi elevati, e ripristinare
ove necessario i ferri di armatura mediante
l'applicazione di piastre metalliche esterne.
Materiali per la riparazione
Sono attualmente disponibili tre famiglie di prodotti:
• malte cementizie monomodificate, mono e bicomponenti;
• malte cementizie plurimodificate con polimeri sintetici, tricomponenti;
• malte sintetiche.
Le malte cementizie possono essere modificate con:
• Riduttori d’acqua di qualità e reattivi pozzalanici micronizzati (fumo di silice, ceneri
volanti ecc).
• Inibitori di corrosione in grado di assicurare il giusto ambiente alcalino nella zona
adiacente il ripristino.
I vantaggi delle famiglie di malte
Sintetiche:
●
●
maggiore resistenza a trazione e compressione a breve termine;
migliore resistenza chimica.
Cementizie:
●
●
●
coeff. di dilatazione termica simile al calcestruzzo;
permeabilità al vapore;
maggiore resistenza al fuoco.
Tutti i tipi di malte si deformano per effetto dei carichi, ma solo i prodotti a base
cementizia subiscono deformazioni anche per ritiro da essiccamento.
In generale una malta con modulo elastico inferiore a quello del calcestruzzo garantisce
una migliore adesione al supporto.
Al contrario nel caso di restauro statico si devono utilizzare malte con modulo elastico
uguale o maggiore di quello del calcestruzzo da riparare.
Inibitori migranti di corrosione
• Essi agiscono sui ferri d’armatura in modo da impedire l’innesco di fenomeni di
corrosione, allungando di fatto la vita utile delle strutture.
• Sono disponibili nella versione additivo per c.a. (opere nuove) e come vernice
impregnante (opere esistenti)
La verniciatura
vernici a base acrilica in dispersione acquosa specifiche per il trattamento
protettivo del calcestruzzo esposto in atmosfera aggressiva. Fortemente
protettiva nei confronti della carbonatazione, impermeabile all’acqua, ai gas
aggressivi, permeabile al vapore
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