Appunti di Tecnologia dei materiali e degli elementi costruttivi

CARATTERISTICHE

1. Gelività: dovuta alla porosità del calcestruzzo, favorita da un eccessivo rapporto

acqua/cemento, per limitare i danni si usano additivi aeranti

2. Densità: 2000/2400 Kg/m3 > per impieghi dove non è necessaria un’elevata

resistenza meccanica si possono usare cls alleggeriti

- intervento sugli inerti

1. inerti speciali leggeri

2. aggregati di materiali frantumati e sottoposti a cottura

3. eliminando gli inerti fini

- areando il getto con additivi

3. Conduttività termica: 1/1.6 W/mK 11

ASPETTO DEL CALCESTRUZZO

1. Faccia a vista: senza la necessità di ulteriori strati di rivestimento, in questo caso

assume particolare importanza il colore del cemento e della sabbia nonché

l’accuratezza della messa in opera > tende a degradarsi

2. Cassaforma matrice: utilizzando casseforme in legno la superficie a vista del cls

riproduce le fibrature del legno. Impiegando speciali guaine in materiale plastico la

superficie della cassaforma a contatto col conglomerato può essere caratterizzata da

disegni a rilievo che lasciano la loro impronta sul manufatto finito

COMPATTEZZA DEL CALCESTRUZZO: un insieme di fattori ne determinano la

compattezza che condiziona la durevolezza dei manufatti e la loro resistenza meccanica

- granulometria inerti: gli inerti devono essere selezionati in modo che quelli più piccoli

vadano a ridurre gli spazi vuoti che porta a un aumento della resistenza meccanica

- lavorabilità

- dosaggio legante

- rapporto acqua cemento

- messa in opera

- effetto parete

TIPOLOGIE CALCESTRUZZI

1. Preconfezionati:

- CR: calcestruzzi a prestazione garantita

- CD: calcestruzzi a composizione richiesta

2. Innovativi:

- FRC: fibrorinforzato

- biossido di titanio: contribuisce al disinquinamento dell’aria, autopulente

- trasparente

CALCESTRUZZO ARMATO: ha permesso lo sviluppo del movimento moderno e si ottiene

inglobando nel calcestruzzo un’armatura metallica

- Caratteristiche:

1. Acciaio: elevata resistenza a trazione e compressione

vulnerabilità al fuoco e all’ossidazione

2. Cls: elevata resistenza a compressione

protegge l'acciaio

Cls e acciaio hanno una mutua aderenza che entro certi limiti impedisce gli scorrimenti e

permette la trasmissione e degli sforzi

L'aderenza è salva anche in caso di variazione di temperatura visto che i coefficienti di

dilatazione termica dei due materiali sono identici

- Armatura:

1. Principale: resistenza a trazione

2. Secondaria: resistenza a taglio e torsione

3. complementare: collegamento e ripartizione carichi di compressione

L'armatura viene realizzata mediante tondini di diametro variabile da 4 mm a 30 mm e di

lunghezza di circa 12 m

1. Lisci

2. Ad aderenza migliorata 12

COPRIFERRO E INTERFERRO: dimensioni in cm per ambienti aggressivi

GIUNZIONI: realizzate nelle zone meno sollecitate

DISARMO: deve essere graduale, in modo da evitare azioni dinamiche, e non deve avvenire

prima che la persistenza del conglomerato abbia raggiunto il valore necessario in relazione

al tipo di struttura e al suo impiego > per facilitare il disarmo le pareti interne della

cassaforma vengono trattate con sostanze oleose dette disarmanti

CARBONATAZIONE DEL COPRIFERRO: quando il cls non è sufficientemente compatto ed

il copriferro è di modesto spessore può verificarsi il fenomeno di carbonatazione > la

carbonatazione produce un abbassamento del ph del copriferro che rende vulnerabile

l'armatura ai processi corrosivi

DUREVOLEZZA:

1. Usare calcestruzzi compatti con idoneo spessore di copriferro

2. Usare armature protette verso la corrosione

RESTAURO:

1. Individuazione della parte di cls carbonato con la fenolftaleina

2. Asportazione del cls carbonato fino al rinvenimento dei ferri

3. Pulizia dei ferri con idrosabbiatura

4. Applicazione della vernice anticorrosiva e dell’aggrappante per la malta

5. Bagnatura a saturazione del cls esistente

6. Ripristino della sagoma con malte tissotropiche a presa rapida

7. Rasatura con malta antiritiro ad elevata resistenza alla CO2

8. Applicazione di vernice elastica idrorepellente e resistente ai raggi ultravioletti

LIMITI: nel calcestruzzo armato il calcestruzzo è sfruttato per fini strutturali sono in minima

parte > questo aumenta notevolmente il peso proprio della struttura > inoltre l’aderenza tra

acciaio e calcestruzzo viene meno quando le sollecitazioni di trazione nell'armatura sono

rilevanti ed i suoi allungamenti non possono essere seguiti per aderenza al cls > in questi

casi il cls si lesiona in zona tesa > questo impedisce l’impiego di acciai ad alta resistenza

CALCESTRUZZO ARMATO PRECOMPRESSO: per ridurre le sollecitazioni del

calcestruzzo, mediante la tesatura di cavi di acciaio ad altissima resistenza

1. Armature pre tese: prima che il cls venga gettato nella cassaforma

2. Armature post tese: dopo che il cls ha compiuto la stagionatura 13

- Vantaggi:

1. Eliminazione degli sforzi di trazione nel cls

2. Riduzione della dimensione delle travi e quindi del peso proprio della trave

3. Possibilità di collaudo preventivo della struttura

4. Migliore comportamento in esercizio

- Svantaggi:

1. Costo maggiore

2. Necessità di maestranza qualificate

- IL LATERIZIO E I MATERIALI CERAMICI 17.10

ARGILLA: roccia sedimentaria clastica non cementata, composta dai sedimenti più fini

presenti sulla superficie terrestre accumulatisi per:

1. Decantazione in acqua

2. Azione di ghiacciai e venti

È formata da silicati idrati di Alluminio, contenenti minerali argillosi > ai minerali argillosi è

dovuta la plasticità delle argille e la loro capacità di acquistare e perdere facilmente acqua. A

seconda del minerale argilloso presente e della sua percentuale, variano le proprietà delle

argille e i loro impieghi

- Formazione:

1. Parte attiva: plastica, formata da particelle finissime

→ se prevale: grassa

- subisce un eccessivo ritiro durante la cottura

- si possono usare prodotti smagranti come sabbia, polvere di

carbone o di argilla cotta

2. Parte inerte: formata da minerali allo stato cristallino

→ se prevale: magra

- scarsamente lavorabile

- non resiste alle alte temperature

- Impieghi:

1. Adobe: formata in stampi e cotta al sole, impasto di argilla, sabbia e paglia essiccata

al sole utilizzata da molte popolazioni in ogni epoca per costruire mattoni

2. Pisé: posta in casseforme pressata, si basa sulla realizzazione di mura con terra

poco umida compattata con appositi strumenti, dentro casseforme lignee di limitata

altezza e smontabili

- Plasticità: capacità di essere lavorabile e plasmabile mediante l’aggiunta di acqua

CICLO PRODUTTIVO DEI PRODOTTI CERAMICI: l'argilla viene modellata, essiccata ed

infine cotta in fornaci ad alta temperatura

- Cottura: durante la cottura le sostanze più facilmente fusibili danno vita ad una

massa vetrosa che riveste i granuli delle sostanze non fusibili così, a cottura

avvenuta, la struttura del materiale risulta costituita da una o più fasi cristalline e da

una fase vetrosa 14

1. Fase vetrosa: conferisce insieme a resistenza meccanica e impermeabilità fragilità

2. Fase cristallina: conferisce minore dilatabilità, refrattarietà e durezza

COLORE: determinato da

1. Composizione dell’argilla

2. Tempo di cottura

3. Temperatura di cottura

4. Percentuale di ossigeno

- Albasi: mattoni poco cotti, di colore giallo chiaro, poco resistenti e porosi > bassa

concentrazione di ferro

- Mezzani: cottura ottimale, di colore rosso, sonori alla percussione e molto resistenti

- Ferrioli: troppo cotti, di colore bruno, pesanti, poco porosi, parzialmente vetrificati,

con scarsa aderenza alle malte > alta concentrazione di ferro

CLASSIFICAZIONE

1. Pasta porosa

- ordinaria > terrecotte

refrattari

- fine > faenze

terraglie

2. Pasta compatta

- ordinaria > gres

klinker

- fine > porcellana

vitreous china

→ La compattezza dipende:

- temperatura di cottura

- durata della cottura

- composizione impasto

- metodo di impasto

→ La compattezza impartisce:

- impermeabilità

- resistenza all’usura

- resistenza meccanica

MATTONI: nelle murature i giunti verticali devono risultare sfalsati da corso a corso per

evitare ribaltamenti e contrastare eventuali cedimenti localizzati della muratura 15

1. Pieno

1. Semipieno

2. Forato

- Impieghi:

1. Murature portanti

2. Pareti di tamponamento

3. Partizioni interne

4. Finitura di facciate

BLOCCHI ALLEGGERITI: all’impasto di argilla sono mescolate sostanze che al momento

della cottura bruciano o volatilizzano lasciando dei vuoti (coibenza)

- Additivi:

1. Polistirolo

2. Sansa esausta di olive

3. Segatura

→ alte prestazioni isolanti e termiche

BLOCCHI RETTIFICATI: sottoposti a un processo meccanizzato che ne rendono le facce di

contatto perfettamente lisce e complanari. Questo procedimento permette di ottenere dei

prodotti estremamente precisi con una ridottissima tolleranza dimensionale. La muratura in

blocchi rettificati è caratterizzata da una posa praticamente a secco che rende più rapida e

pulita l’operazione di costruzione. Il sistema è composto da elementi in laterizio e completato

dal collante, dagli attrezzi livellatori e dalle maniglie per facilitare la presa dei blocchi.

SOLAI

1. Tavelloni

2. Tavelle (controsoffitti)

3. Pignatte: elementi di alleggerimento nei solai

4. Pannelli 16

COPERTURE

PAVIMENTAZIONI

1. Pianelle

2. Mattoni

3. Listelli in laterizio su rete

4. Pavimenti drenanti

CARATTERISTICHE PRESTAZIONALI DEL LATERIZIO

1. Resistenza a compressione: determinata sul solo mattone o blocco in direzione

parallela alla direzione di posa

2. Resistenza a compressione della muratura: è funzione del tipo di malta impiegata

3. Resistenza all'usura: dipende dalla compattezza del laterizio e da eventuali finiture

4. Imbibizione: caratteristica di un materiale immerso in un liquido a lasciarsi penetrare

dal liquido e a trattenere lo stesso ad immersione interrotta > i materiali a pasta

porosa hanno un elevato potere di imbibizione e elevato potere igroscopico

5. Assorbimento: proprietà di un materiale a lasciarsi penetrare per capillarità >

materiale con spiccate doti di assorbimento > igroscopico

6. Conduttività termica: proprietà termofisica che esprime l'attitudine di un materiale a

trasmettere il calore, aumenta all'aumentare della densità del materiale

7. Efflorescenza: fenomeno che si verifica quando i sali solubili presenti nel mattone

vengono in superficie per effetto