Appunti di Fondamenti di Tecnologia dell'Architettura

CALCESTRUZZO

-calcestruzzo

-calcestruzzo armato

-calcestruzzi armato precompresso

-calcestruzzi speciali usati per grattacieli, oggigiorno



Non sono più fatti di acciaio

STRUTTURA

CEMENTO(legante) – ACQUA – AGGREGATI (oggigiorno tendenza ad usare additivi)

Cemento(legante idraulico) resiste a contatto con l’acqua, una volta a contatto con l’acqua si lega e compatta gli aggregati

Dalla sezione del calcestruzzo, ci sono dei vuoti. Quando la betoniera gira entra l’aria, non tutta l’ aria va via , meno ce ne più

la resistenza meccanica è elevata, bolle non collegate tra di loro , non danno probelmi se non per la resistenza meccanica

Livello microscopico: Pasta cementizia presenta degli aghetti che si intrecciano tra loro con la presenza di vuoti che sono dei

pori ( pori capillari). Questa struttura dei pori può essere modificata agendo su due parametri: dal rapporto di acqua che

metto nel cemento, più acqua metto le particelle di cemento sono più lontane. Il cemento quando reagisce con l’ acqua forma

degli aghetti e se le particelle sono vicine è più facile che si aggregano e creano una struttura molto più compatta.

Mettere poca acqua nell’ impasto più lo si tiene a contatto con l’acqua più si formano gli aghetti



Fondamentale stagionare in ambiente umido, vuole acqua, processo di idratazione

La porosità determina:

-proprietà meccaniche

-permeabilità

-degrado/durabilità

-conducibilità termica

Armature che ci sono dentro il calcestruzzo , armature spesso utilizzate in acciaio.

Resiste a compressione e dando armatura resiste anche a trazione. Calcestruzzo fa da riparo alle armature la corrosione



non avviene perché il calcestruzzo è un materiale fortemente alcalino , pH 13-14. L’armatura inizialmente non si può

corrodere, è come avere un acciaio inossidabile.

CEMENTO

Ogni tipologia di cemento è individuata da una sigla che specifica quale tipo di cemento si stia trattando.

Presenza di un numero in cui rappresenta le proprietà meccaniche rilevate dopo 28 gg – stagionatura- lasciati in una camera

con 90% di umidità

Calcestruzzo fresco

Caratteristiche importanti:

-fluidità e scorrevolezza (lavorabilità) – (uso cono di Adam per determinare la lavorabilità, classi di lavorabilità da 1-5, slump

più è basso più è lavorabile)

-coesione (segregazione) --80% di calcestruzzo formato da aggregati

-compatibilità (facile rimozione dei vuoti) per compattarlo si usano strumenti che agitano il calcestruzzo e in questo modo si

rimuovono i vuoti.

stagionatura

Una volta tolti i vuoti bisogna promuovere l’idratazione (fondamentale per garantire prestazioni)

Metodi per promuoverle:

-lasciare i casseri per tempi più lunghi (uso tetrapak)

-coprire il getto con teli di plastica

-tenere bagnato il getto

-Additivi stagionati

Calcestruzzo indurito

Proprietà : -resistenza meccanica

-resistenza ambiente

Fattori principali:

a/c, compattazione, stagionatura, tipo di cemento, aggregati, utilizzo di additivi (aeranti)

Ci sono delle designazioni che classificano i vari tipi. Rappresentanti con una C e due numeri. Es C3036 30 resistenza di un

cilindro, 36 resistenza di un cubo anglosassoni usano la resistenza su cilindro, noi la resistenza sul cubo

paesi

Come si fa a valutare le proprietà meccaniche ..tramite prove meccaniche ,controlli obbligatori per legge ( su prelievi

effettuati in fase di getto, si riempiono nelle cubettiere, stagionate per 28 gg)

Un grosso problema al calcestruzzo è quello legato al degrado . la protezione che il calcestruzzo da alle armature non è

infinita. Uno degli agenti è l’anidride carbonica la quale abbassa l’alcalinità.

Come limitare tutto ciò? :tenere basso l rapporto acqua – cemento, spessore di copriferro, stagionatura

Con il calcestruzzo si può modificare l’aspetto esterno, fatto anche da Le Corbusier

Per applicazioni speciali possono essere usati calcestruzzi speciali

-calcestruzzi ad alta resistenza HPC

-calcestruzzi autocompattanti SCC

-calcestruzzi fibro-rinforzati FRC

-calcestruzzi leggeri LWC

-Calcestruzzi ‘trasparenti’

Ci sono anche calcestruzzi sostenibili con per esempio l’utilizzo di aggregati ecc Caratteristiche chimiche e fisiche:

-recupero egli scarti edili(aggregati) -buona resistenza chimica

-sfruttamento delle ceneri( da rifiuto) - bassa conducibilità termica

MATERIALI CERAMICI - alta resistenza elettrica

Proprietà meccaniche: -suscettibilità alla rottura per shock

termico (si dilatano ecc a seconda della

temperatura)

-Anisotropi(buona resistenza a compressione)

- scarsa a trazione,

- durezza e fragilità, bassa tenacità STRUTTURA

A differenza del calcestruzzo si hanno pori più grandi,

entra più facilmente l’acqua. (porosità aperta- chiusa ,

ci sono sempre i pori ma vengono chiusi)

Tra le particelle ci sono legami forti spiega la bassa

conducibilità termica ed elettrica

Per fare un ceramico si parte dall’argilla(roccia

naturale) . Forte legame con l’acqua. Per preservare la

forma bisogna cuocerlo perché nel momento in cui

viene a contatto con un materiale plastico riprende la

sua forma originale. La cottura deve essere fatta ad

almeno 600°. Oltre all’argilla ci sono altri costituenti che possono essere aggiunti all’impasto ci sono gli smagranti(per ridurre

la plasticità) o i fondenti (aumentare la percentuale di parte fusa) . A seconda del materiale che si vuole ottenere varia la

composizione delle materie prime.

Come si possono ottenere elementi di tipo ceramico ,

ci sono diversi processi:( pressatura(si parte da

un’argilla contenente poca acqua), estrusione, colaggio

quando le geometrie sono complesse)

Dopo la formatura c’è il processo di asciugatura, si

cuoce LATERIZI

Sono materiali da costruzione molto utilizzati (murature, solai, rivestimenti..)

Forma regolare , dimensioni e peso tali da consentire una facile messa in opera

MP: argille comuni(caratteristica sufficiente plasticità)

(sostanze indesiderate: solfati liberi, cloruri..)

Importante : dopo la cottura il materiale deve avere opportuna porosità( resistenza meccanica e al gelo, adesione con malta)

Degradano soprattutto per fenomeni fisici

(incrostazioni ecc.)

LA STRUTTURA PORTANTE IN ELEVAZIONE VERTICALE PUNTIFORME

Si inizia a salire verso l’alto e capire come si costruisce un edificio. Abbiamo visto cosa c’è sotto il terreno di campagna

fondazioni ,muri controterra. Ora vedremo quali elementi sono in grado di scaricare i pesi sotto il piano di calpestio.

classe di unità tecnologica =

Fondazioni puntiformi, continue .. struttura portante

Stiamo ancora parlando dell’ossatura dell’edificio Unità tecnologica= struttura di

elevazione

Classi di elementi tecnici: struttura in

A cosa servono? elevazione verticale

Trasferire i carichi dell’edificio , quelli che partono dalla copertura e che vengono assorbiti da tutti quelli degli altri piani

intermedi. Tutto il peso si trasferisce o concentrato o diffuso e deve trovare alla base dell’ edificio forze uguali e contrarie

mediate dalle fondazioni(punto di equilibrio)

-Sostenere i solai dei vari piani dell’edificio e la copertura

-trasmettere alle fondazioni le sollecitazioni che derivano dei pesi propri e dei carichi accidentali

MURATURA PORTANTE Muri, setti e in fondazione di tipo continua – PILASTRI elementi puntiformi che sotto hanno dei

plinti e possono essere realizzati con materiali differenti .. calcestruzzo che deve essere armato , acciaio, laterizio, una volta

anche in pietra, possono essere realizzati anche in legno.

Quando devo costruire in altezza si tende a costruire con pilastri ovvero con un sistema puntiforme

Nel passato..

Edifici noti in cui si vede come già in passato si costruiva.. struttura con muri continui(a sinistra)- struttura puntiforme (a

destra)

#Palazzo dei diamanti, Ferrara , chiamato così per la presenza del bugnato , periodo rinascimentale su disegno di Biagio

rossetti; #Palazzo pitti, Firenze, periodo rinascimentale, sotto i conci di pietra sono più grossi rispetto a quelli che stanno più

in alto, man mano che si va in alto le dimensioni

della pietra diventano più piccole – edifici

rinascimentali costruititi in pietra. #partenone;

#al di sopra abbiamo un esempio di gotico

--due modalità diverse di costruire edifici

Requisiti delle strutture portanti: si risponde ai requisiti con delle prestazioni

-resistenza meccanica devono essere in grado di reggere tutti i pesi che arrivano dall’alto



-resistenza al fuoco almeno per un certo periodo



-benessere termoigrometrico.. fa riferimento a quello di tipo continuo

-benessere acustico

-durabilità un 100 di anni più o meno



-integrabilità degli elementi tecnici opportuno integrare degli elementi tecnici es. impianti

sarebbe

.. l’impianto non deve attaccare la struttura portante

-conformità degli spazi … legato soprattutto a struttura in elevazione di tipo continuo

-protezione degli agenti esterni

I punti sopra citati non hanno un ordine di priorità

Le Sollecitazioni sono prodotte da tutte le azioni che agiscono sull’edificio

Azioni principali: Azioni complementari:



-carichi permanenti legati al peso proprio -azione del vento può diventare

dell’edificio un’azione principale quando si ha a

che fare con zone con molto vento

- carichi di esercizio tutti i pesi aggiunti al

carico permanente quando l’ edifico viene -variazioni termiche

usato es. le persone -ritiro

-neve -fenomeni viscosi Da essere tenuto in

-spinta del terreno la quale arriva da sotto considerazione dal

-imperfezione dei vincoli

o dai lati( in questo caso ci sono i muri direttore dei lavori

controterra) -difetti di montaggio

-effetti dinamici in cui fanno parte anche

le forze dei terremoti Mantenimento delle condizioni di equilibrio

-materiali e tecnologie impiegate

-tecniche costruttive

-condizioni dell’ambiente (clima, suolo..)

Setti, muri portanti,

setti di irrigidimento, si può

costruire con blocchi o con

elementi più grandi, il sistema è

sempre lo stesso che deve

essere irrigidita. Su questi muri gravano i carichi, si diffondono su tutto il perimetro della struttura

in questo caso invece le forze vengono concentrate tutte in un solo punto, il

pilastro raccoglie le sollecitazioni che derivano dal solaio , scaricate sulle

travi che a sua volta le porta sui pilastri. Il nostro pilastro lavora con gli