Cementi di miscele, calcestruzzo e porosità

Porosità, resistenza meccanica e permeabilità Acqua nei pori

I pori possono contenere dell’acqua che in realtà è una soluzione

alcalina con pH=13 poiché contenente NaOH e KOH.

Si può classificare l’acqua contenuta nei pori e le sue funzioni in

esso determinando le dimensioni del poro stesso:

Evaporazione dell’acqua determina un problema per la struttura perché porta al

collasso del poro che è proprio sostenuto dall’acqua chimicamente legata. Se

acqua evapora e poro collassa, allora poro acqua non può più entrare nel poro.

Evaporazione RITIRO DEL MATERIALE CALCESTRUZZO, causa problemi di fessurazione e

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quindi genero macromolecole porose. Se ritiro è contrastato da dei vincoli si ha che la

trave si cricca- frattura disomogeneamente perché nascono sforzi interni.

Porosità si ripercuote sulla resistenza meccanica e sui processi di penetrazione degli Cementi di Miscela

agenti aggressivi nella pasta di cemento e quindi i conseguenti fenomeni di

degrado. Si ottengono per macinazione del clinker di cemento portland a cui si

Mentre però la resistenza meccanica dipende da tutta la porosità, la permeabilità aggiungono degli aggregati che spesso sono sottoprodotti di altri processi

dipende solo dai macropori. Se dunque si riuscisse ad ottenere un calcestruzzo con produttivi che andrebbero eliminati e quindi riduco il consumo energetico che

solo micropori, non avrei degrado. Altrimenti posso fare in modo tale che macropori sarebbe maggiore per produrre cemento portland puro.

non siano comunicanti tra loro ma siano collegati da micripori e quindi impediscono Possibili aggiunte sono:

passaggio agenti aggressivi (segmentazione dei pori), .

cioè diminuisco permeabilità 1- Materiali pozzolanici:

Per ridurre la permeabilità si possono modificare due fattori che determinano la • Pozzolana naturale: origine piroclastica: che è un materiale naturale, di

porosità: la stagionatura e il rapporto acqua cemento che ha maggiore influenza. origine vulcanica derivanti dalla sedimentazione di depositi piroclastici

Problemi per la durabilità del calcestruzzo incoerenti (pozzolane flegree) o compatti (tufi napoletani) o di origine

permeabilità degli agenti aggressivi che porta al degrado

MACROPORI biologica (scheletro siliceo di diatomee). Ha struttura silicea amorfa e

rallenta i processi di degrado

MICROPORI porosa, enorme sviluppo superficiale e quindi elevata reattività. Acquista

proprietà leganti solo quando reagisce con la calce (reazione pozzolanica

SEGMENTAZIONE DEI PORI: Macropori Non Comunicanti ) dando luogo a prodotti insolubili simili ai

Pozzolana + Ca(OH) + H O C-S-H

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prodotti dell’idratazione del cemento.

• Ceneri volanti: combustione del carbone: sono un sottoprodotto delle 3- lunghi tempi di maturazione (tranne per miscela con fumo di silice). Se non si

rispetta tale tempo, si ha che pori grandi.

centrali termoelettriche a carbone e consistono in polveri molto fini (1-100 4- Minore produzione di alcali che vengono consumati durante la reazione

μm; area superficiale specifica 300-600 m /kg) che vengono separate dai

2 del cemento portland con aggiunte. Determina il fatto che nei cementi

fumi attraverso dei filtri e successivamente raffreddate bruscamente in di miscela il pH è più basso perché in parte viene consumato durante la

modo tale da presentare una struttura vetrosa e quindi molto reattiva. reazione: è circa pH = 12,6-13

• Microsilice/fumo di silice: è prodotto pozzolanico che permette di creare 5- uso di cementi di miscela porta ad un’affinazione dei pori grazie ai

calcestruzzi a bassissima porosità. Sono un sottoprodotto dell'industria di prodotti di idratazione delle aggiunte che formano precipitati molto fini e

produzione al forno elettrico del silicio o delle leghe ferro-silicio che si ottiene quindi determinano diminuzione volume dei pori capillari. Da cu deriva:

dalla riduzione di SiO a SiO in fase gas e poi ossidata a dare→ SiO sotto

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2 2 - resistenza a penetrazione agenti aggressivi

forma di polvere finissima [0,1-10 μm] con struttura vetrosa e elevata attività

pozzolanica in quanto elevatissima superficie specifica 13000-30000 m /kg)

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2- Loppa granulata: scoria liquida del processo produttivo della ghisa