Conglomerati, Materiali e elementi costruttivi

I conglomerati

La categoria dei conglomerati (materiale composito ottenuto dalla miscelazione di diverse sostanze che, grazie a reazioni chimiche, si trasformano in materiale pastoso e informe) è composta da malta e calcestruzzo. I loro componenti principali sono acqua, leganti, aggregati e additivi.

Storia del calcestruzzo

Il calcestruzzo venne usato sin dall’antichità dai Romani, i quali lo impastavano con la pozzolana, come possiamo vedere nella cupola del Pantheon e la Basilica di Massenzio. Dopo i Romani, il calcestruzzo venne riutilizzato soltanto a partire dal XIX secolo, con “l'invenzione” del calcestruzzo armato.

Componenti del materiale

• Acqua: per la confezione dei conglomerati deve essere pura. L’uso di acqua non adatta può aumentare i tempi di maturazione e favorire la formazione di macchie dopo l’indurimento.
• Leganti: sono sostanze che hanno la proprietà di reagire chimicamente con l’acqua, formando cristalli che legano le parti di legante e queste con gli aggregati (fase di presa). A questa prima fase segue quella di indurimento del materiale. I leganti possono essere aerei e idraulici in base alla loro capacità di fare presa in presenza di aria o anche in ambienti umidi. A seconda della composizione del calcare e dal processo di trasformazione si ottengono diversi tipi di legante: gesso, calci aeree, calci idrauliche, cemento.
• Aggregati (o inerti): materiali granulari di diverse dimensioni che occupano i due terzi del volume dei conglomerati. Essi sono designati in base a: la granulometria, che è l’assortimento dei granuli in base alla loro dimensione, ad esempio la malta è caratterizzata da inerti fini e il calcestruzzo da inerti assortiti; l’origine, che può essere naturale, industriale o riciclato; la frantumazione, che consiste nel classificare gli inerti in base alla loro superficie spezzata o frantumata. Ogni aggregato possiede numerose proprietà, fisiche, meccaniche, termiche, chimiche e di durabilità che influenzano il conglomerato finale.

Proprietà fisiche degli aggregati

• Caratteristiche geometriche: gli aggregati vengono anche classificati in base alle loro dimensioni e forme.
• Porosità: la valutazione della porosità è legata alla necessità di verificare la quantità d’acqua necessaria per saturare gli aggregati stessi.
• Densità: ha influenza su molte proprietà del conglomerato, per questo deve avere valori specifici a seconda del conglomerato in cui aggregati sono inseriti.
• Gelività: le sollecitazioni da freddo dipendono dal grado di saturazione d’acqua come dal tasso di congelamento.

Proprietà meccanico/strutturali

• Resistenza a frammentazione: serve per valutare la resistenza alle azioni esterne degli aggreganti. Viene quantificata attraverso due procedimenti: la prova di Los Angeles (metodo di riferimento) e la prova d’urto (metodo alternativo).
• Resistenza all’usura: viene valutata mediante la determinazione del coefficiente micro-Deval.

Proprietà termiche

• Dilatazione termica: per gli aggregati è importante valutare il coefficiente di dilatazione termica lineare, in quanto influisce sulla stessa proprietà.