I materiali - I componenti del calcestruzzo

2.1.5) CONSISTENZA E LAVORABILITÀ DELL'IMPASTO

Come si è detto (2.3) la quantità di acqua d'impasto deve essere la minima compatibile con la lavorabilità; questa, a sua volta, dipende soprattutto dalle dimensioni del getto e dalla densità di armatura. Impasti con basso tenore di acqua possono, in presenza di fitte armature, provocare vaste soluzioni di continuità che, essendo spesso invisibili in superficie, risultano pericolose per la sicurezza dell'opera. La lavorabilità di un impasto è valutabile per mezzo della sua consistenza la quale, a sua volta, è solitamente misurata con la prova del cono di Abrams (slump-test).

2.1.5) CONSISTENZA E LAVORABILITÀ DELL'IMPASTO

Come si è detto (2.3) la quantità di acqua d'impasto deve essere la minima compatibile con la lavorabilità; questa, a sua volta, dipende soprattutto dalle dimensioni del getto e dalla densità di armatura. Impasti con basso tenore di acqua possono, in presenza di fitte armature, provocare vaste soluzioni di continuità che, essendo spesso invisibili in superficie, risultano pericolose per la sicurezza dell'opera.

La lavorabilità di un impasto è valutabile per mezzo della sua consistenza la quale, a sua volta è solitamente misurata con la prova del cono di Abrams (slump-test).

Fig. 2.6 Misura della consistenza mediante il cono di Abrams

L'apparecchiatura è descritta in fig. 2.6; si riempie lo stampo in tre strati costipati, ciascuno, con 25 colpi di un pestello (barra tonda Ø16 mm), si solleva lentamente il cono e si misura l'abbassamento subito dall'impasto (slump).

L'impasto è definito di consistenza umida, plastica e fluida secondo l'abbassamento h, definito in fig. 2.6.

La prova non è determinante per un giudizio sulla lavorabilità di un impasto perché quest'ultima non dipende solo dal tenore in acqua ma anche da altri fattori quali il tipo e la finezza di macinazione del cemento, la qualità e la granulometria degli inerti, e le modalità di esecuzione dell'impasto. (La presenza di materiale fino ad esempio aumenta il patito di tenore in acqua, la "mobilità" dell'impasto e fornisce quindi maggiori valori di slump.

L'impasto di consistenza plastica e il più usato per le strutture ordinarie; per i getti "sottili" (pareti, piccole nervature) o molto armati sarà opportuno ricorrere ad un impasto fluido; in tal caso sarà

Necessario aumentare il tenore di cemento per contenere il rapporto acqua/cemento in valori sufficienti per ottenere un calcestruzzo di classe "uguale" a quella prevista. Il progettista, nell'imporre la resistenza caratteristica del conglomerato, dovrà tener conto della possibilità di eseguire: (in relazione alle dimensioni ed alle densità di armatura fissate dai disegni) con una certa facilità un conglomerato della classe voluta.

Il rapporto acqua/cemento ha notevole importanza sulla resistenza del conglomerato ed è considerato fondamentale da molti regolamenti; come si è detto in 2.3. con l'aumentare del rapporto A/C si riducono le resistenze a compressione ed a trazione mentre aumenta la contrazione dovuta al ritiro.

Il legame tra la resistenza ed il rapporto A/C è stato studiato da Abrams, Graf, Bolognesi, e molti altri. Le conclusioni, in breve, sono le seguenti:

• A) È preferibile (se le dimensioni del getto e la densità dell'armatura lo consentono) ridurre la quantità d'acqua d'impasto invece che aumentare il tenore di cemento;
• B) È opportuno che la quantità di acqua non superi di molto i 170 ℓ. per m³ di impasto;
• C) È opportuno che il rapporto in peso A/C sia mantenuto più vicino possibile al valore 0.5. Se si pone R=100, il valore della resistenza dopo 28 giorni di maturazione di un calcestruzzo con A/C=0.4, mediamente ed a parità delle altre condizioni, si hanno, con l'aumentare di A/C le seguenti unità:

1.6) Gli Additivi

Quando è necessario si aggiungono nell'impasto dellesostanze fluidificanti che aumentano lo slump erendono lavorabili gli impasti con basso tenoredi acqua; si ottengono così elevati valori dislump [15÷25 cm] con rapporto A/C = 0,4÷0,5restando inalterate le qualità caratteristiche[elevata resistenza, basso ritiro, impermeabilità] deigetti a consistenza umida. Esistono vari tipi di additivi,se ne riporta l'elenco indicando tra parentesi la normaUNI per il controllo e l'adozione: Fluidificanti (6402/72);Aeranti (403/72); Ritardanti (404/72); Acceleranti(405/72); Fluidificanti-Aeranti (406/72); Fluidificanti-Ritardanti (407/72); Fluidificanti-Acceleranti (408/72);Antigelo (409/72). Essi non devono superare 2% in peso del cemento.

1.7) Posa in Opera, Costipamento e Vibrazione

La posa in opera dell'impasto deve avvenire prima dell'inizio dellapresa i cui tempi devono essere determinati secondo UNI 735/72.Le norme impongono in 45' il tempo minimotra l'impasto e l'inizio della presa, in realtà,con i cementi comunemente usati, si hanno adisposizione tempi più lunghi che diminuisconoperò con l'aumentare della temperatura dell'am-biente; essi sono compresi tra 2÷4,5 ore per

T = 15^oc. 1 ora per T = 30^oc e 30’ per T = 50^oc

Le basse temperature (inferiori a 0^oc ÷ 4^oc) sono dannose ; se vi è necessità di gettare con temperature minori di quelle indicate e non è possibile l’impiego di cemento alluminosa, si dovrà ricorrere a additivi a base di cloruri, tenendo però conto il loro contenuto globale espresso in Cl2 (compreso quindi quello negli inerti, nell’acqua, e nel legante) non deve superare ed 0,25% del peso del cemento. Le ditte produttrici debbono pertanto specificare il contenuto in cloro degli additivi.

Il costipamento manuale del getto avviene mediante battitura con pestelli leggeri, mentre dove è consentito niente movimenti troppo lunghi di queste ... insieme tra le armature, e tra queste e le casseforme. Il getto è messo in opera in strati orizzontali di spessore 20-25 cm evitando altezze di caduta libera che possono provocare la segregazione dei componenti, controllando che la posa in opera di un determinato strato avvenga quando quello sottostante è ancor fresco. Nel caso in cui il getto prosegua su una superficie di conglomerato già consolidato (ripresa di getto) questa dovrà essere resa scabra, pulita con getto di sabbia o di acqua in pressione e con spazzole metalliche; le inevitabili interruzioni di getto dovranno avere una superficie sulla quale sarà effettuata la ripresa, quanto più possibile perpendicolare alle isostatiche di compressione.

Il costipamento è spesso eseguito per vibrazione mediante apparecchiature ad energia elettrica o no

aria compressa che si distinguono nei seguenti tipi: i

VIBRATORI ESTERNI: agiscono sulle casserature

e sono usati essenzialmente per getti "ostili";

VIBRATORI SUPERFICIALI O A PIATTO: sono

impiegati per opere di grande estensione (pavimentazioni, piastre di fondazione ecc.)

PERVIBRATORI: sono costituiti da una lancia

o da un'ago vibranti che vengono immessi nel

getto e sono i più usati.

La vibrazione attenua l'attrito interno dell'impasto

e gli conferisce fluidità; gli inerti e la pasta di

cemento, messi in movimento, si assestano, riempiendo

non i vuoti e spingono in superficie l'acqua in

eccesso; il tenore d'acqua dei getti vibrati deve

essere ridotto al minimo per evitare che l'eccesso

separato dalle cassero formi trasporti il cemento e

impoverendo l'impasto, riduca il beneficio della vibrazione.

La lancia o l'ago (preferibile alla lancia perchè

è più facile l'inserimento tra le armature) dei per.

vibratore sono immessi ed estratti lentamente

dal getto senza appoggiarli alle armature.

Le frequenze dei vibratori variano tra 50 e 250 Hz;

quelle più basse (150 Hz) agiscono sui grani di

maggiori dimensioni, mentre quelle più elevate

mettono in movimento la sabbia (150; 200 Hz)

ed il cemento (150; 250 Hz). I migliori risultati

si ottengono con i vibratori a frequenza variab.

ile o con due vibratori di diversa frequenza.

2·1·8 CASSEFORME - SCASSERATURE - DISARMI

Le casseforme (o casseri) sono le forme in cui viene gettato l'impasto. Esse sono sostenute dalle impalcature di sostegno le quali sono soggette, oltre al peso proprio, a quello del calcestruzzo, delle casseforme ed ai sovraccarichi ed azioni agenti durante la costruzione.

Le casseforme sono spesso costruite con tavole di legno accostate tra loro e collegate con elementi trasversali; esse debbono avere sufficiente rigidezza per supportare, con deformazioni non maggiori del 4% dello spessore dei getti, le spinte dell'impasto e le azioni dovute al costipamento. Le casseforme debbono essere costruite in modo da facilitare la corretta messa in opera delle armature e del getto e da rendere agevoli le operazioni di scasseratura tenendo conto che, per le travi, si dovranno rimuovere prima i fianchi e poi, la fondo.

L'impalcatura di sostegno

costruzione dei ponti dovrà essere costruita in modo da consentire un facile disarmo; si, indipendentemente allo scopo appoggi o tendere sotto ritti e, per grandi elevati, scatole di sabbia o analoghi metodi, essi consentiranno di ridurre gradualmente e senza urti lo stato di sollecitazione al quale l'impalcatura è stata assoggettata durante il getto.

I tempi di scasseratura e disarmo dipendono da molti fattori: dimensioni e importanza dei vari elementi strutturali, condizioni ambientali di maturazione, tipo di cemento, qualità del calcestruzzo ecc. Le grandi strutture e quelle per le quali le prestazioni pare un'elevata rilevante del carico totale (ad es. le aperture) richiedono tempi di maturazione più lunghi.

Le date di scasseratura e di disarmo sono comunque decise dal direttore dei lavori, tenuto conto delle norme. In linea di massima, se non esistono contrarie disposizioni né esiste del progettista, si potrà tener conto delle seguenti indicazioni:

scasseratura delle superfici laterali (pilastri e fianchi delle travi): potrà avvenire quando si ritiene che uno stato di maturazione sia sufficiente a garantire la forma dell'elemento con particolare riguardo all'integrità degli spigoli (?) i tempi di maturazione possono variare tra 36 ore e 5 giorni)

Disarmo dei sostegni e scasseratura dei fondi (solette e travi): detta R_bk* la resistenza caratteristiche del conglomerato (22.4) alla