Il calcetrsuzzo armato, parte 1

Processo di frantumazione del materiale refrattario

Il materiale refrattario è indifferente, ovvero resiste alle alte temperature che si sviluppano al suo interno. La prima fase del processo è la frantumazione, che avviene in miniera se le cave sono sotterranee o in cave a cielo aperto. Generalmente, l'impianto di frantumazione viene installato in prossimità o nelle vicinanze di queste cave, in modo tale da evitare onerosi e inutili trasporti di materiale.

Gli elementi estratti, chiamati la ricciatagliata, subiscono un primo processo di frantumazione all'interno di un frantoio primario, dopodiché subiscono la seconda fase di frantumazione all'interno di un frantoio secondario per essere maggiormente sminuzzati. La roccia viene prima ridotta ad una dimensione di 12 cm e successivamente a 1.5 cm. Il materiale frantumato viene immagazzinato a seconda della diversa tipologia.

Tipicamente, lo stabilimento per la produzione di calcestruzzo prevede la presenza di vari silos, al cui

internosono contenuti ovviamente le diverse tipologie di materiali (grezzi)così da permettere anche un dosaggio differenziato per ilconfezionamento finale del calcestruzzo.

A seconda delle proporzioni nel confezionamento della miscelavengono appunto rilasciate le diverse quantità dei vari materialigrezzi attraverso un processo che può avvenire in due modi ovveroa secco” a umido”.“ o “processo a seccoNel il materiale viene condotto in un separatoread aria che ha la il compito, la funzione di espellere tutte le polvericioè la parte polverulenta che è dannosa per all’inerte, si ricordache il risultato finale deve essere un pietrisco pulito, libero daqualsiasi tipo di contaminazione. Il materiale insieme ad un gettodia aria calda giunge in una sorta d’imbuto, dopodiché il materialeripulito viene miscelato a secco e infine giunge il forno. Dunque, alforno giunge un materiale già opportunamente pulito,

depurato emiscelato. a umido

Questo procedimento può avvenire anche ed in questo caso si ha che l'aggiunta di acqua consente di catalizzare le polveri durante il passaggio (non ho capito come funziona), dopodiché si ha che il prodotto perviene in delle vasche per la miscelazione e lo stoccaggio, per giungere poi al forno.

Il processo di cottura trasforma la miscela grezza (che proviene dal processo a umido o a secco) in clinker. Quest'ultimo necessita di essere mescolato con una quantità di gesso, che come già descritto serve come ritardante di presa poiché il solo clinker frantumato, durante la messa in opera, avrebbe una fase di presa troppo breve.

Quindi dopo le fasi di cottura per l'ottenimento del clinker e la fase di frantumazione di quest'ultimo avviene il dosaggio con la porzione desiderata di gesso. Il risultato che si ottiene è la polvere di cemento vera e propria, che può poi essere utilizzata insieme ad acqua.

Per ottenere il conglomerato cementizio si utilizza la sabbia.

Tipi di cemento:

• La loppa d'altoforno è una scoria prodotta o derivante dal raffinamento della ghisa. Le prestazioni del cemento possono variare in base alle percentuali di clinker o loppa d'altoforno aggiunta.

Questo composto è particolarmente indicato per ambienti marini o in presenza di umidità a causa della sua resistenza alle soluzioni saline presenti, ad esempio, sia in acqua marina o piovana.

Classificazione in base alla composizione (norma UNI-EN197-1:2011):

Soffermiamoci alla classificazione secondo le norme di unificazione nazionale ed europea delle tipologie di cemento in base alla loro composizione. Per la precisione si osserva la classificazione dei cementi in base alla norma UNI-EN 197-1 del 2011, dove si fa riferimento alla definizione delle caratteristiche prestazionali di ciascun tipo di prodotto che viene utilizzato.

sia esso materiale semplice o materiale composto oppure componente dell'edilizia. Le norme di riferimento sono conosciute a livello nazionale e prevalentemente è opportuno che tali norme nazionali siano adattate per recepire normative europee. Infatti, nel caso specifico, la specificazione UNI sta per Ente Italiano di Unificazione mentre EN sta per norme elaborate dal CEN (comitato europeo di normalizzazione), quindi le norme elaborate da tale comitato europeo vengono recepite dalle normative di tutti i paesi appartenenti alla comunità europea, i quali a loro volta devono adattare le proprie norme per essere in linea con quelle europee.

"cemento

NOTA: Ritroviamo anche Tipo II che risulta essere un Portland composito" con altri additivi, il cemento è composto da percentuali inferiori di clinker.

NOTA: Il tipo IV presenta elevata resistenza all'attacco chimico quindi si presenta particolarmente idoneo nell'impiego di ambienti umidi e aggressivi.

Classificazioni

seconda delle esigenze progettuali, legate sia a dei requisiti intrinseci alla progettazione, alla morfologia dell'opera come spessori, dimensioni e grandezze, sia a determinate caratteristiche estrinseche come quelle ambientali, per cui in base alle varie esigenze i cementi si suddividono o si distinguono per sottotipi ovvero: In base al contenuto di clinker: - rispetto agli altri costituenti principali possono essere suddivisi in tipo A, tipo B, tipo C. In base alla classe di resistenza (325- 425- 525; questi numeri indicano la resistenza caratteristica misurata su kg/ 2cm almeno dopo 28 giorni, periodo dopo il quale gli incrementi di resistenza sono indifferenti). In base al tempo di indurimento (L=lento, N=normale e R=rapido). NOTA: si parla di 325, 425, 525 quando calcoliamo mentre si scrive 32,5 – 42,5-52,5 calcoliamo 2mm. Si ha quindi che i cementi normalizzati prodotti in Italia sono: NOTA: sono classificati cementi di tipo A i cementi.Portland, d'altoforno e Pozzolanico, i quali possono suddividersi nelle diverse tipologie elencate. Definiamo di tipo B i cementi Fusi o Alluminati. In questa tipologia di cemento vengono cambiati a monte del processo produttivo ovvero nel dosaggio degli inerti, gli aggregati portando quindi (con un dosaggio anche differente) a dei cementi diversi e con diverse caratteristiche. Questa tipologia di cementi viene impiegata per opere particolari in presenza prevalentemente di acqua (come possiamo vedere anche dagli esempi riportati), quindi generalmente vengono impiegati per opere di grossa mole e in presenza di acqua. Inoltre, per via della caratteristica di un modesto calore d'idratazione sono indicati anche in zone con climi caldi. Classi di resistenza Per quanto riguarda invece le classi di resistenza del cemento, misurate 28 giorni dal getto, sono 32,5 se parliamo di N/mm2 o 325 se parliamo di kg/cm2, poiché il Newton è uguale a 9,80665 kg/cm2.norma UNI -EN 197-1 le classi di resistenza sono: Dove L, R ed N indicano i tempi di indurimento ovvero lento, rapido e normale. Nota: puoi anche dire 325, 425 e 525. L'indurimento lento (che nella tabella rappresenta una L*) è valido solo per classi di tipo III ovvero cementi d'altoforno. I cementi di titolo 325 sono da preferire a quelli 425 e 525, seppur questi ultimi hanno una maggiore resistenza poiché un cemento di maggiore resistenza come codesti sprigionano un elevato calore di idratazione come reazione chimica tra il cemento e l'acqua, ciò comporta una maggior ritiro e una maggiore presenza di fessurazioni nel getto di calcestruzzo. Inoltre, tutto ciò comporta una perdita di monoliticità della struttura stessa, risulta quindi non più coesa nel suo insieme (perdita di resistenza chimica). Pertanto, si può evitare questi svantaggi sfruttando una classe di resistenza inferiore e andandone attraverso la composizione a

migliorarne la resistenza.

Nota: A= cementi di tipo A, B=cementi di tipo B e C= cementi di tipo C.

Presa e indurimento

Dopo il getto del conglomerato cementizio avvengono consecutivamente e simultaneamente due fenomeni ovvero fenomeno di presa di indurimento.

Il fenomeno di presa si innesca immediatamente dopo il getto anche se in realtà il conglomerato avvia la fase di presa immediatamente dopo l'apertura del confezionamento ed il fenomeno è ritardato dall'azione rotante secondo un asse inclinato della betoniera. Di fatto quindi il fenomeno di presa avviene quando il calcestruzzo è versato nelle casseforme ovvero quando è messo in opera. Questo procedimento come già descritto inizia all'incirca dopo un'ora per quello a lenta presa e termina dopo 7-10-12 ore in base al tipo di cemento.

2.Aggregati

Fino ad ora si sono osservate le caratteristiche del componente principale del conglomerato cementizio cioè il legante che altro non è

che il cemento, il quale nella gran parte condiziona la resa finale e le caratteristiche finali del conglomerato cementizio. Tuttavia, risulta fondamentale anche il tipo di riempimento, ovvero le varie tipologie di aggregati che concorrono nel condizionamento del calcestruzzo, anche se non intervengono chimicamente. Anche se caratteristiche di geometria e di assortimento, ossia per caratteristiche formali, contribuiscono nella resa complessiva. Anche nelle percentuali di dosaggio del legante cemento. Gli aggregati costituiscono lo scheletro di riempimento del materiale conglomerato. Gli aggregati possono essere: - Aggregati naturali (o di origine naturale): provengono da fiumi, depositi fluviali, alluvionali, glaciali e sono caratterizzati da una superficie liscia e più o meno arrotondata (caratteristiche principali degli inerti fluviali). - Aggregati artificiali: provenienti dalla frantumazione delle rocce compatte o anche da materiali di origine fluviale. Sonoperò caratterizzati dall'avere una superficie rugosa e a spigoli vivi. Oltre alla classificazione a seconda della loro provenienza possono essere suddivisi per dimensioni, in tal caso si suddividono in:

Aggregati fini: sono le sabbie (di fiume o di frantoio) con una dimensione inferiore ai 7mm. A sua volta le sabbie si suddividono in sabbie fini, con una dimensione di diametro che va dai 0,2mm alle 1mm, e le sabbie grosse, da 1mm a 7mm.

Aggregati grossi: vengono identificati con questa tipologia le ghiaie (roccia sciolte) e i pietrischi (roccia frantumata), ovvero tutti gli aggregati con una dimensione superiore.