Materiali e progettazione di elementi costruttivi - Il calcestruzzo e il cemento armato

IL CALCESTRUZZO E IL CEMENTO ARMATO

1. COSTITUZIONE E CLASSIFICAZIONE

I calcestruzzi sono pietre artificiali, nonché conglomerati, costituiti da un impasto intimo ed omogeneo di

legante (inerte e acqua) che indurendo va a formare un materiale litoide utilizzato in edilizia.

Il più noto è il cemento: la distinzione con la malta è lo spessore (sono fino a 2-3 mm per le malte, fino a

120-150 mm per i calcestruzzi). Inoltre sappiamo che la malta è utilizzata per lo più per opere di finitura e

connessione fra i materiali mentre i calcestruzzi hanno funzione strutturale, di riempimento.

Quando si unisce conglomerato cementizio e ferro si realizza il cemento armato, che unisce la grande

resistenza a compressione del conglomerato e la resistenza a flessione e trazione del ferro.

La collaborazione tra questi due materiali si fonda sulle seguenti proprietà:

- aderenza tra acciaio e conglomerato; questa proprietà garantisce la trasmissione delle tensioni agenti nel

calcestruzzo all'acciaio, e il conglomerato assorbe quelli di compressione.

- i coefficienti di dilatazione termica sono sostanzialmente identici quindi evitano le auto-tensioni;

- protezione dell'acciaio dalla corrosione.

IL calcestruzzo armato precompresso:

La precompressione è una tecnica industriale consistente nel produrre artificialmente una tensione nella

struttura dei materiali da costruzione, e in special modo nel calcestruzzo armato, allo scopo di migliorarne le

caratteristiche di resistenza.

Nel calcestruzzo armato precompresso (nel linguaggio comune chiamato anche cemento armato

precompresso, abbreviato con l'acronimo c.a.p.), la precompressione viene utilizzata per sopperire alla

scarsa resistenza a trazione del conglomerato cementizio.

2.I COMPONENTI DEL CALCESTRUZZO sono 3:

- cemento;

- inerti o aggregati: Essi costituiscono il 70-75% del volume. Per calcestruzzi ordinari si usano ghiaie e

sabbie di fiume o di cava, oppure inerti artificiali dati dalla frantumazione di altre rocce. In sostituzione della

ghiaia può essere utilizzato il pietrisco. Gli inerti tondeggianti sono i più idonei, inoltre, perchè hanno

maggiore facilità ad assumere una disposizione compatta e richiedono meno acqua. Gli inerti propriamente

detti possono essere sostituiti dalla pozzolana e dai granulati di laterizio i quali aumentano l'idraulicità del

legante;

- acqua: deve essere sufficientemente pura; la più sicura è quella potabile. La funzione dell'acqua può essere

1. legante aereo (cioè conferisce alla pasta fluidità per una migliore lavorabilità); 2. legante idraulico (cioè

consentire la presa e il successivo indurimento, idratando il legante). Dal momento che l'acqua eccedente

resta dispersa nella massa dell'impasto diminuendone la compattezza e la resistenza, o si aggiungono

additivi fluidificanti oppure si aumenta contemporaneamente acqua e legante così da mantenere costante il

rapporto acqua-cemento.

3.MODALITA' DI ESECUZIONE DEI CALCESTRUZZI

Nel calcestruzzo il rapporto acqua-cemento necessario x la lavorabilità è superiore al quaranta percento.

L'impasto viene fatto in apposite mescolatrici:le betoniere.in ordine vengono introdotti:

1. Ghiaia

2. Sabbia e cemento insieme

3. Acqua,gradualmente.

La posa in opera è detta getto e deve avvenire non oltre un'ora e mezza dopo la creazione dell'impasto.lo

spessore varia da 15 a 50 cm.

I tre momenti fondamentali una volta gettato il cemento sono:

1.periodo di presa,che dura qualche ora.

2.fase di indurimento.

3.terza fase,cioe accrescimento della resistenza.

Nel corso della presa e dell indurimento il calcestruzzo subisce una riduzione di volume detta ritiro. Gli inerti

svolgono un ruolo fondamentale x limitare qst fenomeno.

Per verificare la qualita del calcestruzzo vi sono prove distruttive e prove nn distruttive.

4.CALCESTRUZZI LEGGERI: variano in base agli inerti utilizzati. Rispetto ai calcestruzzi normali:

- hanno un peso specifico ridotto;

- conferiscono migliore isolamento termico e acustico in quanto vi sono vuoti d'aria all'interno;

- sono per lo più utilizzati per rivestire i solai, creare pendenze di terrazze e proteggere strutture metalliche

dal fuoco.