Materiali ed elementi costruttivi

Il calcestruzzo

Il calcestruzzo è ottenuto dalla miscelazione di uno o più leganti con acqua, inerti come la sabbia (fini) e inerti più grossi, con eventuali additivi come polvere di alluminio, agenti aeranti, impermeabilizzanti, coloranti e acceleranti. Questo equivale a dire inerti grossi + malta. Può essere gettato in opera oppure prefabbricato e non tutti hanno la stessa composizione, dipende molto dalle caratteristiche da raggiungere. L'impasto tipo per un metro cubo è:

• 120-180 litri di acqua
• 300 Kg di cemento
• 0,420 m di sabbia (0,1-3 mm)
• 0,840 m di ghiaia (10-30 mm)

Aggiunti gli additivi:

• Aereanti, che conferiscono maggiore plasticità, lavorabilità e compattabilità, distribuendo inoltre minuscole bolle di aria uniformi che migliorano la resistenza alla gelività.
• Idrorepellenti o impermeabilizzanti, che riducono il tasso di assorbimento per capillarità degli elementi faccia a vista.
• Acceleranti, necessari nelle stagioni fredde per accelerare il processo di indurimento.

di indurimento si può veloce, per non incorrere in congelamento di alcune parti e di conseguenza il presentarsi di una deformazione

Gli inerti più piccoli servono a riempire tutti gli spazi creatisi tra gli inerti di grandi dimensioni. Importantissimo è il rapporto tra il cemento e l'acqua, infatti la sua resistenza è determinata da quanta acqua verrà assorbita nell'arco dei 28 giorni, influisce sulla lavorabilità iniziale e sul processo di indurimento, il rapporto migliore è 0,42 (raggiunge il 100% della resistenza meccanica il giorno 28), compreso tra 0,35 e 0,45, al di sopra e di sotto di questo valore poi perde gradualmente resistenza meccanica e durabilità. Per esempio il cemento per il getto ha un rapporto più basso rispetto a quello per creare elementi come blocchi.

La lavorabilità, si calcola, tramite il cono di Abrams, la classificazione è la seguente:

- Classe S1, Umidi, abbassamento da 0 e 4 cm, per

pavimenti in opera convibrofinitrice- Classe S2, Plastici, abbassamento da5 e 9 cm, per strutture circolari conmessa in opera tramite casserirampanti- Classe S3, Semifluidi abbassamentoda 10 a 15 cm, strutture non armate opoco armate- Classe S4, Fluidi abbassamento da16 a 20 cm, strutture mediamente armate- Classe S5, Colati o superfluidi abbassamento oltre i 20 cm, strutture fortementearmate, dalla ridotta sezione o complessa geometria

Slump o abbassamento è la misura e il cono ha la base maggiore di 20 cm, quella minore di 10 ed è alto 30.

Il calcestruzzo si può dividere anche in base alla sua massa volumica(m.v.):

1. cls leggero, m.v. < 2000 Kg/m
2. cls normale, 2000 Kgm < m.v .< 2800 Kg/m3
3. cls pesante, m.v. > 2800 Kg/m

Anche il dosaggio del cemento può essere metodo di classificazione:

• calcestruzzo MAGRO, se il legante non è sufficiente per agglutinare completamente l'inerte, 150-250 Kg/m , con scarsa resistenza

meccanicaabbastanza poroso e un costo relativamente basso- calcestruzzo GRASSO, se la pastalegante è in eccedenza e avvolge leparticelle in modo molto accurato eriempiendo tutti i fori, il peso3naturalmente sale a 350-500 Kg/m ,la resistenza meccanica sale e diconseguenza anche il prezzo per ilmaggiore utilizzo di cemento.Il calcestruzzo ha un'ottima resistenza acompressione, però anche molto variabile,dagli 80 ai 600 Kg/cm , e2una scarsa resistenza a2trazione, da 15 a 20 Kg/cm ,e quindi si possonoclassificare anche grazie allaloro Resistenza caratteristica(Rck). Dopo le prove acompressione svolte dopo il28 giorno, resistenza acompressione alla qualeresiste il 95% deiprovini( cubi o cilindri incalcestruzzo pressati, cilindri15 di diametro e 30 cm dialtezza invece i cubi sono dilato 15 cm). Una rotturabuona sono delle crepe a 45 causatedalla forte pressione, se invece sisgretola non va bene.Blocchi in calcestruzzo alleggerito, glielementi in calcestruzzo per

CEMENTO ARMATO

Caratteristiche principali positive: economico, materiale composito (unibile anche ad altri materiali tipo metallo), materiale massivo (pesante), si lavora per stampi a temperatura ambiente, permette la monoliticità di tutti gli elementi di una struttura. "Il fatto di poter creare pietre fuse di qualunque forma, superiori alle naturali, perché capaci di resistere a tensioni, ha in sé qualcosa di magico." (Pier Luigi Nervi).

Aspetti negativi sono il suo impatto molto importante sull'inquinamento, per il trasporto ecc.. e inoltre non è riciclabile, nemmeno come materiale inerte una volta sgretolato, perché presenta dentro di sé sostanze estranee e residui di ferro come gli ossidi.

STORIA

Brevetto: 1892, Hennebique, impresario di costruzioni belga, nonostante sia il nome più conosciuto e si attribuisce a lui la scoperta, in

La realtà si utilizzava già da tempo ed Hennebique inventa solo un metodo per poter utilizzare il cemento per creare delle costruzioni abitabili, il primo utilizzo infatti fu una barca, fatta da Joseph Luis Lambot, mettendo una rete metallica in un getto di calcestruzzo, il progetto fallì perché le onde del mare imprimendo forze di flessione e quindi trazione e ruppero il materiale, poi nel 1852 Francois Coignet, costruì il primo edificio composto da profilati metallici annegati nel calcestruzzo, nel 1901 Hennebique costruì La maison, nel 1904 Auguste Perret, maestro di Le Corbusier, nella casa di Rue Franklin e nella rimessa a Ponthieu a Parigi costruisce l'intera struttura scheletro in calcestruzzo armato. Nello stesso anno molto famose sono le volte in cemento armato con anche le murature armate di S. Jean de Montmartre di Anatole de Baudot basandosi sul sistema Cottacin del 1889. La torre Einstein è un osservatorio astrofisico.

forma, sembrano degli uomini che si abbracciano e sostengono la copertura. Dopo l'utilizzo del cemento armato solo per fare solai e travi, iniziarono a diffondersi anche le pareti di tamponamento in cemento armato e anche pareti portanti, andando a modificare molto le facciate dei palazzi, dei condomini, che iniziarono ad essere sempre più malleabili.

EFFICACIA DEL CONNUBIO

Le caratteristiche fisico-chimiche-strutturali dei due elementi, ferro e calcestruzzo rendeva insolito il loro accoppiamento, malleabilità contro robustezza e fragilità, possibilità di fessurazione con possibilità di corrosione in seguito agli agenti atmosferici, però l'aderenza potenziale fra i due fu la cosa più importante che convinse sull'efficacia del loro connubio, per il fatto che per deformare il calcestruzzo vanno impiegate delle forze 15 volte minori che per deformare il ferro, questo vuol dire che è possibile inserire del metallo di sezione 15.