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Evoluzione

Negli anni cinquanta il calcestruzzo raggiunse

un’amplissima diffusione, l’opera di Le Corbusier

diede un impulso fondamentale, con la continua

volontà di far risaltare il calcestruzzo nella sua

materialità.

Negli anni sessanta e settanta molti architetti

sfruttarono in maniera crescente sia la possibilità

di plasmare le pareti esterne e i corpi di fabbrica,

sia le potenzialità estetiche delle superfici. Convento di Sainte- Marie- de la Torette, Eveux,

Francia, 1960, Le Corbusier

In epoche più recenti gli architetti hanno

cominciato a cercare di esprimere la monoliticità

del sistema costruttivo fino ai minimi dettagli. Santuario, Neviges, Germania, 1968, Gottfried

Schaulager, Basilea, 2003, Herzog & de Meuron Bohm

Evoluzione

Facoltà di

architettura della

Technische

Universitat di

Berlino, 1967,

Bernhard HerKes

Sede centrale del

Sozialverband,

Berlino, 2003,

Lèon Wohlhage

Wernik Edificio residenziale, Monza, 1972,

Angelo Mangiarotti

Bye House, J. Hejduk – Olanda-2000 Cantina Juan Alcorta, I. Quemada – Rad de Santa

Cruz,Spagna-2003

Y House, Kei’ ichi Irie + Power Unit

Studio - Chita, Aichi, Giappone.2003

Componenti del calcestruzzo

I componenti del calcestruzzo sono:

• Cemento

• Acqua

• Inerti

• Additivi

Cemento

Il cemento è il componente attivo del calcestruzzo.

A contatto con l’acqua di impasto in ogni granulo di cemento si

avvia un processo di “idratazione” con la formazione di uno

strato gelatinoso colloidale (gel).

Questo gel, indurendo e facendo presa, congloba tutti gli

elementi inerti della mescola in un’unica massa compatta.

Si dispone di una vasta gamma di cementi:

Cemento portland; cemento pozzolanico; cemento d’alto forno;

cemento alluminoso; cemento a rapido indurimento; cementi

colorati.

Acqua

L’acqua è indispensabile

nell’impasto poiché determina la

reazione di idratazione del cemento.

Il rapporto acqua/cemento di norma

si attesta sul valore pari a 0.50,

ossia: 50 litri di acqua per 100 Kg

di cemento.

Inerti

Sabbia, pietrisco o ghiaia

costituiscono gli inerti o aggregati;

essi non hanno alcun ruolo durante

la presa, ma sono determinanti nel

definirne le caratteristiche.

Devono essere costituite da

in

elementi di granulometria assortita

maniera da costituire una miscela Influenza degli inerti sulla

con il minor volume di vuoti. compattezza di un calcestruzzo.

Additivi

Questi componenti hanno la funzione di

esaltare determinate prestazioni e possono

essere enunciati in base all’azione che

esercitano sul materiale:

• acceleratori di presa/indurimento, solubili in

acqua (cloruri carbonati);

• ritardatori di presa, (lignosolfati, fosfati,

cellulosa);

• plastificanti, prodotti insolubili (bentonite,

silice fossile);

• fluidificanti, solubili in acqua (resine,

lignosolfati);

• generatori di gas per calcestruzzi

alleggeriti (polvere di alluminio);

• coloranti per caratteristiche estetiche

(ossidi o sali minerali).

Il calcestruzzo armato

L'unione del calcestruzzo con l'acciaio costituisce un

nuovo materiale da costruzione dalle notevoli

caratteristiche di resistenza sia a compressione che a

trazione.

Tale unione é possibile poiché questi materiali hanno un

coefficiente di dilatazione termica molto simile.

L'esecuzione di un opera in calcestruzzo armato prevede:

- preparazione del calcestruzzo;

- preparazione delle casseforme;

- preparazione e posa in opera dell'armatura metallica;

- trasporto e getto del calcestruzzo.

Confezionamento del Calcestruzzo

Il confezionamento del calcestruzzo è l’operazione dalla quale

dipende l’omogeneità del calcestruzzo stesso. In una centrale di

betonaggio si distinguono più settori operativi:

- stoccaggio;

- dosaggio degli inerti e del cemento;

- dosaggio dell'acqua;

- miscelazione dei componenti.

Per confezionare un buon calcestruzzo è necessario tener conto:

delle caratteristiche dei componenti; delle condizioni di posa in

opera; dei rapporti quantitativi tra i componenti stessi.

Trasporto può avvenire

• Il trasporto dell'impasto per brevi distanze

mediante carriole, nastri trasportatori, tubi a pressione.

si usano le autobetoniere, in cui si

• Per distanze maggiori

caricano i componenti asciutti e durante il tragitto avviene

l'impasto con l'acqua contenuta in un apposito serbatoio.

Casseforme atte a contenere il getto devono possedere determinati

Le casseforme

requisiti:

• essere impermeabili al

calcestruzzo;

• resistere alle sollecitazioni

trasmesse durante il getto e il

costipamento;

• essere realizzate con materiali

che non reagiscono a contatto

con l’impasto e permettono il

disarmo dei getti senza pericolo

di aderenze;

• nel caso di getti a faccia vista, le

pareti devono essere

opportunamente rifinite allo

scopo di ottenere l’effetto

superficiale desiderato.

Casseforme

• Inoltre devono consentire rapidita’ di posa in opera, delle stesse e di

disarmo per il reimpiego;

In base alle modalita’ di utilizzo le casseforme possono essere

recuperabili o “a perdere”.

Casseforme recuperabili: possono essere riutilizzate una o piu’ volte; e

realizzate nei seguenti materiali:

Legno;

Metallo;

Calcestruzzo;

Materie plastiche.

In legno: le piu’ diffuse, per la facile

lavorabilita’, la buona adattabilita’ a

superfici e forme anche complesse e la

buona resistenza; permettono

reimpieghi limitati, comportano costi

elevati di lavorazione, superfici

scarsamente regolari e risentono delle

variazioni igrometriche.

Casseforme

In metallo: costituite da pannelli piani in

lamiera d’acciaio, intelaiati,di spessore

variabile e tra loro componibili mediante

morsetti, giunzioni ed elementi

distanziatori; consentono numerosi

reimpieghi, regolarita’ delle superfici,

facilita’ di vibrazione dei getti di

montaggio e disarmo,ma hanno costo

elevato e peso notevole

In calcestruzzo: sono costituite da

stampi fissi in cemento armato, e

utilizzate nella prefabbricazione di

elementi di facciata e di pannelli solaio, o

di elementi aventi superfici complesse;

consente costi contenuti, superfici

lisce,scarsa formazione di bolle e

numero elevato di reimpieghi.

Casseforme

In materia plastica: costituite da stampi fissi come quelli in calcestruzzo, che

permettono di ottenere superfici di ogni tipo e perfettamente lisce; ma

comportano costi elevati per formare la matrice in acciaio necessaria a produrli;

impiegate nella produzione edilizia industrializzata e nell’esecuzione di opere

cementizie complesse a faccia vista

Casseforme a perdere: lasciate in opera a getto indurito, costituendone

protezione o finitura permanente e realizzate in: lamiera grecata, pannelli di lana

di legno,cartone.

Armatura metallica

L’armatura metallica deve, durante la

fase di getto e costipamento del

calcestruzzo, conservare la propria

posizione come ipotizzata dal calcolo e

stabilita dal progetto esecutivo.

Gli elementi che compongono

l’armatura, devono essere collegati

attraverso legature.

L’armatura metallica è costituita da

barre o ferri tesi e da staffe per il

collegamento trasversale di essi.

Per i pilastri e a volte anche per le travi

e i plinti, si preferisce collocare in opera

l’armatura già montata sotto forma di

gabbia.

Gli acciai da cemento armato vengono

prodotti in due tipi: Barre tonde liscie

(B); barre ad aderenza migliorata(A).

Posa in opera

Il calcestruzzo preparato in cantiere o trasportato mediante

autobetoniera viene gettato in opera, cioè depositato nei casseri

predisposti per accoglierlo.

L’operazione richiede

attenzione perché in questa

fase il calcestruzzo, può

segregarsi, separando le parti

grosse dalle fini.

Ciò deve essere evitato

realizzando un getto uniforme e

soprattutto riducendo al minimo

l’altezza da cui il calcestruzzo

viene gettato e la velocità di

caduta.

Posa in opera

Segue la compattazione, che ha lo

scopo di ridurre al minimo la quantità

di vuoti (variabile dal 5 al 20% a

seconda della consistenza) e di

perseguire la massima densità.

In cantiere l’operazione di

compattazione avviene mediante

vibratori ad asta o a immersione per

getti di sezione limitata e con stagge

vibranti per grandi superfici

(pavimentazioni) mentre in officina di

prefabbricazione vengono usati

vibratori.

Stagionatura e disarmo del calcestruzzo

La stagionatura é la fase successiva alla posa in opera, nella quale

avviene la maturazione dell’impasto attraverso:

- il progressivo indurimento;

- l’acquisizione delle resistenze meccaniche.

Si distinguono due fasi:

•la presa, in cui il calcestruzzo passa dallo stato plastico a quello

solido;

•l’indurimento, in cui il materiale acquista tutte le sue capacità di

resistenza e si ritiene ultimata in 28 giorni.

Il disarmo è l’operazione di asporto delle casseforme entro le quali è

stato eseguito il getto di calcestruzzo.

• Deve avvenire gradualmente per evitare azioni dinamiche.

• Non deve avvenire prima che la resistenza del conglomerato abbia

raggiunto il valore necessario, in relazione all’impiego specifico.

Il calcestruzzo armato

precompresso

Si definisce "presollecitata" una struttura

posta artificialmente in stato di

"coazione”, creando in essa uno stato di

tensione interno.

Le tensioni così generate modificano le

caratteristiche meccaniche apparenti del Trave trapezia

materiale. Elemento prefabbricato in calcestruzzo armato precompresso

Nel calcestruzzo armato precompresso la

presollecitazione conferisce la resistenza

agli sforzi di trazione, previa

l'applicazione di una precompressione,

prodotta da armature metalliche poste in

tensione.

I sistemi di precompressione del c.a.

possono suddividersi in:

• sistema ad armatura pre-tesa;

• sistema ad armatura post-tesa. Trave a "T"

Elemento prefabbricato in calcestruzzo armato

precompresso

Caratteristiche

Le caratteristiche che si richiedono ad un buon calcestruzzo sono:

- lavorabilità;

- durabilità;

- resistenza alle sollecitazioni meccaniche;

- resistenza alle sollecitazioni fisiche.

L'acquisizione di queste caratteristiche avviene in modo

progressivo; si assume come valore ufficiale della resistenza,

quella raggiunta dal calcestruzzo dopo 28 giorni.

Lavorabilità

E’ l’attitudine a lasciarsi conformare, è un requisito fondamentale

per la qualità del prodotto finale, dipende da coesione e

consistenza dell’impasto. E’ tanto maggiore quanto più è elevato il

rapporto acqua/cemento.

Durabilità

E’ l’attitudine a conservare nel tempo le caratteristiche fisico-

chimiche. Dipende da fattori intrinseci (dosaggio del cemento; inerti;

rapporto acqua-cemento; vibratura del getto) ed estrinseci

(temperatura in fase di getto; corrosione; carbonatazione) agenti da

soli o congiuntamente.

Caratteristiche fisico-meccaniche

Il calcestruzzo è un materiale eterogeneo, le sue caratteristiche

dipendono pertanto dalla composizione della miscela e dalla qualità dei

componenti. Le caratteristiche fisico-meccaniche del materiale sono:

- peso specifico: varia in relazione al grado di compattezza ed alla qualità

del cemento impiegato. Le norme UNI 10012/67 stabiliscono: Kg 2400 per

3 3 3

1 m di Cls ordinario; Kg 2220 per 1 m di Cls magro; Kg 2500 per 1 m di

Cls armato.

-resistenza a compressione: consente di accertare il carico di rottura a

compressione necessario per classificare i vari tipi di calcestruzzo. Varia

da 80/100 Kg/cmq fino a valori compresi tra 600/700 Kg/cmq.

- resistenza a trazione: è molto bassa (15/20 Kg/cmq), non viene

considerata nei calcoli strutturali, infatti, tutte le resistenze a trazione

vengono assolte dall’armatura in ferro.

- resistenza a flessione: nel calcestruzzo non armato varia tra 1/5 ed 1/10

della resistenza a compressione (15Kg/cmq - 100Kg/cmq).

- resistenza al taglio: può raggiungere valori pari a 35/50 Kg/cmq, il

doppio della resistenza a trazione.


PAGINE

46

PESO

6.22 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

In questo materiale didattico vengono trattati i seguenti argomenti. Il calcestruzzo. Definizione, origini, evoluzione del calcestruzzo. Componenti del calcestruzzo: cemento, acqua, inerti, additivi. Calcestruzzo armato: casseforme, strutture metalliche.Calcestruzzo armato precompresso: proprietà.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in storia e conservazione dei beni architettonici e ambientali
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Materiali tradizionali dell'architettura e del risparmio energetico e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Mediterranea - Unirc o del prof Modaffari Cherubina.

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