Il materiale che più di ogni altro trova spazio nel settore dell’edilizia è il calcestruzzo.
L’incredibile versatilità, la durevolezza, la resistenza e l’economicità hanno permesso a questo materiale di affermarsi nel corso degli anni nel settore delle costruzioni al punto da essere impiegato sia per la realizzazione di opere civili che per la costruzione di infrastrutture industriali e residenziali.
Nella produzione di calcestruzzo la nostra azienda ha investito molto al punto da realizzare “in casa” una centrale di betonaggio completamente autosufficiente così da garantire ad ogni cliente:
- la fornitura di calcestruzzo di qualità Certificato;
- un servizio puntuale di trasporto e pompaggio all’interno dell’area di lavoro.
Nel corso di questo nuovo articolo ci focalizzeremo sulle varie tipologie di calcestruzzo che oggi il mercato offre e sulla Certificazione FPC che ciascun impianto di betonaggio deve avere quando garantisce una produzione a livello industriale di calcestruzzo.
Calcestruzzo e cemento a confronto
Un primissimo errore da non commettere è quello di confondere il calcestruzzo con il cemento.
Il calcestruzzo è il risultato dell’unione di acqua, cemento, aggregati, inerti (sabbia, ghiaia) e additivi: una volta che questo “impasto” ha raggiunto la resistenza desiderata viene gettato all’interno di contenitori detti casseri che vengono a loro volta rimossi quando il cemento ha raggiunto lo stato solido, indurendosi.
Dunque, il cemento è un componente del calcestruzzo.
Le tipologie di calcestruzzo prodotte in una centrale di betonaggio
Dopo questo doveroso chiarimento vediamo da vicino quali sono le tipologie di calcestruzzo che vengono solitamente prodotte da un impianto di betonaggio.
Tenendo conto della tipologia di componenti utilizzati per l’impasto e delle caratteristiche in termini di resistenza ricercate siamo soliti distinguere tra:
- calcestruzzo “ normale / ordinario”
- calcestruzzo SCC autocompattante
- Calcestruzzo Fibrorinforzato
- calcestruzzo leggero
- calcestruzzo alveolare
- calcestruzzo cellulare
CALCESTRUZZO “NORMALE / ORDINARIO“
Il calcestruzzo “normale “ è quello che nel gergo comune viene indicato come calcestruzzo ordinario realizzato tramite dei mix di qualifica a resistenza garantita, ottenuti inizialmente in laboratorio e poi in impianto di produzione , all’unione di acqua, cemento, aggregati, leganti ed additivi che, una volta terminata la maturazione, raggiungono variabile tra un volume di 2400 – 2700 kg/m3.
Questo tipo di calcestruzzo viene impiegato nella costruzione di strutture portanti e, in queste circostanze, sarà arricchito dai carpentieri con gabbie e barre in ferro per essere in grado di sopportare pesi, trazioni e sollecitazioni considerevoli.
CALCESTRUZZO SCC “AUTOCOMPATTATENTE”
Il Calcestruzzo SCC autocompattante (Self Compacting Concrete) o calcestruzzo autolivellante (Self-Levelling Concrete o SLC) è un conglomerato cementizio ad alte prestazioni che viene realizzato in laboratorio, o all’interno della centrale di betonaggio, tramite un mix di qualifica ben preciso ottenuto da cementi, additivi, aggregati inerti, leganti finissimi ed acqua.
L’ SCC oltre a possedere una elevatissima fluidità, allo stato fresco possiede anche una elevata resistenza alla segregazione, infatti si compatta, qualunque siano le forme dei casseri, le altezze di getto , le dimensioni dei getti e la densità delle armature metalliche, per effetto del solo peso proprio senza l’apporto di energia esterna (vibrazione meccanica).
Grazie alle sue proprietà reologiche il calcestruzzo SCC riempie completamente i casseri eliminando i macrovuoti e l’aria in eccesso all’interno della matrice cementizia, facilitando la fase di messa in opera del prodotto al fine dell’ ottenimento di un risultato ottimale.
Questo evita l’insorgere dei macrodifetti del calcestruzzo che sono la causa dell’abbattimento delle sue proprietà meccaniche e del suo grado di durabilità.
Il confronto con i calcestruzzi ordinari evidenzia i pregi e i difetti del calcestruzzo autocompattante.
I principali pregi sono:
- il risparmio dell’energia di mescola, di vibrazione e di pompaggio;
- il risparmio di mano d’opera per le operazioni di costipamento;
- minore tempo di posa in opera del calcestruzzo;
- maggiore durabilità e resistenza meccanica rispetto ai calcestruzzi ordinari poiché si evita l’insorgere dei difetti dovuti ad una non adeguata compattazione quali la segregazione, i nidi di ghiaia;
- diffusione omogenea anche in presenza di strutture fittamente armate (non si ha blocking), casseforme di forma complessa, sezioni ristrette e ostacoli in generale;
- eliminazione dell’aria intrappolata nel getto senza procedere a vibrazione;
- maggiore adesione del calcestruzzo ai ferri di armatura;
- maggiore resa estetica (assenza di pori e difetti superficiali in genere) in presenza di strutture facciavista.
I principali difetti sono:
- maggiore costo del conglomerato a parità di resistenza meccanica;
- maggiori spinte sui casseri di armatura.
CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO
Il calcestruzzo si definisce “fibrorinforzato” quando partendo dalla base del calcestruzzo a resistenza garantita , andiamo ad incrementare le caratteristiche del calcestruzzo prodotto con l’ aggiunta di fibre di rinforzo che possono essere sia sintetiche sia in acciaio .
Questo tipo di calcestruzzo viene impiegato nella costruzione di strutture portanti, e soprattutto per pavimentazioni industriali e/o architettoniche, al fine di migliorare la resistenza a trazione.
CALCESTRUZZO LEGGERO
Il calcestruzzo leggero contiene al suo interno aggreganti come argilla espansa e perlite, con aggiunta di additivi , per ottenere calcestruzzi più leggeri rispetto a quelli comunemente utilizzati.
Questa tipologia di calcestruzzo viene chiaramente impiegata in contesti che non richiedono resistenza elevata.
CALCESTRUZZO ALVEOLARE
Il calcestruzzo alveolare è un materiale composto da una miscela di cemento , sabbia finissima, additivi , aria. Il calcestruzzo alveolare quindi non presenta grandi granulometrie di inerte , ha un volume cellulare contenuto ed una resistenza nettamente inferiore rispetto alle altre tipologie di calcestruzzo.
CALCESTRUZZO CELLULARE
Il calcestruzzo cellulare è un materiale composto da una miscela di cemento , sabbia finissima, additivi , aria. Si distingue per l’elevata malleabilità , lavorabilità e per le ottime caratteristiche isolanti , quindi di coibentazione termica . Tale caratteristica è dovuta dalla presenza di “microfori di aria ” che si formano grazie alle caratteristiche ottenute dagli additivi e dall’ aria insufflata all’ interno della miscela prodotta.
Come scegliere il calcestruzzo migliore per le proprie esigenze
La domanda sorge spontanea: qual è il modo migliore e secondo quali criteri si sceglie una tipologia di calcestruzzo piuttosto che un’altra?
La resistenza meccanica e la classe di esposizione sono i fattori che dovrebbe guidare ogni decisione.
Quando si ha bisogno di costruire edifici e strutture senza caricare in modo eccessivo le fondazioni, limitando sollecitazioni e la quantità di attrezzature per il sollevamento delle strutture è ideale preferire calcestruzzi leggeri.
Quando, al contrario, si ha la necessità di realizzare riempimenti, sottofondi leggere ed in grado di garantire una condizione di isolamento termico allora è opportuno impiegare calcestruzzi cellulari o alveolari.
Il calcestruzzo “ normale / ordinario “ ed il calcestruzzo autocompattante sarà dunque utilizzato quando si deve costruire una struttura portante o un edificio destinato a sopportare grandi carichi e forti sollecitazioni.
Produzione calcestruzzo: che cos’è la CLASSE DI RESISTENZA
Un altro concetto molto importante quando parliamo di produzione di calcestruzzo è la CLASSE DI RESISTENZA.
Questa dimensione rappresenta la capacità che il calcestruzzo ha di assorbire sollecitazioni a compressione.
Per misurare la resistenza del calcestruzzo gli addetti ai lavori eseguono delle verifiche su campioni dopo che sono passati 3 – 7 e 28 giorni dal prelievo.
Al termine dei 28 giorni il campione potrà essere classificato con:
- una RESISTENZA MECCANICA CON CARATTERISTICA CUBICA “ Rck “ , ovvero la resistenza a compressione dopo 28 giorni di cubi con ogni lato di 150 mm;
- una RESISTENZA MECCANICA CON CARATTERISTICA CILINDRICA “ Fck “ , ovvero la resistenza a compressione dopo 28 giorni di cilindri con un’altezza di 300 mm e un diametro di 150 mm.
Progettazione e scelta del calcestruzzo partendo dalla classe di esposizione
La condizione ambientale è uno dei fattori da tenere in considerazione quando si effettua la scelta dei materiali da utilizzare in un progetto.
Le caratteristiche e le prestazioni del calcestruzzo possono essere influenzate dalle azioni ambientali pertanto, nel progetto di una struttura in CA è necessario definire la classe di esposizione ambientale che indica il maggiore o minore livello di aggressività del luogo in cui la struttura sarà inserita.
Le norme UNI 11104 e UNI EN 206-1 consentono di individuare la corretta combinazione di classi di esposizione dell’opera e di ogni sua componente, in funzione dei singoli meccanismi di degrado dell’ambiente sulle strutture.
Per garantire la durabilità del calcestruzzo vengono definite 6 classi di esposizione ambientale, con l’individuazione di prescrizioni specifiche relative a:
- il massimo rapporto acqua/cemento;
- il minimo contenuto di cemento;
- la minima classe di resistenza.
La scelta della combinazione di classi di esposizione va eseguita per tutti gli elementi strutturali, in base alla loro posizione nella costruzione.
Il calcestruzzo può essere soggetto a più di una azione ambientale e quindi può essere necessario esprimere le condizioni dell’ambiente alle quali esso è esposto come combinazione di classi di esposizione.
Inoltre, le diverse superfici di calcestruzzo di un dato elemento strutturale possono essere soggette a diverse azioni ambientali.
Le classi di esposizione calcestruzzo sono le seguenti:
- assenza di rischio di corrosione o attacco;
- corrosione indotta da carbonatazione;
- corrosione delle armature indotta da cloruri esclusi quelli provenienti dall’acqua di mare;
- corrosione delle armature indotta da cloruri presenti nell’acqua di mare;
- attacco dei cicli gelo/disgelo con o senza sali disgelanti;
- attacco chimico (da parte di acque del terreno e acque fluenti).
Di seguito riportiamo per ciascuna classe di esposizione degli esempi tipici:
- l’ambiente corrispondente
- il rapporto massimo acqua cemento
- il dosaggio minimo di cemento
- la minima classe di resistenza
Ad ogni condizione si associano prescrizioni specifiche, introducendo quindi la classe di esposizione; si stabilisce che:
- per condizioni ambientali ordinarie possono impiegarsi X0, XC1, XC2, XC3, XF1
- per condizioni ambientali aggressive possono impiegarsi: XC4, XD1, XS1, XA1, XA2, XF2, XF3
- per condizioni ambientali molto aggressive possono impiegarsi: XD2, XD3, XS2, XS3, XA3, XF4
In definitiva per contrastare l’attacco degli agenti ambientali e quindi garantire la durabilità della nostra struttura possiamo intervenire nel seguente modo:
- scegliere una migliore qualità del calcestruzzo
- aumentare il contenuto del cemento
- diminuire il rapporto acqua/cemento
- aumentare lo spessore del copri ferro
La CERTIFICAZIONE FPC di un impianto di betonaggio industriale
Come anticipato all’inizio di questo articolo, la Certificazione FPC riguarda le centrali di betonaggio che producono calcestruzzo preconfezionato a livello industriale.
Questa Certificazione riguarda il processo produttivo dell’impianto di betonaggio e viene solitamente rilasciata un ente terzo il quale possiede caratteristiche garantite dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Si è soliti parlare processo industriale quando il calcestruzzo viene prodotto attraverso impianti, tecniche e strutture che possono essere utilizzate sia all’interno di un cantiere che all’esterno dello stesso.
Rientrano pertanto in questa categoria: calcestruzzi prodotti in impianti fissi, in stabilimenti industrializzati di prefabbricazione e calcestruzzi prodotti in impianti di betonaggio che si trovano all’interno di cantieri temporanei.
Non rientra in questa Certificazione il calcestruzzo prodotto direttamente in cantiere.
L’impianto di betonaggio di PI2000
L’impianto di betonaggio di PI2000, progettato per la produzione di calcestruzzo con un procedimento industriale ed automatizzato , non possiede soltanto la Certificazione FPC: grazie alla certificazione UNI EN ISO 9001 risulta conforme ai requisiti di qualità richiesti.
Grazie all’attestazione SOA siamo infine abilitati a partecipare a gare d’appalto pubbliche.