COMPITO DI MATERIALI PER L EDILIZIA - LUGLIO Prof. Luigi Coppola

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1 COMPITO DI MATERIALI PER L EDILIZIA - LUGLIO 2015 Prof. Luigi Coppola ES 1) Una barra in acciaio e una barra in lega di titanio vengono sottoposte ad una prova di trazione. La barra in acciaio ha una lunghezza di 100 cm e un peso di 2.47 kg mentre la barra in lega di titanio ha una lunghezza di 100 cm e un diametro di 24 mm. In un certo istante, durante la prova, la lunghezza misurata su entrambe le barre risulta essere pari a cm. L acciaio in questione è del tipo B450C caratterizzato dalle seguenti proprietà: f y = 450 MPa, f t = 540 MPa, E = MPa, A%=20% e ρ = 7.85 Kg/dm 3 mentre la lega di titanio, denominata Ti-5Al-2,5Sn, è caratterizzata dalle seguenti proprietà: f y = 793 MPa, f t = 827 MPa, E = MPa, A%=10% e ρ = 4.48 Kg/dm 3. Determinare il carico che determina tale allungamento e la lunghezza della barra dopo la rimozione del carico stesso, motivando opportunamente la risposta e tracciando sullo stesso diagramma le caratteristiche sforzo/deformazione dei due materiali. ES 2) Durante i lavori per l ampliamento di un impianto industriale nei pressi di Aosta, si richiede la realizzazione di una vasca in calcestruzzo armato per il contenimento di reflui di lavorazione da destinare ad un impianto di depurazione già esistente. La vasca è costituita da una platea di dimensioni 15 m x 15 m x 0.35 m e da quattro muri di spessore pari a 40 cm e altezza pari a 5 m. La fondazione sarà completamente interrata mentre i muri saranno solo parzialmente a contatto con il terreno. Il contenuto di liquidi nella vasca sarà variabile a seconda della produzione industriale in atto, con un livello minimo di altezza pari a 1 metro e un livello massimo pari a 4 metri. Dall analisi chimica delle acque reflue che saranno destinate alla vasca emergono i seguenti contenuti di sostanze inquinanti: SO 4 2- = 1500 mg/l CO 2 libera = 10 mg/l NH 4+ = 10 mg/l Mg ++ = 350 mg/l Il progettista nella fase di predimensionamento strutturale ipotizza una resistenza caratteristica a compressione cubica di 35 MPa. Per esigenze funzionali si richiede una resistenza minima a compressione a 7 giorni pari a C12/15. L armatura del dado di fondazione è costituita da una doppia maglia di ferri Φ 18 mm / 20 x 20 cm disposti ad una distanza di 40 mm dall estradosso e dall intradosso; l armatura dei muri verticali è costituita da ferri verticali Φ 22 mm e da ferri orizzontali Φ 18 mm, disposti entrambi con un passo di 200 mm. Il copriferro previsto è di 30 mm. L opera viene realizzata nel mese di agosto, caratterizzato da un ridotto carico di lavoro della fabbrica, quando le temperature oscillano attorno ai 16 C.

2 Il calcestruzzo viene fornito da una centrale di betonaggio che dista dal cantiere 25 minuti e la messa in opera avverrà con pompa autocarrata. Il fornitore di calcestruzzo mette a disposizione i seguenti componenti: CEM III/B 42.5 R o CEM II/A-LL 42.5 R Aggregati piatti e lisci o frantumati e rugosi Diametro massimo degli aggregati pari a 20 o 32 mm Additivo superfluidificante acrilico SA dosato allo 0.6% 1 % Definire le prescrizioni di capitolato rivolte al produttore del conglomerato e all impresa esecutrice dell opera precisando anche eventuali ulteriori accorgimenti progettuali finalizzati a migliorare la durabilità dell opera. Nell eventualità che la struttura richiedesse due calcestruzzi di prestazioni diverse semplificare adottandone uno solo: quello che soddisfa sia i requisiti meccanici che quelli di durabilità. Adottare inoltre il copriferro più stringente indipendentemente dal tipo di struttura. ES 3 SOLO 9 CFU) Durante i lavori di riqualificazione di una zona fluviale si prevede di realizzare una diga a gravità non armata, caratterizzata da dimensioni di 5 m x 40 m x 4 m. Il capitolato per il calcestruzzo richiede le seguenti specifiche: Calcestruzzo a prestazione garantita, in accordo alla norma UNI EN Rapporto a/c minimo per la tenuta idraulica a/c = 0.50 Lavorabilità al getto S4 La realizzazione dei getti avverrà nel mese di ottobre con una temperatura media di 15 C. Il calcestruzzo sarà fornito da un impianto che dista 40 minuti dal cantiere e che dispone dei seguenti componenti: Aggregati con diametro massimo pari a 20 mm, 32 mm o 40 mm Aggregati frantumati e rugosi oppure lisci e tondeggianti Cemento di tipo: o CEM I 52.5 R o CEM II/B-LL 32.5 N o CEM III/B 32.5 N Superfluidificante acrilico SA con dosaggio pari allo 0.6% Effettuare le scelte degli ingredienti (motivandole) e calcolare la composizione del calcestruzzo atta a garantire integrità e durabilità delle strutture inserendo eventuali prescrizioni aggiuntive.

3 ES 4) Sulla base dei risultati dei cubetti prelevati in cantiere e riportati in tabella, verificare se il controllo di accettazione del calcestruzzo è superato. Si richiede un calcestruzzo di classe C 28/35 per la realizzazione di un muro controterra di un parcheggio interrato (volume di getto: 290 m 3 ). Inoltre, la direzione lavori richiede di effettuare un prelievo di carote h/d = 1 dagli elementi strutturali realizzati con i calcestruzzi non conformi. I risultati delle prove di schiacciamento delle stesse forniscono una resistenza del conglomerato in opera pari a R ck-opera = 28.5 MPa. Discutere della collaudabilità della struttura e, nell eventualità che il controllo non fosse soddisfatto, calcolare il valore caratteristico della resistenza a compressione da utilizzare per le verifiche strutturali in accordo con la normativa europea (EN 13791) e stabilire le eventuali responsabilità. PRELIEVO R cpi [N/mm 2 ] ES5) Durante una campagna di misurazioni sulla qualità dei calcestruzzi presenti in un sito industriale sito alle porte di Bolzano, sono state realizzati dei test per determinare la penetrazione della CO 2 e dei cloruri in diversi elementi strutturali, realizzati nello stesso periodo e con il medesimo calcestruzzo. Collegare ad ogni penetrazione l elemento corrispondente e commentare in maniera esaustiva la scelta. Penetrazione CO 2 Cl - 0 mm 0 mm Elemento Fondale di una vasca di raccolta dell acqua potabile 20 mm 0 mm Pilastro interno di un ufficio 20 mm 50 mm Scalinata esterna coperta 40 mm 50 mm Soletta di copertura esterna della guardiola 60 mm 0 mm Pavimentazione esterna della zona di carico scarico merci

4 ESERICIZIO 1 - RISOLUZIONE L esercizio richiede di determinare il carico necessario a generare un allungamento di 2.1 mm sulle due barre testate. In primo luogo è necessario determinare il diametro nominale D acciaio della barra equipesante: da cui si ricava m = ρ l π D2 4 D acciaio = 2 m ρ l π = Kg 7.85 Kg = 0.20 dm = 20 mm dm 3 10 dm π L allungamento ΔL sarà pari a L = L f L i = cm 100 cm = 0.21 cm = 2.1 mm Di conseguenza si avrà una deformazione pari a ε acciaio = ε titanio = L L i = 0.21 cm 100 cm = = 0.21% Lo sforzo per ciascuna barra può essere calcolato, supponendo di operare in campo elastico, attraverso la legge di Hooke: σ acciaio = E acciaio ε = MPa = 441 MPa < 450 MPa σ titanio = E titanio ε = MPa = 231 MPa < 793 MPa Essendo i valori di sforzo calcolati per ogni materiale minori delle rispettive tensioni di snervamento, è possibile affermare che le due barre operano in campo elastico. Noto lo sforzo è immediato determinare la forza: F acciaio = σ acciaio π D 2 acciaio 4 F titanio = σ titanio π D 2 titanio 4 (20 mm)2 = 441 MPa π = N = KN 4 (24 mm)2 = 231 MPa π = N = KN 4 Le barre operano in campo elastico, quindi, alla rimozione del carico, entrambe ritornano alla lunghezza iniziale di 100 cm. A questo punto si può agevolmente tracciare il diagramma sforzo-deformazione dei due materiali (l andamento della curva di trazione nel tratto di strizione è indicativo).

5 Sforzo [MPa] B450C Ti-5Al-2,5Sn % 5% 10% 15% 20% 25% Deformazione [%] ESERICIZIO 2 - RISOLUZIONE DURABILITÁ : Individuazione delle classi di esposizione Prima di risolvere l esercizio è bene specificare che la procedura di individuazione delle classi di esposizione viene scissa per i due elementi strutturali (platea e muri). ELEMENTO CLASSE MOTIVAZIONE CARBONATAZIONE Platea XC2 Elemento permanentemente immerso in acqua Muri XC4 Parte di struttura idraulica che alterna periodi di immersione ed emersione GELO/DISGELO Platea -- Muri XF3 Struttura con elevata saturazione d acqua in assenza di sali disgelanti ATTACCO CHIMICO Platea Muri Il contenuto di ammonio e anidride carbonica è tale da non creare problemi al calcestruzzo. XA2 Il contenuto di magnesio colloca la struttura in XA1 mentre il contenuto di solfati la colloca in XA2. Prendiamo in considerazione la più stringente.

6 Visto che da capitolato viene imposto l impiego di una sola miscela per entrambi gli elementi, scegliamo le condizioni più stringenti, nel calcolo della durabilità Classe di esposizione a/c max C(x/y) min C min inglobata Aria [%] Spacing [μm] Aggregati non gelivi XC C32/ Kg/m mm Secondo XF C25/ Kg/m 3 < tabella F MS XA C32/40 XC4-XF3- XA C25/ Kg/m 3 ARS 340 Kg/m 3 ARS Cf min Secondo tabella 4.5 < F 2 - MS mm DURABILITÁ : Ingredienti del calcestruzzo In funzione della struttura da realizzare diamo già le prescrizioni di capitolato sulla scelta degli ingredienti del calcestruzzo al fine di richiederne conformità sia alle normative che alla tipologia di struttura da realizzare. 1. ACQUA D IMPASTO Acqua di impasto: conforme alla UNI EN ADDITIVO Additivo superfluidificante di tipo acrilico provvisto di marcatura CE conforme ai prospetti 11.1 e 11.2 della norma UNI EN Additivo areante provvisto di marcatura CE conforme al prospetto 5 della norma UNI EN AGGREGATI Aggregati provvisti di marcatura CE conformi alle norme UNI EN e In particolare: - Aggregati con massa volumica media del granulo non inferiore a 2600 kg/m 3 ; - Classe di contenuto solfati AS0.2 e AS0.8 rispettivamente per aggregati grossi e per le sabbie; - Contenuto totale di zolfo inferiore allo 0.1%; - Assenza di minerali nocivi o potenzialmente reattivi agli alcali; - Assorbimento d acqua inferiore all 1% oppure di classe F 2 o MS CEMENTO I cementi CEM III - CEM IV e CEM V contengono aggiunte pozzolaniche che conferiscono maggiore resistenza intrinseca all aggressione del solfato per la minore percentuale di CH disponibile impegnato nella reazione pozzolanica e per questo motivo sottratto alla possibile aggressione con il solfato proveniente dall ambiente esterno. Di conseguenza si utilizza un CEM III/B 42.5R che non richiede alcuna prescrizione aggiuntiva che garantisca l elevata resistenza ai solfati (ARS Tab. B.21). Cemento CEM III/B di classe 42.5R conforme alla norma UNI EN e provvisto di marcatura CE, di tipo ARS in accordo con la norma UNI 9156

7 DURABILITÁ : Classe di contenuto cloruri La struttura da realizzare non è soggetta alla presenza di cloruri apportati dall esterno, pertanto si fissa la prescrizione del quantitativo di cloruri all interno della miscela: Classe di contenuto di cloruri: Cl 0.4 PREDIMENSIONAMENTO STRUTTURALE Il progettista strutturale ha richiesto una resistenza caratteristica a compressione a 28 giorni pari a 35 MPa. (R ck ) pr-st = 35 MPa (R cm28 ) pr-st = ( ) = 42.4 MPa 42.5 MPa La presenza di un additivo areante riduce del 20% circa la resistenza meccanica a compressione. Di conseguenza è necessario calcolare: [(R cm28 ) pr-st ]*= 42.5 MPa/0.80 = 53.1 MPa Dalle curve di correlazione tra il rapporto a/c e la resistenza media R cm in funzione del tipo di cemento utilizzato (tab.12) si ottiene: (a/c) st = 0.44 REQUISITI AGGIUNTIVI 1 Il progettista richiede inoltre una resistenza caratteristica a compressione a 7 giorni pari a 15 MPa, ottenuta ad una temperatura media di 16 C. (R ck ) 7gg-16 = 15 MPa (R cm ) 7gg-16 = = 22.4 MPa 22.5 MPa Per poter utilizzare il Grafico 12, che si riferisce a calcestruzzi non aerati e maturati a 20 C, bisogna trasformare la resistenza media effettivamente da conseguire in una resistenza fittizia equivalente: (R cm ) 7gg-20 = (R cm ) 7gg-16 / 0.90 = 25 MPa [(R cm ) 7gg-20 ]* = (R cm ) 7gg-20 / 0.80 = MPa (a/c) ese = 0.54 REQUISITI AGGIUNTIVI 2 È necessario inoltre garantire una tenuta idraulica congruente con le funzioni della vasca. Nel caso di liquidi aggressivi si stabilisce che la penetrazione di acqua sia inferiore a p H20 = 5 mm. Ciò sarà possibile impiegando un rapporto (a/c) k SCELTA DEL RAPPORTO (a/c) DEF DURABILITA STRUTTURALI ESECUTIVE 1 ESECUTIVE 2 DEFINITIVO

8 Il valore più stringente è quello dovuto alle esigenze strutturali. Sarà necessario ricalcolare la resistenza a compressione a 7 gg e 16 C e la tenuta idraulica. (a/c) DEF = 0.44 [(R cm ) 7gg-20 ]* = 42 MPa (R cm ) 7gg-20 = 42 MPa 0.80 = 33.6 MPa (R cm ) 7gg-16 = 33.6 MPa 0.90 = 30.2 MPa (R ck ) 7gg-16 = 30.6 MPa = 22.8 MPa (C20/25 a 7 giorni e 16 C con areante) P H2O 4.4 mm 4.5 mm CONTROLLO DI ACCETTAZIONE Il volume complessivo di calcestruzzo è pari a: 15 m 15 m 0.35 m m 5 m 0.35 m = m 3 < 1500 m 3 Controllo di accettazione: tipo A SCELTA DEL COPRIFERRO Il valore del copriferro nominale è scelto in funzione di: Copriferro minimo per la trasmissione degli sforzi D max 32 mm C min,b = Φ armatura = 22 mm Copriferro minimo per la durabilità Si tratta di un opera con vita nominale pari a 50 anni, secondo Eurocodice 2 (UNI EN ) in classe strutturale S4 si ha: Coefficienti correttivi durabilità Assunti pari a zero c min = max { 22 mm; 30 mm; 10 mm} = 30 mm Δc,dev = 10 mm c nom-calc = c min + Δc,dev = = 40 mm c nom-stru = 40 mm c NOM,DEF = 40 mm XC4 30 mm XF3 -- XA2 -- COGENTE 30 mm

9 SCELTA DEL DIAMETRO MASSIMO DELL AGGREGATO Dmax < Sezione minima/4 = 350 mm/4 = 87.5 mm Dmax < Interferro 5 mm = 200mm - 5 mm = 195 mm Dmax < 1.3 Copriferro nominale = mm = 52 mm Delle condizioni la più cogente, relativamente alla scelta del diametro massimo dell aggregato è quella relativa al copriferro. In accordo con quanto riportato nel testo si utilizza l aggregato avente diametro massimo disponibile pari a 32 mm. Diametro massimo dell aggregato : D max = 32 mm ARIA INGLOBATA Utilizzando un additivo areante e un aggregato di diametro massimo D max =32 mm l aria inglobata sarà pari a 5.00±0.25 (%): Aria inglobata : 5.00 ± 0.50 (%) RESISTENZA ALLA SEGREGAZIONE Volume acqua di bleeding (UNI 7122) < 0.1 % sull acqua d impasto SCELTA DELLA LAVORABILITÁ La lavorabilità si pone pari a S5 ( L g > 21 mm). Lavorabilità al getto : S5 MATURAZIONE UMIDA Si deve imporre una maturazione umida da effettuarsi per almeno 5 giorni con geotessile bagnato. Durata minima della maturazione umida con geotessuto bagnato: 5 giorni PRESCRIZIONI DI CAPITOLATO Ingredienti A1)Acqua di impasto conforme alla UNI EN 1008 A2)Additivo superfluidificante di tipo acrilico provvisto di marcatura CE conforme ai prospetti 11.1 e 11.2 della norma UNI EN A3)Additivo areante provvisto di marcatura CE conforme al prospetto 5 della norma UNI EN A4)Aggregati provvisti di marcatura CE conformi alle norme UNI-EN e In particolare: A4.1 - Aggregati con massa volumica media del granulo non inferiore a 2600 Kg/m 3 ; A4.2 - Classe di contenuto di solfati AS0.2 e AS0.8 rispettivamente per gli aggregati grossi e per le sabbie; A4.3 - Contenuto totale di zolfo inferiore allo 0.1%; A4.4 - Assenza di minerali nocivi o potenzialmente reattivi agli alcali A4.5 - Assorbimento di acqua inferiore all 1% oppure di classe F 2 o MS 25

10 A5) Cemento CEM III/B di classe 42.5R conforme alla norma UNI EN e provvisto di marcatura CE, di tipo ARS in accordo con la norma UNI 9156 Calcestruzzo B1) In accordo alle Norme Tecniche sulle Costruzioni (D.M. 14/01/2008) il calcestruzzo dovrà essere prodotto in impianto dotato di un sistema di controllo della produzione effettuata in accordo a quanto contenuto nelle Linee Guida sul Calcestruzzo Preconfezionato (2003) certificato da un organismo terzo. Non è sufficiente la certificazione del sistema di qualità aziendale in accordo alle norme ISO 9001/2000 ma è richiesto specificatamente che la certificazione riguardi il processo produttivo in accordo ai requisiti fissati dalle Linee Guida sopramenzionate B2) Calcestruzzo a prestazione garantita (EN 206-1) B3) Classi di esposizione ambientale: XC4, XF3, XA2 B4) Rapporto a/c max: 0.44 B5) Dosaggio minimo di cemento CEM III/B 42.5 R ARS: 340 kg/m 3 B6) Classe di resistenza a compressione minima: C28/35 B7) Classe di resistenza a compressione minima misurata su provini cubici maturati per 7 giorni in adiacenza alla struttura (alla temperatura di 16 C): C 20/25 B8) Controllo di accettazione: tipo A B9) Aria inglobata: 5.00 ± 0.50 % B10) Spacing < μm B10) Diametro massimo dell aggregato: 32 mm B11) Classe di contenuto di cloruri: Cl 0.4 B12) Lavorabilità al getto: S5 B13) Volume di acqua di bleeding (UNI 7122): < 0.1% B14) Penetrazione di acqua massima (UNI EN ) (p H2O ) 4.5 mm Struttura C1) Vita nominale della struttura: 50 anni C2) Copriferro nominale: 40 mm (30 mm + 10 mm) C3) Resistenza media (determinata in accordo al DM 14/01/2008) su carote h/d=1 estratte dalla struttura in opera > 0.85 R cm = 0.85 (R ck + 9.6) = MPa C4) Durata minima della maturazione umida con geotessili bagnati: 5 giorni C5) Utilizzo di profili water-stop in corrispondenza delle riprese di getto verticali e orizzontali oppure iniezioni con resine espandenti mediante tubi microforati ESERICIZIO 3 - RISOLUZIONE L elemento da realizzare è una struttura massiva in quanto presenta uno spessore pari a 4.0m. Per la definizione delle specifiche di capitolato di calcestruzzi destinati alla realizzazione di strutture massive si debbono, pertanto, integrare quelle rivolte alle normali opere in calcestruzzo ponendo delle limitazioni in termini di tipo/classe e dosaggio di cemento al fine di ottenere un gradiente termico inferiore a 35 C. Quindi, sarà necessario calcolare il gradiente termico nel calcestruzzo a sette giorni in quanto lo spessore dell elemento è maggiore di 2 m e limitarlo sotto i 35 C. δt ad,7 = c q 7 ρ m v

11 Con m v = massa volumica del calcestruzzo [kg/m 3 ] ρ = calore specifico del calcestruzzo 1.1 kj/kg C c = dosaggio di cemento nel calcestruzzo [kg/m 3 ] q 7 = calore di idratazione unitario del cemento a 7 giorni dal getto [kj/kg] La scelta degli ingredienti sarà pertanto finalizzata a ridurre il contenuto di cemento e ad abbassare il calore di idratazione unitario. SCELTE Diametro massimo 20 mm degli aggregati 32 mm 40 mm Tipologia di aggregati Tipo di cemento Additivo Frantumati e rugosi Tondeggianti e lisci CEM I 52.5 R q 3 = kj/kg q 7 = kj/kg CEM II/B-LL 32.5 N q 3 = kj/kg q 7 = kj/kg CEM III/B 32.5 N q 3 = kj/kg q 7 = kj/kg SA - superfluidificante acrilico con dosaggio pari allo 0.6% MOTIVAZIONI D max = 40 mm Al fine di ridurre l acqua di impasto, che a pari rapporto a/c permette di ridurre il dosaggio di cemento, si scelgono gli aggregati di dimensioni maggiori. Tondeggianti e lisci Al fine di ridurre l acqua di impasto, che a pari rapporto a/c permette di ridurre il dosaggio di cemento, si scelgono gli aggregati di questo tipo che abbassano di 15 kg/m 3 l acqua di impasto. CEM III/B 32.5 N Si sceglie questo tipo di cemento perché, a parità di classe di resistenza, ha un calore specifico minore. Dosaggio 0.6% Si impone il dosaggio massimo possibile per ridurre l acqua di impasto e quindi il contenuto di cemento CALCOLO DELLA COMPOSIZIONE DEL CALCESTRUZZO Acqua di impasto (aggregati s.s.a.) : Lavorabilità al getto : S4 La perdita di lavorabilità durante il trasporto per un tempo di trasporto pari a 40 minuti con temperatura esterna di 15 C, risulta pari a: ΔL = 4 cm. Grazie all impiego di cemento CEM III/B 32.5 N deve essere effettuata una riduzione, quindi la perdita di lavorabilità risulta pari a ΔL = 4-2 = 2 cm. Grazie all impiego di un additivo SA dosato allo 0.6% la perdita di lavorabilità si riduce del 40%. ΔL = 2 cm x (1-0.40) = 1.2 cm

12 La lavorabilità alla miscelazione in centrale di betonaggio sarà, quindi: L m = 18 cm = 18.2 cm. Lavorabilità alla miscelazione in centrale di betonaggio: L m = S4 (16 21 cm) Sapendo che la lavorabilità iniziale deve essere pari a S4 e si impiegano aggregati con D max 40 mm si ricava l acqua d impasto, pari a 195 kg/m 3. Gli aggregati tondeggianti e lisci consentono una riduzione del dosaggio di acqua di 15 Kg/m 3. La presenza del superfluidificante SA dosato allo 0.6% riduce il dosaggio di acqua del 15%. Di conseguenza a = (195-15) x 0.85 = kg/m 3 Cemento: c = 155/0.50 = 310 kg/m 3 Il dosaggio di cemento è inferiore al dosaggio minimo richiesto dalla durabilità (340 kg/m 3 ) ma essendo un getto massivo, è possibile derogare a tale prescrizione. Additivo: Il dosaggio di additivo è pari a 0.6% rispetto alla massa del cemento: Add = 310 x = 1.86 kg/m 3 Aggregati totali: V agg = / / = = = litri Agg = = kg/m 3 Composizione del calcestruzzo INGREDIENTE DOSAGGIO [Kg/m 3 ] Acqua 155 Cemento CEM IV/A 42.5R 310 Aggregati s.s.a Superfluidificante Acrilico 1.86 MASSA VOLUMICA CLS FRESCO 2422 Verifica del gradiente termico δt ad,7 = c q 7 ρ m v = 310 kg kj m3 195 kg kj 1.1 kg C 2422 kg m 3 = 22.7 C < 35 C

13 ESERICIZIO 4 - RISOLUZIONE Il volume di calcestruzzo gettato richiede un controllo di accettazione di tipo A, per il quale devono valere le seguenti condizioni: Nel caso in esame: { R cmp R ck MPa R cp,min R ck 3.5 MPa PRELIEVO CONTROLLO R cpi [MPa] R cpmin 36 R cmp R cpmin 35 R cmp R cpmin 34 R cmp CONTROLLO 1: R cp,min = 36 MPa > 35 MPa MPa = 31.5 MPa R cmp = MPa > 35 MPa MPa = 38.5 MPa VERIFICATO VERIFICATO CONTROLLO 2: R cp,min = 35 MPa > 35 MPa MPa = 31.5 MPa R cmp = MPa < 35 MPa MPa = 38.5 MPa VERIFICATO NON VERIFICATO CONTROLLO 3: R cp,min = 34 MPa > 35 MPa MPa = 31.5 MPa R cmp = MPa < 35 MPa MPa = 38.5 MPa VERIFICATO NON VERIFICATO Nei controlli 2 e 3 non è verificata la seconda disequazione; pertanto il calcestruzzo risulta non essere conforme a quanto prescritto dal progettista nel capitolato.

14 Per calcolare l effettiva resistenza R ck, eff del calcestruzzo fornito in cantiere si sfruttano le disequazioni non verificate: R ck, eff = R cmp,ca2-3.5 MPa = MPa MPa = MPa < R ck,progetto = 35 MPa R ck, eff = R cmp,ca3-3.5 MPa = MPa MPa = MPa < R ck,progetto = 35 MPa R ck, eff = MPa Dalle prove di schiacciamento delle carote risulta una resistenza R ck-opera = 28.5 MPa, pertanto dovrà essere verificata la seguente disequazione: R ck-opera = 28.5 MPa MPa = 0.85 R ck-progetto NON VERIFICATA La struttura non è collaudabile e sarà necessario procedere con una nuova verifica strutturale degli elementi considerando una resistenza pari a: R ck-ricalcolo = 28.5 MPa/0.85 = 33.5 MPa Per accertare le responsabilità, preso atto dell oggettiva responsabilità del fornitore di calcestruzzo, si esegue il controllo in opera sul calcestruzzo effettivamente fornito: R ck-opera = 28.5 MPa > 28.2 MPa = 0.85 R ck-eff VERIFICATA La responsabilità della non conformità è da attribuire solamente al produttore di calcestruzzo, reo di aver fornito un materiale di qualità inferiore rispetto a quanto richiesto nel capitolato. L impresa costruttrice ha invece realizzato le fasi di getto e vibrazione a regola d arte. Per questo motivo, il fornitore di calcestruzzo dovrà accollarsi gli oneri di ricalcolo e le eventuali spese di rinforzo, demolizione e ricostruzione al fine di rendere l opera collaudabile. ESERICIZIO 5 - RISOLUZIONE Fondale di una vasca di raccolta dell acqua potabile => 0 mm CO 2 e 0 mm Cl - Pilastro interno di un ufficio => 60 mm CO 2 e 0 mm Cl - Soletta di copertura esterna della guardiola => 20 mm CO 2 e 0 mm Cl - Scalinata esterna coperta => 40 mm CO 2 e 50 mm Cl - Pavimentazione esterna della zona di carico e scarico merci => 20 mm CO 2 e 50 mm Cl - A parità di resistenza meccanica a compressione, il processo di carbonatazione procede con velocità maggiore nelle strutture esposte ad umidità relativa elevata. Nelle strutture all esterno direttamente esposte all azione dell acqua piovana il processo di carbonatazione rallenta grazie all arresto momentaneo che il processo di diffusione della CO 2 subisce durante i periodi di pioggia, quando i pori capillari della matrice cementizia sono saturi di acqua. In questo esercizio si può osservare come la struttura più carbonatata sia sicuramente il pilastro interno, mai soggetto ad umidità relative elevate. Al contrario, la struttura meno carbonatata sarà il fondo della vasca di raccolta dell acqua, quasi perennemente sommersa. La scalinata coperta sarà meno esposta alla

15 pioggia rispetto alla pavimentazione esterna e alla soletta di copertura; di conseguenza lo spessore di calcestruzzo carbonatato delle scale sarà superiore alle altre due strutture. I cloruri, in ambienti a clima rigido, interessano solamente le strutture che vengono ripetutamente cosparse di sale disgelante o che entrano in contatto con acqua con sali disciolti. Per questo motivo, i cloruri saranno presenti solamente nella scalinata esterna e sulla pavimentazione esterna della zona di carico scarico.