MESSA IN OPERA, COMPATTAZIONE E STAGIONATURA DEL CALCESTRUZZO

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BERGAMO FACOLTA DI INGEGNERIA MESSA IN OPERA, COMPATTAZIONE E STAGIONATURA DEL CALCESTRUZZO Prof. Ing. Luigi Coppola

2 STRUTTURE DUREVOLI E LIVELLI DI SICUREZZA PRESTABILITI NECESSARIO, MA NON SUFFICIENTE calcolare accuratamente le sezioni e le percentuali di armatura; definire gli spessori di copriferro e i particolari costruttivi; prescrivere correttamente il calcestruzzo in relazione alle esigenze strutturali e di durabilità; affiancare in fase di direzione lavori, uno stringente controllo durante l esecuzione dell opera; le caratteristiche elasto-meccaniche del conglomerato cementizio in opera non devono essere compromesse durante le operazioni di posa in opera, di compattazione e di maturazione dei getti effettuati dall impresa esecutrice.

3 STRUTTURE DUREVOLI E LIVELLI DI SICUREZZA PRESTABILITI CONCEZIONE DELLA STRUTTURA SCELTA MATERIALI DETTAGLI COSTRUTTIVI PROGETTISTA ESECUZIONE IMPRESA Verifica preliminare Accettazione Controllo durante l esecuzione D.L.

4 FATTORI INFLUENZANTI PRIMA DEL GETTO 1. Preparazione dei casseri e da un loro corretto posizionamento; 2. Adeguata preparazione delle superfici contro cui effettuare il getto; 3. Corretta predisposizione della gabbia di armatura;

5 FATTORI INFLUENZANTI DURANTE IL GETTO 1. Posa in opera che garantisca un riempimento omogeneo dei casseri evitando la separazione degli ingredienti che costituiscono il calcestruzzo; 2. Efficace compattazione dei getti finalizzata all eliminazione di vuoti e bolle d aria e tesa ad ottenere per il calcestruzzo in opera la massima densità possibile compatibilmente con i sistemi di compattazione disponibili;

6 FATTORI INFLUENZANTI FINE DEL GETTO 1. Efficace protezione dei getti nelle ore e nei giorni successivi alla posa in opera per impedire una precoce evaporazione di acqua dal conglomerato verso l ambiente esterno evitando la comparsa di dannosi quadri fessurativi; 2. Maturazione adeguata per raggiungere le prestazioni elastomeccaniche dell elemento strutturale compatibilmente con le condizioni climatiche esistenti in cantiere al fine di procedere ad un disarmo e una successiva messa in servizio delle strutture in totale sicurezza.

7 PREPARAZIONE DEI CASSERI BEN FISSATI PER EVITARE CHE, SOPRATTUTTO CON CALCESTRUZZI SUPERFLUIDI E DI ELEVATA COESIONE, POSSANO SUBIRE FENOMENI DI GALLEGGIAMENTO ; RIGIDITÀ SUFFICIENTE A SOPPORTARE LA SPINTA DEL CALCESTRUZZO DURANTE LA FASE DI POSA IN OPERA E DI SUCCESSIVA COMPATTAZIONE DEI GETTI SENZA SUBIRE DEFORMAZIONI SIGNIFICATIVE ATTRAVERSO PUNTELLI E OPPORTUNI SISTEMI DI CONTROVENTAMENTO.

8 SPINTA SUI CASSERI

9 SPINTA SUI CASSERI

10 TENUTA DEI CASSERI PERFETTA (soprattutto se impiegati calcestruzzi molto fluidi e di scarsa coesione) EVITARE PERDITA DI PASTA DI CEMENTO IN CORRISPONDENZA DELLE GIUNZIONI

11 PERDITA DI BOIACCA IN CORRISPONDENZA DEL PUNTO DI GIUNZIONE DI UNA CASSERATURA CON FORMAZIONE DI NIDI DI GHIAIA

12 CONSEGUENZE DIFETTI ESTETICI per la struttura in calcestruzzo, che si presenterà con gli aggregati a vista nella zona interessata; ECCESSIVA POROSITÀ costituita da macropori di dimensioni millimetriche COMPROMISSIONE DELLA DURABILITÀ della struttura vista la relativa facilità con cui le sostanze aggressive potranno, attraverso di essi, raggiungere le armature per corroderle.

13 A.2 PERDITA DI BOIACCA

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21 CALCESTRUZZI FACCIAVISTA EVITARE CHE LA SUPERFICIE DEL CASSERO SIA INQUINATA DA TRACCE DI SPORCO, DI TERRICCIO O DI GHIACCIO. comparsa di difetti più o meno evidenti in forma di macchie o di variazioni di tonalità del colore del calcestruzzo

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23 A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE

24 CALCESTRUZZI FACCIAVISTA EVITARE DI IMPIEGARE CASSERI DI MATERIALE DIVERSO; Nel caso di casseri di legno, EVITARE DI ALTERNARE TAVOLE NUOVE CON QUELLE GIÀ UTILIZZATE. Il diverso assorbimento di legni di più o meno giovani, infatti, produce evidenti variazioni di colore del faccia-vista delle strutture

25 VARIAZIONI DEL COLORE DEL FACCIAVISTA DI UNA STRUTTURA IN CALCESTRUZZO PER EFFETTO DEL DIVERSO ASSORBIMENTO DELLE TAVOLE DI LEGNO COSTITUENTI IL CASSERO.

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28 MACCHIE ANTIESTETICHE EVITARE LA COMPARSA DI ANTIESTETICHE MACCHIE SULLA SUPERFICIE DEL CALCESTRUZZO APPLICARE, soprattutto sui casseri poco assorbenti (es. acciaio,materiale plastico, cartone rigido internamente rivestiti da una pellicola di politene) il QUANTITATIVO DI DISARMANTE APPENA SUFFICIENTE A GARANTIRE UN OMOGENEO E COMPLETO RICOPRIMENTO DELLA SUPERFICIE DEL CASSERO.

29 MACCHIE ANTIESTETICHE UN ECCESSO DI DISARMANTE, NON POTENDO ESSERE ASSORBITO DAL CASSERO, A CAUSA DEL SUO RIDOTTO ASSORBIMENTO, VERREBBE A ESSERE TRASCINATO SULLA SUPERFICIE DEL CALCESTRUZZO CON LA CONSEGUENTE COMPARSA DI MACCHIE

30 MACCHIATURE E VARIAZIONI DI COLORE SULLA SUPERFICIE A CAUSA DEL DISARMANTE

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36 EVITARE INCONVENIENTI DOPO L APPLICAZIONE A SPRUZZO O A PENNELLO DEL DISARMANTE, PROVVEDERE MEDIANTE UN PANNO ALLA RIMOZIONE DEL QUANTITATIVO DI OLIO IN ECCESSO SULLA SUPERFICIE DEL CASSERO.

37 PREVENZIONE INCONVENIENTI PRIMA DEL GETTO EFFETTUARE DELLE PROVE PER VERIFICARE LA COMPATIBILITÀ DEL DISARMANTE CON IL TIPO DI CASSERO CHE SI INTENDE UTILIZZARE; generalmente ciò non avviene quando si prevede di utilizzare casseri in legno assorbenti o semiassorbenti.

38 PREVENZIONE INCONVENIENTI DURANTE IL GETTO L ALTEZZA DI CADUTA LIBERA DEL CONGLOMERATO RISULTI LA MINORE POSSIBILE. In questo modo, l aria può fuoriuscire più facilmente dal calcestruzzo non essendo schiacciata verso il piede dell elemento strutturale, come, invece, avviene quando l altezza di caduta diventa rilevante (> 3 m).

39 RIPRESE DI GETTO La continuità strutturale viene garantita sia dalle armature di collegamento (ferri di ripresa), sia, soprattutto, da una corretta esecuzione della ripresa di getto che consenta al calcestruzzo fresco di costituire un insieme monolitico con la porzione di struttura o di elemento strutturale già realizzata e costituita, quindi, di conglomerato indurito.

40 RIPRESE DI GETTO Il problema della ripresa di getto si pone anche nella realizzazione di un determinato elemento strutturale di dimensioni rilevanti, in cui non è possibile ultimare l opera con continuità ed occorre procedere a delle interruzioni (per il sopraggiungere della notte o del fine settimana) per un periodo di tempo superiore a quello di fine presa del calcestruzzo (dalle 6 alle 18 ore a seconda del tipo di calcestruzzo e della temperatura ambientale

41 REALIZZAZIONE DI UNA FONDAZIONE A PLATEA DI GRANDE ESTENSIONE SUPERFICIALE. SI NOTI LA PORZIONE DI STRUTTURA DI CALCESTRUZZO GIÀ INDURITO (QUELLA RICOPERTA CON FOGLIO DI POLITENE) E QUELLA IN CORSO DI REALIZZAZIONE.

42 A.11 RIPRESE DI GETTO

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48 CORRETTA RIPRESA DI GETTO LA SUPERFICIE DI CALCESTRUZZO GIÀ INDURITO FUNGA DA CONTROCASSERO : SUFFICIENTE RESISTENZA A TRAZIONE SUPERFICIALE ADEGUATA RUGOSITÀ SUPERFICIALE per consentire una corretta ripartizione degli sforzi tangenziali grazie all effetto meccanico di ancoraggio PRIVA DI SOSTANZE CHE IMPEDISCANO, OSTACOLINO O INFICINO L ADESIONE DEL CALCESTRUZZO FRESCO A QUELLO INDURITO NON SOTTRAGGA ACQUA AL CALCESTRUZZO FRESCO

49 SUPERFICIE DEI GETTI STRATO CORTICALE Spessore pari a qualche mm, poco resistente. Costituito quasi esclusivamente da pasta di cemento di scadente qualità per effetto della naturale e fisiologica risalita di acqua (bleeding) verso la superficie del getto quando il calcestruzzo è ancora plastico

50 SUPERFICIE DEI GETTI lo strato corticale delle strutture in calcestruzzo a sviluppo prevalentemente orizzontale (solette, pavimenti ecc.) può evidenziare anche una serie di cavillature diffuse per ritiro plastico causate dall eccessiva evaporazione di acqua.

51 RIPRESE DI GETTO DEMOLIRE STRATO CORTICALE SUPERFICIE CON ASPERITÀ DI ALMENO 5 mm.

52 RIPRESE DI GETTO - DOPO SCARIFICA Sulla superficie del getto è presente del materiale incoerente in forma di una patina di polvere, perciò si rende necessaria un operazione di pulizia per la sua rimozione che, generalmente, deve essere effettuata con aria compressa.

53 RIPRESE PRIMA DEL GETTO irrorare con acqua le superfici del substrato in calcestruzzo per evitare che questo sottragga acqua al conglomerato fresco, visto che potrebbe risultare deleteria per la riduzione del grado di idratazione del calcestruzzo, per la contrazione del conglomerato fresco con conseguente possibilità di formazione di fessure e, infine, per la possibile bruciatura del conglomerato all interfaccia con il substrato che pregiudicherebbe l adesione tra i due. L eventuale acqua in eccesso sulla superficie del substrato prima del getto dovrà essere eliminata mediante stracci umidi oppure con aria compressa.

54 FACCIAVISTA - VERTICALI E IMPOSSIBILE 1. NASCONDERE LA RIPRESA DI GETTO, anche perché la colorazione del calcestruzzo delle porzioni di struttura realizzate in giorni distinti è sempre diversa; 2. GARANTIRE CHE LA RIPRESA si presenti come una linea retta PERFETTAMENTE ORIZZONTALE

55 RIPRESA DI GETTO DI UN MURO PERIMETRALE DI UN VASCA IN UN IMPIANTO DI RAFFREDDAMENTO. SI NOTI LA MANCANZA DI MONOLITICITÀ TRA LE DUE PORZIONI DI STRUTTURA.

56 EVIDENTE DIFETTOSITÀ SUPERFICIALE IN CORRISPONDENZA DELLA RIPRESA DI GETTO ALL ATTACCO PARAPETTO-SOLETTA RAMPANTE.

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64 PERDITA DI BOIACCA PER DIFETTO DI TENUTA DEL CASSERO IN CORRISPONDENZA DI UNA RIPRESA DI GETTO. NUOVO GETTO CASSERO RIPRESA DI GETTO PORZIONE DI STRUTTURA GIÁ REALIZZATA

65 EVITARE INCOVENIENTI Al fine di evitare questi inconvenienti e alla luce della pratica impossibilità di nascondere la superficie di ripresa è opportuno evidenziarla ricorrendo alla predisposizione di profili sulla superficie interna del cassero prima di procedere alla realizzazione del getto

66 CORRETTA PREDISPOSIZIONE DEI PROFILI PER LA REALIZZAZIONE DELLE RIPRESE DI GETTO. CASSERO PROFILO RIPRESA DI GETTO

67 PREDISPOSIZIONE ARMATURE PRIMA DEL GETTO CORRETTA PREDISPOSIZIONE DELLE ARMATURE NEL CASSERO GARANTIRE I PREFISSATI LIVELLI : 1. Sicurezza strutturali; 2. Durabilità; 3. Protezione al fuoco delle opere

68 ERRORE NELLE STRUTTURE A SVILUPPO PREVALENTEMENTE ORIZZONTALE DAL POSIZIONAMENTO DELLA GABBIA DI ARMATURA DIRETTAMENTE CONTRO LA SUPERFICIE INFERIORE DEL CASSERO

69 VISTA DELL INTRADOSSO DI UNA TRAVE. SI NOTI LA STAFFA DIRETTAMENTE APPOGGIATA SUL CASSERO TOTALMENTE PRIVA DI COPRIFERRO.

70 RIDUZIONE COPRIFERRO 1. Espone le ARMATURE AL RISCHIO PRECOCE DI CORROSIONE per il breve tragitto che le sostanze aggressive (anidride carbonica, cloruro e ossigeno) debbono effettuare prima di raggiungere il ferro d armatura; 2. RESISTENZA AL FUOCO dell elemento strutturale può risultare GRAVEMENTE COMPROMESSA. 3. RIDUZIONE CARATTERISTICHE STRUTTURALI

71 SCELTA DIAMETRI ARMATURA Nella progettazione strutturale la scelta dei diametri delle armature e della loro disposizione non dovrebbe prescindere dalla possibilità che durante il getto si possa in qualsiasi zona inserire il vibratore a immersione al fine di conseguire una corretta compattazione dei getti in tutti i punti della struttura.

72 SCELTA DIAMETRI ARMATURA

73 POSA IN OPERA Il calcestruzzo è un materiale eterogeneo che presenta, allorquando non viene correttamente manipolato, una naturale tendenza a SMISCELARSI cioè a separarsi nei vari ingredienti (acqua, cemento e aggregati) che lo costituiscono: questo difetto intrinseco, viene identificato con il termine di SEGREGAZIONE

74 SEGREGAZIONE Durante il trasporto del calcestruzzo su strade sconnesse e piene di buchi come possono essere quelle di cantiere

75 BETONIERE Il trasporto avviene in autobetoniere provviste di una BOTTE RUOTANTE CHE MANTIENE IN COSTANTE AGITAZIONE L IMPASTO al fine di prevenire la separazione degli aggregati grossi che, altrimenti, tenderebbero a depositarsi sul fondo mentre l acqua e la pasta di cemento rifluirebbero verso la superficie

76 BETONIERA ARRIVO DELL AUTOBETONIERA IN CANTIERE MISCELARE IL CALCESTRUZZO ALLA MASSIMA VELOCITÀ PER ALMENO 2 5 MINUTI MIGLIORARE OMOGENEITÀ DEL CONGLOMERATO 1. Riduzione della dispersione dei valori di resistenza a compressione; 2. Incremento della resistenza caratteristica del materiale.

77 SCARICO DALLA BOTTE il calcestruzzo può essere scaricato : 1. DIRETTAMENTE NEI CASSERI mediante scivoli e canalette; 2. ALL INTERNO DI GROSSI RECIPIENTI (cassoni o benne) da cui verrà successivamente gettato nelle casseforme;

78 SCARICO IL CALCESTRUZZO MESSO IN OPERA MEDIANTE POMPA

79 POSA IN OPERA DEL CALCESTRUZZO MEDIANTE POMPA

80 SCARICO IL CALCESTRUZZO MESSO IN OPERA MEDIANTE POMPA EVITARE SEGREGAZIONE all innesco della pompa, per favorire l azione nella fase più delicata, è necessario LUBRIFICARE I TUBI CON UNA MALTA MOLTO RICCA DI CEMENTO.

81 CALCESTRUZZI POMPABILI PROPRIETA REOLOGICHE calcestruzzo costituito da due fasi, di cui una trasportata (l aggregato) AUMENTARE IL VOLUME DI PASTA FINO A CIRCA l (acqua, aria, cemento, aggiunte minerali o inerti e frazione di sabbia di dimensioni inferiori a mm)

82 SEGREGAZIONE CALCESTRUZZO ALL USCITA DEL MEZZO DI TRASPORTO O DI CONVOGLIAMENTO OMOGENEO E COESO POSA IN OPERA ALL INTERNO DEI CASSERI IN MANIERA ERRONEA SEGREGAZIONE getto del calcestruzzo per la realizzazione di elementi verticali di notevole altezza (es. muri di sostegno, le pareti di taglio e i setti verticali di modesto spessore, le pile da ponte e i pali di fondazione di notevole profondità.

83 SEGREGAZIONE CALCESTRUZZO ALL USCITA DEL MEZZO DI TRASPORTO O DI CONVOGLIAMENTO OMOGENEO E COESO altezza di caduta libera del conglomerato per raggiungere il fondo del cassero; urto del calcestruzzo contro i ferri di armatura SEGREGAZIONE

84 RIMBALZO CONTRO FERRI ARMATURA Aggregati grossi tendono a separarsi dalla pasta e a causa della maggiore dimensione e della più elevata massa volumica rispetto alla pasta di cemento raggiungono il fondo del cassero prima degli altri ingredienti, accumulandosi e dando origine a zone particolarmente ricche di aggregato grosso che prendono il nome di VESPAI O NIDI DI GHIAIA

85 A.10 VESPAI E NIDI DI GHIAIA

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97 SEGREGAZIONE CALCESTRUZZO ALL USCITA DEL MEZZO DI TRASPORTO O DI CONVOGLIAMENTO OMOGENEO E COESO Lasciato cadere su un piano inclinato; Gettato all interno di una cassaforma suborizzontale; Gettato contro le pareti verticali del cassero. SEGREGAZIONE

98 TUBO GETTO TIPICI ERRORI SEGREGAZIONE

99 ALTEZZA DI CADUTA ERRATA

100 MODALITA DI GETTO cm

101 diametro esterno del tubo pompa su autobetoniera =110mm diametro esterno su pompa autocarrata = 125mm COPRIFERRO 40 mm 200 mm 10+10=20 mm SPAZIO DISPONIBILE 80mm ARMATURA VALORI INCOMPATIBILI CON LO SPAZIO A DISPOSIZIONE TRA LE ARMATURE INTERNE AL CASSERO.

102 CONVOGLIATORI IMBUTO con un gambo di lunghezza variabile da 1.5 a 3.5 metri a seconda dell altezza dell elemento da gettare che possa convogliare il calcestruzzo al centro della cassaforma evitando che ci sia collisione dell impasto con la gabbia di armatura e le sponde dei casseri

103 CONVOGLIATORI Dotare la parte terminale del tubo o del cassone di un manicotto di plastica deformabile, PROBOSCIDE, nel gergo di cantiere, di sezione tale da poterlo inserire all interno della cassaforma

104 CONVOGLIATORI

105 SEGREGAZIONE ERRONEA POSA IN OPERA problema di natura estetica; riduce sia i livelli di sicurezza delle strutture riduce la resistenza nei confronti delle sollecitazioni aggressive ambientali; riduce la resistenza al fuoco degli elementi e delle opere nel loro complesso LA SEGREGAZIONE DURANTE LA POSA DEVE ESSERE ACCURATAMENTE ELIMINATA

106 DOPO L INTRUDUZIONE NEI CASSERI CURARE LA STESURA COMPLETO RIEMPIMENTO EFFICACE COMPATTAZIONE un perfetto inglobamento delle barre d armature espellere tutta l aria intrappolata accidentalmente nei getti MASSIMA DENSITÀ POSSIBILE

107 CORRETTA COMPATTAZIONE RESISTENZA CALCESTRUZZO IN OPERA RESISTENZA CALCESTRUZZO CUBETTI valore massimo raggiungibile per la tensione di rottura a compressione

108 NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI D.M CONTROLLO DELLA RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO IN OPERA R cm,opera > 85% R cm,progetto (N/mm 2 )

109 NORMA EUROPEA EN R ck,opera > 85% R ck,progetto (N/mm 2 )

110 LAVORABILITA La facilità con cui l impasto si lascia introdurre nelle casseforme e stendere nel cassero e con cui lo stesso occupa qualsiasi spazio all interno della forma e avvolge le armature, nonché la facilità con cui si riesce sia ad espellere l aria dal suo interno sia a compattarlo

111 LAVORABILITA E TIPO DI STRUTTURA LA LAVORABILITÀ RICHIESTA per effettuare con estrema semplicità il getto del calcestruzzo NON È IDENTICA PER TUTTE LE TIPOLOGIE DI STRUTTURE, in quanto le difficoltà di stesa e di compattazione non sono uguali in tutti i possibili contesti che si ritrovano nei cantieri edili.

112 LAVORABILITA AL GETTO TIPOLOGIA STRUTTURA MESSA IN OPERA MODALITA DI COMPATTAZIONE

113 DIVERSE ESIGENZE CALCESTRUZZO MOLTO FLUIDO STRUTTURA PARTICOLARMENTE CONGESTIONATA DALLE ARMATURE (es. getto di un basamento di una pressa per lo stampaggio di lamiere) REALIZZAZIONE DI ELEMENTI A SVILUPPO SUB-ORIZZONTALE (rampe di accesso, travi inclinate, etc.)

114 CASSERI SCORREVOLI LASER SCREED

115 DENSITA DEI FERRI DI ARMATURA

116 METODI DI MISURA In accordo con la UNI EN la lavorabilità del calcestruzzo può essere misurata mediante: DIAMETRO DI SPANDIMENTO; ABBASSAMENTO AL CONO DI ABRAMS INDICE DI COMPATTABILITÀ TEMPO DI VEBÈ (solo per strutture a casseri scorrevoli)

117 DIAMETRO DI SPANDIMENTO La prova di spandimento è valida per valori compresi tra 340 mm e 620 mm, al di fuori di tale intervallo la consistenza del calcestruzzo è tale da rendere inadatta la misurazione. Oltre tali limiti si consiglia, come anche riportato nella norma UNI EN 206-1, di utilizzare altri metodi. Inoltre, non può essere applicata a calcestruzzi cellulari, senza fini o con D max maggiore di 63 mm. Questa prova determina la consistenza del calcestruzzo fresco mediante la misurazione del diametro assunto da una focaccia di calcestruzzo sottoposta a 15 colpi inferti da una tavola a scosse

118 APPARECCHIATURA

119 ESECUZIONE DELLA PROVA

120 CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DEL DIAMETRO DI SPANDIMENTO CLASSE DI CONSISTENZA DIAMETRO DI SPANDIMENTO (mm) F1 340 F F F F F6 630

121 SLUMP ABBASSAMENTO AL CONO DI ABRAMS Sicuramente la misura più diffusa in Italia per la lavorabilità del calcestruzzo è rappresentata dall abbassamento al cono di Abrams determinata introducendo il conglomerato in un tronco di cono in acciaio (base inferiore 200 mm, base superiore 100 mm, altezza 300 mm) che, a riempimento avvenuto, viene sollevato. L abbassamento della focaccia rispetto all altezza iniziale prende il nome di slump.

122 APPARECCHIATURA

124 25 colpi ogni strato 10 cm 30 cm 20 cm 1. Si riempie il cono in tre strati 2. Si solleva il cono 3. Si misura l abbassamento del calcestruzzo (SLUMP) 4 cm 9 cm cm Impasto asciutto Impasto plastico Impasto fluido

125 CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DELL ABBASSAMENTO AL CONO DI ABRAMS CLASSE DI CONSISTENZA ABBASSAMENTO AL CONO DI ABRAMS (SLUMP) in mm S S S S S5 > 210

126 INDICE DI COMPATTABILITA - WALZ La misura della lavorabilità può essere effettuata anche tramite l apparecchiatura di Walz. Essa consiste di un recipiente prismatico di base quadrata (200 x 200 mm) e di 400 mm di altezza in cui viene introdotto il calcestruzzo. Dopo aver rasato il conglomerato in eccesso, mediante un vibratore ad ago si procede a compattare il calcestruzzo che, per effetto dell espulsione dell aria contenuta al suo interno, si abbassa rispetto al bordo superiore del recipiente. Maggiore è l abbassamento minore risulterà la lavorabilità dell impasto per la più elevata energia spesa nel compattare fino alla completa espulsione dell aria dal calcestruzzo.

127 APPARECCHIATURA

129 ESECUZIONE DELLA PROVA s h 1 = 40 cm h 2 20 cm 20 cm 1. Si riempie il recipiente senza assestare 2. Si misura s dopo l assestamento

130 INDICE DI COMPATTABILITA L indice di compattabilità, c, è dato da h1 = altezza interna del contenitore in mm (400 mm) s = valore medio, al millimetro più vicino, delle quattro distanze tra la superficie del calcestruzzo compattato ed i bordi superiori del contenitore Il risultato si esprime con due cifre decimali. Per s è pari a 0 l indice di compattabilità risulta uguale a 1 e individua in sostanza un conglomerato che non ha bisogno durante la posa in opera di alcuna vibrazione.

131 CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DELL INDICE DI COMPATTABILITÀ O DI WALZ CLASSE DI CONSISTENZA INDICE DI COMPATTABILITA O DI WALZ C0 > 1.46 C C C

132 TEMPO DI VEBE La prova di Vebè è valida per tempi di Vebè compresi tra 5s e 30s, al di fuori di tale intervallo la consistenza del calcestruzzo è tale da rendere inadatta la misurazione. Oltre tali limiti si consiglia, come suggerito dalla norma UNI EN 206-1, di utilizzare altri metodi. Inoltre non può essere applicata a calcestruzzi con D max > 63mm. La prova, eseguibile sia in laboratorio che in cantiere, è ideale per la misurazione della lavorabilità su calcestruzzi asciutti (detti anche a consistenza di terra umida) contraddistinti da una bassa lavorabilità.

133 ESECUZIONE DELLA PROVA Asta graduata Cono di Abrams Cilindro Lastra di vetro Tavola vibrante 3000 vib/min 30 cm 26 cm 38 cm 1. Consistometro di Vébé 2. Si riempie il cono e poi lo si toglie

134 ESECUZIONE DELLA PROVA Sec. 3. Si appoggia sul campione la lastra di vetro 4. Si vibra fino a che il campione si è spianato sulla lastra

135 CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DEL TEMPO DI VEBE CLASSE DI CONSISTENZA TEMPO DI VEBE V0 31 V V V V4 5 3

136 TEMPO VEBE E indicato per calcestruzzi molto asciutti per i quali si richiede una resistenza «al verde» capace di garantire un «autosostentamento del getto» come avviene nei manufatti estrusi, nei manufatti sformati subito dopo il riempimento dello stampo o nelle pavimentazioni a casseri scorrevoli.

137 DISTANZA CHE IL CALCESTRUZZO DEVE RAGGIUNGERE DAL PUNTO DI INTRODUZIONE NEL CASSERO MODALITÀ DI POSA IN OPERA METODO DI SFORMATURA LAVORABILITÀ AL GETTO DENSITÀ FERRI DI ARMATURA GEOMETRIA ELEMENTO STRUTTURALE SISTEMI DI COMPATTAZIONE DISPONIBILI ACCESSIBILITÀ MEZZI DI POSA E COMPATTAZIONE

138 SCELTA DELLA LAVORABILITA Come si può notare, quindi, la lavorabilità include diversi fattori alcuni dei quali di pertinenza specifica dell impresa e legati alla logistica di cantiere, altri, invece, sono connessi con l elemento strutturale vero e proprio e attengono ai parametri progettuali cioè alla forma e alla geometria della sezione e alla tipologia di armatura (diametro dei ferri, disposizione e densità) che sono di pertinenza del progettista e, conseguentemente, della direzione lavori.

139 DISTANZA LAVORABILITA DISTANZA DA PERCORRERE In alcune situazioni, per la difficoltà di accesso all elemento da realizzare, il calcestruzzo può essere introdotto in pochi e limitati punti. Ad esempio in ristrutturazione di strutture esistenti per un aumento dell altezza di un solaio con un sovraspessore da realizzarsi all intradosso dell impalcato.

140 LAVORABILITA DIMENSIONI DIMENSIONE SEZIONI STRUTTURALI Riducendo la sezione si ha un incremento della percentuale di armatura, ma anche una minore possibilità di poter accedere con i mezzi di posa, e con il tubo getto in particolare, all interno del cassero. Ad esempio nella realizzazione di paretine di piccolo spessore, nelle pareti di taglio nei nuclei degli ascensori, ma anche negli interventi di ristrutturazione che prevedono ringrossi strutturali di pile o di travi esistenti e per elementi prefabbricati (si pensi alle ali delle travi di copertura o agli elementi di collegamento tra le travi principali che a causa del ridottissimo spessore (2-4 cm) vengono denominati volatili );

141 DENSITA DEI FERRI LAVORABILITA DENSITA DEI FERRI la difficoltà del getto aumenta quando il calcestruzzo deve fluire in spazi congestionati dai ferri come avviene, ad esempio, nelle travi a spessore o anche in corrispondenza dei nodi dove confluiscono più elementi strutturali e dove, quindi, l intreccio di ferro diventa così complicato da poter pregiudicare il flusso del conglomerato se questo non possiede una lavorabilità adeguata.

142 DENSITA DEI FERRI

143 POSSIBILITA DI VIBRARE LAVORABILITA POSSIBILITA DI VIBRARE Questo aspetto coinvolge sia i sistemi di vibrazione disponibili, che la reale possibilità di utilizzarli durante l esecuzione delle opere. L efficacia della compattazione dipende fondamentalmente sia dalla possibilità di poter introdurre questi vibratori nella massa del calcestruzzo, che dalla perizia con cui le maestranze effettuano l operazione di compattazione (tempi di vibrazione, distanza massima tra punti di introduzione dell ago, etc.).

144 TIPOLOGIA STRUTTURA LAVORABILITA TIPOLOGIA DI STRUTTURA E il caso dei pavimenti in calcestruzzo realizzati con macchinari laser screed, oppure delle strutture a casseri rampanti per le quali, per la particolare tipologia della lavorazione, vengono impiegati conglomerati di consistenza fluida.

145 SUGGERIMENTI SULLA LAVORABILITÀ DEL CALCESTRUZZO AL MOMENTO DELLA REALIZZAZIONE DEL GETTO PER DIVERSE TIPOLOGIE ED ELEMENTI DI STRUTTURE. MANUFATTI ESTRUSI PAVIMENTI A CASSERI SCORREVOLI STRUTTURE A CASSERI RAMPANTI PAVIMENTAZIONI REALIZZATE CON TECNICA LASER SCREED FONDAZIONI A PLINTO, TRAVE ROVESCIA O A PLATEA MURI DI VANI INTERRATI PALI DI FONDAZIONE PILASTRI TRAVI EMERGENTI E A SPESSORE DI SOLAIO TRAVI INCLINATE DI TETTI A FALDE SOLETTE RAMPANTI DI SCALE SOLETTE PARETI DI TAGLIO E NUCLEI ASCENSORE PAVIMENTAZIONE CON STESA MANUALE E LISCIATURA A STAGGIA VIBRANTE V4 V4 S3/C2 S3/C2 S4/C3 S4/C3 S4/C3 S4/C3 S5/F5 S4/F5 S3-S4/C2-C3 S4-S5/C3-F5 S4-S5/C3/F5 S5/F5

146 LAVORABILITA NELLE SPECIFICHE DI CAPITOLATO La lavorabilità al momento del getto rappresenta uno dei requisiti fondamentali che il progettista deve indicare nella prescrizione di capitolato che riguarda il conglomerato cementizio N.T.C. D.M. 14/01/

147 LAVORABILITA NELLE SPECIFICHE DI CAPITOLATO Il progettista salvo rare eccezioni rappresentate da situazioni ove per la scelta della consistenza diventa vincolante la logistica di cantiere, deve definire nelle specifiche di capitolato il livello di lavorabilità ottimale per il calcestruzzo da utilizzarsi nella realizzazione dei vari elementi strutturali che compongono l opera.

148 SCELTA DELLA LAVORABILITA La scelta della lavorabilità non può essere demandata dal progettista (o dalla direzione lavori) ad altra figura perché in tale evenienza il rischio che tale scelta venga effettuata non sulla base dei parametri discussi in precedenza (progettuali ed esecutivi), ma su mere considerazioni di costo del calcestruzzo è molto elevato.

149 ORDINE ERRATO S3/F3 S5/F5

150 RIAGGIUNTE DI ACQUA Al ricevimento del calcestruzzo in cantiere, per la sua scarsa lavorabilità, è altrettanto alto il rischio che le maestranze, accortesi della pratica impossibilità sia di poter procedere ad un efficace riempimento delle casseforme che di vibrare, procedano ad una richiesta di riaggiunta di acqua in autobetoniera

151 RIAGGIUNTE DI ACQUA aumento del rapporto a/c; scadimento delle prestazioni del calcestruzzo sia allo stato fresco, peggiorandone la tendenza alla segregazione, che allo stato indurito per l aumento della porosità; diminuzione della resistenza meccanica a compressione; diminuzione della durabilità del conglomerato.

152 PENALIZZAZIONE RESISTENZA La penalizzazione di resistenza è tanto maggiore quanto più elevata è l aggiunta di acqua che a sua volta è tanto più elevata quanto minore è la consistenza del calcestruzzo all arrivo in cantiere

153 RIAGGIUNTA D ACQUA E LAVORABILITÀ FINALE CONSEGUITA IN FUNZIONE DELLA CLASSE DI CONSISTENZA INIZIALE DEL CONGLOMERATO CLASSE DI CONSISTENZA INIZIALE RIAGGIUNTA DI ACQUA (Kg/m 3 ) CLASSE DI CONSISTENZA FINALE S S3 S S4 S3 6 8 S4 S S5 S4 4 5 S5

154 PENALIZZAZIONE RESISTENZA 10 Kg ACQUA RIAGGIUNTA /m 3 PENALIZZAZIONE RESISTENZA MECCANICA A COMPRESSIONE 6 8 % sia conglomerati scadenti che calcestruzzi potenzialmente di ottima qualità per il basso rapporto acqua/cemento iniziale.

155 ATTESA AUTOBETONIERA Anche nel caso di cantieri, dove per una scarsa organizzazione, si costringe le autobetoniere ad una LUNGA ATTESA prima di poter scaricare il conglomerato. ACQUA RIAGGIUNTA acqua necessaria per ripristinare la lavorabilità prefissata per l impasto al momento del getto aumenta quanto più lungo è il tempo di attesa e quanto più elevata è la temperatura del calcestruzzo

156 TEMPI DI ATTESA MAX 60 MINUTI DALL ARRIVO DELL AUTOMEZZO IN CANTIERE (max 90 minuti dalla produzione dell impasto nell impianto) con temperature superiori a C max 60 minuti dalla produzione dell impasto nell impianto

157 COMPATTAZIONE ASSOGGETTARE IL CONGLOMERATO AD UNA FORZA VIBRANTE, PRODOTTA DALLA ROTAZIONE DI UNA MASSA ECCENTRICA, DI OPPORTUNA AMPIEZZA E VIBRAZIONE CHE CONSENTA DI EFFETTUARE UN COMPLETO RIEMPIMENTO DELLE CASSEFORME ESPELLENDO NEL CONTEMPO L ARIA CONTENUTA NELL IMPASTO

158 SISTEMI DI VIBRAZIONE il più diffuso sul cantiere è quello cosiddetto A IMMERSIONE (o ad ago) basato su una testa vibrante di forma cilindrica che viene annegata nel conglomerato. Altri sistemi di compattazione includono I VIBRATORI DISPOSTI SULLA SUPERFICIE ESTERNA DELLE CASSEFORME: la vibrazione, conseguente, dei casseri viene trasmessa alla massa del conglomerato favorendo l espulsione dell aria in eccesso verso l esterno del getto.

159 SISTEMI DI VIBRAZIONE Nella realizzazione di pavimentazioni industriali in calcestruzzo vengono utilizzate STAGGE VIBRANTI costituite da un elemento piatto in acciaio che viene fatto scorrere sulla superficie del calcestruzzo che viene vibrata e lisciata grazie al movimento di un eccentrico.

160 STAGGE VIBRANTI

161 FASI DELLA VIBRAZIONE 1 SI ASSESTA diminuisce di volume per effetto dell eliminazione dei vuoti macroscopici. Questo effetto è poco evidente nei calcestruzzi superfluidi, mentre assume una importante rilevanza nei conglomerati asciutti o a consistenza di terra umida;

162 FASI DELLA VIBRAZIONE 2 LIQUEFAZIONE DELLA PASTA calcestruzzo assume l aspetto di una massa fusa che avvolge i granuli lapidei di dimensioni maggiori, ingloba le barre d armatura e in generale procede ad un completo riempimento degli stampi;

163 FASI DELLA VIBRAZIONE 3 ESPULSIONE DELL ARIA prolungando opportunamente la vibrazione si procede alla fase di espulsione dell aria dall impasto.

164 SCOPO DELLA VIBRAZIONE ELIMINARE TUTTA L ARIA IN ECCESSO MASSIMA DENSITÀ PER IL CONGLOMERATO

165 FINE VIBRAZIONE Il processo di vibrazione si deve ritenere concluso allorquando pur continuando a vibrare non si registra alcun significativo incremento della massa volumica del calcestruzzo.

166 MODI DI VIBRARE/GETTARE

167 MODI DI VIBRARE

168 CONSEGUENZE Queste due operazioni favorirebbero : 1. L accumulo di acqua di bleeding al di sotto dei ferri; 2. Riduzione dell aderenza acciaiocalcestruzzo; 3. Comparsa di antiestetiche macchie e striature sulla superficie del manufatto

169 STRIATURE SULLA SUPERFICIE DEI GETTI PER ERRATA POSA IN OPERA E COMPATTAZIONE DEL CALCESTRUZZO.

170 MODI DI VIBRARE

171 DISTANZA PUNTI INSERIMENTO la distanza tra due punti contigui di introduzione del vibratore nel calcestruzzo deve essere 15 volte il raggio dell ago RAGGIO DELL AGO DISTANZA TRA I PUNTI DI INTRODUZIONE DELL AGO NEL GETTO < 20 mm 300 mm mm 400 mm > 30 mm 700 mm

172 DURATA DELLA VIBRAZIONE La permanenza dell ago all interno del getto deve essere protratta per un tempo sufficiente alla completa eliminazione dell aria in eccesso e al raggiungimento della densità massima per il conglomerato cementizio. La durata della vibrazione è strettamente legata alla lavorabilità del calcestruzzo al momento del getto: minore è la consistenza più prolungato deve essere il tempo di permanenza dell ago nella massa

173 DURATA DELLA VIBRAZIONE CLASSE DI CONSISTENZA V4 S1 S2 S3 S4 S5 F6 TEMPO MINIMO DI PERMANENZA DELL AGO NEL GETTO s s s s s 5 10 s 0 5 s

174 VIBRAZIONE E RESISTENZA MASSA VOLUMICA TEMPO VIBRAZIONE ARIA INTRAPPOLATA RESISTENZA A COMPRESSIONE

175 VIBRAZIONE E RESISTENZA

176 CONSISTENZA E QUALITA IN OPERA QUALITA CLS IN OPERA TANTO PIÙ DIPENDENTE EFFICACIA DELLA COMPATTAZIONE QUANTO PIÙ BASSA LA LAVORABILITÀ DEL CONGLOMERATO AL GETTO

177 INSANABILITA DEFICIENZE NELLA COMPATTAZIONE DEI GETTI PER ECCESSO DI ARIA INTRAPPOLATA NELL IMPASTO MINOR RESISTENZA MECCANICA A COMPRESSIONE DEL CALCESTRUZZO DIFETTI PRATICAMENTE INSANABILI

178 RIMEDI eventuali carenze dal punto di vista delle capacità portanti degli elementi strutturali possono essere sanate solo ricorrendo a COMPLICATI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO mediante ringrossi delle sezioni o ricorso ad elementi di sostegno aggiuntivi.

179

180

181 A.4 MACROBOLLE

182

183 A.4 MACROBOLLE

184 ECCESSO DI VIBRAZIONE SEGREGAZIONE DELL IMPASTO ACCUMULO DI ACQUA DI BLEEDING SULLA SUPERFICIE DEL GETTO IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO

185 ECCESSO DI VIBRAZIONE

186 FINE VIBRAZIONE LA VIBRAZIONE DEL CALCESTRUZZO DEVE ESSERE SOSPESA QUANDO SULLA SUPERFICIE DEL GETTO SI RACCOGLIE UN SOTTILE STRATO DI PASTA COSTITUITA DAI MATERIALI FINI E NELLO STESSO TEMPO CESSA O È LIMITATA A EPISODI SPORADICI LA FUORIUSCITA DI BOLLE SULLA SUPERFICIE DEL CALCESTRUZZO.

187 RITARDO DI VIBRAZIONE

188 FASE PLASTICA GETTO DEL CALCESTRUZZO TEMPO qualche ora FASE PLASTICA DEL CALCESTRUZZO PRESA DEL CALCESTRUZZO

189 BLEEDING Durante lo stato plastico, nel getto si manifesta un fenomeno autogeno che porta, da una parte, alla sedimentazione delle particelle solide sul fondo e, dall altra, all accumulo di acqua sulla superficie del manufatto (ACQUA ESSUDATA O DI BLEEDING).

190 BLEEDING gli aggregati di pezzatura maggiore a depositarsi più velocemente sul fondo a causa sia delle maggiori dimensioni che della massa volumica più elevata, mentre l acqua tende a rifluire verso le parti alte del getto.

191 BLEEDING

192 PROVVEDIMENTI 1. riduzione delle dimensioni delle particelle; 2. riduzione dell acqua di impasto; 3. incremento della viscosità della pasta di cemento RIDUZIONE DEL FENOMENO DI SEDIMENTAZIONE E BLEEDING.

193 ESSUDAZIONE DI ACQUA SULLA SUPERFICIE DI UNA PAVIMENTAZIONE IN CALCESTRUZZO

194 A.13 DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI

201 BLEEDING FERRI D ARMATURA La risalita dell acqua di bleeding verso le superfici estradossali del getto può essere ostacolata anche dalla presenza dei ferri di armatura al di sotto dei quali l acqua può raccogliersi in forma di piccole sacche. Tuttavia, fatta eccezione per calcestruzzi particolarmente tendenti alla segregazione per l eccessiva fluidità conseguente a un dosaggio elevato dell acqua di impasto, NEI CONGLOMERATI DELLE COMUNI STRUTTURE QUESTE PICCOLE LENTI NON PREGIUDICANO L ADERENZA ACCIAIO- MATRICE, NÉ COSTITUISCONO PUNTI DI POTENZIALE MAGGIOR DEGRADO PER LE ARMATURE.

202 BLEEDING - AGGREGATI Il flusso dell acqua di bleeding può essere ostacolato dalla presenza dei granuli degli aggregati grossi. Per effetto DELL ACCUMULO DI ACQUA ALL INTERFACCIA PASTA- AGGREGATO (zona di transizione) LA MATRICE CEMENTIZIA PRESENTA UNA MAGGIORE POROSITÀ rispetto a quella che la stessa possiede nelle zone lontano dall aggregato;

203 BLEEDING / RESISTENZA Il bleeding interno e l accumulo di acqua al di sotto dei granuli dell aggregato grosso sono responsabili del COMPORTAMENTO ANISOTROPO A TRAZIONE DEL CONGLOMERATO CEMENTIZIO nelle strutture reali per le quali numerose indagini sperimentali hanno evidenziato come la resistenza a trazione della direzione in cui avviene il getto (R ) è minore di quella misurata in direzione perpendicolare (R ).

204 RESISTENZA A TRAZIONE

205 BLEEDING / RESISTENZA Per effetto del bleeding interno, inoltre, le PRESTAZIONI MECCANICHE DEL CALCESTRUZZO NELLE PORZIONI SOMMITALI DELLE STRUTTURE VERTICALI (pilastri, muri, colonne ecc.) SONO INFERIORI RISPETTO A QUELLE BASALI. Per esempio, la riduzione della resistenza a trazione in direzione parallela al getto tra testa e piede di una colonna è stimabile all incirca tra il 7 e il 12%.

206 BLEEDING / ADERENZA

207 ASSESTAMENTO PLASTICO IL FENOMENO DEL BLEEDING PUÒ ESSERE ACCOMPAGNATO DA PERDITA DI PLANARITÀ DELLE SUPERFICI DEL GETTO E COMPARSA DI LESIONI CON ANDAMENTO PARALLELO AL DISEGNO DEI FERRI DI ARMATURA

208 A.3 CAVILLATURE E FESSURAZIONI DIFFUSE

211 ASSESTAMENTO PLASTICO CALCESTRUZZI CON QUANTITATIVI RILEVANTI DI ACQUA ESSUDATA TENDONO AD ASSESTARSI, ma nel movimento verso il basso SONO CONTRASTATI DALLA PRESENZA DEI FERRI DI ARMATURA.

212

213 ESEMPIO

214 ESEMPIO

215 OBIETTIVI MATURAZIONE UMIDA FASE PLASTICA (entro ore dalla posa) LIMITARE O IMPEDIRE EVAPORAZIONE DI ACQUA DAL CALCESTRUZZO VERSO L AMBIENTE ESTERNO prevenire comparsa di cavillature e lesioni per effetto delle tensioni indotte dalle contrazioni impedite del calcestruzzo in fase plastica (ritiro plastico);

216 EVAPORAZIONE Quando il calcestruzzo è esposto ad un ambiente insaturo di vapore parte dell acqua di impasto presente nella matrice cementizia tende ad evaporare verso l esterno. L evaporazione trascurabile per valori dell umidità relativa inferiori al 90%, diventa, invece, significativa già per valori dell U.R. ambientale inferiore al 75%, soprattutto in strutture sottoposte a una discreta ventilazione (velocità del vento maggiore di 10 Km/h).

217 CASSERI le strutture che presentano superfici non casserate sono esposte al rischio di forte evaporazione di acqua dal calcestruzzo verso l ambiente esterno. Le strutture gettate entro cassero, invece, sono protette dall evaporazione di acqua dalle sponde purché queste siano realizzate in materiali impermeabili quali acciaio, cartone con membrana interna di politene, pvc, polistirolo oppure in compensato di legno trattato con resina. Ovviamente, questa protezione cessa nel momento in cui si procede alla rimozione delle sponde e la superficie del getto si presenta direttamente esposta all ambiente esterno.

218 RAPPORTO SUPERFICIE/VOLUME Nella fase plastica, quindi, l evaporazione di acqua può, se non correttamente prevenuta, interessare le sole superfici non casserate. Il quantitativo di acqua che può evaporare verso l ambiente esterno diventa rilevante per quelle strutture che presentano una notevole estensione superficiale come accade, ad esempio, per le solette di completamento di solai in latero-cemento, ma anche nella realizzazione della cappa collaborante di solai realizzati direttamente su travi prefabbricate di calcestruzzo precompresso oppure nelle platee di fondazione e nei pavimenti in calcestruzzo poggianti direttamente su terreno.

219 FESSURE DA RITIRO PLASTICO Le fessure da ritiro plastico sono generalmente superficiali e interessano le strutture in calcestruzzo per una profondità all incirca pari a quella dello spessore del copriferro.

220 GETTI INVERNALI Le situazioni più critiche a parità di ventilazione e di umidità relativa dell aria sono rappresentate dai getti effettuati durante il periodo invernale. Infatti, a causa delle basse temperature la cinetica di idratazione del cemento risulta fortemente rallentata e, quindi, il calcestruzzo permane per un tempo più lungo nella fase plastica, conseguentemente maggiore risulta il quantitativo di acqua libera che può evaporare verso l esterno determinando un ritiro plastico maggiore.

221 MATURAZIONE SUCCESIVA Al termine della fase plastica la mancata protezione delle superfici dalla evaporazione di acqua verso l ambiente esterno determina negli strati corticali del conglomerato un minor grado di idratazione rispetto agli strati più interni che, invece, sono protetti dalla perdita di acqua proprio dagli strati di calcestruzzo più superficiali.

222 OBIETTIVI MATURAZIONE UMIDA FASE DI INDURIMENTO (dopo 24 ore dalla posa fino a 7-10 giorni) FORNIRE ACQUA ALLA STRUTTURA MEDIANTE BAGNATURA DELLE SUPERFICI limitare o impedire l evaporazione di acqua dal calcestruzzo verso l ambiente esterno al fine di garantire una corretta evoluzione del processo di idratazione del cemento finalizzato al raggiungimento di una porosità capillare congruente con i livelli di durabilità e con le prestazioni elasto-meccaniche attese per il calcestruzzo.

223

224 STRATI ESTERNI STRUTTURA Pertanto, gli strati più esterni della struttura di spessore variabile tra 20 e 25 mm saranno caratterizzati da una POROSITÀ CAPILLARE MAGGIORE rispetto a quella del calcestruzzo del cuore del getto.

225

226 METODI DI PROTEZIONE a) UNA LUNGA PERMANENZA DEL CALCESTRUZZO NEL CASSERO. Purtroppo, questa opzione si scontra nella realtà del cantiere con la necessità di dover procedere ad un recupero precoce delle casseforme per poter proseguire con celerità nell esecuzione dei lavori;

227 METODI DI PROTEZIONE b) UNA BAGNATURA CONTINUA DELLE SUPERFICI. Questa operazione si presenta fattibile dal punto di vista pratico soltanto per le strutture orizzontali per le quali si può predisporre un sistema di irrorazione delle superfici mediante degli annaffiatoi girevoli da giardino. In qualche caso particolare, inoltre, si possono anche disporre sul perimetro della struttura delle sponde rialzate che possano contenere uno spessore di acqua di qualche centimetro che ricopre l intera superficie della struttura;

228 METODI DI PROTEZIONE c) UNA BAGNATURA INTERMITTENTE DELLE SUPERFICI. Questa tecnica basata sulla proiezione dell acqua mediante un tubo sulla superficie del calcestruzzo ha il vantaggio di poter essere utilizzata anche su superfici verticali. Tuttavia, sia perché essa è strettamente legata alla presenza dell operatore, sia perchè le superfici irrorate si disidratano immediatamente, soprattutto se esposte direttamente all insolazione, questa tecnica non fornisce nella pratica di cantiere reali garanzie, anche perché è difficile da parte della Direzione Lavori controllare se la maturazione umida è stata o meno eseguita e con quali intervalli;

229 METODI DI PROTEZIONE d) TELI O FOGLI DI PLASTICA IMPERMEABILE Questa tecnica ha il vantaggio di non richiedere, salvo durante la fase di stesura dei fogli, utilizzo di manodopera e, pertanto, è una delle più utilizzate in cantiere. Perché la protezione della struttura dall evaporazione di acqua sia realmente efficace, tuttavia, è necessario che il foglio venga stesso perfettamente sulla superficie della struttura non appena inizia la presa del conglomerato facendo in modo che lo stesso risulti perfettamente planare senza evidenziare accartocciamenti. In tal caso, infatti, l evaporazione dell acqua dal calcestruzzo potrebbe comunque manifestarsi con pregiudizio per la qualità del conglomerato che, inoltre, può, per effetto di un grado di asciugamento diverso tra zone protette e non, evidenziare antiestetiche macchie superficiali.

230 TELI IMPERMEABILI E FOGLI COIBENTI Occorrerà, ovviamente, far in modo che il telo risulti ben fissato per evitare che eventuali folate di vento possano rimuoverlo e che tra strisce contigue ci sia una sufficiente sovrapposizione (per almeno cm). Infine, la scelta della grammatura del telo dovrà avvenire in base al traffico pedonale di cantiere cui la struttura è sottoposta al fine di evitare che, ricorrendo a fogli di spessore troppo sottile, gli stessi possano facilmente essere lacerati durante le lavorazioni. I teli di politene possono essere integrati o sostituiti da fogli di materiale coibente (polistirolo, polistirene, sughero, etc.) oppure da materassini di materiale isolante quando i getti vengono realizzati nel periodo invernale ed occorre, pertanto, oltre che prevenire l evaporazione di acqua dal calcestruzzo, evitare la dissipazione del calore prodotto a seguito dell idratazione del cemento per consentire all impasto di indurire anche quando le temperature esterne ambientali risultano particolarmente basse (< 5 C);

231 METODI DI PROTEZIONE e) CON FOGLI DI MATERIALE GEOTESSILE (TESSUTO/NON TESSUTO) O TELI DI IUTA BAGNATI AD INTERMITTENZA. Rispetto alla tecnica basata sui fogli di plastica l utilizzo di geotessili o di teli di iuta ha il vantaggio, grazie alla maggiore flessibilità dei drappi, di meglio adattarsi anche a geometrie abbastanza complesse (pilastri quadrati e rettangolari), di garantire una maggiore resistenza alla lacerazione per effetto del traffico pedonale di cantiere oltre che di apportare acqua al calcestruzzo dall esterno con innegabili vantaggi sia sulla riduzione della temperatura dei getti, che sul ritiro autogeno di cui si parlerà nel seguito;

232 METODI DI PROTEZIONE f) L APPLICAZIONE A SPRUZZO DI UN AGENTE STAGIONANTE (O DI CURING). La tecnica si basa sull utilizzo di alcuni composti chimici, generalmente delle cere disciolte in un solvente, che vengono applicati a spruzzo sulle superfici del calcestruzzo subito dopo l inizio della presa o aver rimosso i casseri. A seguito dell evaporazione del solvente viene a formarsi sulla superficie del conglomerato un sottile velo di materiale ceroso che ostacola per qualche giorno l evaporazione dell acqua verso l ambiente esterno. Questa tecnica ha come controindicazione il fatto che la presenza della patina cerosa può inficiare l adesione di eventuali strati di finitura a base cementizia (ad esempio, una rasatura oppure un intonaco) da realizzare sulle superfici sottoposte al trattamento protettivo. Pertanto, in questa evenienza si rende necessaria la rimozione di questa pellicola superficiale mediante un trattamento di spazzolatura meccanica, di sabbiatura o di idropulizia.

233 ESEMPIO

234 OBIETTIVI MATURAZIONE UMIDA FASE DI INDURIMENTO (dopo 24 ore dalla posa fino a 7-10 giorni) FORNIRE ACQUA ALLA STRUTTURA MEDIANTE BAGNATURA DELLE SUPERFICI ridurre i rischi fessurativi connessi con il RITIRO AUTOGENO di calcestruzzi ad alta resistenza meccanica a compressione (maggiore di C40/50). In assenza di una fonte esterna di acqua sulla superficie della struttura, infatti, a causa della migrazione di acqua dai pori capillari di dimensioni maggiori verso quelli più piccoli per effetto della naturale contrazione che accompagna il processo di idratazione del cemento è alto il rischio di fessurazione degli elementi strutturali;

235 CLS AD ALTA RESISTENZA Queste due tecniche consentono di evitare che a seguito della migrazione della soluzione acquosa dai pori di maggiori dimensioni verso le porosità più piccole il calcestruzzo si contragga grazie all apporto di acqua che dalla superficie dei getti satura la porosità rimaste vuote. Il ritiro autogeno che è pari all incirca al 50% del ritiro totale per calcestruzzi con rapporto acqua/cemento di 0.35 diventa, invece, trascurabile nei conglomerati con resistenza inferiore a C40/50.

236 GETTO CALCESTRUZZI ORDINARI PER TUTTA LA DURATA DELLA PROTEZIONE: PERMANENZA NEL CASSERO OPPURE BAGNATURA OPPURE PROTEZIONE CON TELI IUTA/DRAPPI GEOTESSILE BAGNATI OPPURE AGENTE DI CURING OPPURE PROTEZIONE CON TELI IMPERMEABILI 0 DALLA POSA IN OPERA ALLE 24h 24h DOPO LE 24h TEMPO UNO DEI SISTEMI DI PROTEZIONE PREVISTO PER IL CLS ORDINARIO SOLO BAGNATURA O PROTEZIONE CON DRAPPI DI GEOTESSILE O TELI DI IUTA BAGNATI GETTO CALCESTRUZZI AD ALTA RESISTENZA C40/50 o maggiori

237 DURATA DELLA MATURAZIONE I sistemi di protezione elencati debbono essere mantenuti sulle superfici delle strutture in calcestruzzo per un periodo di tempo sufficiente sia a prevenire la comparsa delle fessure da ritiro plastico e/o autogeno che per garantire una adeguata idratazione del calcestruzzo degli strati corticali finalizzata a conseguire le prestazioni meccaniche e di durabilità richieste per l elemento strutturale.

238 DURATA DELLA MATURAZIONE LA DURATA DELLA MATURAZIONE DIPENDE: - dalle CONDIZIONI CLIMATICHE esistenti al momento della realizzazione dell opera; - dal RAPPORTO ACQUA/CEMENTO dell impasto impiegato e, quindi, dalla RESISTENZA CARATTERISTICA nominale del calcestruzzo; - dalla CINETICA DEL PROCESSO DI IDRATAZIONE DEL CEMENTO e, conseguentemente, dal tipo e dalla classe del cemento impiegato nel confezionamento dell impasto.

239 CONSIDERAZIONI UMIDITÁ RELATIVA TEMPO MATURAZIONE UMIDA VENTILAZIONE INSOLAZIONE SUL GETTO

240 CONSIDERAZIONI UMIDITÁ RELATIVA VENTILAZIONE INSOLAZIONE SUL GETTO TEMPO MATURAZIONE UMIDA TEMPERATURA DEL GETTO T < 5 C i sistemi di protezione dall evaporazione debbono essere integrati con quelli finalizzati a evitare la dispersione di calore verso l ambiente al fine di consentire l indurimento dell impasto anche per temperature ambientali particolarmente fredde;

241 CONSIDERAZIONI POROSITÀ TEMPO MATURAZIONE UMIDA RAPPORTO a/c RESISTENZA A COMPRESSIONE

242 CONSIDERAZIONI TEMPO MATURAZIONE UMIDA CLASSE DI RESISTENZA DEL CEMENTO

243 CONSIDERAZIONI STESSA CLASSE DI RESISTENZA DEL CEMENTO TEMPO MATURAZIONE UMIDA 1. CEM V 2. CEM III 3. CEM IV 4. CEM II 5. CEM I

244 Durata minima del periodo di protezione umida (in giorni) in accordo all Annesso E della norma EN Temperatura superficiale del calcestruzzo f cm2 /f cm28 =0.50 f cm2 /f cm28 =0.30 f cm2 /f cm28 =0.15 f cm2 /f cm28 <0.15 T > > T > > T > > T >

245 Suggerimento sulla durata minima della protezione umida da attuare in cantiere. Classe di resistenza del calcestruzzo C25/30 > C25/30 Esposizione della struttura Periodo di esecuzione dei getti Periodo di esecuzione dei getti All interno All esterno All interno All esterno Aprile-Settembre Aprile-Settembre Ottobre-Marzo Ottobre-Marzo

246 VOCE DI CAPITOLATO Per rendere realmente efficace la prescrizione, tuttavia, il progettista dovrà esigere nel capitolato delle opere una voce dell Elenco Prezzi relativa alla protezione delle superfici degli elementi strutturali svincolata dalle altre operazioni che attengono alla realizzazione delle strutture e che ricadono sotto l esclusiva responsabilità dell impresa esecutrice.

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