R.02.D.8 - Relazione sui materiali

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1 Via XXV Aprile, 18 - Rovato COMUNE DI FLERO PROVINCIA DI BRESCIA AMPLIAMENTO IMPIANTO DI DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE DEL COMUNE DI FLERO PROGETTO DEFINITIVO R.02.D.8 - Relazione sui materiali Rovato, settembre 2014 Il responsabile progettazione AOB2 Dott. Ing. Mauro Olivieri Il progettista Dott. Ing. Luca Bertini

2 1 SOMMARIO 1 SOMMARIO Generalità Riferimenti Normativi Caratteristiche Dei Materiali Utilizzati Nelle Strutture Classe di Resistenza del Calcestruzzo Importanza del copriferro Classe di Esposizione del Calcestruzzo Componenti del Calcestruzzo: Acciaio Per Cemento Armato Controllo Qualità Materiali Controlli di qualità del calcestruzzo Controlli di qualità dell acciaio /12

3 Relazione sui Materiali (Norme Tecniche per le Costruzioni D.M. 14 gennaio 2008) 2 GENERALITÀ I materiali ed i prodotti per uso strutturale, utilizzati devono essere: identificati univocamente a cura del produttore, secondo le procedure applicabili; qualificati sotto la responsabilità del produttore, secondo le procedure applicabili; accettati dal Direttore dei lavori mediante acquisizione e verifica della documentazione di qualificazione, nonché mediante eventuali prove sperimentali di accettazione. È onere del Direttore dei Lavori, in fase di accettazione, acquisire e verificare la documentazione di qualificazione, secondo le modalità indicate nel capitolo 11 - MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE delle NTC RIFERIMENTI NORMATIVI Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008; Circolare 2 febbraio 2009, n Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008; UNI EN 197-1: Cemento - Parte 1: Composizione, specificazioni e criteri di conformità per cementi comuni; UNI EN 12620: Aggregati per calcestruzzo; UNI EN 934-2: Additivi per calcestruzzo, malta e malta per iniezione - Parte 2: Additivi per calcestruzzo - Definizioni, requisiti, conformità, marcatura ed etichettatura; UNI EN 1008: Acqua d'impasto per il calcestruzzo - Specifiche di campionamento, di prova e di valutazione dell'idoneità dell'acqua, incluse le acque di ricupero dei processi dell'industria del calcestruzzo, come acqua d'impasto del calcestruzzo; UNI EN 206-1: Calcestruzzo - Parte 1: Specificazione, prestazione, produzione e conformità; UNI ENV : Esecuzione di strutture di calcestruzzo - Requisiti comuni; Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici - Servizio Tecnico Centrale Febbraio Linee guida per la messa in opera del calcestruzzo strutturale e per la valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo indurito mediante prove non distruttive; 3/12

4 UNI EN : Prodotti laminati a caldo di acciai per impieghi strutturali - Parte 1: Condizioni tecniche generali di fornitura; UNI EN : Prodotti laminati a caldo di acciai per impieghi strutturali - Parte 2: Condizioni tecniche di fornitura di acciai non legati per impieghi strutturali; 4 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI UTILIZZATI NELLE STRUTTURE 4.1 CLASSE DI RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO Nel capitolo 4 Costruzioni civili e industriali, in particolare al paragrafo 4.1 Costruzioni di calcestruzzo, tabella 4.1.II Impiego delle diverse classi di resistenza. Tali limiti dipendono dal tipo di struttura in oggetto: Tabella 4.1.II Impiego delle diverse classi di resistenza STRUTTURE DI DESTINAZIONE CLASSE DI RESISTENZA MINIMA Per strutture non armate o a bassa percentuale di armatura C8/10 Per strutture semplicemente armate C16/20 Per strutture precompresse C28/ IMPORTANZA DEL COPRIFERRO Per la durabilità invece, devono prescriversi classi superiori ai fini della protezione contro la corrosione delle armature metalliche. Introduciamo un altra informazione fondamentale da prescrivere: il copriferro. Come dice il termine stesso, si indica con esso uno spessore di calcestruzzo atto a proteggere le armature metalliche dall aggressività dell ambiente esterno. Più in particolare, si definisce copriferro nominale la distanza fra la superficie esterna dell armatura più vicina alla superficie del calcestruzzo e la superficie stessa del calcestruzzo. 4.3 CLASSE DI ESPOSIZIONE DEL CALCESTRUZZO Vi è un valore minimo che però può essere ridotto se al contempo viene aumentato il copriferro. Infatti, lo stesso paragrafo Condizioni ambientali è interamente riferito alla protezione delle armature metalliche. Le condizioni ambientali, ai fini della protezione contro la corrosione delle armature metalliche, possono essere suddivise in ordinarie, aggressive e molto aggressive in relazione a quanto indicato 4/12

5 nella Tab. 4.1.III con riferimento alle classi di esposizione definite nelle Linee Guida per il calcestruzzo strutturale emesse dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. La classe del calcestruzzo dipende dalla quantità di cemento e all aumentare di quest ultimo ne beneficia la durabilità. Le Linee Guida per il calcestruzzo strutturale, infatti, precisano quanto segue: I criteri in base ai quali si definisce la durabilità del calcestruzzo fanno riferimento al tipo e al contenuto di cemento, al rapporto a/c ed allo spessore del copriferro. Questi criteri sono comuni a tutte le normative riguardanti la durabilità: all aumentare della intensità dell attacco si aumenta il contenuto minimo di cemento, si riduce il rapporto a/c, si aumenta lo spessore del copriferro. Pertanto, tenuto conto che il controllo di qualità del calcestruzzo è basato sulla resistenza caratteristica a compressione, la durabilità è tanto più alta quanto maggiore è la resistenza caratteristica. Se facciamo riferimento al Capitolo 11 Materiali e prodotti per uso strutturale, in particolare al paragrafo Specifiche per il calcestruzzo da cui emerge che: Al fine di ottenere le prestazioni richieste, si dovranno dare indicazioni in merito alla composizione ai processi di maturazione ed alle procedure di posa in opera, facendo utile riferimento alla norma UNI ENV :2001 ed alle Linee Guida per la messa in opera del calcestruzzo strutturale e per la valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo pubblicate dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, nonché dare indicazioni in merito alla composizione della miscela, compresi gli eventuali additivi, tenuto conto anche delle previste classi di esposizione ambientale (di cui, ad esempio, alla norma UNI EN 206-1: 2006) ed al requisiti di durabilità delle opere. 5/12

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7 4.4 COMPONENTI DEL CALCESTRUZZO: Leganti: Legante Idraulico Cemento tipo CEM II/A-LL 32,5 R dotato di certificato di conformità conforme a UNI EN 197/1; Aggregati: Aggregati ottenuti dalla lavorazione di materiali naturali, artificiali, ovvero provenienti da processi di riciclo, saranno costituiti da elementi non gelivi e non friabili, saranno privi di sostanze organiche, limose o argillose, e provvisti di idoneo certificato di marcatura CE conformi alla norma europea armonizzata UNI EN 12620; Aggiunte: Nei calcestruzzi è ammesso l impiego di aggiunte, in particolare di ceneri volanti, loppe granulate d altoforno e fumi di silice, purché non ne vengano modificate negativamente le caratteristiche prestazionali e soddisfare i requisiti della norma europea armonizzata. Additivi: Gli additivi devono essere conformi alla norma europea armonizzata UNI EN Acqua: L acqua di impasto, ivi compresa l acqua di riciclo, dovrà essere conforme alla norma UNI EN LOCALI TECNICI Caratteristiche Calcestruzzo Tipo C12/15 per magroni: Classe di esposizione ambientale X0 (Per calcestruzzo privo di armatura) Classe di resistenza minima C12/15 Rapporto acqua/cemento Max - Contenuto cemento Min - Diametro inerte Max 31,5 mm Classe di consistenza S3 - Consistenza Semifluida: abbassamento (slump) da 100 a 150 mm 7/12

8 Copriferro minimo Procedura di Messa in Opera Tempo di attesa Max del cls in betoniera Altezza Max di caduta del getto Maturazione Durata minima della maturazione umida Tempo minimo di disarmo strutture N/C 60 min dall arrivo in cantiere 90 min dalla preparazione dell impasto all impianto 60 cm 7 giorni dal getto 28 giorni dal getto Caratteristiche Calcestruzzo Tipo C25/30 per fondazioni: Classe di esposizione ambientale XC2 (Bagnato, raramente asciutto) Classe di resistenza minima C25/30 Rapporto acqua/cemento Max 0,60 Contenuto cemento Min 280 kg/mc Diametro inerte Max 31,5 mm Classe di consistenza S3 - Consistenza Semifluida: abbassamento (slump) da 100 a 150 mm Copriferro minimo 30 mm + 10 mm tolleranza di posa Procedura di Messa in Opera Tempo di attesa Max del cls in betoniera Altezza Max di caduta del getto Maturazione Durata minima della maturazione umida Tempo minimo di disarmo strutture 60 min dall arrivo in cantiere 90 min dalla preparazione dell impasto all impianto 60 cm 7 giorni dal getto 28 giorni dal getto Caratteristiche Calcestruzzo Tipo C25/30 per pilastri, solai, travi: Classe di esposizione XC1 (Asciutto o permanentemente bagnato) Classe di resistenza C25/30 Rapporto acqua/cemento Max 0,60 Contenuto cemento Min 280 kg/mc Diametro inerte Max 22 mm Classe di consistenza S3 - Consistenza Semifluida: abbassamento (slump) da 100 a 150 mm Copriferro minimo 20 mm + 10 mm tolleranza di posa (elementi a piastra) 25 mm + 10 mm tolleranza di posa (altri elementi) Procedura di Messa in Opera Tempo di attesa Max del cls in betoniera Altezza Max di caduta del getto Maturazione Durata minima della maturazione umida Tempo minimo di disarmo strutture 60 min dall arrivo in cantiere 90 min dalla preparazione dell impasto all impianto 60 cm 7 giorni dal getto 28 giorni dal getto 8/12

9 4.4.2 VASCHE DEPURAZIONE Questa tipologia, comprende tutte le opere idrauliche realizzate per l accumulo e lo smaltimento di acque reflue. Considerata l aggressività chimica delle acque reflue, il calcestruzzo è soggetto all attacco da solfati, si prescrive conseguentemente di impiegare cemento resistente ai solfati. In particolare è stata considerata una classe XA1. Dall individuazione della classe di esposizione deriva la scelta della Rck minima attraverso il prospetto UNI EN 206-1:2006 e del copriferro nominale Caratteristiche Calcestruzzo Tipo C12/15 per Magroni: Classe di esposizione ambientale X0 (Per calcestruzzo privo di armatura) Classe di resistenza minima C12/15 Rapporto acqua/cemento Max - Contenuto cemento Min - Diametro inerte Max 31,5 mm Classe di consistenza S3 - Consistenza Semifluida: abbassamento (slump) da 100 a 150 mm Copriferro minimo N/C Procedura di Messa in Opera Tempo di attesa Max del cls in betoniera Altezza Max di caduta del getto Maturazione Durata minima della maturazione umida Tempo minimo di disarmo strutture 60 min dall arrivo in cantiere 90 min dalla preparazione dell impasto all impianto 60 cm 7 giorni dal getto 28 giorni dal getto Caratteristiche Calcestruzzo Tipo C30/37 per Platee di Fondazione: Classe di esposizione XC2 (Bagnato, raramente asciutto) XA1 (Ambiente chimicamente debolmente aggressivo) Classe di resistenza C30/37 Rapporto acqua/cemento Max 0,55 Contenuto cemento Min 300 kg/mc Diametro inerte Max 31,5 mm Classe di consistenza S3 - Consistenza Semifluida: abbassamento Copriferro minimo Procedura di Messa in Opera Tempo di attesa Max del cls in betoniera Altezza Max di caduta del getto Maturazione Durata minima della maturazione umida Tempo minimo di disarmo strutture (slump) da 100 a 150 mm 30 mm + 10 mm tolleranza di posa (elementi a piastra) 35 mm + 10 mm tolleranza di posa (altri elementi) 60 min dall arrivo in cantiere 90 min dalla preparazione dell impasto all impianto 60 cm 7 giorni dal getto 28 giorni dal getto 9/12

10 Caratteristiche Calcestruzzo Tipo C30/37 per Pareti: Classe di esposizione XC2 (Bagnato, raramente asciutto) XA1 (Ambiente chimicamente debolmente aggressivo) Classe di resistenza C30/37 Rapporto acqua/cemento Max 0,55 Contenuto cemento Min 300 kg/mc Diametro inerte Max 31,5 mm Classe di consistenza S3 - Consistenza Semifluida: abbassamento Copriferro minimo Procedura di Messa in Opera Tempo di attesa Max del cls in betoniera Altezza Max di caduta del getto Maturazione Durata minima della maturazione umida Tempo minimo di disarmo strutture (slump) da 100 a 150 mm 30 mm + 10 mm tolleranza di posa (elementi a piastra) 35 mm + 10 mm tolleranza di posa (altri elementi) 60 min dall arrivo in cantiere 90 min dalla preparazione dell impasto all impianto 60 cm 7 giorni dal getto 28 giorni dal getto I diagrammi costitutivi del calcestruzzo sono stati adottati in conformità alle indicazioni riportate al punto del D.M. 14 gennaio 2008; in particolare per le verifiche effettuate a pressoflessione retta è stato adottato il modello riportato in a), mentre per le verifiche degli elementi a pressoflessione deviata è stato adottato il diagramma tipo a) Diagrammi di calcolo tensione/deformazione del calcestruzzo. La deformazione massima ε c max è assunta pari a I valori dei parametri caratteristici dei suddetti materiali sono riportati nei tabulati di calcolo, nella relativa sezione. Per ciascuna classe di calcestruzzo impiegata sono riportati i valori di: Resistenza di calcolo a trazione (f ctd ) 10/12

11 Resistenza a rottura per flessione (f cfm ) Resistenza tangenziale di calcolo (τ Rd ) Modulo elastico normale (E) Modulo elastico tangenziale (G) Coefficiente di sicurezza allo Stato Limite Ultimo del materiale (γ c ) Resistenza cubica caratteristica del materiale (R ck ) Coefficiente di Omogeneizzazione Peso Specifico Coefficiente di dilatazione termica 4.5 ACCIAIO PER CEMENTO ARMATO Acciaio per cemento armato Tipo B450C Le barre, le reti e i tralicci elettrosaldati sono di acciaio per cemento armato tipo B450C. È caratterizzato dai seguenti valori nominali delle tensioni caratteristiche di snervamento e rottura da utilizzare nei calcoli: f y nom 450 N/mm 2 f t nom 540 N/mm 2 e deve rispettare i requisiti indicati nella seguente Tab Ib delle NTC Le barre, le reti e i tralicci elettrosaldati in acciaio non dovranno presentare eccessive corrosioni, ossidazioni o difetti superficiali. I diagrammi costitutivi dell acciaio sono stati adottati in conformità alle indicazioni riportate al punto del D.M. 14 gennaio 2008; in particolare è stato adottato il modello elastico perfettamente plastico descritto in b). La resistenza di calcolo è data da f yk / γ f. Il coefficiente di sicurezza γ f si assume pari a /12

12 I valori dei parametri caratteristici dei suddetti materiali sono riportati nei tabulati di calcolo, nella relativa sezione. Per l acciaio sono riportati i valori di: Tensione caratteristica di snervamento trazione (f yk ) Modulo elastico normale (E) Modulo elastico tangenziale (G) Coefficiente di sicurezza allo Stato Limite Ultimo del materiale (γ f ) Peso Specifico Coefficiente di dilatazione termica 5 CONTROLLO QUALITÀ MATERIALI 5.1 CONTROLLI DI QUALITÀ DEL CALCESTRUZZO Il calcestruzzo va prodotto in regime di controllo di qualità, con lo scopo di garantire che rispetti le prescrizioni definite in sede di progetto. Il controllo si articola nelle seguenti fasi: Valutazione preliminare della resistenza Controllo di produzione Controllo di accettazione Prove complementari 5.2 CONTROLLI DI QUALITÀ DELL ACCIAIO Le norme prevedono tre forme di controllo obbligatorie: in stabilimento di produzione, da eseguirsi sui lotti di produzione; nei centri di trasformazione, da eseguirsi sulle forniture; di accettazione in cantiere, da eseguirsi sui lotti di spedizione. Tutti i materiali impiegati dovranno essere comunque verificati con opportune prove di laboratorio secondo le prescrizioni della vigente Normativa. 12/12