PAGINE SAGGIO PER GENTILE CONCESSIONE DELL EDITORE

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1 PAGINE SAGGIO PER GENTILE CONCESSIONE DELL EDITORE Se sistemi editoriali Professionisti, tecnici e imprese Gruppo Editoriale Esselibri - Simone

2 S o f t w a r e SOFTWARE PER L EDILIZIA in collaborazione con Infotel Programmi professionali, completi e semplici da utilizzare CCS - GESTIONE CAPITOLATI OPERE IN CALCESTRUZZO ISBN SW1 pp. 160, 74,00 Software per la gestione dei capitolati opere in calcestruzzo. Predeterminazione della resistenza caratteristica minima del calcestruzzo per garantire la durabilità nel tempo. Individuazione automatica delle Classi di Esposizione in funzione delle condizioni ambientali. Definizione della composizione del calcestruzzo. Redazione dettagliata delle prescrizioni di capitolato per confezionamento e posa in opera del calcestruzzo con utilizzo di word processor e modulo grafico interno. Raccolta delle normative in materia di strutture. POS COMPOSER - PIANO OPERATIVO DI SICUREZZA ISBN SW2 pp CdRom, 80,00 Il software POS Composer consente la redazione di Piani Operativi di Sicurezza (POS), ai sensi del nuovo regolamento sui contenuti minimi dei piani di sicurezza. Si tratta di un Compositore versatile ed efficace che, grazie alle schede in formato MS Word con contenuti veramente professionali (comunque personalizzabili da parte dell utente), consente la generazione di documenti eleganti e tecnicamente validi. GCA - GESTIONE CONTROLLI ANTINCENDIO ISBN X SW3 pp. 128, 78,00 Uno strumento operativo per la gestione professionale degli adempimenti connessi alla tenuta del registro che costituisce, grazie all utilissimo scadenziario interno specifico ed alla modulistica personalizzabile, un valido supporto per i professionisti del settore e per le aziende in genere. 032/014

3 Area S o f t w amministrativa r e CPL - CRONOPROGRAMMA LAVORI ISBN SW4 pp. 64, 50,00 Il software CPL consente la redazione del CRONOPRO- GRAMMA DEI LAVORI (ai sensi dell art. 42 del D.P.R. 554/ 99) nonché la stampa del documento specifico, corredato dai diagrammi necessari: dopo aver inserito i gruppi omogenei di lavorazione ed i relativi importi, viene costruito automaticamente, in funzione dei parametri fissati dall utente, il programma dei lavori e viene visualizzato un elegante diagramma di Gantt modificabile dinamicamente Novità Altri software di prossima uscita: APPALTI: COME PARTECIPARE E AGGIUDICARSELI Software per il controllo sulle aggiudicazioni delle gare di appalto PONTEGGI Per la gestione completa e professionale delle Verifiche ai Ponteggi PARCELLE PER INGEGNERI, ARCHITETTI E OPERE PUBBLICHE Calcolo parcelle sia per opere private che per opere pubbliche VOLUMI IN PREPARAZIONE DELLA COLLANA EDILIZIA: Manuale del consulente tecnico Manuale di urbanistica Architettura: soluzioni senza barriere Formulario edilizia Manuale di tecnologia dell architettura 032/015

4 C. Ciciriello - S. Martino CCS Capitolati Opere in Calcestruzzo sistemi editoriali Se Gruppo Professionisti, tecnici e imprese Editoriale Esselibri - Simone

5 Copyright 2003 Esselibri S.p.A. Via F. Russo, 33/D Napoli Il software CCS - Capitolati opere in Calcestruzzo è Copyright Infotel s.r.l. Tutti i diritti riservati È vietata la riproduzione anche parziale e con qualsiasi mezzo senza l autorizzazione scritta dell editore. Per citazioni e illustrazioni di competenza altrui, riprodotte in questo libro, l editore è a disposizione degli aventi diritto. L editore provvederà, altresì, alle opportune correzioni nel caso di errori e/o omissioni a seguito della segnalazione degli interessati. Prima edizione: aprile 2003 SW1 - CCS - Capitolati Opere in Calcestruzzo ISBN Ristampe Questo volume è stato stampato presso: Grafitalia Via Censi dell Arco, 25 - Cercola (NA) Se sistemi editoriali Professionisti, tecnici e imprese Gruppo Editoriale Esselibri - Simone Coordinamento redazionale: Stefano Minieri Redazione: Vittoria Passarelli Impaginazione: Antonio Nocera Per conoscere le nostre novità editoriali consulta il sito internet:

6 PREMESSA Con la pubblicazione delle Linee Guida sul Calcestruzzo strutturale (pubblicate dal Servizio Tecnico Centrale della Presidenza del Consiglio Superiore dei LL.PP. nel dicembre del 1996), sono state definite le condizioni operative per garantire caratteristiche prestazionali per le diverse tipologie di calcestruzzo, per usi strutturali e non, con conseguente definizione della composizione ideale per soddisfare le specifiche prestazionali richieste. In particolare, sono stati fissati sia il contenuto minimo di cemento che il rapporto massimo acqua/cemento in funzione delle condizioni ambientali di esposizione. Il presente volume, unitamente al software CCS allegato, consente di redigere il Capitolato Speciale d Appalto per le opere in Calcestruzzo mediante la definizione delle relative prescrizioni in relazione sia alle esigenze strutturali (resistenza caratteristica a compressione, resistenza a trazione semplice e a trazione per flessione) che alle esigenze di durabilità, risultando uno strumento indispensabile per progettisti, imprese di costruzioni e professionisti del settore. Per l assistenza tecnica è possibile rivolgersi a: Gruppo Infotel telefono: 0828/302200, info@infotelweb.it Gruppo Infotel S.r.l.: Ing. Claudio Ciciriello Dr. Secondo Martino

7 Prefazione 5 Il presente volume si rivolge prevalentemente agli strutturisti e vuole essere una guida pratica per la redazione dei Capitolati delle opere in conglomerato cementizio. In fase di progettazione di una struttura in cemento armato viene spesso assunta una resistenza caratteristica Rck tale da rispondere adeguatamente alle sole esigenze strutturali derivanti dalle sollecitazioni di calcolo nelle diverse condizioni di carico imposte. Vengono, a volte, trascurate le esigenze di durabilità delle strutture stesse, che conducono, come vedremo, alla imposizione di un rapporto a/c (acqua/cemento) massimo e, di conseguenza, ad una Rck minima tale da garantire le prestazioni aggiuntive richieste. In accordo con le Linee Guida sul Calcestruzzo strutturale (pubblicate dal Servizio Tecnico Centrale della Presidenza del Consiglio Superiore dei LL.PP.), il software allegato consente di valutare tutti i parametri e le condizioni operative specifiche al fine di ottenere le caratteristiche prestazionali richieste, consentendo la redazione di uno specifico Capitolato di dettaglio. Come infatti riportato dalle già citate Linee Guida, il calcestruzzo deve essere specificato in funzione della classe di resistenza, della classe di esposizione, della dimensione nominale massima dell aggregato, della classe di consistenza e della prevista vita in servizio. La composizione cemento, aggregato, acqua, additivi ed eventuali aggiunte deve essere stabilita in modo da soddisfare le specifiche prestazionali e minimizzare i fenomeni di segregazione e di essudazione del calcestruzzo fresco. Nella scelta del tipo e della classe di cemento si deve tenere conto delle condizioni di esposizione, della velocità di sviluppo della resistenza, del calore di idratazione e della velocità alla quale esso si libera. Il contenuto minimo di cemento e il rapporto massimo acqua/cemento vanno definiti principalmente sulla base delle condizioni ambientali di esposizione e delle prestazioni richieste; in ogni caso il calcestruzzo armato, ordinario o precompresso, deve contenere sufficiente cemento per assicurare un adeguato grado di protezione dell acciaio contro la corrosione. Prefazione

8 1 La Classe di Esposizione 7 La Classe di Esposizione rappresenta un parametro essenziale per la valutazione delle condizioni esterne cui è esposto il calcestruzzo durante la sua vita. Le diverse condizioni ambientali (umidità, cicli di gelo-disgelo, esposizione a salsedine marina, ecc.) influenzano la durabilità delle opere in calcestruzzo e, al fine di evitare o limitare azioni corrosive o attacchi, occorre realizzare un conglomerato cementizio con rapporto a/c tanto più basso e, di conseguenza, con resistenza caratteristica Rck tanto più elevata, quanto più gravose sono le condizioni di impiego. Molto spesso tali considerazioni vengono affrontate solo successivamente alla progettazione dell opera, mentre sarebbe ideale prendere in considerazione tali fattori già in fase di progettazione, imponendo una Rck così come derivante dalla Classe di Esposizione e dalle eventuali altre prestazioni aggiuntive di cui si parlerà in seguito (calcestruzzo impermeabile, rapida presa, ecc.). Assumendo tale Rck in fase di calcolo avremo conseguito il duplice scopo di garantire sia le prestazioni di resistenza derivanti dal calcolo che quelle di massima durabilità nel tempo. Per valutare la Classe di esposizione della struttura di progetto, occorre riferirsi alla tabella 12 allegata alle Linee Guida sul Calcestruzzo strutturale e riportata nella figura 1. Da tale tabella è possibile ricavare, in funzione degli ambienti di esposizione ipotizzati, sia il tipo di rischio, con gradualità da 1 a 6, sia la Classe di Esposizione, che può essere rappresentata dalla combinazione di una o più codici. A titolo di esempio, supponendo di dover realizzare una struttura di fondazione, ipotizzando la presenza di ambiente di esposizione bagnato (raramente secco), dalla tabella ricaveremo una Classe XC2. Se il terreno di fondazione presenta un aggressività moderata, sempre dalla tabella già indicata, ricaveremo una Classe XA2. In definitiva la Classe di Esposizione rappresentativa della tipologia in esame sarà XC2 + XA2. 1. La Classe di Esposizione

9 8 Figura 1 - Classi di Esposizione ambientale del calcestruzzo (Tabella 12 Linee Guida) CCS - Capitolati Opere in Calcestruzzo Classe Ambiente di esposizione Esempi di condizioni ambientali 1 - Nessun rischio di corrosione delle armature o di attacco al calcestruzzo X0 Molto secco Interni di edifici con umidità relativa molto bassa 2 - Corrosione delle armature indotta da carbonatazione del calcestruzzo XC1 Secco Interni di edifici con umidità relativa bassa XC2 Bagnato, raramente secco Parti di strutture di contenimento liquidi; Fondazioni XC3 Umidità moderata Interni di edifici con umidità da moderata ad alta - Calcestruzzo all esterno riparato dalla pioggia XC4 Ciclicamente secco e bagnato Superfici a contatto diretto con acqua non comprese nella classe XC2 3 - Corrosione indotta dai cloruri XD1 Umidità moderata Superfici esposte a spruzzi diretti d acqua contenente cloruri XD2 Bagnato, raramente secco Piscine - Calcestruzzo esposto ad acque industriali contenenti cloruri XD3 Ciclicamente secco e bagnato Parti di ponti; pavimentazioni - Solette di parcheggi per auto 4 - Corrosione indotta dai cloruri dell acqua di mare XS1 Esposizione alla salsedine marina Strutture sulla costa o in prossimità della costa ma non in contatto diretto con acqua di mare XS2 Sommerse Parti di strutture marine XS3 Nelle zone di maree, nelle zone Parti di strutture marine soggette a spruzzi 5 - Attacco da cicli di gelo/disgelo XF1 Grado moderato di saturazione, Superfici verticali esposte alla pioggia e al gelo in assenza di agenti disgelanti XF2 Grado moderato di saturazione, Superfici verticali di opere stradali esposte al gelo e ad in presenza di agenti disgelanti agenti disgelanti nebulizzati nell aria XF3 Grado elevato di saturazione, Superfici orizzontali esposti alla pioggia e al gelo in assenza di agenti disgelanti XF4 Grado elevato di saturazione, Impalcati stradali e ponti esposti ad agenti disgelanti - in presenza di agenti disgelanti Superfici verticali e orizzontali esposte al gelo e a spruzzi d acqua contenenti agenti disgelanti 6 - Attacco chimico XA1 Aggressività debole (vedi tabella figura 7) XA2 Aggressività moderata (vedi tabella figura 7) XA3 Aggressività forte (vedi tabella figura 7)

10 1.1 Rapporto a/c (acqua/cemento) 9 Il rapporto a/c rappresenta un dato significativo del conglomerato cementizio impiegato e, come vedremo, tale rapporto massimo, derivante dalla Classe di Esposizione associata, consentirà di definire la resistenza caratteristica minima Rck. 1.2 Correlazione Classe di Esposizione, rapporto a/c ed Rck Indirettamente è possibile risalire alla Resistenza caratteristica del Calcestruzzo da impiegare (Rck) in funzione della Classe di Esposizione. Infatti ad ogni Classe di Esposizione è associato un rapporto massimo a/c (acqua/cemento). Figura 2 - Correlazione tra rapporto a/c massimo e Rck minima Prescrizioni per la durabilità riferite alla esposizione ambientale (Tabella 11 Linee Guida) Classe di esposizione Rapporto a/c massimo Rck minima (N/mm 2 Contenuto minimo ) ambientale di cemento (Kg/m 3 ) XS2 XS3 XA3 XD3 XF XS1 XD2 XF2 XA2 XF3 XC XA1 XD1 XF1 XC (*) 300 XC1 XC X0(**) (*) Modificata in 35 nella redazione del capitolato in quanto inusuale. (**) Da tab. 4.4 Prescrizioni per il calcestruzzo ATECAP, settembre Mediante le correlazioni indicate nella tabella, è possibile risalire dalla Classe di Esposizione al rapporto a/c massimo e quindi sia alla Rck minima che al contenuto minimo di cemento. Logicamente, in caso di Classi combinate, quale ad esempio XC2 + XA2 dell esempio precedente, andrà ricavato il rapporto a/c minore e, quindi, la Rck maggiore. Nel caso in esame, risultando per XC2 un rapporto a/c = 0.60 e per XA2 un rapporto a/c = 0.50, verrà assunto quest ultimo valore come valido, il che condurrà ad una Rck minima pari a 40 N/mmq. 1. La Classe di Esposizione

11 10 Figura 3 - Correlazione tra Classi di Esposizione UNI 9858 (ENV 206) e Linee Guida (pren 206) Correlazione tra Classi di Esposizione Ambiente Classi di esposizione UNI 9858 ENV 206 Linee guida pren 206 Secco 1 X0 Umido senza gelo 2a XC1 XC2 Debolmente aggressivo 5a XC3 XA1 XD1 Umido con gelo 2b XF1 Marino senza gelo 4a XS1 XD2 Moderatamente aggressivo 5b XA2 XC4 Umido con gelo e sali disgelanti 3 XF2 Marino con gelo 4b XF3 Fortemente aggressivo 5c XS2 XS3 XA3 XD3 XF4 La figura 3 mostra le correlazioni tra le Classi di Esposizione riportate nella norma UNI 9858 (ENV 206) e quelle riportate nella tabella 12 delle Linee Guida sul Calcestruzzo strutturale pren 206 (pubblicate dal Servizio Tecnico Centrale della Presidenza del Consiglio Superiore dei LL.PP.). Si badi che la norma UNI 9858: 91 è stata ritirata e sostituita dalla UNI EN 206-1: 2001, con cui sostanzialmente concorda. 1.3 Correlazione tra Classi di Esposizione e Copriferro minimo Una volta individuata la Classe di Esposizione in base alle considerazioni già indicate e riportate nella figura 1, è possibile determinare il Copriferro minimo Cmin. CCS - Capitolati Opere in Calcestruzzo Tale copriferro minimo, necessario per garantire il giusto ricoprimento dei ferri d armatura del conglomerato cementizio, è quello da assumere nei calcoli statici per il corretto dimensionamento delle strutture.

12 Figura 4 - Correlazione Classe di Esposizione - Copriferro 11 Copriferro minimo e Classi di Esposizione Classe di esposizione Cmin (mm) X0 15 XC1 Xc2 20 XC3 XC4 XD1 XD2 XS1 30 XF1 XF2 XF3 XA1 XA2 XD3 XS2 XS3 XF4 XA3 40 Sempre per l esempio già indicato, con una Classe di Esposizione XC1 + XA2 ci si riferirà al maggiore Cmin tra quello relativo a XC1 (20 mm) e quello relativo a XA2 (30 mm). Pertanto il Copriferro minimo sarà pari a 30 mm. 1.4 Diametro massimo degli aggregati Il Diametro massimo degli aggregati da utilizzare per il confezionamento del Calcestruzzo, come indicato dalla UNI 9858, punto 5.4, deve essere: minore di 1,3 volte il Copriferro; minore dell interferro minimo di progetto; minore di 1/4 della dimensione minima della struttura. Quindi, una volta determinata la Classe di Esposizione, è possibile determinare il Copriferro minimo Cmin in base alla tabella di figura 4 e quindi, conoscendo l interferro minimo di progetto e la dimensione minima degli elementi strutturali, ricavare il Diametro massimo degli aggregati da utilizzare. 1. La Classe di Esposizione

13 2 Prestazioni aggiuntive 13 Oltre ai requisiti di resistenza e di durabilità, è possibile imporre al calcestruzzo ulteriori prestazioni aggiuntive, quali impermeabilità, velocità di sviluppo della resistenza, ecc. 2.1 Durata minima della stagionatura protetta Come indicato nella figura 5 (tabella 8), esiste una correlazione tra la velocità di sviluppo della resistenza di un calcestruzzo ed il rapporto a/c massimo e, di conseguenza, la Rck minima. Tale correlazione consente di valutare eventuali prestazioni aggiuntive rispetto alle condizioni di resistenza e di esposizione già viste. Sempre a titolo di esempio, supponendo di avere una Classe di Esposizione XC2 + XA2, con conseguente Rck minima pari a 40 N/mmq, volendo garantire anche uno sviluppo rapido della resistenza, occorrerà garantire un rapporto a/c < 0.50 e quindi occorrerà una Rck minima di 45 N/mmq (vedi figura 2). Dalla stessa tabella 8 della figura 5 è possibile ricavare anche la Classe di resistenza del cemento da impiegare. Figura 5 - Correlazione tra velocità di sviluppo della resistenza e rapporto a/c (Tabelle 7 e 8 Linee Guida) 2. Prestazioni aggiuntive

14 Calcestruzzo impermeabile Una ulteriore prestazione per il calcestruzzo dell opera di progetto, o parte di essa, potrebbe essere quello della impermeabilità. Secondo la UNI 9858, si considera adatta alla confezione di calcestruzzo impermeabile quella miscela la cui resistenza alla penetrazione dell acqua, determinata secondo la SS UNI E , dà come risultato un valore massimo minore di 50 mm e valori medi di penetrazione minore di 20 mm. Per ottenere un calcestruzzo con i requisiti di impermeabilità occorre che esso sia confezionato con un rapporto a/c non superiore a La Rck minima (vedi figura 2) sarà quindi pari a 35 N/mmq. CCS - Capitolati Opere in Calcestruzzo

15 3 Scelta del tipo di cemento 15 Una volta definita la Classe di Esposizione relativa alla struttura da realizzare, occorrerà effettuare la scelta del tipo di cemento più idoneo in funzione sia dei requisiti prestazionali richiesti al calcestruzzo che della Classe di Esposizione individuata. Come indicato nella tabella di figura 6, i cementi sono classificati mediante una sigla identificativa sia del tipo di cemento (I, II, III, IV, V) che della composizione. Figura 6 - Classificazione dei cementi secondo UNI ENV 197/1 In caso di attacco chimico, causato da agenti aggressivi nel terreno o contenuti nelle acque, occorrerà riferirsi alle tabelle riportate nella figura 7. La Classe di esposizione sarà XA1, XA2, XA3, in funzione del grado di attacco, valutabile come combinazione peggiore dei parametri conosciuti e riportati nella stessa figura 7. A titolo di esempio, supponendo che il PH dell acqua sia pari a 5,00 e che la concentrazione di ioni solfato presenti nel terreno sia pari a mg/kg di terreno seccato all aria, ne deriverebbe una Classe XA3 (terza colonna) con conseguente grado di attacco forte. 3. Scelta del tipo di cemento

16 16 Figura 7 - Agente aggressivo nelle acque ed agente aggressivo nel terreno (Tabella 9 Linee Guida) GRADO DI ATTACCO XA1 (debole) XA2 (moderato) XA3 (forte) Agente aggressivo nelle acque ph 6,5-5,5 5,5-4,5 4,5-4,0 CO 2 aggressiva mg/l Ioni ammonio NH 4 + mg/l Ioni magnesio Mg + + mg/l Ioni solfato SO 4 mg/l Agente aggressivo nel terreno Ioni solfato SO 4 mg/kg di terreno seccato all aria > Nel caso di attacco chimico (Classi XA1, XA2 ed XA3) occorrerà utilizzare cementi aventi resistenza ai solfati rispettivamente moderata, alta ed altissima. Di conseguenza, come indicato nella successiva figura 8, una volta scelto il tipo, occorrerà che vengano garantiti i contenuti indicati nella stessa figura e riportati nella colonna corrispondente. Figura 8 - Classi di Resistenza ai Solfati Simbolo del cemento Classi di Resistenza ai Solfati secondo UNI ENV Moderata (1) Alta Altissima Gr. attacco L. Guida Debole Moderato Forte I C 3 A 8% e SO 3 3,5% C 3 A 3% e SO 3 3,5% C 3 A = 0% e C 4 AF o II/A - S C 3 A 10% e SO 3 3,5% C 3 A 5% e SO 3 3,0% (C 4 AF + C 2 F) 20% II/B - S II/A - L II/B - L CCS - Capitolati Opere in Calcestruzzo II/B - M Pozzolanicità (2) e Pozzolanicità (2) e Pozzolanicità (2) e C 3 A 8% e SO 3 3,5% C 3 A 3% e SO 3 3,5% C 3 A = 0% C 3 A 10% e SO 3 3,5% C 3 A 5% e SO 3 3,0% III/A Nessuna prescrizione C 3 A 3% e SO 3 3,5% C 3 A = 0% e C 4 AF o C 3 A 5% e SO 3 3,0% (C 4 AF + C 2 F) 20% IV/A Nessuna prescrizione C 3 A 6% C 3 A 3,5% IV/B Nessuna prescrizione Nessuna prescrizione C 3 A 3,5% V/A Nessuna prescrizione C 3 A 3% e SO 3 3,5% Pozzolanicità (2) e C 3 A 5% e SO 3 3,0% C 3 A 3,0 (1) La classe «moderata» di resistenza ai solfati comprende, in particolare, la resistenza all acqua di mare. (2) La pozzolanicità è positiva se il cemento soddisfa il saggio secondo quanto è riportato nella UNI EN

17 Ad esempio, supponendo di avere una Classe XA2 con grado di attacco moderato, una scelta sicura sarebbe la tipologia IV/B, in quanto non sono richieste prescrizioni nei riguardi della composizione. 17 È possibile optare anche per altri tipi, quali ad esempio III/A, ma in tale caso il produttore del cemento dovrà garantire i limiti riportati nella seconda colonna. 3. Scelta del tipo di cemento