OGGETTO: Lavori di Realizzazione di strada di accesso al Parco naturalistico APQ 7.1 (3 LOTTO) nel Comune di MANOPPELLO (PE)

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1 RELAZIONE SUI MATERIALI OGGETTO: Lavori di Realizzazione di strada di accesso al Parco naturalistico APQ 7.1 (3 LOTTO) nel Comune di MANOPPELLO (PE) LOCALITA : Località Manoppello Scalo adiacente Interporto Val Pescara COMMITTENTE: Amm.ne Comunale MANOPPELLO (PE) 1

2 NORMATIVE DI RIFERIMENTO L. n del 05/11/1971: Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica L. n. 64 del 02/02/1974: Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche. DPR n. 380 del 06/06/2001: Norme Tecniche per Costruzioni DM 14/01/2008 e Circolare n. 617 C.S.LL.PP. del 02/02/2009 Linee Guida per la messa in opera del calcestruzzo strutturale e per la valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo indurito mediante prove non distruttive Linee Guida sul calcestruzzo strutturale UNI ENV :2001 Indicazioni sulla composizione e sui processi di maturazione UNI EN 206-1:2006 Calcestruzzo,Specificazione,prestazione,produzione e conformità UNI 11104:2004 Istruzioni complementari per l applicazione della EN UNI EN 197-1:2006 Cemento - Parte 1: Composizione, specificazioni e criteri di conformità per cementi comuni UNI 9156 Cementi resistenti ai solfati D.P.R. 246/93 Marcatura CE aggregati utilizzati per i calcestruzzi UNI EN Aggregati per calcestruzzo UNI EN Aggregati leggeri per calcestruzzo UNI :2005 UNI :2005 Aggregati per calcestruzzo-istruzioni complementari per l applicazione in Italia della norma UNI-EN Requisiti UNI EN 1008:2003 Acqua d impasto per il calcestruzzo UNI EN Additivi per calcestruzzo UNI EN Ceneri volanti per calcestruzzo UNI-EN Fumi di silice per calcestruzzo UNI EN Determinazione dell abbassamento al cono UNI EN Determinazione dello spandimento alla tavola a scosse UNI EN UNI 7122 Misura del contenuto d aria sul calcestruzzo fresco Calcestruzzo fresco. Determinazione della quantità di acqua d impasto essudata UNI EN :2002 UNI EN :2002 Procedura per la preparazione, la forma, le dimensioni e la stagionatura dei provini di calcestruzzo UNI EN :2003 UNI EN :2002 Procedura per la determinazione della resistenza meccanica a compressione dei provini di calcestruzzo UNI EN :2002 Procedura per la determinazione della resistenza a trazione del calcestruzzo (prove di trazione per flessione) UNI EN :2002 Procedura per la determinazione della resistenza a trazione del calcestruzzo (prove di trazione indiretta) UNI EN :2002 Procedura per la determinazione della massa volumica pren Valutazione della resistenza meccanica a compressione del calcestruzzo(in situ) della struttura in opera UNI EN :2002 UNI EN :2001 UNI EN :2005 UNI EN :2005 Determinazione della resistenza strutturale in opera EN ed. maggio 2005 Acciaio per cemento armato UNI EN ISO /2:2004 Acciai per cemento armato: Metodi di prova UNI 8866 Disarmanti UNI EN Caratteristiche del calcestruzzo UNI 6556:1976 Procedura per la determinazione del modulo elastico istantaneo del calcestruzzo UNI 6555:1973 UNI 7086:1972 Procedura per la determinazione della deformazione assiale per ritiro del calcestruzzo UNI 1770:2000 Procedura per la determinazione del coefficiente di dilatazione termica del calcestruzzo 2

3 1. CARATTERISTICHE DEI MATERIALI COSTITUENTI IL CALCESTRUZZO ARMATO DELLA FONDAZIONE In conformità a quanto previsto nelle norme è stato prescritto un calcestruzzo a prestazione garantita. 1.1 Cementi Tutti i manufatti in c.a. e c.a.p. potranno essere eseguiti impiegando unicamente cementi provvisti di attestato di conformità CE che soddisfino i requisiti previsti dalla norma UNI EN 197-1: Aggregati Sono idonei alla produzione di calcestruzzo per uso strutturale gli aggregati ottenuti dalla lavorazione di materiali naturali, artificiali, ovvero provenienti da processi di riciclo conformi alla norma europea armonizzata UNI EN e, per gli aggregati leggeri, alla norma europea armonizzata UNI EN Gli aggregati utilizzabili, ai fini del confezionamento del calcestruzzo, debbono possedere marcatura CE secondo D.P.R. 246/93 e successivi decreti attuativi. Gli aggregati debbono essere conformi ai requisiti della normativa UNI EN e UNI con i relativi riferimenti alla destinazione d uso del calcestruzzo. La massa volumica media del granulo in condizioni s.s.a. (saturo a superficie asciutta) deve essere pari o superiore a 2300 kg/m3. È consentito l uso di aggregati grossi provenienti da riciclo, secondo i limiti di cui alla Tab III, a condizione che la miscela di calcestruzzo confezionata con aggregati riciclati, venga preliminarmente qualificata e documentata attraverso idonee prove di laboratorio. Per tali aggregati, le prove di controllo di produzione in fabbrica di cui ai prospetti H1, H2 ed H3 dell annesso ZA della norma europea armonizzata UNI EN 12620, per le parti rilevanti, devono essere effettuate ogni 100 tonnellate di aggregato prodotto e, comunque, negli impianti di riciclo, per ogni giorno di produzione. Nelle prescrizioni di progetto si potrà fare utile riferimento alle norme UNI :2005 e UNI :2005 al fine di individuare i requisiti chimico-fisici, aggiuntivi rispetto a quelli fissati per gli aggregati naturali, che gli aggregati riciclati devono rispettare, in funzione della destinazione finale del calcestruzzo e delle sue proprietà prestazionali (meccaniche, di durabilità e pericolosità ambientale, ecc.), nonché quantità percentuali massime di impiego per gli aggregati di riciclo, o classi di resistenza del calcestruzzo, ridotte rispetto a quanto previsto nella tabella sopra esposta. Gli aggregati dovranno rispettare i requisiti minimi imposti dalle norme UNI :2005 e UNI :2005 relativamente ai requisiti chimico-fisici ed al contenuto di sostanze nocive. Il progetto, nelle apposite prescrizioni, potrà fare utile riferimento alle norme UNI :2005 e UNI :2005, al fine di individuare i limiti di accettabilità delle caratteristiche tecniche degli aggregati. Gli inerti, naturali o di frantumazione, devono essere costituiti da elementi non gelivi e non friabili, privi di sostanze organiche, limose ed argillose, di gesso, ecc., in proporzioni nocive all indurimento del conglomerato od alla conservazione delle armature. La ghiaia o il pietrisco devono avere dimensioni massime commisurate alle caratteristiche geometriche della carpenteria del getto ed all ingombro delle armature. L assortimento granulometrico deve essere tale da garantire una buona impermeabilità all acqua e all aria per assicurare la durabilità del conglomerato. Il diametro massimo degli inerti è fissato dalla normativa: D<1.3d d = copriferro minimo. 1.3 Acqua di impasto Per la produzione del calcestruzzo dovranno essere impiegate le acque potabili e quelle di riciclo conformi alla UNI EN 1008:2003. L acqua per gli impasti deve essere limpida, priva di sali (particolarmente solfati e cloruri) in percentuali dannose e non essere aggressiva. 3

4 1.4 Additivi Gli additivi per la produzione del calcestruzzo devono possedere la marcatura CE ed essere conformi, in relazione alla particolare categoria di prodotto cui essi appartengono, ai requisiti imposti dai rispettivi prospetti della norma UNI EN 934 (parti 2, 3, 4, 5). Per gli altri additivi che non rientrano nelle classificazioni della norma si dovrà verificarne l idoneità all impiego in funzione dell applicazione e delle proprietà richieste per il calcestruzzo. 1.5 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. Le ceneri volanti devono soddisfare i requisiti della norma europea armonizzata UNI EN Per quanto riguarda l impiego si potrà fare utile riferimento ai criteri stabiliti dalle norme UNI EN 206-1:2006 ed UNI 11104:2004. I fumi di silice devono soddisfare i requisiti della norma europea armonizzata UNI EN Acciaio E ammesso esclusivamente l impiego di acciai saldabili identificati, qualificati e controllati secondo le procedure di cui al cap. 11 del D.M. 14/01/2008. Si utilizza acciaio da cemento armato normale B450C controllato in stabilimento e caratterizzato dai seguenti valori nominali delle tensioni caratteristiche di snervamento e rottura : Tab: 11.3.Ia fy nom ft nom 450 N/mmq 540 N/mmq Tab: 11.3.Ib CARATTERISTICHE REQUISITI FRATTILE (%) Tensione caratteristica di snervamento fyk fy nom 5.0 Tensione caratteristica di rottura ftk ft nom 5.0 1,15 (ft/fy)k 10.0 < 1,35 (fy/fynom)k 1, Allungamento (Agt )k: 7,5 % 10.0 Diametro del mandrino per prove di piegamento a 90 e successivo raddrizzamento senza cricche: Ø < 12 mm 4 Ø 12 Ø 16 mm per 16 < Ø 25 mm per 25 < Ø 40 mm 5 Ø 8 Ø 10 Ø Gli acciai per armatura sono definiti dai valori caratteristici delle tensioni di snervamento f yk e di rottura ftk, dal rapporto (f t /f y ) k e dal valore caratteristico della deformazione ε uk corrispondente alla tensione massima sotto carico. Per le NTC: 4

5 fyk 450 fyd = = = 391 N/mmq γ s 1,15 Secondo le NTC γ s = 1,15. Tutti i confronti di cui alla Tabella 11.3.I.b, basati sui valori caratteristici, sono sostanzialmente demandati ai controlli che i laboratori abilitati effettuano negli stabilimenti di produzione, sia in fase di qualificazione iniziale che di verifica periodica della qualità. Al fine di garantire la necessaria lavorabilità agli acciai da c.a. la norma stabilisce quindi che le barre debbano essere piegate a 90 e poi raddrizzate, con opportuni raggi di curvatura fissati in base al diametro della barra stessa, senza presentare rotture, cricche o altre alterazioni. Per l accertamento delle proprietà meccaniche di cui alle precedenti tabelle vale quanto indicato nella norma UNI EN ISO :2004. Tutti gli acciai per cemento armato devono essere ad aderenza migliorata, aventi cioè una superficie dotata di nervature o indentature trasversali, uniformemente distribuite sull intera lunghezza, atte ad aumentarne l aderenza al conglomerato cementizio. Le barre sono caratterizzate dal diametro Ø della barra tonda liscia equipesante, calcolato nell ipotesi che la densità dell acciaio sia pari a 7,85 kg/dm3. Gli acciai B450C possono essere impiegati in barre di diametro Ø compreso tra 6 e 40 mm. Gli acciai delle reti e tralicci elettrosaldati devono essere saldabili. L interasse delle barre non deve superare 330 mm. I tralicci sono dei componenti reticolari composti con barre ed assemblati mediante saldature. Per le reti ed i tralicci costituiti con acciaio B450C gli elementi base devono avere diametro Ø che rispetta la limitazione: 6 mm Ø 16 mm. Il rapporto tra i diametri delle barre componenti reti e tralicci deve essere: Ø min / Ø max 0,6. I nodi delle reti devono resistere ad una forza di distacco determinata in accordo con la norma UNI EN ISO :2004 pari al 25% della forza di snervamento della barra, da computarsi per quella di diametro maggiore sulla tensione di snervamento pari a 450 N/mm2. Tale resistenza al distacco della saldatura del nodo, va controllata e certificata dal produttore di reti e di tralicci secondo le procedure di qualificazione di seguito riportate. In ogni elemento di rete o traliccio le singole armature componenti devono avere le stesse caratteristiche. Nel caso dei tralicci è ammesso l uso di staffe aventi superficie liscia perché realizzate con acciaio B450A oppure B450C saldabili. Come previsto dalla normativa non verranno poste in opera armature eccessivamente ossidate, corrose, recanti difetti superficiali, che ne abbattano la resistenza o ricoperte da sostanze che possano ridurne sensibilmente l aderenza al conglomerato. L armatura resistente deve essere protetta da un adeguato ricoprimento di calcestruzzo. Al fine della protezione delle armature dalla corrosione, lo strato di ricoprimento di calcestruzzo (copriferro) deve essere dimensionato in funzione dell aggressività dell ambiente e della sensibilità delle armature alla corrosione, tenendo anche conto delle tolleranze di posa delle armature. Per consentire un omogeneo getto del calcestruzzo, il copriferro e l interferro delle armature devono essere rapportati alla dimensione massima degli inerti impiegati. Le armature longitudinali devono essere interrotte ovvero sovrapposte preferibilmente nelle zone compresse o di minore sollecitazione. La continuità fra le barre può effettuarsi mediante: - sovrapposizione, calcolata in modo da assicurare l ancoraggio di ciascuna barra. In ogni caso la lunghezza di sovrapposizione nel tratto rettilineo deve essere non minore di 20 volte il diametro della barra. La distanza mutua (interferro) nella sovrapposizione non deve superare 4 volte il diametro; 5

6 - saldature, eseguite in conformità alle norme in vigore sulle saldature. Devono essere accertate la saldabilità degli acciai che vengono impiegati, nonché la compatibilità fra metallo e metallo di apporto nelle posizioni o condizioni operative previste nel progetto esecutivo; - giunzioni meccaniche per barre di armatura. Tali tipi di giunzioni devono essere preventivamente validati mediante prove sperimentali. Per barre di diametro Ø > 32 mm occorrerà adottare particolari cautele negli ancoraggi e nelle sovrapposizioni. 6

7 2. CARATTERISTICHE DEL CALCESTRUZZO ALLO STATO FRESCO E INDURITO DELLA FONDAZIONE 2.1 Durabilità: le classi di esposizione ambientale La durabilità di una struttura di calcestruzzo dipende dall interazione tra le caratteristiche del materiale con cui la struttura è costruita e le azioni di tipo chimico fisico, legate alle condizioni dell ambiente in cui essa si trova e alle quali è soggetta nell arco della sua vita utile. Tali azioni, non prese in conto nell analisi strutturale, comportano un opportuna scelta del tipo di calcestruzzo, adeguate disposizioni costruttive delle armature e un esecuzione curata. Il requisito di durabilità si ritiene soddisfatto se la struttura, sottoposta alle azioni tipiche dell ambiente e soggetta a ordinaria manutenzione, è in grado di continuare a fornire per tutta la vita utile di progetto le prestazioni per la quale è stata progettata e realizzata. A tal fine in fase di progetto la prescrizione, valutate opportunamente le condizioni ambientali del sito ove sorgerà la costruzione o quelle di impiego, deve fissare le caratteristiche del calcestruzzo da impiegare (composizione e resistenza meccanica), i valori del copriferro e le regole di maturazione. Per ottenere la prestazione richiesta in funzione delle condizioni ambientali, nonché per la definizione della relativa classe, si fa utile riferimento alle indicazioni contenute nelle Linee Guida sul calcestruzzo strutturale edite dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ovvero alle norme UNI EN 206-1:2006 ed UNI 11104:2004. In base alle indicazioni delle norme UNI EN206-1 e UNI le condizioni prevalenti delle parti di struttura in opera possono essere classificate nelle classi di esposizione ambientale di tabella: Classe di applicazione Condizione di esposizione Elementi strutturali XC1 XC2 Calcestruzzo asciutto o permanentemente bagnato Bagnato, raramente asciutto (superfici di calcestruzzo a contatto con acqua per lungo tempo) Tutte le strutture all interno del fabbricato Fondazione muri contro terra XC3 Umidità moderata Logge, pilastri esterni, cornicioni Per le diverse classi di esposizione e una durata di vita di 50 anni secondo l EC2 e la norma UNI per il copriferro e la classe di resistenza del calcestruzzo minimi valgono le seguenti prescrizioni: - classe XC2: copriferro minimo per la durabilità c min,dur = 25 mm, calcestruzzo classe C25/30; Riassumendo si ha: Elementi strutturali (UNI prosp.1) Classi di esposizione ambientale Classe resistenza (UNI prosp. 4) Rapporto (a/c) max Contenuto minimo di cemento Contenuto di aria DMAX Classe di consistenza al getto Tipo di cemento (solo se necessar io) Copriferro minimo per la curabilità [mm] C (X/Y) kg/m3 (solo per classi XF2, XF3 e XF4) mm Fondazione XC2 C25/30 0, S3 25 Riassumendo si ottiene che per il rispetto dei requisiti inerenti la durabilità, il calcestruzzo che si andrà a porre in opera sarà del tipo a prestazione garantita del tipo: classe di esposizione ambientale: XC2 classe di resistenza: C 25/30 7

8 max rapporto a/c: 0,60 contenuto minimo di cemento: 300 kg/mc classe di consistenza: S5 D max dell inerte: 30mm Ai fini della valutazione della durabilità, nella formulazione delle prescrizioni sul calcestruzzo, si potranno prescrivere anche prove per la verifica della resistenza alla penetrazione agli agenti aggressivi, ad esempio per tener conto del grado di impermeabilità del calcestruzzo attraverso la determinazione del valore della profondità di penetrazione dell acqua in pressione in mm. 2.2 Durabilità: determinazione del copriferro Il copriferro è la distanza tra la superficie più esterna dell armatura (incluse staffe e collegamenti) e la superficie del calcestruzzo più vicina. Un copriferro minimo deve essere assicurato per garantire: - la corretta trasmissione delle forze di aderenza; - la protezione dell acciaio contro la corrosione (durabilità); - un adeguata resistenza al fuoco. Il copriferro NOMINALE c nom, da considerare nel progetto delle armature e riportare nei disegni esecutivi, è il valore massimo tra il copriferro fornito dalle NTC par ed il copriferro fornito dalle norme UNI EN 206-1:2006 ed UNI 11104:2004. Per le NTC al fine della protezione delle armature dalla corrosione il valore minimo dello strato di ricoprimento di calcestruzzo (copriferro) deve rispettare quanto indicato in Tabella C 4.1.IV, nella quale sono distinte le tre condizioni ambientali alle quali fanno riferimento gli stati limite di fessurazione. I valori sono espressi in mm e sono distinti in funzione dell armatura, barre da c.a. o cavi aderenti da c.a.p. (fili, trecce e trefoli), e del tipo di elemento, a piastra (solette, pareti, ) o monodimensionale (travi, pilastri, ). A tali valori di tabella vanno aggiunte le tolleranze di posa, pari a 10 mm o minore, secondo indicazioni di norme di comprovata validità. I valori della Tabella C4.1.IV si riferiscono a costruzioni con vita nominale di 50 anni (Tipo 2 secondo la Tabella 2.4.I delle NTC). Per costruzioni con vita nominale di 100 anni (Tipo 3 secondo la citata Tabella 2.4.I) i valori della Tabella C4.1.IV vanno aumentati di 10 mm. Per classi di resistenza inferiori a Cmin i valori della tabella sono da aumentare di 5 mm. Per produzioni di elementi sottoposti a controllo di qualità che preveda anche la verifica dei copriferri, i valori della tabella possono essere ridotti di 5 mm. Per acciai inossidabili o in caso di adozione di altre misure protettive contro la corrosione e verso i vani interni chiusi di solai alleggeriti (alveolari, predalles, ecc.), i copriferri potranno essere ridotti in base a documentazioni di comprovata validità. Tabella C4.1.IV - Copriferri minimi in mm. barre da c.a. barre da c.a. cavi da c.a.p. cavi da c.a.p. elementi a piastra altri elementi elementi a piastra altri elementi C min C o ambiente C C o C min C<C o C C o C min C<C o C C o C min C<C o C C o C min C<C o C25/30 C35/45 ordinario C28/35 C40/50 aggressivo C35/45 C45/55 molto agr

9 In base alle indicazioni delle norme EN206-1 e UNI le condizioni prevalenti della struttura sono state classificate nella classe di esposizione ambientale XC2 alla quale corrisponde condizioni ambientali ordinarie; il calcestruzzo utilizzato è di classe C25/30. Il copriferro fornito dal D.M risulta essere: c min = 20mm + 10mm = 30mm (10mm per la Vita Nominale pari a 100 anni) Il copriferro fornito dalle norme UNI EN 206-1:2006 ed UNI 11104:2004 risulta essere: c min,dur = 25mm Concludendo il valore del copriferro nominale di progetto risulta: c nom = MAX (c min ; c min,dur ; c min,b ; 10 mm) + c dev c nom = MAX (30; 25; 30; 10 mm) + 10 = 40 mm con c min,b = copriferro minimo necessario per l'aderenza delle armature pari al diametro della barra con c dev = tolleranza di posa pari a 10 mm 2.3 Le classi di resistenza e caratteristiche meccaniche Relativamente alla resistenza caratteristica convenzionale a compressione il calcestruzzo verrà individuato mediante la simbologia C (X/Y) dove X è la resistenza caratteristica a compressione misurata su provini cilindrici (f ck ) con rapporto altezza/diametro pari a 2 ed Y è la resistenza caratteristica a compressione valutata su provini cubici di lato 150 mm (Rck). In conformità a quanto previsto nelle norme è stato prescritto un calcestruzzo a prestazione garantita di classe di resistenza C(25/30) per tutti gli elementi strutturali. Le caratteristiche principali del cls C(25/30) sono: Resistenza caratteristica a compressione semplice: f ck = 25 N/mmq Resistenza di calcolo a compressione del calcestruzzo: R ck = 30 N/mmq α cc f ck 0,85 0,83 30 f cd = = = 14,11 N/mmq γ c 1,5 Resistenza a trazione semplice (resistenza media a trazione semplice assiale): f cfm = 0,30 f ck ⅔ = 0,30 (0,83 30) ⅔ = 2,56 N/mmq I valori caratteristici corrispondenti ai frattili 5% e 95% sono assunti, rispettivamente, pari a 0.70 f ctm ed 1.3 f ctm. Resistenza a trazione per flessione: Resistenza di calcolo a trazione del calcestruzzo: f cfm = 1,20 f ctm = 3,07 N/mmq f ctk 0,70 f ctm 0,70 2,56 1,792 f ctd = = = = = 1,19 N/mmq γ c γ c 1,5 1,5 Modulo elastico istantaneo del calcestruzzo: f cm 0, E cm = ( ) 0,3 = ( ) 0,3 = N/mmq

10 Tensione tangenziale di aderenza acciaio-calcestruzzo: f bk f bk = γ c f bk è la resistenza tangenziale caratteristica di aderenza data da: f bk = 2.25 η f ctk in cui η = 1 per barre di diametro Ø 32mm f bk 2,25 1 1,792 f bd = = = 2,69 N/mmq γ c 1,5 Nel caso di armature molto addensate o ancoraggi in zona di calcestruzzo teso, la resistenza di aderenza va ridotta dividendola almeno per 1, Prescrizioni Maturazione umida Per la tipologia strutturale e non avendo alcun riferimento sul periodo di realizzazione dell opera si ritiene che la maturazione umida debba essere protratta per almeno 7 giorni dal getto, secondo le specifiche riportate in capitolato Casseri Se in legno saranno muniti di paraspigoli e bagnati fino a totale saturazione e dovranno risultare particolarmente rigidi Getto A strati successivi dello spessore di 15 cm ed altezza di caduta minore di 2 metri. Nel caso di impiego di vibratori meccanici il loro utilizzo sarà limitato alla sola costipazione e compattazione del getto Lavorabilità L'impasto, quando non esplicitamente indicato, si intende dotato di almeno 16 cm di slump misurato al cono di Abrams come da normativa (S4) e il rapporto acqua-cemento pari a 0, Disarmo Non prima delle 48 ore per le sponde dei casseri di travi e pilastri; 15 giorni per sostegni provvisori (puntelli) di solette e travi. N.B.: Per quanto non contemplato dalla presente si rimanda alle disposizioni e alle norme tecniche vigenti ed in particolare vanno rispettati i dettami degli artt. 4, 5, 13 e 14 della Legge 1086 del 05/11/1971 e successive modifiche e integrazioni. Data: 01/2015 Il Progettista DOTT. ING. NANDO DI ROSA 10