COMPITO DI MATERIALI PER L EDILIZIA 27 GIUGNO 2016 Prof. Luigi Coppola

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1 COMPITO DI MATERIALI PER L EDILIZIA 27 GIUGNO 2016 Prof. Luigi Coppola ESERCIZIO N 1 Durante la realizzazione di un fabbricato in calcestruzzo armato, si richiedono dei controlli sulla qualità delle barre di armatura fornite in cantiere in accordo con la normativa vigente. Vengono così inviati al Laboratorio Prove Materiali spezzoni della lunghezza pari a 130 cm del peso di 3.20 Kg in acciaio B450C. Dopo aver eseguito il controllo sul codice impresso attraverso la sequenza di nervature e aver opportunamente ridotto la lunghezza della barra, l operatore sottopone il provino alla prova di trazione, registrando una forza di snervamento pari a 125 kn e una forza di rottura pari a 175 kn. Cosa si può concludere rispetto ai valori ottenuti? L acciaio è conforme alla normativa vigente? Calcolare, inoltre, il valore dell allungamento percentuale a rottura (A%) considerando che, al termine della prova, il provino è lungo 93 cm a fronte di una lunghezza iniziale di 80 cm e che la deformazione totale alla tensione di rottura è pari al 11%. Dopo aver calcolato le grandezze significative, tracciare indicativamente la curva di trazione del provino e la curva di trazione di un generico acciaio B450C. ESERCIZIO N 2 Durante le opere necessarie per l ammodernamento del traforo del Monte Bianco si richiede la realizzazione di una nuova pavimentazione per un piazzale esterno ad uso parcheggio nei pressi dell imbocco di Courmayeur (AO). La pavimentazione è costituita da una piastra rettangolare di dimensioni 150 m x 190 m x 0.30 m armata con un doppio graticcio di barre Φ 16/30 cm. Il progettista strutturale richiede una resistenza caratteristica a compressione pari a C28/35 e una resistenza a trazione diretta pari a 2.8 MPa a 28 giorni dal getto. Stabilisce inoltre un copriferro strutturale pari a 30 mm. Per esigenze legate alla rapida messa in esercizio della pavimentazione, la direzione lavori richiede il raggiungimento di una resistenza caratteristica a compressione pari a C16/20 a 7 giorni dal getto. L opera verrà realizzata nel periodo compreso tra i mesi di maggio e giugno, caratterizzati da una temperatura media prossima a 10 C e da un ridotto afflusso di traffico lungo il traforo. L impianto di betonaggio, distante circa 40 minuti dal cantiere, mette a disposizione i seguenti ingredienti: Cemento: CEM II/A-LL 42.5R, CEM III/A 42.5R Aggregati tondeggianti e lisci o frantumati e rugosi Diametro massimo degli aggregati 20 mm o 32 mm Additivo superfluidificante acrilico SA con dosaggi compresi tra 0.6 e 0.8% Additivo aerante La direzione lavori garantisce un controllo accurato del copriferro in opera e il getto avverrà attraverso pompa autocarrata.

2 PARTE 1 - Definire le prescrizioni di capitolato rivolte al produttore del conglomerato e all impresa esecutrice dell opera precisando anche eventuali ulteriori accorgimenti progettuali finalizzati a migliorare la durabilità dell opera. PARTE 2 Determinare la composizione del conglomerato (SOLO 9 CFU). ESERCIZIO N 3 Sulla base dei risultati dei cubetti prelevati in cantiere e riportati in tabella, verificare se il controllo di accettazione del calcestruzzo è superato. Si richiede un calcestruzzo di classe C 32/40 per la realizzazione di una pavimentazione di un magazzino industriale di dimensioni 20 m x 20 m x 0.40 m ubicato nella periferia del comune di Bergamo (BG). Inoltre, la direzione lavori richiede di effettuare un prelievo di carote h/d = 1 dagli elementi strutturali realizzati con i calcestruzzi non conformi. I risultati delle prove di schiacciamento delle stesse forniscono una resistenza del conglomerato in opera pari a R ck-opera = 32.0 MPa. Discutere della collaudabilità della struttura e, nell eventualità che il controllo non fosse soddisfatto, calcolare il valore caratteristico della resistenza a compressione da utilizzare per le verifiche strutturali in accordo con la normativa europea (EN 13791) e stabilire le eventuali responsabilità. PRELIEVO R cpi [N/mm 2 ] ESERCIZIO N 4 (SOLO 9 CFU) Calcolare il copriferro nominale/minimo nel caso in cui la vita di progetto dell opera sia 100 anni per una struttura ordinaria esterna a contatto con acqua di mare (XC4-XS3) realizzata con un calcestruzzo le cui caratteristiche principali sono riportate nella tabella seguente. Commentare il risultato ottenuto e specificare eventuali accorgimenti necessari per migliorare la qualità dell opera. Classe di esposizione XC4-XS3 Classe di resistenza C 40/50 Lavorabilità S5 Dmax 40 mm Contenuto di cloruri Cl 0.20 Tipo di cemento CEM I 42.5 R Armatura 18 mm - B450C Maturazione umida Geotessili bagnati, 3 giorni Controllo del copriferro In regime di qualità

3 ESERCIZIO N 5 Per la realizzazione di un muro controterra si richiede da capitolato un calcestruzzo avente una resistenza caratteristica a compressione cubica pari a 35 N/mm 2. Alla gara di assegnazione della fornitura si presentano cinque produttori di conglomerato che dichiarano, per la produzione di questo tipo di miscela (R cm: resistenza cubica a compressione media; s n: scarto quadratico medio) PRODUTTORE R cm (N/mm 2 ) s n (N/mm 2 ) A 35 3 B 43 5 C 45 6 D 40 3 E 30 3 Riportare in un grafico le curve delle resistenze per ogni produttore e scegliere, motivando opportunamente, a quale produttore affidare la fornitura.

4 RISOLUZIONE ESERCIZIO N 1 L esercizio chiede di calcolare i parametri utili - quali la tensione di snervamento, quella di rottura e la deformazione a rottura - per tracciare la curva di trazione dell acciaio con cui è realizzata la barra in esame. Il calcolo della tensione di snervamento e di rottura del provino è immediato applicando le formule: f y = F snervamento A ; f t = F rottura A E calcolando l area resistente del provino a partire dal peso, nota la densità del materiale si ottiene: Area = Volume lunghezza = Peso 7.85kg/dm 3 = 13 dm Peso 7.85kg/dm 3 = dm 2 13 dm La sezione del provino sarà, quindi, pari a 314 mm 2 e il diametro sarà pari a 20 mm. A questo punto si può calcolare la tensione di snervamento e quella di rottura: f y= N / 314 mm 2 = 398 MPa f t= N / 314 mm 2 = 557 MPa La tensione di rottura è superiore rispetto a quella nominale del materiale mentre la tensione di snervamento è inferiore al valore minimo richiesto dalla normativa (425 MPa). L acciaio in esame non rispetta i requisiti minimi resistenziali e quindi NON è conforme. Il valore di A% si calcola semplicemente come: A% = l finale l iniziale l iniziale 100 = 16.3% Il valore della deformazione ε y si può ricavare dalla legge di Hooke: ε y = f y E = 398 MPa MPa = 0.19% Si riporta in seguito il diagramma sforzo-deformazione del provino in esame (in blu) e di un generico B450C (in rosso).

5 Tensione [N/mm 2 ] deformazione [%] ESERCIZIO N 2 DURABILITÁ: Individuazione delle classi di esposizione La struttura in esame si trova all esterno e risulta esposta a cicli di asciutto/bagnato (XC4); inoltre, essendo ubicata in una zona a clima rigido, sarà soggetta a cicli di gelo/disgelo in presenza di sali disgelanti (XF4 - XD3). DURABILITÁ MOTIVAZIONE CARBONATAZIONE XC4 Strutture esterne soggette a cicli di asciuttobagnato CLORURI XD3 Elementi esposti in parte ai cloruri ed in parte all aria GELO/DISGELO XF4 Elementi orizzontali esposti al gelo e a diretto contatto con sali disgelanti

6 Classe di esposizione a/c max C(x/y) min c min (kg/m 3 ) Cf min,dur (mm) Aria inglobata [%] Spacing [μm] Aggr. non gelivi XC C32/ XF C28/ Tab. B15 < 200 F 1 - MS 18 XD C35/ XC4 - XF4 -XD C 28/ Tab. B15 < 200 F 1 - MS 18 DURABILITÁ: Ingredienti del calcestruzzo In funzione della struttura da realizzare diamo già le prescrizioni di capitolato sulla scelta degli ingredienti del calcestruzzo al fine di richiederne conformità sia alle normative che alla tipologia di struttura da realizzare. ACQUA D IMPASTO: 1. Acqua di impasto: conforme alla UNI EN 1008 ADDITIVO 2.1. Additivo superfluidificante di tipo acrilico ritardante provvisto di marcatura CE conforme ai prospetti 11.1 e 11.2 della norma UNI EN ; 2.2. Additivo aerante provvisto di marcatura CE conforme al prospetto 5 della norma UNI EN 934-2; AGGREGATI 3. Aggregati provvisti di marcatura CE conformi alle norme UNI EN e In particolare: 3.1. Aggregati con massa volumica media del granulo non inferiore a 2600 kg/m 3 ; 3.2. Classe di contenuto solfati AS0.2 e AS0.8 rispettivamente per aggregati grossi e per le sabbie; 3.3. Contenuto totale di zolfo inferiore allo 0.1%; 3.4. Assenza di minerali nocivi o potenzialmente reattivi agli alcali; 3.5. Assorbimento di acqua inferiore all 1% oppure di classe F 1 o MS 18. CEMENTO 4. Cemento CEM III/A di classe 42.5R conforme alla norma UNI EN e provvisto di marcatura CE; Si sceglie di utilizzare un CEM III/A 42.5R in quanto la struttura è esposta all azione dei cloruri contenuti nei sali disgelanti. DURABILITÁ: Classe di contenuto cloruri Gli elementi in c.a. da realizzare sono soggetti alla presenza di cloruri, pertanto è necessario limitare la tolleranza di presenza di cloruri all interno della miscela a Cl 0.2: Classe di contenuto di cloruri: Cl 0.2 PREDIMENSIONAMENTO STRUTTURALE Il progettista, oltre alla resistenza caratteristica a compressione richiede altresì un valore minimo di resistenza a trazione diretta pari a 2.8 N/mm 2. Per poter confrontare tale valore con gli altri requisiti sarà necessario determinare il valore equivalente espresso come resistenza caratteristica.

7 2 f ctm = 0.3 f ck cyl 3 f ck = ( f ctm 0.3 ) 3/2 = ( ) 3/2 = 28.5 N/mm 2 R ck = f ck 0.83 = 28.5 = 34.4 N/mm La resistenza caratteristica cubica equivalente richiesta è pari a 34.4 N/mm 2 e risulta inferiore rispetto alla resistenza caratteristica cubica richiesta dal progettista in fase di predimensionamento strutturale C28/35. Di conseguenza, è possibile determinare il massimo rapporto a/c utilizzando una resistenza R ck pari a 35 N/mm 2. La resistenza media vale, ipotizzando uno scarto del produttore pari a 5.0 N/mm 2 : R cm,st = = 42.4 N/mm 2 ; La presenza di un additivo areante riduce del 20% circa la resistenza meccanica a compressione. Di conseguenza è necessario calcolare: [(R cm) pr-st ]*= 42.4 MPa/0.80 = 53.0 MPa Dalle curve di correlazione tra il rapporto a/c e la resistenza media in funzione del tipo di cemento utilizzato (grafico 12) si ottiene: (a/c) st = 0.44 REQUISITI AGGIUNTIVI: Esigenze esecutive La resistenza caratteristica richiesta a 7 gg alla temperatura di 10 C è pari a (C16/20) 7gg,10 C. (R ck) 7gg-10 C = 20 MPa (R cm) 7gg-10 C= = 27.4 MPa Per poter utilizzare il Grafico 12, che si riferisce a calcestruzzi non aerati e maturati a 20 C, bisogna trasformare la resistenza media effettivamente da conseguire in una resistenza fittizia equivalente alla temperatura di 20 C: (R cm) 7gg-20 C = (R cm) 7gg-10 C/ 0.75 = 36.5 MPa Tenendo conto, inoltre, della presenza dell'aerante: [(R cm) 7gg-20 C]* = (R cm) 7gg-20 C/ 0.80 = 45.7 MPa (a/c) ese = 0.41 SCELTA DEL RAPPORTO (a/c) DEF DURABILITÁ STRUTTURALI ESIGENZE ESECUTIVE a/c DEF Il valore più stringente per il rapporto (a/c) è dato dal soddisfacimento del requisito sulla resistenza a 7 giorni; pertanto, sarà necessario ricalcolare la resistenza caratteristica a 28gg. (a/c) DEF = 0.41

8 Ricalcolo resistenze : (R cm)* 28gg-20 = 58 MPa (R cm) 28gg-20 = (R cm)* 28gg = 46.4 MPa (R ck) 28gg-20 = 46.4 MPa = 39 MPa (C32/40) a 28gg Di conseguenza, la resistenza a trazione sarà pari a: f ctm = 0.3 f ck 2/3 = 0.3 (32 MPa) 2/3 = 3.0 MPa CONTROLLO DI ACCETTAZIONE Il volume di calcestruzzo totale è pari a: V totale = 150 m x 190 m x 0.30 m = 8550 m 3 TOTALE = 8550 m 3 > 1500 m 3 CONTROLLO DI ACCETTAZIONE: TIPO B SCELTA DEL COPRIFERRO Il valore del copriferro nominale è scelto in funzione di: Copriferro minimo per la trasmissione degli sforzi D max 32 mm C min,b = Φ armatura = 16 mm Copriferro minimo per la durabilità Si tratta di un opera con vita nominale pari a 50 anni, secondo Eurocodice 2 (UNI EN ) in classe strutturale S4 si ha: XC4 XD3 COGENTE 30 mm 45 mm 45 mm Coefficienti correttivi durabilità Assunti pari a zero c min = max {16 mm; 45 mm; 10 mm} = 45 mm Δc,dev = 5 mm c nom-calc = c min + Δc,dev = = 50 mm c nom-stru = 30 mm c NOM,DEF = 50 mm

9 SCELTA DEL DIAMETRO MASSIMO DELL AGGREGATO Dmax < Sezione minima/4 = 300 mm/4 = 75 mm Dmax < Interferro 5 mm = 300 mm - 5 mm = 295 mm Dmax < 1.3 Copriferro nominale = mm = 65 mm Delle condizioni la più cogente, relativamente alla scelta del diametro massimo dell aggregato è quella relativa alla sezione minima. In accordo con quanto riportato nel testo si utilizza l aggregato avente diametro massimo pari a 32 mm. Diametro massimo dell aggregato : D max = 32 mm ARIA INTRAPPOLATA Utilizzando un aggregato di diametro massimo D max=32 mm e l additivo aerante, l aria inglobata sarà pari a 5.00±0.5 (%): Aria inglobata : 5.00 ± 0.50 (%) RESISTENZA ALLA SEGREGAZIONE Volume acqua di bleeding (UNI 7122) < 0.1 % sull acqua d impasto SCELTA DELLA LAVORABILITÁ Valutate le modalità di getto mediante pompa, si pone la lavorabilità pari a S5 ( L g = mm). Lavorabilità al getto : S5 MATURAZIONE UMIDA Le condizioni ambientali richiedono una maturazione umida da effettuarsi per almeno 5 giorni con geotessile bagnato. Durata minima della maturazione umida con geotessuto bagnato: 5 giorni PRESCRIZIONI DI CAPITOLATO Ingredienti A1)Acqua di impasto conforme alla UNI EN 1008 A2)Additivo superfluidificante di tipo acrilico provvisto di marcatura CE conforme ai prospetti 11.1 e 11.2 della norma UNI EN A3)Additivo aerante provvisto di marcatura CE conforme al prospetto 5 della norma UNI EN A4)Aggregati provvisti di marcatura CE conformi alle norme UNI-EN e In particolare: A4.1 - Aggregati con massa volumica media del granulo non inferiore a 2600 Kg/m 3 ; A4.2 - Classe di contenuto di solfati AS0.2 e AS0.8 rispettivamente per gli aggregati grossi e per le sabbie;

10 A4.3 - Contenuto totale di zolfo inferiore allo 0.1%; A4.4 - Assenza di minerali nocivi o potenzialmente reattivi agli alcali A4.5 - Assorbimento di acqua inferiore all 1% oppure di classe F 1 o MS 18 A5) Cemento CEM III/A di classe 42.5R conforme alla norma UNI EN e provvisto di marcatura CE. Calcestruzzo B1) In accordo alle Norme Tecniche sulle Costruzioni (D.M. 14/01/2008) il calcestruzzo dovrà essere prodotto in impianto dotato di un sistema di controllo della produzione effettuata in accordo a quanto contenuto nelle Linee Guida sul Calcestruzzo Preconfezionato (2003) certificato da un organismo terzo. Non è sufficiente la certificazione del sistema di qualità aziendale in accordo alle norme ISO 9001/2000 ma è richiesto specificatamente che la certificazione riguardi il processo produttivo in accordo ai requisiti fissati dalle Linee Guida sopramenzionate B2) Calcestruzzo a prestazione garantita (EN 206-1) B3) Classi di esposizione ambientale: XC4, XF4, XD3 B4) Rapporto a/c max: 0.41 B5) Dosaggio minimo di cemento CEM III/B 42.5 R: 360 kg/m 3 B6) Classe di resistenza a compressione minima: C32/40 B7) Classe di resistenza a compressione minima misurata su provini cubici maturati per 7 giorni in adiacenza alla struttura (alla temperatura di 10 C): C 16/20 B8) Resistenza minima a trazione diretta: 3.0 MPa B9) Controllo di accettazione: tipo B B10) Aria inglobata: 5.00 ± 0.50 % B11) Spacing < 200 μm B12) Diametro massimo dell aggregato: 32 mm B13) Classe di contenuto di cloruri: Cl 0.2 B14) Lavorabilità al getto: S5 B15) Volume di acqua di bleeding (UNI 7122): < 0.1% Struttura C1) Vita nominale della struttura: 50 anni C2) Copriferro nominale: 50 mm (45 mm + 5 mm) C3) Resistenza media (determinata in accordo al DM 14/01/2008) su carote h/d=1 estratte dalla struttura in opera > 0.85 R cm = 0.85 (R ck + 9.6) = MPa C4) Durata minima della maturazione umida con geotessili bagnati: 5 giorni C5) Inserimento nel copriferro di una rete elettrosaldata in acciaio inossidabile come armatura di pelle per il controllo della fessurazione.

11 CALCOLO DELLA COMPOSIZIONE DEL CALCESTRUZZO Acqua di impasto (aggregati s.s.a.) : Lavorabilità al getto : S5. La perdita di lavorabilità durante il trasporto per un tempo di trasporto pari a 40 minuti con temperatura esterna di 10 C, risulta pari a: ΔL = 4 cm. Grazie all impiego di cemento (CEM III/A 42.5R) deve essere effettuata un ulteriore aggiunta, quindi la perdita di lavorabilità risulta pari a ΔL = 4+1 = 5 cm. Grazie all impiego di un additivo SA dosato allo 0.8% la perdita di lavorabilità si riduce del 50%. ΔL = 5 cm x (1-0.50) = 2.5 cm 3 cm La lavorabilità alla miscelazione in centrale di betonaggio sarà, quindi: L m = 22 cm + 3 = 25 cm. Lavorabilità alla miscelazione in centrale di betonaggio: L m = S5* Sapendo che la lavorabilità iniziale deve essere pari a S5* e si impiegano aggregati con D max 32mm si ricava l acqua d impasto, pari a 220 kg/m 3. Sono disponibili aggregati frantumati e rugosi che non richiedono un aggiunta di 15 kg/m 3 al quantitativo di acqua d impasto oppure aggregati tondeggianti e lisci che riducono l acqua di impasto di 15 kg/m 3. Si scelgono questi ultimi. La presenza del superfluidificante SA dosato allo 0.8% riduce il dosaggio di acqua del 20% mentre l aggiunta dell additivo aerante riduce il dosaggio di acqua del 5%. Di conseguenza a = (220-15) x 0.80 x 0.95 = kg/m 3 Cemento: c = 155/0.41 = kg/m 3 Il dosaggio di cemento è superiore al dosaggio minimo richiesto dalla durabilità (360 kg/m 3 ). Additivo: Il dosaggio di additivo è pari a 0.8% rispetto alla massa del cemento: Add = 380 x = 3.04 kg/m 3 Aggregati totali: V agg = / / = = = litri Agg = x 2.65 = kg/m kg/m 3

12 Composizione del calcestruzzo INGREDIENTE DOSAGGIO [Kg/m 3 ] Acqua 155 Cemento CEM IV/A 42.5R 380 Aggregati s.s.a Superfluidificante Acrilico 3.04 Additivo aerante q.b. MASSA VOLUMICA CLS FRESCO 2320 ESERCIZIO N 3 Il volume di calcestruzzo gettato richiede un controllo di accettazione di tipo A, per il quale devono valere le seguenti condizioni: Nel caso in esame: { R cmp R ck MPa R cp,min R ck 3.5 MPa PRELIEVO CONTROLLO R cpi [MPa] R cpmin 38 R cmp R cpmin 42 R cmp R cpmin 40 R cmp 43.67

13 CONTROLLO 1: R cp,min = 38 MPa > 40 MPa MPa = 36.5 MPa R cmp = MPa < 40 MPa MPa = 43.5 MPa VERIFICATO NON VERIFICATO CONTROLLO 2: R cp,min = 42 MPa > 40 MPa MPa = 36.5 MPa R cmp = MPa < 40 MPa MPa = 43.5 MPa VERIFICATO VERIFICATO CONTROLLO 3: R cp,min = 40 MPa > 40 MPa MPa = 36.5 MPa R cmp = MPa > 40 MPa MPa = 43.5 MPa VERIFICATO VERIFICATO Nel controllo 1 non è verificata la seconda disequazione; pertanto il calcestruzzo risulta non essere conforme a quanto prescritto dal progettista nel capitolato. Per calcolare l effettiva resistenza R ck, eff del calcestruzzo fornito in cantiere si sfruttano le disequazioni non verificate: R ck, eff = R cmp,ca1-3.5 MPa = MPa MPa = MPa < R ck,progetto = 40 MPa R ck, eff = MPa Dalle prove di schiacciamento delle carote risulta una resistenza R ck-opera = 31.0 MPa, pertanto dovrà essere verificata la seguente disequazione: R ck-opera = 32 MPa 34 MPa = 0.85 R ck-progetto NON VERIFICATA La struttura non è collaudabile e sarà necessario procedere con una nuova verifica strutturale degli elementi considerando una resistenza pari a: R ck-ricalcolo = 32 MPa/0.85 = MPa Per accertare le responsabilità, preso atto dell oggettiva responsabilità del fornitore di calcestruzzo, si esegue il controllo in opera sul calcestruzzo effettivamente fornito: R ck-opera = 32 MPa > MPa = 0.85 R ck-eff VERIFICATA La responsabilità della non conformità è da attribuire solamente al produttore di calcestruzzo per aver fornito un materiale di qualità inferiore rispetto a quanto richiesto nel capitolato. L impresa costruttrice ha invece realizzato le fasi di getto e vibrazione a regola d arte. Per questo motivo, il fornitore di calcestruzzo dovrà accollarsi gli oneri di ricalcolo e le eventuali spese di rinforzo, demolizione e ricostruzione al fine di rendere l opera collaudabile.

14 ESERCIZIO N 4 Scegliamo il valore del copriferro nominale per la struttura descritta con vita nominale almeno di 100 anni: COPRIFERRO MINIMO PER L ADERENZA D max = 40 mm c min,b = Φ barra + 5 mm = 18 mm + 5 mm = 23 mm COPRIFERRO MINIMO PER LA DURABILITÀ o COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ A 100 ANNI in accordo con EC2: L opera ordinaria con vita nominale di 100 anni ricade in classe strutturale S6 (S4 + 2 classi). Non sono ammissibili riduzioni di classe a causa della classe di resistenza (la classe XS3 richiede calcestruzzi con resistenza C45/55 per ridurre di una classe strutturale). CLASSE DI ESPOSIZIONE XC4 XD3 COGENTE COPRIFERRO MINIMO 40 mm 55 mm 55 mm o COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ PER CARBONATAZIONE (XC4) Il copriferro minimo si può ricavare dalla seguente espressione: c min,dur C02 = 1.4 K corrco2 t Con K corrc02 = 0.53 mm/anni (il primo valore rappresenta il valore della costante K corrco2 per cls in XC3/XC4 con R ck = 50 MPa maturati a umido per 7 giorni, il coefficiente di correzione tiene conto del fatto che la maturazione umida è avvenuta per 3 giorni anziché 7) Si ottiene: c min,durc02 = = 8.68 mm o COPRIFERRO MINIMO DURABLITÀ PER PENETRAZIONE CLORURI (XD3) Il copriferro minimo si può ricavare dalla seguente espressione: c min,dur Cl = t D app + dx Con t = 100 anni D app = (il primo valore rappresenta il coefficiente di diffusione apparente del cloruro in calcestruzzi confezionati con CEM I, il fattore correttivo unitario tiene conto del fatto che sia stato impiegato proprio del CEM I) dx = 3 mm Si ottiene c min,durcl = [1206 ( )] + 3 = mm o SCELTA DEL COPRIFERRO MINIMO PER LA DURABILITÀ Si sceglie il copriferro minimo per la durabilità massimo tra i tre calcolati sopra; nel caso in esame risulta maggiore il copriferro derivante dalla legge di diffusione dei cloruri. c min,dur = mm

15 Densità di probabilità COPRIFERRO MINIMO Il copriferro minimo è pari al massimo tra il copriferro minimo per l aderenza e il copriferro minimo per la durabilità. In questo caso: c min = mm 70 mm TOLLERANZA Si fissa un Δc dev = 5 mm in quanto è indicato un controllo del copriferro in opera in regime di qualità. COPRIFERRO NOMINALE c nom = c min + Δc dev = 70 mm + 5 mm = 75 mm Visto l elevato spessore del copriferro, si consiglia l impiego di una rete elettrosaldata in acciaio inossidabile che assolva alla funzione di limitare l ampiezza delle fessure. Lo spessore del copriferro necessario per garantire una vita utile di 100 anni è eccessivo e di difficile realizzazione pratica. Di conseguenza, compatibilmente con le esigenze progettuali ed esecutive, si consiglia l utilizzo di un cemento con una maggior resistenza ai cloruri (ad esempio un CEM III o un CEM IV). Vista l elevata resistenza meccanica del calcestruzzo previsto, non si consiglia l impiego di un calcestruzzo con resistenze meccaniche più elevate. ESERCIZIO N 5 La resistenza caratteristica è data da: R ck R cm K s n dove: K è il fattore di probabilità = 1.48; s n è lo scarto quadratico medio, che è un indice della dispersione dei dati intorno al valore atteso (la resistenza media a compressione). 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0, Resistenza a compressione [MPa] PRODUTTORE A PRODUTTORE B PRODUTTORE C PRODUTTORE D PRODUTTORE E PRODUTTORE R cm (N/mm 2 ) s n (N/mm 2 ) R ck (N/mm 2 ) A B C D E

16 A fronte dei risultati ottenuti, per la fornitura di calcestruzzo per la realizzazione di una pavimentazione industriale in calcestruzzo avente resistenza caratteristica a compressione pari a 35 N/mm 2, si sceglie il PRODUTTORE D in grado di produrre una miscela avente resistenza caratteristica superiore a 35 N/mm 2 con lo scarto quadratico medio più basso pari a 3.0 N/mm 2.