COMPITO DI MATERIALI PER L EDILIZIA

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1 COMPITO DI MATERIALI PER L EDILIZIA Prof. Luigi Coppola Esercizio 1 Durante la realizzazione di un fabbricato con struttura portante in c.a., si richiedono dei controlli sulla qualità delle barre di armatura del tipo B450C fornite in cantiere. Vengono così inviati al Laboratorio Prove Materiali spezzoni di armatura di lunghezza pari a 145 cm e peso pari a 3.57 kg. L operatore, dopo aver identificato le barre attraverso il codice riportato sulle nervature, taglia il provino ad una lunghezza pari a 70 cm ed esegue la prova di trazione registrando i seguenti valori: - Forza di snervamento: 155 kn - Forza di rottura: 178 kn - Lunghezza della barra a carico massimo: 79 cm - Lunghezza della barra a rottura: 83 cm Cosa si può concludere rispetto ai valori ottenuti? Dopo aver calcolato le grandezze significative tracciare indicativamente la curva di trazione del materiale, indicando TUTTE le grandezze che si possono desumere da una prova di questo tipo. ESERCIZIO n 2 Nell ambito del progetto di riqualificazione e ammodernamento della città di Jesolo, si prevede la realizzazione di un nuovo pontile turistico. In particolare, la soletta del pontile, realizzata in calcestruzzo armato, ha dimensioni 75 m x 10 m x 0.3 m, sarà armata con la doppia rete elettrosaldata in acciaio B450C, di diametro Φ10 mm e maglia 20x20 cm disposta a 5 cm rispettivamente dall estradosso e dall intradosso. Il progettista strutturale richiede un calcestruzzo di classe C25/30; richiede inoltre che, per esigenze operative, il conglomerato raggiunga una resistenza a compressione caratteristica di 20 MPa a tre giorni dal getto. Il getto della soletta avverrà nel mese di ottobre, con temperature medie di 15 C, mediante pompa autocarrata. La centrale di betonaggio che fornirà il calcestruzzo è ubicata a 25 minuti dal cantiere e mette a disposizione i seguenti ingredienti: - CEMENTO: CEM II/B-LL 42.5R; CEM III/B 42.5R. - ADDITIVO: Additivo superfluidificante acrilico (SA) dosato all 0.8% rispetto alla massa del cemento Additivo aerante - AGGREGATI di tipo misto (sabbia frantumata e aggregato grosso tondeggiante) oppure aggregati tondeggianti e lisci. Diametro massimo: 40mm 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. 2. Definire la composizione del conglomerato.

2 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 capannone industriale di dimensioni 50 m x 100 m x 0.30 m ubicato nella periferia del comune di Dalmine (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 il D.M. 17/01/2018 e stabilire le eventuali responsabilità. PRELIEVO R cpi [N/mm 2 ] ESERCIZIO n 4 Vengono fornite le seguenti composizioni del calcestruzzo (quella nominale in condizioni s.s.a. e quella caricata nel mescolatore), unitamente ai valori di assorbimento dell aggregato: INGREDIENTE QUANTITA NOMINALE s.s.a [kg/m 3 ] RICETTA CARICATA NEL MESCOLATORE [kg/m 3 ] ASSORBIMENTO [%] Acqua 165? Cemento CEM III/A 42.5R 365? Superfluidificante SA 2.19? Sabbia Ghiaietto Ghiaia TOTALE 2300?

3 Calcolare l umidità degli aggregati della ricetta caricati nel mescolatore, l acqua, il cemento e l additivo superfluidificante della ricetta effettivamente impiegata in impianto in modo che la stessa sia equivalente a quella nominale progettata. ESERCIZIO 5 Durante la realizzazione di una palazzina nel comune di Verdello (BG) si è riscontrata la presenza di numerose fessure su alcuni elementi strutturali del piano primo gettati in data 18/12/2018. Tali elementi ricadono nella classe di esposizione XC1 e sono stati realizzati con un calcestruzzo che presenta le seguenti caratteristiche: ü Resistenza caratteristica a compressione C40/50 ü Tipologia di cemento CEM III/A 42.5 N ü a/c = 0.40 ü additivo superfluidificante acrilico SA dosato all 1% sulla massa del cemento ü aggregati calcarei tondeggianti e lisci con diametro massimo pari a 20 mm ü consistenza S5 Il controllo di accettazione di tipo A è stato superato; i cubetti infatti presentano una R cm pari a 55 MPa e una R cmin pari a 48 MPa. A seguito della comparsa di evidenti fessure su un buon numero di elementi strutturali gettati in quella giornata e con la medesima fornitura di calcestruzzo, si è deciso di realizzare ulteriori indagini prelevando delle carote da sottoporre a compressione. Si riportano le caratteristiche più significative di due elementi strutturali realizzati con quella fornitura: il primo, senza evidenti dissesti, e il secondo, caratterizzato da un intensa fessurazione. PILASTRO SETTO Data di getto 18/12/ /12/2018 Ora di getto 10:30 18:00 Dimensioni 40 cm x 40 cm x 3 m 15 cm x 100 cm x 3 m Cassero Pannelli di legno Prefabbricati in acciaio Lesioni Nessuna lesione evidente Intensa fessurazione Ubicazione Angolo sud-ovest, piano primo Fronte sud, piano primo Resistenza delle carote Rck = 45 MPa Rck = 30 MPa Maturazione umida 3 giorni, permanenza nel cassero 3 giorni, permanenza nel cassero Si riporta la curva di temperatura determinata da una sonda posta a poche centinaia di metri dal cantiere

4 Stabilire le possibili cause dei dissesti, soffermandosi sulle differenze riscontrate tra i due elementi presi in esame. Quale sarà l unica soluzione alla NON COLLAUDABILITA dell elemento strutturale? In che modo si doveva operare (mix design, messa in opera, etc) per ovviare a questo inconveniente?

5 RISOLUZIONE ESERCIZIO 1 L esercizio chiede di calcolare la tensione di snervamento, quella di rottura, la deformazione a snervamento, l Ag, l Agt e la A%, per poter tracciare la curva sforzo-deformazione dell acciaio B450C delle barre oggetto di prova. Il calcolo della tensione di snervamento e di rottura del provino è immediato applicando le formule f " = F %&'()*+'&,- A ; f, = F (-,,1(* 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 G 14.5 dm = 3.57 kg 7.85kg/dm G 14.5 dm = dml Nota l area resistente del provino, risulta immediato calcolare il diametro equivalente della barra equipesante: = 4 A π = 20 mm A questo punto si può calcolare la tensione di snervamento e quella di rottura: f y = N / 314 mm 2 = MPa > 450 MPa f t = N / 314 mm 2 = MPa > 540 MPa I valori ottenuti sono superiori rispetto a quelli nominali del materiale, quindi sono rispettati i requisiti resistenziali. Il valore di A% è stato calcolato semplicemente come: A% = l RS&*T' l S&SVS*T' l S&SVS*T' 100 = 18.6% Il valore della deformazione ε y si può ricavare dalla legge di Hooke: ε " = f " MPa = E MPa = 0.24% Infine, si determina il valore di Agt e Ag: Agt = l ]*(S]- +*^ l S&SVS*T' l S&SVS*T' = 12.9% Ag = Agt f, E = 12.6% Si riporta di seguito il grafico sforzo-deformazione dell acciaio sottoposto a prova.

6 Sforzo [MPa] % 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% 22% Deformazione [%] RISOLUZIONE ESERCIZIO N 2 La struttura in esame si trova all esterno e risulta esposta a cicli di asciutto/bagnato (XC4) e all azione dell acqua di mare (XS3); inoltre, la presenza dei solfati all interno dell acqua di mare fa ricadere la struttura in classe XA2. DURABILITÁ MOTIVAZIONE CORROSIONE PER CARBONATAZIONE XC4 Strutture esterne soggette a cicli di asciutto-bagnato CORROSIONE PER CLORURI DI ORIGINE MARINA XS3 Elementi esposti a spruzzi, maree e onde marine ATTACCO CHIMICO PER SOLFATI DI ORIGINE MARINA XA2 Elementi esposti al contatto con acqua marina ricca di ioni solfato Classe di esposizione a/c max C(x/y) min c min (kg/m 3 ) cf min,dur (mm) Tipo di cemento XC C32/ XS3 + XA C35/ ARS XC4 XS3 XA C 35/ ARS DURABILITÁ: Ingredienti del calcestruzzo

7 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 ; 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; CEMENTO 4. Cemento CEM III/B di classe 42.5R ARS conforme alla norma UNI EN e provvisto di marcatura CE; Si sceglie di utilizzare un CEM III/B 42.5R ARS in quanto la struttura è esposta all azione dei cloruri contenuti nell acqua di mare. Inoltre, la presenza di solfati richiede l utilizzo di un cemento ad Alta Resistenza ai Solfati ARS. DURABILITÁ: Classe di contenuto cloruri Gli elementi in c.a. da realizzare sono soggetti alla presenza di cloruri apportati dall esterno attraverso l acqua di mare, pertanto è necessario limitare la presenza di cloruri all interno della miscela a Cl 0.2: Classe di contenuto di cloruri: Cl 0.2 PREDIMENSIONAMENTO STRUTTURALE Il progettista richiede un calcestruzzo di classe C25/30. R ck str = 30 MPa R cm str = 30 MPa = 37.4 MPa Dalle curve di correlazione tra il rapporto a/c e la resistenza media R cm in funzione del tipo di cemento utilizzato (grafico 12) si ottiene: (a/c) st = 0.60 REQUISITI AGGIUNTIVI: Esigenze esecutive La resistenza caratteristica richiesta a 72 ore dal getto alla temperatura di 15 C è pari a R ck = 20 N/mm 2. (R ck ) 3g-15 C = 20 MPa (R cm ) 3g-15 C = = 27.4 MPa Per poter utilizzare il Grafico 12, che si riferisce a calcestruzzi maturati a 20 C, bisogna trasformare la resistenza media effettivamente da conseguire in una resistenza fittizia equivalente: (R cm ) 3g-20 C = (R cm ) 3g-15 C / 0.75 = MPa (a/c) ese = 0.42 SCELTA DEL RAPPORTO (a/c) DEF

8 ESIGENZE DURABILITÁ STRUTTURALI ESECUTIVE a/c DEF Il valore più stringente per il rapporto (a/c) è dato dal soddisfacimento del requisito sulle resistenze a 72 ore dal getto; pertanto, sarà necessario ricalcolare la resistenza caratteristica a 28gg. (a/c) DEF = 0.42 Ricalcolo resistenze: (R cm ) 28gg = 57 MPa (R ck ) 28gg = 57 MPa = 49.6 MPa (C40/50) a 28gg CONTROLLO DI ACCETTAZIONE Il volume di calcestruzzo totale è pari a: V totale = 75 m x 10 m x 0.3 m = 225 m 3 TOTALE = 225 m 3 < 1500 m 3 CONTROLLO DI ACCETTAZIONE: TIPO A 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 + 5 mm= = 15 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 30 mm XS3 45 mm XA2 -- COGENTE 45 mm - Coefficienti correttivi durabilità Assunti pari a zero c min = max {15 mm; 45 mm; 10 mm} = 45 mm Δc,dev = 10 mm c nom-calc = c min + Δc,dev = = 55 mm SCELTA DEL DIAMETRO MASSIMO DELL AGGREGATO Dmax < Sezione minima/4 = 300 mm/4 = 75 mm Dmax < Interferro 5 mm = 200 mm - 5 mm = 195 mm Dmax < 1.3 Copriferro nominale = mm = 71.5 mm Delle condizioni sopra esposte la più cogente, relativamente alla scelta del diametro massimo dell aggregato è quella relativa al copriferro. In accordo con quanto riportato nel testo si utilizza l aggregato avente diametro massimo disponibile pari a 40 mm. Diametro massimo dell aggregato: D max =40 mm ARIA INTRAPPOLATA

9 Utilizzando un aggregato di diametro massimo D max =40 mm l aria intrappolata sarà pari a 0.75±0.25 (%): Aria intrappolata : 0.75 ± 0.25 (%) RESISTENZA ALLA SEGREGAZIONE Volume acqua di bleeding (UNI 7122) < 0.1 % sull acqua d impasto SCELTA DELLA LAVORABILITÁ La lavorabilità si pone pari a S5 (L g > 210 mm). Lavorabilità al getto : S5 MATURAZIONE UMIDA Le condizioni ambientali richiederebbero una maturazione umida da effettuarsi per almeno 7 giorni con geotessile bagnato; tale prescrizione non è attuabile a causa esigenze operative previste dal progettista. Durata minima della maturazione umida con geotessuto bagnato: 3 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 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; A4.3 - Contenuto totale di zolfo inferiore allo 0.1%; A4.4 - Assenza di minerali nocivi o potenzialmente reattivi agli alcali A5) Cemento CEM III/B di classe 42.5R ARS conforme alla norma UNI EN e provvisto di marcatura CE. Calcestruzzo B1) In accordo alle Norme Tecniche sulle Costruzioni (D.M. 17/01/2018) 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, XS3, XA2 B4) Rapporto a/c max: 0.42 B5) Dosaggio minimo di cemento CEM III/B 42.5 R ARS: 360 kg/m 3 B6) Classe di resistenza a compressione minima: C40/50 B7) Classe di resistenza a compressione minima misurata su provini cubici maturati per 3 giorni in adiacenza alla struttura (alla temperatura di 15 C): (C 16/20) 3gg,15 C B8) Controllo di accettazione: tipo A B9) Aria intrappolata: 0.75 ± 0.25 % B10) Diametro massimo dell aggregato: 40 mm B11) Classe di contenuto di cloruri: Cl 0.2 B12) Lavorabilità al getto: S5 B13) Volume di acqua di bleeding (UNI 7122): < 0.1% Struttura C1) Vita nominale della struttura: 50 anni

10 C2) Copriferro nominale: 55 mm (45 mm + 10 mm) C3) Resistenza media (determinata in accordo al DM 17/01/2018) su carote h/d=1 estratte dalla struttura in opera > 0.85 R ck = 42.5 MPa C4) Durata minima della maturazione umida con geotessili bagnati: 3 giorni 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 25 minuti con temperatura esterna di 15 C, risulta pari a: ΔL = 3 cm. A seguito dell impiego di cemento (CEM III/B 42.5R) non deve essere effettuata un ulteriore aggiunta, quindi la perdita di lavorabilità risulta pari a ΔL = 3+0 = 3 cm. Grazie all impiego di un additivo SA dosato all 0.8% la perdita di lavorabilità si riduce del 50%. ΔL = 3 cm x (1-0.50) = 3 x 0.50 = 1.5 = 2 cm La lavorabilità alla miscelazione in centrale di betonaggio sarà, quindi: L m = 22 cm + 2 = 24 cm. Lavorabilità alla miscelazione in centrale di betonaggio: L m = S5 Sapendo che la lavorabilità iniziale deve essere pari a S5 e che si impiegano aggregati con D max 40mm si ricava l acqua d impasto, pari a 205 kg/m 3. Sono disponibili aggregati frantumati e rugosi che richiedono una correzione del quantitativo di acqua d impasto di +15 kg/m 3 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%. Di conseguenza a = (205-15) x 0.80 = kg/m 3 Cemento: c = 152/0.42 = 362 = 360 kg/m 3 Il dosaggio di cemento è conforme 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 = 360 x = 2.88 = 2.9 kg/m 3 Aggregati totali: V agg = / / = = = litri Agg = x 2.65 = 1922 = 1920 kg/m 3 Composizione del calcestruzzo INGREDIENTE DOSAGGIO [kg/m 3 ] Acqua 150 Cemento CEM III/B 42.5R 360 Aggregati s.s.a Superfluidificante Acrilico 2.9 MASSA VOLUMICA CLS FRESCO 2435

11 RISOLUZIONE ESERCIZIO 3 Il volume di calcestruzzo gettato richiede un controllo di accettazione di tipo B, per il quale devono valere le seguenti condizioni: R ]+` R ]b S & R ]`,+S& R ]b 3.5 MPa Nel caso in esame: PRELIEVO CONTROLLO Rcpi Di conseguenza: R cp,min = 37 MPa R cp,m = 41.9 MPa S n = 4.36 MPa R ]+` = 41.9 MPa R ]b S & = MPa NON VERIFICATO R ]`,+S& = 37 MPa R ]b 3.5 MPa = 36.5 MPa VERIFICATO La prima disequazione non è verificata 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 sfrutta la disequazione non verificata: R ck, eff = R cmp 1.48 S n = 41.9 MPa MPa = MPa < R ck,progetto = 40 MPa R ck, eff = MPa

12 Dalle prove di schiacciamento delle carote risulta una resistenza R ck-opera = 32.0 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, reo di 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. RISOLUZIONE ESERCIZIO 4 A fronte dell estrema variabilità dell umidità degli inerti, nel formulare la composizione del calcestruzzo ci si deve sempre riferire ad inerti in condizioni s.s.a. Nel caso in cui l assorbimento sia uguale all umidità, gli aggregati sono in condizioni s.s.a e, pertanto, non è necessario apportare alcuna correzione alla ricetta. Qualora, invece, gli aggregati presentassero valori differenti di assorbimento e umidità, è necessario ridurre o aumentare il quantitativo di acqua di impasto per tener conto del volume di acqua già presente nelle porosità degli inerti al fine di mantenere inalterato il rapporto a/c. INGREDIENTE QUANTITA NOMINALE s.s.a [kg/m 3 ] RICETTA CARICATA NEL MESCOLATORE [kg/m 3 ] ASSORBIMENTO [%] Acqua 165? Cemento CEM III/A 42.5R 365? Superfluidificante SA 2.19? Sabbia Ghiaietto Ghiaia TOTALE 2300? - Sabbia Si può osservare che in centrale di betonaggio verrà inserita una quantità di sabbia superiore rispetto al quantitativo di sabbia in condizioni s.s.a. Questo significa che l aggregato ha tutte le porosità aperte piene di acqua e presenta un eccesso di acqua sulla sua superficie. Durante il confezionamento CEDERA acqua fino a portarsi in condizioni s.s.a. 910 kg/m 3 : = 940 : x

13 940 kg x = m G kg = m G L aggregato possiede una umidità pari a 4.12% al momento del caricamento nel mescolatore. Occorrerà quindi modificare il quantitativo di acqua riducendo il dosaggio nominale previsto dalla ricetta s.s.a. di 910 kg/m kg/m 3 = - 30 kg/m 3 - Ghiaietto Si può osservare che in centrale di betonaggio verrà inserita una quantità di ghiaietto inferiore rispetto al quantitativo di sabbia in condizioni s.s.a. Questo significa che l aggregato non ha tutte le porosità aperte piene di acqua e presenta una superficie asciutta. Durante il confezionamento SOTTRARRA acqua fino a portarsi in condizioni s.s.a. 375 kg/m 3 : = 370 kg/m 3 : x x = 370 kg m G kg m G = L umidità del ghiaietto al momento del caricamento nel mescolatore è pari a 0.24%. Occorrerà, quindi, aumentare il quantitativo di acqua nominale previsto dalla composizione s.s.a di 375 kg/m kg/m 3 = + 5 kg/m 3 - Ghiaia Si può osservare che in centrale di betonaggio verrà inserita una quantità di ghiaia superiore rispetto al quantitativo di sabbia in condizioni s.s.a. Questo significa che l aggregato ha tutte le porosità aperte piene di acqua e presenta un eccesso di acqua sulla sua superficie. Durante il confezionamento CEDERA acqua fino a portarsi in condizioni s.s.a. 485 kg/m 3 : = 500 : x x = 500 kg m G kg m G = L umidità della ghiaia al momento del caricamento nel mescolatore è pari a 4.23%. Occorrerà quindi modificare il quantitativo di acqua riducendo il dosaggio nominale previsto dalla ricetta s.s.a. di 485 kg/m kg/m 3 = - 15 kg/m 3 La ricetta definitiva sarà: INGREDIENTE QUANTITA ASSORBIMENTO UMIDITA [Kg/m 3 ] [%] [%] Acqua = 125 Cemento CEM III/A 42.5R 365 Superfluidificante SA 2.19 Sabbia s.s.a Ghiaietto s.s.a Ghiaia s.s.a TOTALE 2300

14 Il rapporto a/c al termine della modifica della ricetta sarà pari al rapporto a/c richiesto all inizio dell esercizio. Infatti: a/c = ( ) / 365 = 0.45 È un errore modificare il contenuto di cemento sulla base del dosaggio di acqua da caricare nel mescolatore. RISOLUZIONE ESERCIZIO 5 La località e la data di getto dovrebbero far pensare subito a problematiche derivanti da getti in clima rigido. Osservando il grafico della temperatura nel tempo si può notare come queste siano superiori allo zero durante la giornata ma ampiamente al di sotto dello zero durante la notte. Si ricorda che le basse temperature comportano un allungamento dei tempi di presa e indurimento, con i seguenti inconvenienti: ü Posticipo delle operazioni di scassero e disarmo ü Possibile disgregazione del calcestruzzo per effetto dell abbassamento della temperatura al di sotto di 0 C nelle ore immediatamente successive alla posa in opera Dal punto di vista della composizione, sicuramente il cemento prescelto (CEM III/A 42.5 N) non è adeguato a causa della sua cinetica di idratazione piuttosto lenta. Sarebbe stato decisamente più indicato un cemento di tipo I o II/A a rapido indurimento. Se si analizzano le differenze tra il pilastro non lesionato e il setto fessurato, si possono riscontrare subito le cause che hanno determinato le lesioni solamente nel secondo elemento: ü Il pilastro è stato realizzato nella tarda mattinata quando le temperature erano prossime ai 7 C; nelle ore successive al getto la temperatura è rimasta al di sopra dello zero, scongiurando il rischio di congelamento da parte dell acqua di impasto nelle prime ore di vita del conglomerato, quando le resistenze sono estremamente ridotte. Il setto, invece, è stato realizzato nel tardo pomeriggio, con una temperatura prossima a 3 C, ed ha subito in breve tempo un raffreddamento al di sotto degli 0 C che ha portato alla formazione di ghiaccio nella matrice cementizia ancora scarsamente resistente (< 3.5 MPa). ü Il pilastro ha uno spessore pari a 40 cm e riesce quindi a beneficiare del riscaldamento prodotto dallo sviluppo di calore a seguito della reazione esotermica del cemento con l acqua. Il setto, al contrario, ha uno spessore talmente ridotto da non subire alcun riscaldamento. ü Il pilastro è stato realizzato con un cassero in legno, caratterizzato da un maggior potere termoisolante rispetto al cassero in acciaio utilizzato per il muro A causa di questi motivi la resistenza delle carote estratte dai due elementi hanno dei valori molto differenti che portano alla collaudabilità del pilastro (resistenza in opera > 85% resistenza di progetto) e alla non collaudabilità del muro. I provini cubici per i controlli di accettazione hanno delle resistenze conformi con quanto richiesto dal progettista perché la normativa prevede, subito dopo il getto, la conservazione in un luogo con temperature prossime ai 20 C (e NON in prossimità dell elemento gettato). La soluzione più economica alla non collaudabilità del setto prevede la demolizione e la ricostruzione ex novo dell elemento dissestato. Per ovviare a questi inconvenienti sarebbe stato opportuno adottare questi provvedimenti:

15 ü Riscaldamento dell acqua di impasto ü Impiego di casseri e protezioni termoisolanti ü Realizzazione del getto nelle ore centrali della giornata ( ) ü Impiego di cementi di tipo I o II/A 42.5 R ü Impiego di acceleranti di indurimento oppure superfluidificanti acceleranti a base naftalinica, melamminica o acrilica ü Scelta di rapporti a/c ridotti per garantire una resistenza a compressione adeguata già a poche ore dal getto Salvo casi particolari, potrebbe essere più conveniente POSTICIPARE IL GETTO ad una giornata con delle temperature superiori.