Approfondimenti per l indirizzo Costruzioni, ambiente e territorio LE MALTE

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Arturo Scarpa
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1 Approfondimenti per l indirizzo Costruzioni, ambiente e territorio LE MALTE Le malte sono degli impasti di sabbia legante ed acqua. A secondo del tipo di legante che si utilizza, distinguiamo i seguenti tipi di malta: Malta di calce aerea Il legante è costituita da calce aerea (Ca(OH)2), ha una colorazione biancastra, si prepara utilizzando una comune betoniera mescolando una percentuale di 2 parti di calce idrata. 2 parti di acqua e 3 parti di sabbia. viene anche commercializzata già premiscelata in sacchetti di carta del peso di 25 Kg, cui bisogna aggiungere solo l acqua, oppure in sacchi di plastica dove è presente anche l acqua di impasto e pertanto è già pronta all uso, questo è possibile perché la presenza di acqua impedisce l indurimento della calce. Questo ultimo tipo di prodotto viene comunemente detto tonachino. La malta di calce viene impiegata per realizzare intonaci, specie quelli interni con un superficie perfettamente liscia. Il suo impiego oggi trova un nuovo impulso perché è apprezzata nella cosiddetta edilizia ecologica, poiché da origine ad un intonaco molto traspirante. Indurisce ovviamente in presenza di aria, poiché per l indurimento deve assorbire anidride carbonica presente nell atmosfera. Malta di cemento Il legante è costituito da cemento Portland comune, presente in percentuale di una parte di cemento, una parte di acqua di impasto e quattro parti di sabbia. È una malta molto con resistenza superiore a quella di calce. Viene usata come legante per le murature di pietra o mattoni, per gli intonaci, per la posa in opera dei pavimenti (in questo caso prende il nome di malta di allettamento) per sottofondi. La presa e l indurimento avvengono anche in presenza di acqua essendo il cemento un legante idraulico. In commercio si trova anche una malta preconfezionata cui bisogna aggiungere solo l acqua di impasto, questa ultima non può essere aggiunta prima negli stessi sacchetti perché altrimenti la malta indurirebbe prima che sia possibile utilizzarla. Malta di cemento e calce In questo caso vengono mescolati insieme, oltre che alla sabbia anche i due leganti: il cemento e la calce, da origine ad una malta con buone caratteristiche di resistenza e con una migliore plasticità rispetto alla malta di solo sabbia e cemento, questo ne migliora la lavorabilità cioè la facilità di impiego della stessa. Comunemente viene chiamata malta bastarda. I diversi quantitativi sono riportati nella seguente tabella. Malta di calce Malta bastarda Malta di cemento (Num. parti) (Num. parti) (Num. parti) Calce idrata 2 Calce idrata o 3 Cemento 1 idraulica Acqua 2 Cemento 1 Acqua 1 Sabbia 3 Acqua 3 Sabbia 4 Sabbia 10

utilizzando una comune betoniera mescolando una percentuale di 2 parti di calce idrata. 2 parti di acqua e 3 parti di sabbia.

2 IL CALCESTRUZZO Il calcestruzzo è oggi uno dei più importanti materiali da costruzione, ciò grazie al suo basso costo alla sua versatilità e alla resistenza. Il cemento chiamato Portland, è stato scoperto e brevettato in Inghilterra nel 1824 da J. Aspdin, ma una forma primitiva anche se efficiente di calcestruzzo era conosciuta e usata dagli antichi romani col nome opus caementicium ed era costituita da un impasto di calce e pozzolana. Un ulteriore passo avanti nell utilizzazione del calcestruzzo, si ebbe con l idea di rinforzare il calcestruzzo con delle barre di ferro, questo ha consentito di sopperire alla scarsa resistenza a trazione del calcestruzzo, ampliandone enormemente l impiego. Il calcestruzzo rinforzato con barre di ferro viene detto calcestruzzo armato, o più semplicemente cemento armato. La prima copertura realizzata con questa tecnica si deve a Coignet e risale al Fu però di Joseph Monier, che nel 1877 brevettò l idea di fare assorbire gli sforzi di trazione, che si verificano in una trave sottoposta a flessione, al ferro. Composizione del calcestruzzo. maggiore resistenza. Il calcestruzzo è composto da inerti, e da cemento. Gli inerti vengono detti così perché non prendono parte alle reazioni chimiche che portano il cemento a indurire e diventare simile ad una roccia lapidea, essi sono composti da sabbia e pietrisco in diverse dimensioni. Gli inerti devono essere ben assortiti nelle loro dimensioni, ossia è necessario che i granelli siano presenti in tutti i diversi diametri in modo che si incastrino gli uni con gli altri, andando a costituire una massa priva di vuoti ed il più possibile compatta cosa che conferisce al calcestruzzo una I granelli con diversi diametro vanno a costituire quella che si chiama granulometria degli inerti. La composizione ottimale delle particelle con diverso diametro è stata studiata da Fuller che ha realizzato un grafico in cui sono riportati sull asse delle x, la percentuale in peso dell inerte e sull asse delle y il corrispondente diametro. In questo grafico sono presenti due curve, è sufficiente che la curva degli gli inerti che si usano per il confezionamento del calcestruzzo ricada all interno delle due curve affinché il dosaggio degli stessi sia corretto.

Aspdin, ma una forma primitiva anche se efficiente di calcestruzzo era conosciuta e usata dagli antichi romani col nome opus caementicium ed era costituita da un impasto di calce e pozzolana.

Figura 1 - Diagramma di Fuller Preparazione del calcestruzzo Per la preparazione del calcestruzzo è importante dosare gli inerti in base alla granulometria, utilizzare inerti privi di polvere, cosa

3 Figura 1 - Diagramma di Fuller Preparazione del calcestruzzo Per la preparazione del calcestruzzo è importante dosare gli inerti in base alla granulometria, utilizzare inerti privi di polvere, cosa che si ottiene lavando gli inerti, e con una buona resistenza meccanica, il giusto quantitativo di acqua che deve essere pulita e priva di sostanze organiche e di Sali quali solfati e cloruri. Per dosare gli inerti in modo da ottenere la granulometria rientrante nel fuso di Fuller, è necessario che siano pesati con una bilancia, anche il quantitativo d acqua che va immesso nell impasto deve essere dosata in modo da mantenere un rapporto acqua/cemento prossimo a 0,5. Per la composizione di un metro cubo di calcestruzzo sono necessari, approssimativamente le seguenti quantità: Componente in volume in peso Sabbia 0,42 mc 800 Kg Pietrisco + pietrischetto 0,84 mc 1000 Kg Acqua 150 litri 150 Kg Cemento 3 ql 300 Kg

Per dosare gli inerti in modo da ottenere la granulometria rientrante nel fuso di Fuller, è necessario che siano pesati con una bilancia, anche il quantitativo d acqua che va immesso nell impasto

4 Con questo quantitativo d acqua però, il calcestruzzo è scarsamente lavorabile, pertanto si può ammettere un quantitativo d acqua superio, ad esempio 155 litri corrispondente ad un rapporto acqua/cemento pari a 0,55. Non si deve eccedere col quantitativo d acqua perché la troppa acqua fa ottenere un calcestruzzo di scarsa resistenza. Tale fenomeno dipende dal fatto che l acqua in eccesso evaporando, provoca delle microfessurazioni nel calcestruzzo. Se si vuole migliorare ulteriormente la fluidità del calcestruzzo senza aumentare il quantitativo di cemento presente nell impasto, è necessario ricorrere a degli additivi appositi che vengono detti fluidificanti. Essi oltre ad aumentare la fluidità del calcestruzzo permettendone, ad esempio, il pompaggio, allungano il tempo di presa aumentando il tempo in cui il calcestruzzo si mantiene plastico e quindi lavorabile. Getto del calcestruzzo L'operazione di getto del calcestruzzo si esegue dopo avere predisposto le casseforme e le eventuali armature in ferro. Tale operazione avviene oggi sempre più spesso ricorrendo al pompaggio, pertanto il calcestruzzo deve essere sufficientemente fluido per evitare l'intasamento del tubo. È importante che durante le operazioni di getto il calcestruzzo venga vibrato con apposito vibratore per realizzare un getto che sia compatto ciò è necessario per far sì che il calcestruzzo riesca ad entrare anche negli spazi più stretti avvolgendo bene le armature in modo da proteggerle dalla corrosione e che si riducano gli spazi tra gli inerti. Più è compatto il getto, maggiore sarà la resistenza finale. Figura 2 - Getto di un solaio con l'utilizzo di una pompa Figura 3 - Operazioni di vibratura durante il getto Resistenza del calcestruzzo La resistenza del calcestruzzo dipende da molti fattori: il giusto dosaggio degli inerti, la qualità degli inerti, la pulizia degli stessi che devono sempre essere lavati, il quantitativo d'acqua d'impasto che non deve essere eccessivo, la vibratura durante il getto, il quantitativo e la qualità del cemento. Dopo circa un'ora dall'impasto, comincia la presa del calcestruzzo che dura circa 12 ore e in seguito l'indurimento. Questo processo prende il nome di maturazione del calcestruzzo. È durante questo processo che avvengono le reazioni chimiche di idratazione dei composti del cemento. Gli inerti non hanno alcuna funzione nel processo, servono solo a creare una sorta di scheletro. La funzione di legare le varie particelle è esclusiva del cemento. Affinché le reazioni di idratazione avvengano completamente, è necessario che il calcestruzzo venga mantenuto umido durante tale processo, specie nei primi giorni durante i quali le reazioni sono più veloci, pertanto è utile bagnarlo periodicamente, specialmente nella stagione estiva. L'indurimento è più rapido nei primi giorni poi la sua velocità diminuisce anche se non si ferma mai completamente. Si considera comunque

Tale fenomeno dipende dal fatto che l acqua in eccesso evaporando, provoca delle microfessurazioni nel calcestruzzo.

5 convenzionalmente concluso tale processo dopo 28 giorni dal getto. Dopo 7 giorni, un calcestruzzo confezionato con cemento tipo R32,5 raggiunge una resistenza pari al 50% del totale, un cemento R 42,5 raggiunge nello stesso tempo una resistenza pari al 76% del totale.

raggiunge una resistenza pari al 50% del totale, un cemento R 42,5

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