Prof. T. Basiricò a.a CONGLOMERATI

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1 CONGLOMERATI

2 Composti ottenuti dalla miscelazione di acqua, leganti, aggregati e additivi. In funzione della granulometria degli aggregati si distinguono: malte (granulometria fine) calcestruzzi (granulometria media-grossa).

3 ACQUA + LEGANTE SABBIA-GHIAIA-PIETRISCO Matrice cementizia Aggregato (inerte) CONGLOMERATO MALTA acqua + legante + sabbia CALCESTRUZZO acqua + legante (cemento) + sabbia + ghiaia/pietrisco

4 I LEGANTI Aerei idraulici gesso calce aerea cemento calce idraulica I leganti sono costituiti da materiali finemente macinati, che mescolati con acqua formano una pasta che rapprende e indurisce a seguito di reazione di evaporazione e processi di idratazione.

5 I LEGANTI Il GESSO deriva dalla pietra di gesso La CALCE AEREA deriva dal trattamento (cottura, idratazione ed esposizione all aria) delle rocce calcaree. La CALCE IDRAULICA deriva dalla cottura a C di calcari marnosi naturali (calce idraulica naturale) o dalla cottura di impasti di calcare e materie argillose (calce idraulica artificiale) e successivo spegnimento e macinazione. Il CEMENTO è un legante idraulico ottenuto per macinazione di clinker e gesso.

6 Una fondamentale distinzione tra le calci aeree ed idrauliche riguarda la capacità di stagionare all'aria o in presenza di acqua. L'idraulicità di una calce è legata alla sua precentuale di argilla: al di sotto del 5% è considerata non idraulica, dal 5% al 20% ci sono vari livelli di idraulicità. Le calci idrauliche fanno presa sia all'aria che in acqua.

7 La marna è una roccia sedimentaria, di tipo clastico e organogeno, composta da una frazione argillosa prevalente e da una frazione carbonatica data generalmente da carbonato di calcio (calcite) o carbonato di magnesio (dolomite). Questo tipo di roccia deriva da sedimenti fangosi, di origine prevalentemente marina, prodottisi in assenza di corrente.

8 GLI AGGREGATI Mentre il legante costituisce il collante, gli aggregati o inerti costituiscono la struttura resistente del conglomerato. Gli aggregati si suddividono per quanto riguarda la forma in: fini grossi per quanto riguarda l origine in: naturali artificiali

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10 ACQUA L'acqua da utilizzare in un impasto deve essere: priva di sali in eccesso priva di impurità E' da evitare l'acqua di mare per l'eccesso di sali che potrebbero indurre danni alle armature metalliche oltre a produrre efflorescenze. Il rapporto acqua-legante in un conglomerato è molto importante poichè influenza le caratteristiche prestazionali dell'impasto sia allo stato fresco (lavorabilità, compattezza, etc.) che allo stato litoide (resistenza meccanica). Normalmente un valore corretto del rapporto acqua - legante è pari a 0,5. UNI EN 1008:2003 Acqua d'impasto per il calcestruzzo - Specifiche di campionamento, di prova e di valutazione dell'idoneità dell'acqua, incluse le acque di recupero dei processi dell'industria del calcestruzzo, come acqua d'impasto del calcestruzzo

11 GLI ADDITIVI Gli additivi sono prodotti a base chimica che vengono miscelati con gli ingredienti principali in piccole dosi. Di solito in base alla massa del cemento la loro percentuale può variare dallo 0,1 allo 0,2%. A secondo degli effetti che producono si dividono in: - Plastificanti (per migliorare la lavorabilità, la coesione, l'untuosità) - Fluidificanti (aumentano la scorrevolezza dei componenti a parità di acqua) - Aeranti (servono ad inglobare aria all'interno dell'impasto in modo da allentare le tensioni che potrebbero insorgere a causa dell'aumento di volume dell'acqua congelata) - Acceleranti e ritardanti (agiscono sui tempi d'idratazione del cemento) - Adesivi (introducono aria e conferiscono una consistenza viscosa alla miscela) - Dilatanti (hanno la proprietà di gonfiarsi aumentando di volume) - Coloranti (conferiscono caratteristiche estetiche)

12 IL CALCESTRUZZO Il calcestruzzo è una miscela di tre componenti fondamentali: 1. Il cemento che costituisce il legante; 2. L acqua, che rende l impasto lavorabile e plastico; 3. Gli inerti, aggregati (sabbia, ghiaia, e pietrisco) che costituiscono lo scheletro dell impasto. Gli inerti, di granulometria opportunamente assortita devono essere ben avvolti e distribuiti. La regola generale è 1:2:4 1 parte di cemento 2 parti di aggregato fine 4 parti di aggregato grosso Sezione di un calcestruzzo indurito formato da aggregati lapidei dispersi in una matrice cementizia

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14 FASI DI STAGIONATURA DEL CALCESTRUZZO Presa fase iniziale della stagionatura, dura minuti o ore, termina quando l impasto non è più sufficientemente plastico da potere essere manipolato Indurimento a seconda del legante dura da qualche giorno a qualche mese (in genere si considera esaurita la fase dell indurimento dopo 28 giorni) La presa e l indurimento: per le malte aeree avviene per un fenomeno di evaporazione. per il calcestruzzo avviene attraverso una reazione esotermica di idratazione del cemento. Il calore prodotto induce una lieve evaporazione dell acqua con conseguente ritiro del cls.

15 La resistenza del calcestruzzo dipende: dal rapporto acqua/cemento dalla quantità e dalle caratteristiche meccaniche e geometriche degli inerti dalla modalità di mescolamento messa in opera e compattazione Il buon comportamento al fuoco del calcestruzzo lo rende adatto alla realizzazione di murature tagliafuoco. I blocchi in calcestruzzo pesanti hanno una densità di circa 2000 kg/mc mentre i blocchi alleggeriti tra 450 e 1400 kg/mc.

16 Il calcestruzzo può essere prodotto: in cantiere in stabilimento (centrale di betonaggio) Una volta realizzato o trasportato il calcestruzzo viene gettato con l ausilio di pompe. Produzione del cls nella centrale di betonaggio e carico del calcestruzzo in autobetoniera Miscelazione del cls in cantiere in una betoniera Getto del cls

17 Flusso di produzione del calcestruzzo

18 I calcestruzzi vengono definiti speciali se ai tre ingredienti base sono aggiunti altri componenti, come additivi, aggiunte minerali, fibre o se il processo è modificato in modo da far variare almeno una delle proprietà del calcestruzzo. Fra i calcestruzzi speciali si annoverano: Il calcestruzzo alleggerito si ottiene sostituendo agli inerti tradizionali degli aggregati sintetici del tipo argilla espansa o creando delle cavità aggiungendo additivi, o aria e schiuma stabile. (Ha una migliore resistenza al fuoco, un migliore isolamento termico ma minore resistenza a compressione). Il calcestruzzo fibrorinforzato si ottiene con l inserimento di fibre in acciaio, vetro, carbonio, ecc. che rendono il materiale resistente agli urti, riducendo i fenomeni di fessurazione.

19 Applicazioni del calcestruzzo blocchi per murature blocchi e lastre per pavimentazione opere di sottofondazione massetti di sottopavimentazione pavimentazioni continue calcestruzzo armato

20 LE MALTE Le funzioni della malta sono: collegare i pezzi per ottenere un composto unico e compatto; creare un piano d'appoggio uniforme per i blocchi; trasmettere e ripartire le sollecitazioni agli elementi di materiale principale in maniera possibilmente uniforme per evitare concentrazioni di carico che possono indurre, a partire da crisi locali, fessurazioni nell'intero blocco; influenzare l'aspetto estetico dell'opera finita.

21 CLASSIFICAZIONE DELLE MALTE Variando la quantità e la qualità del legate e dell'inerte, si possono ottenere un'infinità di tipi di malta. L'acqua per gli impasti deve essere limpida, priva di sostanze organiche o grassi, nè contenere solfati o cloruri. La sabbia per le malte deve essere priva di sostanze organiche, terrose o argillose. I tipi di malta vengono classificati in cinque classi secondo il legante utilizzato: malta di calce aerea malta di calce idraulica malta cementizia malta bastarda malta di gesso

22 Per ottenere la malta di calce aerea si impiega il grassello di calce ottenuto con lo spegnimento della calce in acqua. La calce viva (CaO) in zolle viene innaffiata con acqua. La calce spenta si presenta come una pasta omogenea, morbida ed untuosa al tatto di colore biancastro. Questa tecnica richiedeva molto tempo e spazio per cui non è più utilizzata. LE MALTE DI CALCE AEREA Oggi, la calce viene fornita già idratata ed in polvere (conservata in luoghi asciutti ed aerati). La malta di grassello di calce si esegue miscelando un volume di grassello con due volumi di sabbia (rapporto 1 a 2), con la necessaria quantità di acqua. Il grassello di calce, che si impiega per lo più per gli intonaci e per le imbiancature.

23 LE MALTE DI CALCE IDRAULICA La malta di calce idraulica si confeziona con sabbia, calce idraulica ed acqua. Si possono usare le calci leggermente, mediamente ed eminentemente idrauliche, con una quantità di sabbia che varia in relazione all'uso della malta. Le varie composizioni si riportano nella tabella seguente:

24 LE MALTE CEMENTIZIE Le malte cementizie si ottengono mescolando il cemento in polvere con sabbia e acqua. Le proporzioni fra cemento e sabbia sono riportate nella tabella seguente: Le malte cementizie si induriscono molto rapidamente, occore perciò mantenere umide le parti eseguite mediante innaffiamento per evitare rapide evaporazioni d'acqua. Per ovviare a tali inconvenienti si sostituisce parte del cemento con calce idraulica, in modo da rallentare la presa, ottenendo la cosiddetta malta bastarda.

25 LE MALTE BASTARDE Le malte bastarde sono eseguite con l'aggiunta di altri leganti oltre quello fondamentale, in modo da conferire alle malte stesse particolari requisiti di idraulicità e resistenza. Le malte bastarde trovano largo impiego per le strutture murarie e per la posa in opera di pavimentazioni e rivestimenti. La loro composizione è riporata nella tabella seguente:

26 LE MALTE DI GESSO Composizione Le malte di gesso si ottengono mescolando un volume di gesso in circa mezzo volume di acqua. La presa è molto rapida deve essere preparata in piccole quantità e deve essere subito adoperata. Applicazione: - intonaci interni - fissaggio a muri e pareti di grappe, tasselli di legno, staffe, che restano saldamente ancorati Caratteristiche negative - non può essere posto in opera all'esterno, poichè è solubile in acqua; - non può essere posto in contatto con materiali ferrosi, poichè li attacca rapidamente.

27 Applicazioni delle malte La malta in edilizia viene utilizzata in diverse lavorazioni: - nell'esecuzione delle murature - nei sottofondi delle pavimentazioni - per la realizzazione di intonaci Malta di allettamento ed intonaco rustico Malta per sottofondo pavimentazioni Malta per murature

28 Legislazione: Malte UNI 7044:1972 Determinazione della consistenza delle malte cementizie mediante l'impiego di tavola a scosse UNI 7121:1972 Malta normale. Determinazione del contenuto d'aria UNI 7927:1978 Malta. Determinazione della resistenza alla penetrazione e dei tempi di inizio e fine presa UNI 10924:2001 Beni culturali - Malte per elementi costruttivi e decorativi - Classificazione e terminologia UNI 6687:1973 Malta normale. Determinazione del ritiro idraulico. Prova di laboratorio UNI EN 998-1:2004 Specifiche per malte per opere murarie - Malte per intonaci interni ed esterni UNI EN 998-2:2004 Specifiche per malte per opere murarie - Malte da muratura

29 Legislazione: leganti UNI 5371:1984 Pietra da gesso per la fabbricazione di leganti. Classificazione, prescrizioni e prove UNI 8377:1982 Leganti a base di solfato di calcio per edilizia. Gessi per intonaco. Requisiti e prove UNI 9156:1997 Cementi resistenti ai solfati. Classificazioni e composizione UNI 9527: A1:1992 Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Definizione e classificazione UNI 10319:1994 Calci aeree. Terminologia UNI 10764:1999 Leganti idraulici microfini - Definizioni e requisiti UNI :2000 Legante idraulico per costruzioni - Definizione, specifiche e criteri di conformità UNI EN 197-1:2007 Cemento - Parte 1: Composizione, specificazioni e criteri di conformità per cementi comuni UNI EN 459-1:2002 Calci da costruzione - Definizioni, specifiche e criteri di conformità

30 Legislazione: leganti UNI EN :2006 Leganti e intonaci a base di gesso - Parte 1: Definizioni e requisiti UNI EN :2005 Leganti, leganti compositi e miscele realizzate in fabbrica per massetti a base di solfato di calcio - Parte 1: Definizioni e requisiti UNI EN :2005 Leganti, leganti compositi e miscele realizzate in fabbrica per massetti a base di solfato di calcio - Parte 1:Definizioni e requisiti UNI EN :2005 Progettazione, preparazione e applicazione di intonaci esterni e interni - Parte 1 : Intonaci esterni UNI EN :2005 Progettazione, preparazione e applicazione di intonaci esterni e interni - Parte 2 : Considerazioni sulla progettazione e principi essenziali per intonaci interni

31 Legislazione: Calcestruzzo UNI :2003 Calcestruzzo rinforzato con fibre di acciaio - Definizioni, classificazioni e designazioni UNI :2003 Calcestruzzo rinforzato con fibre di acciaio - Metodo di prova per la determinazione della resistenza di prima fessurazione e dell'indice di duttilità UNI 11040:2003 Calcestruzzo autocompattante - Specifiche, caratteristiche e controlli UNI 11164:2005 Calcestruzzo - Determinazione della permeabilità all'ossigeno UNI EN 206-1:2006 Calcestruzzo - Parte 1: Specificazione, prestazione, produzione e conformità UNI EN 992:1997 Calcestruzzo alleggerito con struttura aperta. Determinazione della massa volumica a secco UNI EN 1354:2005 Determinazione della resistenza a compressione del calcestruzzo alleggerito con struttura aperta

32 Legislazione: additivi UNI 10765:1999Additivi per impasti cementizi - Additivi multifunzionali per calcestruzzo - Definizioni, requisiti e criteri di conformità Legislazione: aggregati UNI :2005 Aggregati per calcestruzzo - Istruzioni complementari per l'applicazione della EN Parte 1: Designazione e criteri di conformità UNI :2005 Aggregati per calcestruzzo- Istruzioni complementari per l'applicazione della EN Parte 2: Requisiti UNI EN 10330:2003 Prodotti lapidei agglomerati. Terminologia e classificazione UNI EN 12620:2008 Aggregati per calcestruzzo UNI EN :2003 Aggregati leggeri - Aggregati leggeri per calcestruzzo, malta e malta per iniezioni UNI EN 13139:2003 Aggregati per malta

33 Legislazione: Calcestruzzo UNI 6393:1988 Controllo della composizione del calcestruzzo fresco UNI 11307:2008 Prova sul calcestruzzo indurito - Determinazione del ritiro UNI 7087:2002 Calcestruzzo. Determinazione della resistenza alla degradazione per cicli di gelo e disgelo UNI 7122:2008 Prova sul calcestruzzo fresco - determinazione della quantità d'acqua d'impasto essudata UNI 7123:1972 Calcestruzzo. Determinazione dei tempi di inizio e fine presa mediante la misura della resistenza alla penetrazione UNI :1992 Calcestruzzo leggero con argilla o scisti espansi. Definizione e classificazione UNI :1992 Calcestruzzo leggero con argilla o scisti espansi. Determinazione della massa volumica UNI 7699:2005 Calcestruzzo. Determinazione dell'assorbimento di acqua alla pressione atmosferica

34 Wright_Guggenheim Museum_New York_

35 Le Corbusier_Unite dabitation_marsiglia_

36 Le Corbusier_Parlamento Campidoglio di Chandigarh

37 Nervi_Palazzetto dello sport_roma_

38 Le Corbusier_Convento de la Tourette_Lione_

39 Le Corbusier_Casa della Gioventu e Cultura_Firminy_

40 Castiglioni-Fontana_Istituti professionale_busto Arsezio_1963

41 Nouvel_Centro Scolastico internazionale_lione 1996