Il calcestruzzo del terzo millennio: un materiale durevole per lo sviluppo sostenibile Third millennium concrete: a sustainable and durable material

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1 Il calcestruzzo del terzo millennio: un materiale durevole per lo sviluppo sostenibile Third millennium concrete: a sustainable and durable material Articolo pubblicato su "L'industria italiana del Cemento" N Maggio pp

2 Il calcestruzzo del terzo millennio: un materiale durevole per lo sviluppo sostenibile Giacomo Moriconi Dipartimento di Fisica e Ingegneria dei Materiali e del Territorio Università Politecnica delle Marche, Ancona, Italy INTRODUZIONE Lo sviluppo sostenibile è stato definito all Earth Summit di Rio de Janeiro nel 1992 come un attività economica in armonia con l ecosistema terrestre (1). Esso rappresenta la possibilità di soddisfare le necessità attuali senza impedire alle generazioni future di soddisfare le proprie. In altre parole, i problemi che oggi nascono dall attività dell uomo non dovrebbero essere trasmessi alle generazioni future. Il concetto di sviluppo sostenibile prevede, prima di tutto e soprattutto, un uso giudizioso delle risorse naturali, che si stanno rapidamente esaurendo, conseguibile attraverso l impiego di sottoprodotti industriali e quindi la riduzione dello scarto di materiali. In secondo luogo, è necessario ridurre il consumo energetico, associato alle emissioni di anidride carbonica che costituiscono la causa primaria del ben noto effetto serra. La produzione di cemento Portland contribuisce anch essa a questo effetto immettendo nell atmosfera grandi quantità di anidride carbonica, motivo per cui sarebbe opportuno utilizzare nel calcestruzzo materiali cementizi addizionali in parziale sostituzione del cemento (2) allo scopo di favorire uno sviluppo più sostenibile. Uno di questi materiali cementizi è la cenere volante, sottoprodotto delle centrali di generazione termica dell energia. La cenere volante possiede proprietà pozzolaniche e, se inutilizzata, deve essere smaltita in discarica ad un costo considerevole. È anche necessario ridurre l utilizzo di altre risorse non rinnovabili, come gli aggregati naturali. Questo obiettivo può essere raggiunto riutilizzando le macerie prodotte dalla demolizione di edifici obsoleti. Le macerie possono essere trattate in modo tale da poter essere usate per sostituire gli aggregati naturali nel calcestruzzo. Questa sostituzione riduce il consumo di risorse naturali e permette di ridurre anche il volume di materiale conferito in discarica (3-6). Secondo il concetto di sviluppo sostenibile, l impatto ambientale di una costruzione deve essere valutato lungo tutto il suo ciclo di vita, cioè dal progetto alla costruzione, alla manutenzione ed agli interventi di riparazione, fino alla demolizione ed allo smaltimento delle macerie (7). Coerentemente, da un punto di vista olistico, una costruzione sostenibile implica il progetto di una struttura in calcestruzzo armato con durabilità appropriata ad una determinata vita in servizio. Le strutture sovradimensionate dovrebbero essere evitate, poiché comportano uno spreco di energia e risorse. D altra parte, strutture sottodimensionate possono comportare costi di riparazione ripetuti ed eccessivi con impatti ambientali addizionali. In particolare, per ridurre i costi di manutenzione delle strutture in calcestruzzo armato, occorre

3 soprattutto evitare la fessurazione del calcestruzzo e la conseguente corrosione delle armature. Questo obiettivo può essere raggiunto, ad esempio, progettando correttamente il calcestruzzo, garantendo un adeguata protezione all armatura e curando attentamente i particolari costruttivi. Questa rassegna ha lo scopo di verificare se il calcestruzzo, confezionato con aggregati riciclati ed aggiunta di cenere volante ed armato con acciaio nero o zincato, possa costituire un esempio di materiale da costruzione sostenibile che garantisca soddisfacenti prestazioni in termini di sicurezza e funzionalità. Per questo scopo, le proprietà strutturali del calcestruzzo confezionato con aggregati riciclati contenente cenere volante vengono valutate per mezzo di prove di compressione e di trazione indiretta, oltre che di sfilamento di barre lisce o nervate. Il mantenimento delle prestazioni in servizio viene, inoltre, valutato per mezzo di misure di ritiro igrometrico, di profondità di carbonatazione e di penetrazione dei cloruri, oltre che per mezzo di prove di corrosione condotte su provini in calcestruzzo armato con lamine di acciaio sia nero sia zincato e sia in presenza che in assenza di fessure nel calcestruzzo. Una precedente sperimentazione (8-9) aveva dimostrato la fattibilità della produzione di calcestruzzo strutturale confezionato con aggregati riciclati ed elevati volumi di cenere volante. In particolare, i risultati di tale ricerca avevano mostrato come l aggiunta di cenere volante al calcestruzzo con aggregati riciclati producesse un affinamento della struttura porosa attraverso la riduzione del volume di macropori. Questa azione aveva un effetto benefico sulle proprietà meccaniche del calcestruzzo, come la resistenza a compressione e trazione e la tensione di aderenza. In questo modo, si potevano ottenere prestazioni simili a quelle di un calcestruzzo ordinario confezionato con aggregati naturali, ad eccezione della comunque minore rigidità del calcestruzzo contenente aggregati riciclati (10-12). Si rimanda il lettore ai lavori già citati (8-12) per quanto riguarda i criteri di proporzionamento del calcestruzzo con aggregati riciclati. Questi aggregati, rispetto a quelli naturali, sono caratterizzati da un maggior contenuto di materiale finissimo, una minore massa volumica ed un assorbimento d acqua piuttosto elevato. Conseguentemente, essi richiedono un rapporto acqua/cemento (a/c) molto più basso per ottenere una classe di resistenza del calcestruzzo paragonabile. Tuttavia, una minor riduzione del rapporto a/c è necessaria quando viene aggiunta cenere volante, a causa della sua attività pozzolanica. In ogni caso, impiegando aggregati riciclati, è sempre consigliabile l uso di un additivo superfluidificante per aumentare il volume di aggregati. In questa rassegna gli aspetti relativi alla durabilità del calcestruzzo vengono discussi sia in presenza che in assenza di fessure, che spesso appaiono nelle strutture in calcestruzzo come conseguenza del ritiro plastico o igrometrico, di fenomeni di scorrimento viscoso, di sollecitazioni termiche, di carichi dinamici e così via (13-15). Il riferimento a codici e raccomandazioni per il progetto delle strutture in calcestruzzo, in particolare British Standard 8110 (16) ed Eurocode 2: Part 1 (17), mette in evidenza che l ampiezza delle fessure non dovrebbe superare 0,3 mm per non compromettere la funzionalità della struttura. PROPRIETÀ FISICHE E MECCANICHE Nel seguito vengono riportate e discusse le proprietà fisiche e meccaniche misurate sui calcestruzzi la cui composizione e le cui caratteristiche sono descritte in Tabella 1.

4 TABELLA 1 Proporzionamento delle miscele dei calcestruzzi studiati. Miscela NAT-0,60 RIC-0,35 NCV-0,60 RCV-0,40 acqua/cemento 0,60 0,35 0,60 0,40 acqua/legante 0,60 0,35 0,30 0,29 Dosaggio, kg/m 3 Acqua Cemento Cenere Volante Sabbia Naturale Ghiaia Naturale Aggregato Riciclato Fine Aggregato Riciclato Grosso Additivo Superfluidificante - 5,3 5,5 8,3 Caratterizzazione della struttura porosa Calcestruzzi con classe di resistenza paragonabile, ma confezionati con aggregati differenti e diverso a/c, sono stati confrontati con la tecnica della porosimetria ad intrusione di mercurio dopo 28 giorni di stagionatura umida (10). I campioni prelevati dai provini di calcestruzzo per la prova erano costituiti prevalentemente da pasta di cemento idratata, come normale, ed aggregato fine. I risultati sono riportati in Fig. 1, dove la frazione di micropori (< 50 nm), influente sul ritiro igrometrico, è stata distinta da quella di macropori (> 50 nm), che ha un influenza negativa sulla resistenza meccanica e sull impermeabilità del calcestruzzo (18). Sebbene il calcestruzzo con aggregati riciclati senza aggiunta di cenere volante (RIC-0,35) fosse caratterizzato dal più basso a/c, esso ha mostrato la più alta porosità totale aperta. Il motivo risiede nell impiego della frazione di aggregato riciclato fine. Recenti lavori (19-20) indicano che il calcestruzzo confezionato impiegando l aggregato riciclato fine è generalmente molto poroso. La parziale sostituzione di questa frazione con cenere volante è molto efficace nel diminuire il volume di macropori, come mostrato in Fig. 1 (RCV-0,40), a causa del maggior contenuto di pasta come risultato dell aggiunta di cenere volante. Resistenza a compressione e trazione La Tabella 2 mostra i risultati ottenuti dopo 28 giorni di stagionatura. Le resistenze a compressione appaiono simili per i calcestruzzi confezionati con aggregati naturali (NAT- 0,60), aggregati riciclati (RIC-0,35) ed aggiunta di cenere volante agli aggregati riciclati (RCV-0,40). In realtà, le composizioni delle miscele erano state intenzionalmente scelte in modo da ottenere lo stesso valore di classe di resistenza sulla base di precedenti

5 sperimentazioni (8-9). La piccola differenza nei valori di resistenza a trazione conferma che, a parità di resistenza a compressione, il calcestruzzo con aggregati riciclati è di circa il 10% più debole di quello con aggregati naturali, come riportato in letteratura (21-22). Un efficace attività pozzolanica viene mostrata dalla cenere volante in combinazione tanto con gli aggregati riciclati quanto con quelli naturali, consentendo in particolare un significativo incremento di resistenza a compressione del calcestruzzo con aggregati naturali di pari rapporto a/c (NCV-0,60). RCV-0,40 Micropori (< 50 nm) Macropori (> 50 nm) RIC-0,35 NAT-0, Porosità aperta (%) Fig. 1 Struttura porosa dopo 28 giorni di stagionatura [10]. Modulo di elasticità dinamico La Tabella 2 riporta anche il modulo di elasticità dinamico misurato dopo 28 giorni di stagionatura. I calcestruzzi con aggregati riciclati mostrano un modulo elastico dal 20% al 30% più basso di quello con aggregati naturali, secondo che la cenere volante sia assente o presente, a causa del rispettivo minor o maggior contenuto di pasta cementizia. Risultati simili sono riportati in letteratura (23-25). TABELLA 2 Proprietà meccaniche dopo 28 giorni di stagionatura. Resistenza a Resistenza a Modulo Miscela-a/c compressione trazione elastico dinamico (MPa) (MPa) (MPa) NAT-0,60 33,9 1, RIC-0,35 31,1 1, RCV-0,40 34,1 1, NCV-0,60 38,0 - -

6 Ritiro igrometrico La Figura 2 mostra i risultati ottenuti dalle misure effettuate fino a 90 giorni su provini conservati a temperatura costante (20 ± 2 C) ed umidità relativa costante (50 ± 2%) dopo un giorno di stagionatura umida. Le deformazioni maggiori si sono verificate nel calcestruzzo confezionato con aggregati riciclati e cenere volante, a causa del maggior volume di micropori (vedere Fig. 1) contenuti nella struttura porosa di questo calcestruzzo conseguente alla sua maggior frazione volumetrica di pasta cementizia. Se il ritiro è vincolato e si trascurano gli effetti relativi ai fenomeni di scorrimento viscoso, la tensione di trazione indotta da una data deformazione da ritiro risulterà tanto minore quanto minore sarà il modulo di elasticità. Secondo questo approccio, invece di confrontare i diversi calcestruzzi sulla base delle deformazioni da ritiro, può risultare più appropriato confrontarli sulla base della tensione di trazione in essi indotta. Moltiplicando la deformazione da ritiro dopo 28 giorni di essiccamento per il modulo elastico dinamico misurato alla stessa stagionatura, riportato in Tabella 2, le tensioni risultanti per i tre tipi di calcestruzzo sono: 22,6 MPa per il calcestruzzo con aggregati naturali, 19,3 MPa e 19,2 MPa per il calcestruzzo con aggregati riciclati rispettivamente con e senza cenere volante. È evidente come, garantita una certa classe di resistenza, il ritiro da essiccamento possa non costituire un problema per i calcestruzzi con aggregati riciclati. 900 Ritiro da essiccamento [ξm/m] Aggregati naturali (NAT-0,60) Aggregati riciclati (RIC-0,35) Aggregati riciclati + cenere volante (RCV-0,40) Tempo di stagionatura [giorni] Fig. 2 Evoluzione del ritiro igrometrico fino a 90 giorni di stagionatura. Prove di sfilamento di barre di armatura Il calcestruzzo viene comunemente rinforzato con acciaio, sia sotto forma di barre che di cavi per precompressione. Affinché il calcestruzzo armato svolga efficacemente la propria azione è necessario garantire un adeguata tensione di aderenza fra calcestruzzo ed acciaio, per cui, dopo 60 giorni di stagionatura, è stata valutata la resistenza allo sfilamento di barre di armatura per i diversi calcestruzzi in esame. Le prove di sfilamento sono state condotte in accordo alle Raccomandazioni CEB RC 6 (26) sia su barre lisce che nervate allo scopo di valutare sia l interazione di tipo chimico che gli effetti dovuti all ingranaggio meccanico.

7 La Figura 3 mostra i valori medi della tensione di aderenza ottenuti per ciascun tipo di calcestruzzo. Il tipo di aggregato impiegato non sembra avere influenza né sull interazione chimica (barre lisce) né su quella meccanica (barre nervate). Tuttavia, tanto con le barre lisce quanto con quelle nervate i calcestruzzi con aggregati riciclati mostrano valori maggiori di tensione di aderenza rispetto al calcestruzzo con aggregati naturali, con incrementi dal 6% al 15% secondo che la cenere volante sia assente o presente. Probabilmente, la presenza di aggregati riciclati e/o cenere volante è in grado di modificare le proprietà reologiche del calcestruzzo fresco, con riduzione del bleeding, fenomeno non solo imputabile all impiego di un additivo riduttore d acqua. Conclusioni simili sono già state riportate in un precedente lavoro (24). Esempi delle curve carico-spostamento ottenute sperimentalmente sono riportati in Fig. 4. PROVE DI DURABILITÀ Profondità di carbonatazione La profondità di carbonatazione è stata misurata con il test colorimetrico alla fenolftaleina (RILEM CPC 18) su provini cubici di calcestruzzo delle dimensioni di 100 mm, lasciati stagionare all aria alla temperatura di 20 C dopo essere stati scasserai ad 1 giorno. Tensione di aderenza [kn/cm 2 ] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,35 Barre di armatura lisce Barre di armatura nervate 1,51 1,60 0,37 0,41 1,79 NAT-0,60 RIC-0,35 RCV-0,40 Fig. 3 Valori medi della tensione di aderenza dopo 60 giorni di stagionatura. Carico [kn] NAT-0,60 + Barra nervata RIC-0,35 + Barra nervata RCV-0,40 + Barra nervata NAT-0,60 + Barra liscia RIC-0,35 + Barra liscia RCV-0,40 + Barra liscia Spostamento [mm] Fig. 4 Tipiche curve carico-spostamento per ciascun tipo di accoppiamento calcestruzzo barra di armatura

8 La Figura 5 mostra la profondità di carbonatazione (x, in mm) in funzione del tempo di esposizione all aria (t, in giorni). È individuabile una correlazione lineare tra la profondità di carbonatazione e la radice quadrata del tempo ( x = k t ), dalla quale è possibile estrapolare, dopo 1 anno, valori di x rispettivamente pari a 8,5, 6,8, 5,7 e 2,8 mm per i calcestruzzi NAT-0,60, RCV-0,40, RIC-0,35 e NCV-0,60. Il valore della profondità di carbonatazione del calcestruzzo NCV-0,60 è stato aggiunto allo scopo di mettere in evidenza come la sola cenere volante possa influenzare la durabilità del calcestruzzo. In effetti, è possibile rilevare un contributo decisamente positivo dell aggiunta di cenere volante (confrontando i risultati ottenuti per NAT-0,60 e NCV-0,60), principalmente dovuto all affinamento della struttura porosa. In generale, risulta confermato il fatto che, per calcestruzzi contenenti elevati volumi di cenere volante, la carbonatazione non rappresenti alcun problema per la corrosione delle barre di armatura, a causa di una permeabilità del calcestruzzo molto bassa, anche quando viene impiegato un aggregato poroso come quello riciclato (vedere in Fig. 5 la profondità di carbonatazione per RCV-0,40). Profondità di carbonatazione (mm) NCV-0,60 NAT-0,60 RIC-0,35 RCV-0, Tempo di esposizione (giorni 1/2 ) Fig. 5 Profondità di carbonatazione in funzione del tempo di esposizione all aria. Penetratione di cloruri La penetrazione di cloruri nel calcestruzzo può essere valuata attraverso il test colorimetrico alla fluoresceina con nitrato di argento (27). Entrambi i prodotti vengono spruzzati in forma di soluzioni sulle due superfici di frattura ottenute da una prova di trazione indiretta eseguita su provini cubici di calcestruzzo, in genere di 100 mm di lato, preventivamente esposti ad una

9 soluzione acquosa al 10% di cloruro di sodio dopo una settimana di stagionatura umida e tre settimane di stagionatura all aria a 20 C. La Figura 6 mostra la profondità di penetrazione dei cloruri in funzione del tempo di immersione nella soluzione acquosa al 10% di cloruro di sodio, rilevata dopo aver saturato con acqua i provini di calcestruzzo. In Figura 6 i dati vengono riportati soltanto a partire da un tempo di immersione pari ad un mese poiché, prima di questo tempo, i fenomeni di instabilità dovuti all adsorbimento chimico e fisico dei cloruri sulla matrice cementizia (28) interferiscono significativamente con la migrazione dei cloruri. Collepardi et al. (27) hanno trovato che la profondità (x) di penetrazione dei cloruri varia con il tempo (t) trascorso secondo l equazione [1] ottenibile dalla soluzione della seconda legge di Fick per la diffusione non stazionaria in un solido semi-infinito: x = 4 D t [1] dove D è il coefficiente di diffusione degli ioni cloruro nei pori saturi d acqua del calcestruzzo. In Tabella 3 sono riportati i valori di D ottenuti dall equazione [1] interpolando i risultati sperimentali mostrati in Fig. 6 per i diversi calcestruzzi. Profondità di penetrazione (mm) NCV-0,60 NAT-0,60 RIC-0,35 RCV-0, Tempo di immersione (giorni 1/2 ) Fig. 6 Penetrazione dei cloruri in funzione del tempo di immersione in una soluzione acquosa al 10% di cloruro di sodio. TABELLA 3 Coefficienti di diffusione di ioni cloruro nei diversi calcestruzzi a 20 C. Miscela NAT-0,60 NCV-0,60 RIC-0,35 RCV-0,40 D (cm 2 s ) 0,556 0,017 0,230 0,043

10 È del tutto evidente il notevole effetto benefico della presenza di cenere volante sulla profondità di penetrazione dei cloruri misurata per i calcestruzzi RCV-0,40 e NCV-0,60. Infatti, i coefficienti di diffusione degli ioni cloruro in essi sono di un ordine di grandezza inferiori a quelli degli altri calcestruzzi. Collepardi et al. (27) hanno anche supportato con risultati sperimentali l ipotesi che la diversa natura della superficie dei pori che si sviluppa in presenza di materiali pozzolanici giochi un ruolo essenziale sul comportamento del calcestruzzo durante la penetrazione di ioni cloruro. In effetti, quando il calcestruzzo contiene cenere volante, l adsorbimento di cloruri sulla matrice cementizia aumenta notevolmente rispetto al calcestruzzo di riferimento senza cenere volante. In Figura 6 è possibile anche osservare la positiva influenza di un minor rapporto acqua/cemento sulla resistenza alla penetrazione dei cloruri. In realtà, il coefficiente di diffusione degli ioni cloruro nel calcestruzzo NAT-0,60 è più che doppio rispetto a quello rilevabile in RIC-0,35, sebbene in quest ultimo siano stati impiegati aggregati riciclati in sostituzione di quelli naturali. Tuttavia, la porosità dell aggregato certamente ha qualche effetto sulla permeabilità ai cloruri del calcestruzzo (confrontare NCV-0,60 e RCV-0,40 in Fig. 6). Peraltro, Zhang et al. (29) hanno esaminato alcuni calcestruzzi con aggregati leggeri ed hanno concluso che la permeabilità del calcestruzzo dipende più dalla matrice cementizia che dalla porosità dell aggregato. Prove di corrosione Acciaio nero Misure di potenziale di libera corrosione e di velocità di corrosione, effettuate su lamine di acciaio nero annegate in calcestruzzo fessurato in funzione del numero di cicli di esposizione a bagnasciuga in ambiente ricco di cloruri, hanno messo in evidenza un rischio di corrosione generalmente elevato indipendentemente dal tipo di matrice cementizia (30). Allo stesso tempo, i relativi valori di resistenza di polarizzazione non cambiavano apprezzabilmente con la matrice cementizia, indicando velocità di corrosione simili per i diversi calcestruzzi. Pertanto, l opportunità di confezionare calcestruzzi eco-compatibili, sostituendo l aggregato naturale con quello riciclato e/o aggiungendo elevati volumi di cenere volante, non sembra influenzare negativamente il comportamento a corrosione delle armature di acciaio nero se si garantisce un adeguata classe di resistenza del calcestruzzo. Inoltre, i risultati ottenuti hanno consentito di dissipare ogni dubbio sul comportamento a corrosione dell acciaio nero in calcestruzzi ad elevato volume di cenere volante, messo in discussione a causa della riduzione di alcalinità della soluzione dei pori causata dall attività pozzolanica della cenere volante, anche in presenza di fessure nel calcestruzzo (31). Le prove elettrochimiche offrono un quadro relativamente parziale del comportamento a corrosione delle armature annegate nel calcestruzzo, dal momento che sono possibili solo misure istantanee durante il periodo di bagnatura dei provini e non esiste alcuna possibilità di valutare l estensione dell area della superficie metallica che si sta effettivamente corrodendo. Pertanto, nel lavoro precedentemente citato (30), dopo 7 cicli di bagnasciuga tutti i provini sono stati spaccati in due per consentire l osservazione visiva dell area corrosa e stabilire la perdita in peso delle lamine di acciaio nero dopo decapaggio delle stesse. Tutte le lamine di armatura erano caratterizzate da un forte attacco corrosivo nell area della fessura, giusitificato dall elevata concentrazione di cloruri rilevata sulla superficie della lamina (2-5% in peso del cemento), ampiamente superiore alla soglia di concentrazione (0.4% in peso del cemento) generalmente riportata come valore critico capace di innescare il processo corrosivo dell acciaio nero. Tuttavia, da un punto di vista morfologico (Fig. 7), in

11 presenza di aggregato riciclato, ed in particolare di cenere volante, l attacco corrosivo appare più diffuso e meno penetrante rispetto a quello rilevato per il calcestruzzo di riferimento. Fig. 7 - Osservazione visiva dell attacco corrosivo sulle lamine di acciaio nero annegate in calcestruzzo di riferimento con aggregati naturali (NAT-0,60, sinistra), in calcestruzzo con aggregati riciclati (RIC-0,35, centro) e calcestruzzo ad elevato volume di cenere volante (NCV-0,60, destra). Fig. 8 - Osservazione visiva (a) e sezione metallografica (b) delle lamine di acciaio zincato annegate nel calcestruzzo di riferimento (NAT-0,60). Fig. 9 - Osservazione visiva (a) e sezione metallografica (b) delle lamine di acciaio zincato annegate nel calcestruzzo con aggregati riciclati (RIC-0,35). Acciaio galvanizzato Come per l acciaio nero, anche in questo caso le misure elettrochimiche non hanno mostrato alcuna significativa diminuzione della resistenza a corrosione dell acciaio galvanizzato annegato in calcestruzzi contenenti aggregati riciclati e

12 cenere volante. Invero, il rischio di corrosione sembrerebbe anche minore nel calcestruzzo contenente aggregati riciclati (30). L osservazione delle lamine estratte dai provini di calcestruzzo, come già descritto per l acciaio nero, ha fornito inattese ulteriori informazioni oltre a quelle ottenute dalle misure elettrochimiche, che hanno confermato dati già riportati in letteratura (32). In effetti, nel calcestruzzo di riferimento (Fig. 8-a), in punti lontani dall apice della fessura, sulla superficie della lamina affiorava la lega Fe-Zn, indicando il totale consumo dello strato di zinco puro in seguito all attacco corrosivo, come poi confermato dall analisi metallografica (Fig. 8-b). Per contro, le lamine di acciaio galvanizzato estratte dal calcestruzzo contenente aggregati riciclati mostravano un minore attacco corrosivo. I grani di zinco sono ancora visibili sulla superficie della lamina dopo l esposizione all ambiente aggressivo (Fig. 9-a) e l osservazione metallografica ha messo in evidenza uno strato di zinco puro continuo e spesso ancora presente sull armatura (Fig. 9-b). Risultati del tutto simili sono stati ottenuti impiegando elevati volumi di cenere volante (33). CONCLUSIONI L aggiunta di cenere volante al calcestruzzo confezionato con aggregati riciclati ne migliora la struttura porosa, riducendone in particolare il volume di macropori, con conseguenti benefici sulle prestazioni meccaniche come la resistenza a compressione ed a trazione e la tensione di aderenza. Prestazioni simili vengono ottenute aggiungendo la cenere volante ad un calcestruzzo ordinario confezionato con aggregati naturali, con la sola differenza di una minore rigidezza del calcestruzzo contenente aggregati riciclati. Questo aspetto dovrebbe essere tenuto in considerazione nel progetto strutturale, qualora sia previsto l impiego di tale calcestruzzo. Il ritiro igrometrico del calcestruzzo confezionato con aggregati riciclati non sembra costituire un problema. In presenza di vincoli, esiste lo stesso rischio di fessurazione di un calcestruzzo ordinario, addirittura meno probabile in caso di aggiunta di cenere volante a causa della minore rigidezza del calcestruzzo. L aggiunta di cenere volante risulta, inoltre, molto efficace nel ridurre la profondità di carbonatazione e di penetrazione di cloruri nel calcestruzzo, anche quando vengono impiegati aggregati riciclati in sostituzione di quelli naturali. In relazione alla corrosione delle armature, l adozione di tale calcestruzzo sostenibile non diminuisce la resistenza a corrosione dell armatura in acciaio in esso annegata a condizione che la resistenza del calcestruzzo sia adeguata, anche in presenza di fessure nel copriferro. Inoltre, l aggiunta di cenere volante sembra essere particolarmente efficace nella protezione delle armature in acciaio zincato in calcestruzzi porosi, come quelli che si ottengono con l impiego di aggregati riciclati. Pertanto, un calcestruzzo sostenibile appare anche durevole. Bibliografia [1] MEHTA, P.K., Bringing the Concrete Industry into a New Era of Sustainable Development, Proceedings of the Mario Collepardi Symposium on Advances in Concrete Science and Technology, P.K. Mehta Ed., Rome, Italy, October 7-10, 1997, pp

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