UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BERGAMO FACOLTA DI INGEGNERIA I LEGANTI NEL SETTORE DELLE COSTRUZIONI: INTRODUZIONE Prof. Ing. Luigi Coppola
LEGANTI I leganti impiegati nel settore delle costruzioni (gesso, calce aerea, calci idrauliche, cemento Portland) sono costituiti da polveri finissime ottenute da processi di cottura e macinazione di rocce e terre naturali
CLASSIFICAZIONE DEI LEGANTI LEGANTE TIPO MATERIE PRIME PREPARAZIONE PRODOTTO GESSO aereo pietra da gesso cottura a 150-200 C in polvere per pasta o malta CALCE AEREA aereo calcare cottura a 800-900 C in zolle, se calce viva, in polvere se spenta, oppure in pasta (grassello) per malta CALCE IDRAULICA idraulico calcare + argilla cottura a 900-1000 C in polvere per malta CEMENTO idraulico calcare + argilla cottura a 1400-1500 C + macinazione con gesso e eventuali aggiunte (calcare, pozzolana, loppa ecc.) in polvere per pasta, malta, calcestruzzo
COMMERCIALIZZAZIONE POLVERI FINISSIME IN SACCHI DI CARTA (del peso di 20-25 kg) RIVENDITE DI MATERIALI EDILI IN FORMA SFUSA PRODUTTORI DI CEMENTO A: imprese di costruzione (per la produzione di calcestruzzo in cantiere nella realizzazione di grandi infrastrutture); industrie del settore cosiddetto della Chimica per l Edilizia per produrre leganti speciali e malte pre-miscelate; stabilimenti di produzione di elementi prefabbricati in calcestruzzo armato e precompresso; impianti di produzione del calcestruzzo preconfezionato, ove, generalmente, vengono IMMAGAZZINATI ALL INTERNO DEI SILOS.
ESEMPIO
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FIORE E GRASSELLO La sola calce aerea viene commercializzata in forma sia di polvere (FIORE DI CALCE) sia di pasta (GRASSELLO DI CALCE) che per il fatto di contenere acqua viene distribuita in sacchi di plastica.
LEGANTE ACQUA AGGREGATI (pezzature < 4 mm) AGGREGATI (pezzature > 4 mm) IMPIEGO PASTE O BOIACCHE MALTE BETONCINI O CALCESTRUZZI Si possono produrre impasti di consistenza modificabile da quella di una terra umida a quella di un fluido colabile, rendendo possibile il loro utilizzo per tutte le svariate applicazioni previste dall industria delle costruzioni.
IMPIEGHI 1. per la realizzazione di massetti, caldane, calcestruzzi per dighe e per pavimentazioni a casseri scorrevoli (consistenza di TERRA UMIDA),; 2. per confezionare malte di allettamento per murature in blocchi, malte per intonaci e rasature, calcestruzzi per strutture a casseri rampanti (consistenza PLASTICA); 3. malte e betoncini per l inghisaggio di fondazioni di macchine, calcestruzzi per pilastri e muri di sostegno (consistenza FLUIDA); 4. massetti e lisciature autolivellanti e calcestruzzi per pavimentazioni e solette (consistenza SUPERFLUIDA); 5. calcestruzzi AUTOCOMPATTANTI la cui consistenza è assimilabile a quella di un fluido capace di riempire completamente un cassero senza necessitare di alcuna forma di compattazione o di vibrazione.
ESEMPIO
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PRESA ED INDURIMENTO Indipendentemente dalla sua consistenza iniziale, al PASSARE DEL TEMPO L IMPASTO È IN GRADO DI INDURIRE SENZA ALCUNA APPREZZABILE DIMINUZIONE DELLE SUE DIMENSIONI ORIGINARIE permettendo così di ottenere strutture portanti (travi, pilastri, muri di sostegno ecc.) ed elementi accessori (massetti, intonaci ecc.).
PRESA ED INDURIMENTO La trasformazione dell impasto da materiale plasticofluido a struttura rigida dotata di un volume e di una geometria ben precisa avviene con una iniziale perdita di plasticità (PRESA) che si manifesta nei primi minuti o nelle prime ore dopo il mescolamento del legante con l acqua e, successivamente, con un irrigidimento della massa che acquista le sembianze tipiche di elemento litoide.
TEMPERATURA Queste trasformazioni sono associate a processi chimici che coinvolgono i costituenti dei leganti con l acqua o con l anidride carbonica presente nell atmosfera a contatto con l impasto. Suddetti PROCESSI CHIMICI, inoltre, AVVENGONO ALLA TEMPERATURA AMBIENTALE, ma possono essere artificialmente accelerati mediante trattamenti termici, come avviene nella produzione di : elementi prefabbricati in calcestruzzo armato e precompresso (tegoli, travi, pannelli, ecc.); blocchi in calcestruzzo per muratura dove la maturazione avviene a temperature superiori a 100 C e a pressioni maggiori di quella atmosferica da richiedere che il trattamento venga effettuato in autoclave.
CLASSIFICAZIONE LEGANTI CONDIZIONI IN CUI AVVIENE L INDURIMENTO (trasformazione da una massa a consistenza plastico-fluida in quella tipica di una pietra) AEREI IDRAULICI
LEGANTI AEREI Si definiscono AEREI quei leganti il cui indurimento può avvenire solo se l impasto è a contatto con l aria
LEGANTI IDRAULICI Si definiscono IDRAULICI quelli che possono indurire sia a contatto con l aria che sott acqua.