Prescrizione del calcestruzzo: quando i progettisti sapranno scegliere l'innovazione ?

L'evoluzione del calcestruzzo prosegue senza soste eppure i progetti tendono ad avere sempre le stesse prescrizioni e la sensazione è quella che ricerca e applicazione corrano con velocità troppo diverse. Con Ingenio continuiamo allora a parlare di Innovazione e torniamo a farlo con Roberto Marino


Calcestruzzo e conoscenza: spesso i contenziosi nascono da prescrizioni povere di requisiti

Andrea Dari

Caro Roberto, l’evoluzione del calcestruzzo procede a passi spinti ma ho l’impressione che spesso resti «tesoro informativo» di pochi e quindi siano ancora molte le soluzioni che non sono conosciute dai progettisti. Considerando le recenti esperienze che hai avuto, hai anche te la sensazione che vi siano soluzioni tecniche importanti da fare conoscere?

Roberto Marino

Non vi sono dubbi circa il fatto che negli ultimi anni il calcestruzzo abbia fatto, tecnologicamente e tecnicamente, dei passi che possiamo definire importanti.

Quando parlo di tecnologia mi riferisco soprattutto al fatto che l’impiego di nuovi materiali hanno potenzialmente cambiato le performance del calcestruzzo stesso. Quando parlo di tecnica non si può dividere gli aspetti del solo mix design da ciò che serve, poi, per produrre il materiale stesso. Mi riferisco, pertanto, ad impianti moderni, dotati di tutte quelle attrezzature per produrre il calcestruzzo in modo affidabile, unitamente a sistemi di monitoraggio che vanno dalla produzione al trasporto fino allo scarico in cantiere. Inoltre, non lo scopriamo oggi, siamo ancora lontani da quella speranza che noi produttori abbiamo sempre avuto: arriverà un giorno che i progettisti possano meglio capire e prescrivere correttamente il calcestruzzo?

Per fare questo credo che gli stessi debbano conoscere di più il materiale calcestruzzo ai fini di una maggiore chiarezza delle prescrizioni. Non si deve dimenticare, caro Andrea, che in moltissimi casi i contenziosi partono proprio per imprecisazioni delle stesse prescrizioni e degli stessi requisiti dei calcestruzzi occorrenti per quella tipologia di opera.

 

Verso la prescrizione di leganti speciali ?

Andrea Dari

Una delle soluzioni di cui sento parlare è quella dei compound speciali. Hai qualche esperienza al riguardo?

Roberto Marino, uno dei maestri del calcestruzzo in Italia

Roberto Marino

A questa domanda rispondo sulla base di esperienze non solo tecnologiche ma anche di applicazioni e varie destinazioni d’uso del calcestruzzo che mi hanno coinvolto negli ultimi anni.

Non dobbiamo mai dimenticare che il punto di partenza e il punto finale di una fornitura deve essere considerata “taylor made”, come Adam Neville scriveva e diceva. Il che significa che i nostri listini, per tradizione di tipo indifferenziato, dovrebbero anche mettere in rilievo, sulla base della destinazione d’uso, alcune specifiche riguardante soprattutto la corretta classe di consistenza del calcestruzzo.

Ho sempre scritto nei miei articoli che la proprietà più importante del calcestruzzo, che quotidianamente consegniamo, non è la resistenza caratteristica che tutti temono, ma la giusta classe di consistenza per quella particolare tipologia di lavoro.

Tu mi chiedi dei compound. Sono estremamente favorevole.

Da tempo la Mapei fornisce un compound ad alta attività pozzolanica, ma non è la sola, con un k di efficienza pari a 0,6/0,7 essendo costituito proprio dai filler di Tipo I e di T II previsti dalla UNI EN 206.

La domanda potrebbe essere questa, ma in quali calcestruzzi impieghiamo i filler? Lo impieghiamo per aumentare il volume della matrice (calcestruzzi fibrosi!!!), lo impieghiamo per getti massivi che richiedono una riduzione del calore di idratazione del calcestruzzo, lo impieghiamo per l’alta resistenza che richiede l’impiego diametri massimi ridotti e un volume di polveri maggiore, lo impieghiamo per manufatti a contatto con acqua di mare, lo impieghiamo nell’SCC.

Il compound si insila facilmente, senza impiegare big bag che creano grossi problemi di logistica presso i nostri impianti.

Ma, caro Andrea, colgo questa opportunità che mi hai dato, di consigliare sempre di qualificare i calcestruzzi impiegando la tavola a scosse per la valutazione e verifica della classe di consistenza. Pertanto, dico questo ai tanti colleghi tecnologi: riponete da parte il cono di Abrams e impiegate la tavola a scosse, per ottimizzare il volume della matrice, per ottimizzare la combinazione degli aggregati fini e aggregati grossi, al fine di ottenere un calcestruzzo “robusto”.

Infine, non si dimentichi, che la tecnologia moderna del calcestruzzo considera, lo stesso calcestruzzo, un materiale bifasico. Pertanto, è necessario, attraverso opportuni studi, combinare la fase solida, rappresentata dagli aggregati, e la fase fluida, rappresentata dal volume della matrice di ogni calcestruzzo. Questi studi richiedono l’impiego della tavola a scosse. Alla fine della qualifica, si esegue la prova con il cono di Abrams per ulteriore conferma fermo restando che il cono sarà sempre e comunque impiegato per il controllo del materiale in corso d’opera. Ultima nota importante: quando si impiegano i compound ad alta attività pozzolanica è necessario spostare le verifiche dei Controlli di Accettazione ai 60 o i ai 90 giorni di stagionatura dei prelievi, cosa già ammessa dalle NTC.

 

E l'uso del Silica Fume ?

Andrea Dari

Un prodotto che viene sempre più utilizzato nei calcestruzzi, soprattutto per raggiungere prestazioni speciali, sono le silica fume. Ho però la sensazione che serva una maggiore attenzione nell’uso. A cominciare dal problema di un eventuale uso sia nel cemento, sia negli additivi, sia direttamente nel calcestruzzo. Cosa ne pensi?

Roberto Marino

La silica fume è ben nota da tantissimi anni nella tecnologia del calcestruzzo. In linea generale, l’ho sempre considerato un materiale che, certamente, si può utilizzare nei calcestruzzi, ma più adatto per produrre premiscelati o malte in sacchi. Si deve anche tenere presente che l’ottimizzazione della silica fume, come impiego nel calcestruzzo per l’aumento delle resistenze, esplica la sua enorme attività pozzolanica se dosato dal 4 all’8% sul peso del cemento.

Se, come spesso accade, si va oltre a questi dosaggi, si aumentano certamente i fini nella miscela, ma non si ha nessun miglioramento delle resistenze meccaniche, come abbiamo testimoniato con le ricerche condotte diversi anni fa con i ricercatori dell’Università dell’Aquila unitamente ai molti studi americani pubblicati su questo tema.

In definitiva, personalmente, impiegherei, piuttosto della silica fume, i compound come prima ho citato.

 

Il caso: getti di calcestruzzo contro terra

Andrea Dari

Gran parte dei problemi che si riscontrano nei calcestruzzi oggi accadono nelle opere contro terra. Ho la sensazione che si tenga troppo spesso a sottovalutare il problema delle infiltrazioni d’acqua e dei loro effetti sulle prestazioni del calcestruzzo. Quali sono le considerazioni tecniche che un progettista dovrebbe compiere quando deve affrontare queste situazioni?

Roberto Marino

Recentemente mi sono occupato di un contenzioso riguardante un muro contro terra di oltre 35 metri, alto circa 2 metri, o poco più, con spessori importanti. Naturalmente era da considerare un getto massivo ma, come spesso avviene, è stato “trascurato” in fase di progettazione e di specifica.

Il muro presentava, inevitabilmente, fessurazioni di origine termica e i progettisti insistevano con me che si trattava di ritiro idraulico!!!

La parte interna del muro, quindi a contatto con la terra, non aveva alcuna protezione circa le infiltrazioni di acqua proveniente dalla terra stessa. Se volgiamo che le strutture abbiano almeno 50 anni di vita utile di servizio, è necessario che il calcestruzzo abbia anche un requisito di impermeabilità e, personalmente, una protezione di sicurezza in termini di impermeabilizzazione. Non si dimentichi che molto spesso una analisi chimica del terreno non viene eseguita e questo può comportare nel tempo problemi seri di durabilità.

 

Andrea Dari

Sempre in questo ambito, ho osservato che capita con crescente frequenza di assistere a casi di getti di fondazione monolitica. Qui abbiamo grandi problemi ovviamente di calore, ritiro, riprese di getto … Puoi darci qualche istruzione per l’uso?

Roberto Marino

La mia esperienza, ma anche l’esperienza di alcuni getti importanti di fondazioni recentemente eseguiti che hanno richiesto volumi considerevoli di calcestruzzo, dimostra che i getti monolitici si possono eseguire con un programma attentamente progettato, studiato e preparato.

Mi riferisco soprattutto alla qualità del calcestruzzo con caratteristiche inevitabili di giusta classe di consistenza (SCC), con calore di idratazione molto contenuto, con impiego di eventuali ritardanti per ottimizzare i getti. Ma la parte forse più importante è l’organizzazione dei getti: in linea di massima si deve valutare l’innalzamento orario dello spessore del calcestruzzo per evitare giunti freddi tra uno strato e quelli successivi, non dimenticando che nei getti massivi ad alto spessore la temperatura del calcestruzzo si “somma” e di questo bisogna tenerne conto.

È palese precisare che l’inserimento di termocoppie nei punti nevralgici, per la valutazione dello sviluppo delle temperature contro il tempo, e una accurata protezione e maturazione, devono essere prescritti ed eseguiti correttamente.