Additivi espansivi e SRA: confronto sperimentale sul ritiro delle malte cementizie

Il controllo del ritiro rappresenta una delle principali criticità nella progettazione di massetti, malte tecniche e sistemi cementizi a basso spessore. Attraverso una campagna sperimentale dedicata, Chimica Edile ha confrontato l'efficacia di DRY M3 PLUS, additivo espansivo compensatore di ritiro, e di un additivo SRA antievaporante. I risultati mostrano che i due prodotti agiscono con meccanismi differenti e sostanzialmente indipendenti: il primo interviene tramite compensazione volumetrica, il secondo limita la perdita d'acqua. Tuttavia, la combinazione dei due consente di ottenere una riduzione del ritiro fino al 95%, migliorando la stabilità dimensionale delle malte senza compromettere le prestazioni meccaniche.

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Ritiro delle malte cementizie: perché è un problema per massetti e sistemi pavimento

Il ritiro dei prodotti cementizi è uno dei fenomeni più critici nella progettazione di massetti, malte tecniche e sistemi a basso spessore. La sua importanza non dipende solo dal valore assoluto della deformazione, ma soprattutto dal fatto che questa deformazione si sviluppa in un materiale che, nella maggior parte dei casi, è vincolato.

Un massetto ha poca libertà di movimento, soprattutto se è già stato ricoperto dal rivestimento finale. Fa parte ed è direttamente o indirettamente collegato all’intero sistema pavimento: sottofondo, strati separatori, impianto radiante, isolamento, pavimentazione finale. Oltre a questi, vanno considerati gli elementi verticali, i giunti, le soglie, i pilastri e le discontinuità geometriche. Quando il ritiro si manifesta in un sistema vincolato, la deformazione libera si trasforma in tensione. Se la tensione supera la resistenza del materiale in quella fase, il risultato è noto: fessurazioni, imbarcamenti, perdita di planarità, distacchi o decadimento della durabilità del sistema.

Per questo motivo il controllo del ritiro non può essere affrontato con un solo strumento. La corretta progettazione del sistema pavimento resta il primo passaggio: scelta della stratigrafia, spessori, giunti, condizioni di maturazione, protezione dall’essiccazione precoce, compatibilità con la pavimentazione finale e con l’eventuale sistema radiante. Tuttavia, accanto alla progettazione, la tecnologia degli additivi consente oggi di intervenire in modo mirato su alcune delle cause del fenomeno.

Le prove condotte da CHIMICA EDILE hanno analizzato proprio questo aspetto: cosa accade quando si combinano due additivi con meccanismi d’azione differenti, DRY M3 PLUS e un additivo antiritiro/antievaporante in polvere con funzione SRA, aggiunto direttamente nella miscela.

Additivi antiritiro a confronto: come agiscono DRY M3 PLUS e un additivo SRA antievaporante

Il primo punto da chiarire è che DRY M3 PLUS e l’additivo SRA in polvere non lavorano nello stesso modo.

Cos'è DRY M3 PLUS

DRY M3 PLUS è un additivo espansivo/compensatore di ritiro. La sua funzione principale è generare una espansione controllata nelle prime fasi di vita del prodotto cementizio, sia nella fase plastica sia nella fase iniziale di indurimento. Questa espansione contrasta la naturale tendenza del sistema a ridurre il proprio volume. In altri termini, DRY M3 PLUS non si limita a “ridurre” una causa del ritiro, ma introduce una deformazione di segno opposto, capace di compensare parte della contrazione successiva.

Cos'è un additivo SRA

L’additivo SRA antievaporante in polvere, nel caso delle prove analizzate, agisce invece su un altro fronte. La sua funzione è legata alla riduzione dell’evaporazione e quindi alla limitazione della perdita d’acqua dal sistema. La natura chimica di questa tipologia di SRA fa parte dei glicoli di cui il capostipite è stato spesso il neopentilglicole. L’azione di questa tipologia di molecole è quella di modificare la tensione di vapore dell’acqua libera presente nella matrice cementizia rendendo meno facile l’evaporazione.

Le differenze tra uno e l'altro

La differenza tra i due è sostanziale! DRY M3 PLUS lavora per compensazione volumetrica. L’SRA antievaporante lavora riducendo una delle cause che alimentano il ritiro. Il primo introduce un’espansione controllata; il secondo limita l’essiccazione e quindi attenua il fenomeno. Non sono due prodotti sovrapponibili, ma due strumenti tecnici diversi.

Prove sperimentali sul ritiro: confronto tra miscela standard, SRA, DRY M3 PLUS e loro combinazione

Le prove sono state condotte su miscele cementizie confrontando diverse configurazioni. La parte più significativa, ai fini della lettura tecnica, è rappresentata dalle ultime quattro prove, realizzate su una miscela con sabbia 1-3 e rapporto acqua/solidi costante.

Lo strumento utilizzato per la misura del ritiro permette l’osservazione dei movimenti dalla fase plastica, appena finita la miscelazione e gettata la malta nel cassero di prova, alla fase indurita soggetta al ritiro igrometrico. Questo strumento elimina completamente l’intrinseco errore della vecchia metodologia che prevede la realizzazione di provino, misurarlo ad un tempo considerato zero e successivamente rimisurarlo per valutarne le variazioni rispetto a questo punto iniziale. L’errore intrinseco è legato a quando prendere la misura iniziale. Praticamente sempre, quando viene effettuata questa prima misura di riferimento, il provino in oggetto ha già avuto importanti movimenti di ritiro.

La misura effettuata con lo strumento in continuo fornisce letture ad intervalli stabiliti che ne permettono il monitoraggio su tutte le 24 ore per tutti i giorni in cui si mantiene il test stesso.

Sono state verificate molte miscele. Qui riportiamo solo le principali che permettono un confronto facile e deduzioni comunque importanti sul comportamento di questi additivi.

Le quattro formulazioni testate di cui è riportato il grafico sovrastante sono state:

Miscela	Deformazione a circa 28 giorni
Malta con sabbia 1-3 tal quale	-312,8 µm/m
Malta con sabbia 1-3 + SRA 1,0%	-237,7 µm/m
Malta con sabbia 1-3 + DRY M3 PLUS	-77,5 µm/m
Malta con sabbia 1-3 + DRY M3 PLUS + SRA 1,0%	-14,7 µm/m

Il segno negativo indica una contrazione, quindi un ritiro netto. Il dato è molto chiaro: la miscela tal quale arriva a circa -313 µm/m. L’aggiunta del solo SRA riduce il ritiro a circa -238 µm/m. L’aggiunta del solo DRY M3 PLUS porta invece la deformazione a circa -78 µm/m. La combinazione dei due additivi riduce ulteriormente la deformazione fino a circa -15 µm/m, quindi a un valore molto vicino alla stabilità dimensionale.

Questi risultati permettono una prima valutazione quantitativa.

L’SRA da solo riduce il ritiro di circa 75 µm/m, pari a una riduzione di ritiro di circa 24% rispetto alla miscela tal quale.

DRY M3 PLUS da solo riduce il ritiro di circa 235 µm/m, pari a una riduzione di ritiro di circa 75% rispetto alla miscela tal quale.

La combinazione DRY M3 PLUS + SRA riduce il ritiro di circa 298 µm/m, pari a una riduzione di circa 95% del ritiro rispetto alla miscela tal quale.

Il dato più importante non è solo il valore finale, ma il rapporto tra i contributi. Nelle condizioni di prova, l’effetto di DRY M3 PLUS è risultato circa tre volte superiore rispetto a quello dell’SRA impiegato da solo.

Additivi espansivi e SRA: i due meccanismi agiscono in modo indipendente

Le prove non mostrano una vera “sinergia” nel senso stretto del termine, cioè un effetto combinato nettamente superiore alla somma degli effetti dei singoli additivi. Mostrano invece qualcosa di altrettanto importante dal punto di vista formulativo: i due additivi sembrano agire in modo sostanzialmente indipendente.

Perché non si parla di sinergia ma di complementarità

Se si parte dalla miscela tal quale, che a circa 28 giorni raggiunge circa -313 µm/m, si osserva che:

• Additivo SRA migliora il risultato di circa 75 µm/m;
• DRY M3 PLUS migliora il risultato di circa 235 µm/m;
• la somma teorica dei due contributi sarebbe pari a circa 310 µm/m;
• la miscela combinata raggiunge un miglioramento reale di circa 298 µm/m.

La vicinanza tra contributo teorico e contributo reale è significativa. Vuol dire che l’SRA non annulla l’azione espansiva di DRY M3 PLUS e che DRY M3 PLUS non impedisce all’SRA di svolgere il proprio effetto antievaporante. I due meccanismi convivono.

Questa è una informazione molto utile per chi formula prodotti cementizi. In molti casi, infatti, l’inserimento contemporaneo di più additivi può generare interferenze: modifiche della reologia, ritardi di presa, perdita di resistenze, instabilità della miscela, variazioni indesiderate dell’aria inglobata o riduzione dell’efficacia di uno dei componenti. In questo caso, almeno per le condizioni sperimentali analizzate, il comportamento appare coerente: DRY M3 PLUS compensa il ritiro attraverso espansione controllata, mentre l’SRA contribuisce riducendo l’effetto dell’evaporazione.

Il risultato finale della combinazione non deve quindi essere letto come semplice “somma commerciale” di due additivi antiritiro, ma come costruzione di una strategia tecnica su due livelli. Il primo livello è la compensazione volumetrica. Il secondo livello è la riduzione della perdita d’acqua e quindi della componente evaporativa del ritiro.

DRY M3 PLUS: il contributo principale nel controllo del ritiro

Dai risultati emerge in modo netto che DRY M3 PLUS rappresenta il contributo principale nel controllo della deformazione. Nelle prove mostrate, il solo passaggio dalla miscela tal quale alla miscela con DRY M3 PLUS porta il ritiro da circa -313 µm/m a circa -78 µm/m. Questo significa che il prodotto, da solo, assorbe gran parte della deformazione negativa della miscela di riferimento.

La spiegazione è coerente con il suo meccanismo d’azione. Un agente espansivo non si limita a rallentare la perdita d’acqua. Agisce direttamente sul bilancio volumetrico del sistema. Nelle prime fasi produce un’espansione che può compensare il ritiro plastico e parte del ritiro successivo. Se correttamente dosata e inserita in una miscela equilibrata, questa espansione iniziale diventa una riserva deformativa utile per contenere la contrazione finale.

Questo aspetto è particolarmente rilevante per i massetti e per i sistemi cementizi a basso spessore, dove le deformazioni hanno conseguenze immediate sulla funzionalità del sistema pavimento. Un ritiro più contenuto significa minore rischio di fessurazione, minore tendenza all’imbarcamento e maggiore stabilità del supporto destinato a ricevere la pavimentazione.

Naturalmente, questo non significa che l’additivo sostituisca la progettazione. Giunti, maturazione, protezione dall’essiccazione, corretti spessori e compatibilità con il rivestimento finale restano necessari. Il punto è un altro: a parità di corretta progettazione, un sistema additivato con DRY M3 PLUS può ridurre in modo significativo il livello di deformazione da gestire.

Additivi SRA: vantaggi e limiti nel contenimento del ritiro

Il comportamento dell’SRA in polvere è diverso. Nella miscela con sabbia 1-3, l’SRA da solo riduce il ritiro da circa -313 µm/m a circa -238 µm/m. Il miglioramento è reale, ma più limitato rispetto a quello ottenuto con DRY M3 PLUS.

Questo dato è coerente con il suo meccanismo. Un additivo antievaporante o SRA non genera una vera compensazione volumetrica. Riduce una componente del problema: la perdita d’acqua e gli effetti collegati all’essiccazione. Di conseguenza, la sua efficacia può essere importante, ma difficilmente può raggiungere da sola l’effetto di un agente espansivo quando il problema principale è la deformazione complessiva del sistema.

È importante anche osservare che l’efficacia nella riduzione del ritiro, a confronto con la malta tal quale, si manifesta dopo 11 giorni dal getto. Questo significa che l’effetto è visibile solo dopo un tempo abbastanza importante considerando le tempistiche di cantiere.

Sicuramente, ogni contributo al contenimento del ritiro è utile. In applicazioni particolarmente critiche, anche una riduzione ulteriore di alcune decine di µm/m può essere interessante, specialmente quando si opera con basso spessore, grandi superfici, finiture sensibili o condizioni ambientali difficili.

Prestazioni meccaniche: nessun decadimento critico nelle prove considerate

Oltre alla deformazione, le prove hanno valutato anche alcune prestazioni allo stato fresco e indurito. Per quanto riguarda la fluidità, si è osservato un calo di circa il 7% del valore di spandimento quando è presente l’additivo SRA. Il DRY M3 PLUS non modifica invece tale caratteristica.

Non è una diminuzione elevata ma rispetta quello che è comportamento ben conosciuto negli additivi SRA antievaporanti ovvero una modifica della reologia verso un impasto meno fluido e più legato. Come scritto, è una riduzione minima ma se si vuole avere la medesima fluidità aumentando l’acqua, è inevitabile che il ritiro sarà maggiore.

Le resistenze meccaniche di resistenza a compressione a 28 giorni sono rimaste su valori elevati. La malta con solo DRY M3 PLUS ha ottenuto un valore di circa 58 N/mm². Le altre tre invece si sono tutte assestate sui 53 N/mm².

Anche qui si evidenziano risultati già ampiamente visti su questi additivi. In generale, la gamma DRY di CHIMICA EDILE fa aumentare le prestazioni meccaniche. Al contrario gli SRA antievaporanti tendono a diminuire le medesime prestazioni.

Il dato è importante perché il controllo del ritiro non deve essere ottenuto sacrificando le prestazioni meccaniche. In particolare, nei massetti destinati a ricevere pavimentazioni, la stabilità dimensionale deve essere accompagnata da adeguata resistenza a flessione, compressione, compattezza e idoneità superficiale.

Nelle condizioni di prova, l’inserimento dell’SRA non ha compromesso il raggiungimento di resistenze meccaniche significative anche se è possibile riscontrare un lieve decremento.

Dal laboratorio al cantiere: applicazioni pratiche nei massetti cementizi

I risultati sperimentali forniscono indicazioni molto chiare, ma devono essere letti correttamente. Il laboratorio permette di confrontare le formulazioni in condizioni controllate. Il cantiere introduce invece variabili ulteriori: temperatura, umidità relativa, ventilazione, assorbimento del sottofondo, tempi di posa, modalità di miscelazione, spessore applicato, maturazione e protezione della superficie.

Per questo motivo, il messaggio tecnico non deve essere: “l’additivo elimina il problema del ritiro”. Il messaggio corretto è più preciso: la combinazione tra un agente espansivo come DRY M3 PLUS e un SRA antievaporante può permettere di intervenire su due componenti diverse del ritiro, ottenendo un contenimento più efficace. Tuttavia, devono essere tenuti in considerazioni gli effetti negativi che, seppur limitati nel loro effetto, sono stati chiaramente visibili.

Controllo del ritiro nelle malte cementizie: conclusioni tecniche

Le prove condotte da CHIMICA EDILE evidenziano tre aspetti fondamentali.

Il primo è che DRY M3 PLUS e SRA in polvere hanno meccanismi d’azione differenti. DRY M3 PLUS lavora per espansione controllata e compensazione del ritiro; l’SRA agisce riducendo l’evaporazione e quindi attenuando una delle cause del fenomeno.

Il secondo è che i due additivi, nelle condizioni sperimentali analizzate, agiscono in modo sostanzialmente indipendente. La combinazione dei due produce un risultato vicino alla somma dei singoli contributi, senza evidenti interferenze negative.

Il terzo è che l’efficacia di DRY M3 PLUS nel contenere il ritiro risulta nettamente superiore rispetto a quella del solo SRA. Nelle prove con sabbia 1-3, DRY M3 PLUS riduce il ritiro di circa il 75% rispetto alla miscela tal quale, mentre l’SRA da solo si ferma a circa il 24%. La combinazione dei due porta invece la riduzione a circa il 95%, con una deformazione finale prossima allo zero.

Il dato tecnico è quindi chiaro: l’SRA può essere un utile complemento, ma il cuore della strategia di compensazione resta l’azione espansiva di DRY M3 PLUS.

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FAQ Tecniche - Ritiro delle malte cementizie: confronto tra DRY M3 PLUS e SRA

Che cos'è il ritiro nelle malte cementizie?

Il ritiro è una deformazione volumetrica negativa che si manifesta durante l'essiccazione e la maturazione del materiale cementizio. In presenza di vincoli, il ritiro può generare tensioni interne che portano a fessurazioni, imbarcamenti e perdita di planarità.

DRY M3 PLUS e un additivo SRA svolgono la stessa funzione?

No. Pur avendo entrambi l'obiettivo di contenere il ritiro, agiscono attraverso meccanismi completamente differenti. DRY M3 PLUS è un agente espansivo che genera una deformazione positiva controllata nelle prime fasi di maturazione, compensando parte della successiva contrazione del materiale. L'SRA (Shrinkage Reducing Admixture), invece, riduce la perdita d'acqua e limita i fenomeni legati all'essiccazione, intervenendo su una delle cause del ritiro senza produrre espansione.

Un additivo SRA può sostituire DRY M3 PLUS nel controllo del ritiro?

I risultati sperimentali indicano di no. L'SRA contribuisce a ridurre il ritiro, ma con un'efficacia significativamente inferiore rispetto a quella ottenuta con DRY M3 PLUS. Nelle prove condotte, il compensatore di ritiro ha mostrato un effetto circa tre volte superiore rispetto all'SRA utilizzato da solo, confermandosi l'elemento principale nella strategia di controllo delle deformazioni.

Quali vantaggi offre la combinazione tra DRY M3 PLUS e SRA?

L'utilizzo combinato dei due additivi consente di intervenire contemporaneamente su due componenti diverse del fenomeno. Nelle prove effettuate, la deformazione è passata da circa -313 µm/m della miscela di riferimento a circa -15 µm/m, un valore molto vicino alla stabilità dimensionale. Il risultato evidenzia come la compensazione volumetrica di DRY M3 PLUS possa essere ulteriormente supportata dall'azione antievaporante dell'SRA.

Si può parlare di una vera sinergia tra DRY M3 PLUS e SRA?

Dal punto di vista tecnico è più corretto parlare di complementarità dei meccanismi d'azione. Le prove mostrano che i due additivi operano in modo sostanzialmente indipendente: l'SRA non riduce l'efficacia dell'espansione generata da DRY M3 PLUS e viceversa. L'effetto finale osservato è infatti molto vicino alla somma dei benefici ottenuti dai singoli additivi.

Gli additivi possono sostituire giunti, curing e corretta progettazione del massetto?

Assolutamente no. Gli additivi rappresentano uno strumento utile per ridurre le deformazioni e contenere le tensioni interne, ma non eliminano la necessità di una corretta progettazione del sistema pavimento. Restano fondamentali il dimensionamento dei giunti, la maturazione controllata del materiale (curing), la protezione dall'essiccazione precoce, il rispetto degli spessori progettuali e la corretta posa della pavimentazione finale. Gli additivi migliorano le prestazioni del sistema, ma non sostituiscono le buone pratiche di progettazione ed esecuzione.