Calcestruzzi ad alte prestazioni e ad usi speciali: cosa sono e quali vantaggi garantiscono nell'utilizzarli

Prescrizione, processi di produzione, controlli. Di questo ed altro se ne parlerà agli "Stati Generali della Tecnologia del Calcestruzzo" a SAIE BARI

A SAIE BARI 2023 un ruolo di primissimo piano lo avrà, come sempre, il calcestruzzo. Quest'anno si terrà la prima edizione degli "Stati Generali della Tecnologia del Calcestruzzo", evento che avrà l’obiettivo di fare il punto non solo sulla tecnologia del calcestruzzo dal punto di vista del mix design ma anche della prescrizione, dei processi di produzione, dei controlli, e del ruolo di tecnologo. 

In particolare l'esperto Matteo Felitti modererà alcuni eventi sull'evoluzione dei calcestruzzi ad alte prestazioni e sull'evoluzione dei calcestruzzi per usi speciali.

In previsione dell'evento, il nostro Editore e Direttore Andrea Dari gli ha rivolto qualche domanda.

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I Calcestruzzi HPC offrono numerosi vantaggi, ma in Italia sono ancora scarsamente utilizzati

Andrea Dari:
Cosa si intende per calcestruzzi ad alte prestazioni?

Matteo Felitti:

I calcestruzzi ad alte prestazioni HPC (High Performance Concrete) sono miscele, a base cementizia, caratterizzate da resistenze meccaniche a compressione tra i 60 e i 120 MPa.
I requisiti da rispettare per confezionare tali calcestruzzi sono i seguenti:

a) basso rapporto acqua/cemento (0,3-0.40), utilizzando additivi superfluidificanti riduttori di acqua, come ad esempio i policarbossilati PE (Poli-Etere);
b) impiego di aggregati di frantumazione di alta qualità, poco porosi e resistenti (tipo basalto, granito ecc.);
c) impiego di aggiunte minerali ad alta attività pozzolanica (tipo fumo di silice ecc.).
Materiali ad alte prestazioni e innovativi sono anche i cosiddetti UHPFRC (Ultra High Performance Fiber-Reinforced Concrete), i quali possono essere efficacemente impiegati nel rinforzo di ponti e viadotti esistenti. Si tratta di micro-calcestruzzi ad alta resistenza meccanica a compressione e dotati di importanti resistenze residue a trazione per la presenza di fibre nella miscela.

Andrea Dari:
In Italia sono utilizzati? In quali contesti?

Matteo Felitti:

In Italia sono ancora poco conosciuti e scarsamente utilizzati. Le NTC 2018 al paragrafo 4.1 consentono la realizzazione (previa autorizzazione, paragrafo 11.1), di calcestruzzi in classe C90/105). A Milano – quartiere Porta Nuova Garibaldi - sono stati realizzati alcuni grattacieli in classe C70/85.
Una interessante applicazione degli UHPC (Ultra High Performance Concrete) la troviamo in Canada. Trattasi del ponte pedonale di Sherbrooke (Blais e Couture, 1999) la cui struttura portante è realizzata con una trave reticolare, ovvero con una tipologia usata solitamente per le strutture in acciaio, al fine di garantire un’elevata inerzia della sezione riducendo al contempo i carichi permanenti.
Il ponte, prefabbricato e presollecitato, ha una campata di 60 m e la soletta dell’impalcato presenta uno spessore di soli 3 cm per una larghezza di 330 cm.

Andrea Dari:
Quali sono i benefici e le sfide legate all'uso del calcestruzzo ad alte prestazioni rispetto al calcestruzzo tradizionale in progetti di costruzione?

I vantaggi nell’utilizzo di calcestruzzi ad alte prestazioni sono notevoli:

• aumento della velocità di realizzazione delle opere;
• riduzione delle dimensioni degli elementi strutturali;
• incremento della durabilità;
• riduzione dei costi di manutenzione.

Le sfide, in fase di progettazione, sono legate alla ottimizzazione strutturale. Quest’ultima consentirà di realizzare opere davvero notevoli in termini di prestazioni meccaniche e in termini di durabilità.

Andrea Dari:
Quali sono le principali proprietà e caratteristiche che rendono i calcestruzzi ad usi speciali adatti per progetti specifici, come quelli sismici, marini o ambientali e come vengono sviluppati per soddisfare tali esigenze?

Matteo Felitti:

Come precedentemente accennato, trattasi di calcestruzzi ad alte prestazioni meccaniche, durevoli e capaci di offrire ai progettisti la possibilità di applicare le regole della ottimizzazione strutturale a tutto vantaggio dei tempi di realizzazione delle opere, dei costi e della manutenzione.
Dal punto di vista sismico, l’utilizzo di tali materiali, consente una importante riduzione delle sezioni resistenti e conseguente riduzione delle masse sismiche.
In merito alle opere marine, cioè opere a contatto con cloruri e solfati, essendo tali miscele ottenute con un bassissimo rapporto acqua/cemento, presentano una microstruttura poco porosa e compatta, adatta, quindi, a resistere all’attacco di tali agenti aggressivi.

Andrea Dari:
Di questo se ne parlerà agli "STATI GENERALI DELLA TECNOLOGIA DEL CALCESTRUZZO" AL SAIE BARI. Cosa ritieni potrà scaturire dagli incontri su questi temi in programma?

Matteo Felitti:

Sono temi di grande attualità ed interesse per progettisti e imprese. Incontri tecnico/scientifici che ci daranno la possibilità di promuovere l’utilizzo di tali materiali e di valorizzare la figura del Tecnologo del Calcestruzzo, quale professionista competente, tra l’altro, in materia di calcestruzzi ad alte prestazioni. Professionista che può intervenire a supporto di progettisti, imprese, centrali di betonaggio e stabilimenti di prefabbricazione.

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