Evoluzione tecnologica dei calcestruzzi premiscelati: prestazioni, durabilità ed affidabilità dei prodotti della linea BETON FLOW di General Admixtures

Nei cantieri urbani, nei centri storici o negli interventi strutturali di piccola entità, la gestione del calcestruzzo fresco rappresenta spesso una criticità logistica oltre che tecnica. I calcestruzzi predosati in sacco offrono oggi un'alternativa capace di coniugare flessibilità operativa, prestazioni certificate e qualità industriale. La linea BETON FLOW di General Admixtures propone conglomerati autocompattanti fibrorinforzati e a ritiro compensato, conformi alle NTC 2018 e certificati UNI EN 1504-3 Classe R4, progettati per nuovi getti e interventi di ripristino strutturale anche nelle condizioni di cantiere più complesse.

Calcestruzzo premiscelato: criticità logistiche e nuove soluzioni per i cantieri difficili

La gestione di getti di calcestruzzo in contesti logistici complessi rappresenta una problematica delicata per imprese esecutrici e Direttori dei Lavori. L’utilizzo di calcestruzzi premiscelati, forniti in cantiere a mezzo di autobetoniere rimane la scelta ottimale in tutti i casi in cui si debbano gestire grandi cubature da realizzare in tempi ristretti.

Tuttavia essi mostrano evidenti limiti soprattutto di carattere logistico-operativo in tutti quei casi in cui il cantiere è di difficile raggiungimento: si pensi ai centri storici, alle zone congestionate delle grandi città, ai cantieri difficilmente accessibili a causa di una viabilità infelice. In tutti questi casi, il trasporto di calcestruzzo deve sempre fare i conti con il tempo, ben sapendo che questo parametro può influenzare pesantemente le caratteristiche del conglomerato, soprattutto in climi caldi, quando la maggiore perdita di lavorabilità dei calcestruzzi può comprometterne sia la facilità di posa in opera che le prestazioni a lungo termine (nella malaugurata ipotesi che si aggiunga acqua al materiale per ripristinarne la consistenza).

Altro caso di possibile inadeguatezza del tradizionale calcestruzzo preconfezionato si manifesta quando la posa in opera sia frazionata in piccoli getti successivi e localizzati. Spesso, tra un piccolo getto e l’altro sono necessarie pause per la preparazione dell’attività successiva, pertanto risulta complicato “gestire” un intero carico di calcestruzzo che sviluppa diversi metri cubi. Ovviamente, utilizzare autobetoniere con ridottissimi volumi di carico non può essere una soluzione, da un punto di vista tecnologico (è ben noto che “dosare” ed “impastare” ridotti volumi di calcestruzzo in una autobetoniera non sempre predispone all’ottenimento di un materiale omogeneo e rispettoso delle prestazioni attese), economico e di sostenibilità (si pensi al numero di viaggi che si imporrebbe al mezzo per “consegnare” un volume di calcestruzzo che normalmente verrebbe consegnato in una unica soluzione). Chiunque abbia gestito un cantiere urbano conosce il problema: ordinare un'autobetoniera costringe a utilizzare l'intero carico in tempi ristretti, un'operazione complessa da organizzare laddove l'intervento prevede una serie di piccole lavorazioni separate nel tempo.

In questo contesto, l’impiego dii calcestruzzi premiscelati e predosati in sacco rappresenta una soluzione tecnologica semplice ma estremamente efficace. Nello specifico, non parliamo di specifiche malte da ripristino, anche se, come vedremo, questi prodotti sono dotati di Marcatura CE secondo UNI EN 1504-3, ma di veri e propri calcestruzzi strutturali confezionati in stabilimenti automatizzati che garantiscono standard qualitativi superiori a quelli industriali. Consegnati in cantiere (con trasporto unico) in forma di sacchi, possono essere facilmente stoccati in loco, in attesa di essere miscelati con la sola aggiunta di acqua e messi in opera. È chiaro che con questo approccio, il “volume di getto” non diviene più un vincolo stringente, potendo eseguire getti piccoli o medio-grandi, a seconda delle esigenze. In questo contesto, BETON FLOW 45 e BETON FLOW 55 di General Admixtures SpA rappresentano esempi di prodotti particolarmente performanti che integrano una polvere legante a ritiro compensato, un aggregato selezionato a diametro ridotto e fibre uniformemente disperse. Il risultato è quello di avere, sempre a portata di mano calcestruzzi autocompattanti capaci di conciliare elevate prestazioni meccaniche e di durabilità con la massima flessibilità operativa in cantiere.

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Il quadro normativo: UNI EN 1504-3 e D.M. 17/01/2018 (NTC 2018)

L'impiego di un calcestruzzo premiscelato in sacco nel ripristino del patrimonio esistente richiede un inquadramento normativo rigoroso. Sia il BETON FLOW 45 che il BETON FLOW 55 sono dotati di Marcatura CE in conformità alla norma UNI EN 1504-3, e classificati come prodotti per la riparazione strutturale di Classe R4. Questa certificazione attesta che le prestazioni dei materiali, ad esempio in termini di resistenza meccanica, di adesione al supporto, compatibilità termica, ecc…, siano conformi a quanto richiesto dalla UNI EN 1504-3. Di conseguenza, il Progettista e il Direttore dei Lavori dispongono di un riconoscimento legale e tecnico che rende questi materiali direttamente impiegabili nell’ambito degli interventi di ripristino (UNI EN 1504-9: Principio N. 3 “Concrete Restoration”) e rinforzo (UNI EN 1504-9: Principio N. 4 “Structural Strengthening”) del calcestruzzo.

Laddove invece si vogliano utilizzare questi prodotti alla stregua di un calcestruzzo strutturale tradizionale, caratterizzato, tra le altre cose, da una specifica classe di resistenza per la realizzazione di nuovi elementi, il quadro di riferimento diventa il D.M. 17 gennaio 2018 (NTC18). In questo contesto emergono due passaggi cruciali delle Norme Tecniche. Il primo è il Paragrafo 11.2.9.6, dedicato alle "Miscele preconfezionate di componenti per calcestruzzo". Questa specifica disciplina i prodotti i cui componenti (cemento, aggregati, additivi) vengono predosati in uno stabilimento produttivo e successivamente miscelati con acqua in cantiere.

La Marcatura CE a carico del singolo componente ed il rigido controllo del processo produttivo industriale all'origine assicura che ogni sacco mantenga la perfetta costanza della curva granulometrica, del dosaggio del legante e degli additivi. Il secondo aspetto normativo è considerato nel Paragrafo 11.2.3, relativo alla "Valutazione preliminare" della resistenza, ovvero ad una semplice “qualifica” preliminare della miscela.

Nel caso dei premiscelati della linea BETON FLOW, questo processo si rivela estremamente semplificato per la Direzione Lavori, in quanto il fornitore mette a disposizione una specifica e completa documentazione tecnica e prestazionale già ampiamente testata e certificata presso Laboratori Autorizzati per Prove sui Materiali. La qualifica in cantiere non deve far altro che attestare ufficialmente, tramite la realizzazione di impasti di prova e il successivo schiacciamento dei provini a 28 giorni, il conseguimento delle prestazioni attese. In buona sostanza, l'onere in cantiere si limita a una semplice verifica di conformità che recepisce e "ufficializza" i valori industriali già dichiarati dal produttore (Tabelle 1.1 e 1.2).

Ovviamente, sempre nell’ambito dell’impiego di questi prodotti come “calcestruzzi strutturali”, restano valide tutte le regole relative ai Controlli di Accettazione, di cui al Paragrafo 11.2.5 delle NTC 2018. Presumibilmente, visti gli ambiti applicativi per i quali sono stati concepiti questi Prodotti, il Controllo di Accettazione sarà quello di Tipo A (Par. 11.2.5.1 NTC 2018) che prevede, per il singolo controllo (riferito ad un massimo di 300 m³ di miscela), il confezionamento di almeno 3 prelievi ed il rispetto delle ben note espressioni di cui alla Tabella 11.2I delle NTC2018, riproposte nella seguente Tabella 2.

Prestazioni principali dei Calcestruzzi Predosati della Linea BETON FLOW

Parliamo di calcestruzzi premiscelati di tipo autocompattante (SCC), fibrorinforzati con fibre in poliacrilonitrile e caratterizzati da una elevata stabilità volumetrica (a ritiro compensato). Grazie alla loro elevata fluidità e diametro dell’aggregato ridotto, sono particolarmente apprezzati nell’ambito dei getti di spessore contenuto o in presenza di una elevata congestione di armature.

Grazie alla presenza di componenti espansive e di additivi riduttori nelle loro formulazioni, questi materiali risultano estremamente resistenti alla fessurazione da ritiro plastico ed igrometrico. Inoltre, la loro reologia li predispone ad essere facilmente pompati anche a lunghe distanze/altezze, ottimizzando ulteriormente la logistica del cantiere (Figura 1).

Molto interessanti risultano inoltre gli sviluppi delle resistenze, sia a compressione che a trazione. I dati riportanti in Figura 1 mostrano infatti, che dopo solo 1 giorno dal getto, questi conglomerati raggiungono resistenze superiori a 25 MPa. Il BETON FLOW 45 permette di raggiungere, dopo 28 giorni stagionatura, una classe di resistenza C35/45, mentre il BETON FLOW 55 consente di arrivare fino alla classe C45/55. Tali livelli prestazionali consentono di soddisfare la quasi totalità delle classi di esposizione ambientale previste dalle normative UNI EN 206 e UNI 11104, coprendo integralmente i contesti di degrado da carbonatazione (classi XC), da cloruri (classi XD) e i cicli di gelo e disgelo moderati (classe XF1).

A tale riguardo, trattandosi di materiali certificati anche secondo la UNI EN 1504-3, la loro durabilità a lungo termine viene costantemente verificata tramite severi test di laboratorio che attestano un'assoluta resistenza alla carbonatazione accelerata, un assorbimento capillare minimo e una perfetta stabilità e adesione al supporto.

Le ottime prestazioni meccaniche sono poi accompagnate da interessanti prestazioni di “durabilità”. Rispetto ad un calcestruzzo “tradizionale”, ovvero un calcestruzzo preconfezionato presso le canoniche centrali di betonaggio, questi conglomerati hanno il vantaggio che, essendo anche sottoposti alla certificazione UNI EN 1504-3, vengono periodicamente testati anche in relazione a prestazioni fisiche non certo di secondaria importanza.

Sulle relative schede tecniche di Prodotto, si possono trovare infatti dati estremamente interessanti per il Progettista, quali ad esempio valori del modulo elastico, della tensione di adesione al supporto (anche dopo oltre 50 cicli termici in presenza di sali disgelanti), della resistenza alla carbonatazione e della permeabilità all’acqua in pressione.

Relativamente a questo ultimo parametro, ad esempio, entrambi i Prodotti richiamati in questo articolo sono caratterizzati da una profondità di penetrazione (massima) all’acqua di soli 10 mm. Si tratta di un risultato estremamente importante, che consente di considerare i Prodotti della linea BETON FLOW come Calcestruzzi Impermeabili (Par. 11.2.11 delle NTC2018), rendendoli adeguati anche per strutture che, in esercizio, si troveranno in costante contatto con acqua.

Gestione del cantiere e principali applicazioni

Spostando l'analisi sul piano prettamente operativo, i Prodotti BETON FLOW scardinano la rigidità dei getti tradizionali, risolvendo complessi problemi di cantierizzazione. Pensiamo alle ristrutturazioni nei centri storici a viabilità limitata, alle zone difficilmente raggiungibili dalle autobetoniere, o semplicemente ai piccoli interventi strutturali isolati. In tutte queste situazioni, la possibilità di approvvigionare e stoccare il “calcestruzzo” in attesa della posa in opera offre una flessibilità inedita al cantiere.

Tutte le operazioni preliminari al getto possono essere fatte con la necessaria tempistica, pensando anche di realizzare il lavoro in un certo numero di sotto-fasi, magari per evitare interferenze con altre lavorazioni previste. Il materiale viene infatti consegnato in pallet perfettamente imballati, composti dal Componente A in polvere (sacchi da 20 kg) e dal Componente B, costituito sostanzialmente dalla quota di aggregati (sacchi da 25 kg).

Questi possono essere facilmente stoccati in ambiente idoneo, fino a 12 mesi dalla consegna, occupando in generale uno spazio ridotto. Al momento della esecuzione di un getto, si procede con la fase di miscelazione del prodotto, che potrà avvenire all’interno di comuni betoniere o miscelatori da cantiere, nel rispetto scrupoloso delle indicazioni riportate in Scheda tecnica: ci si riferisce in particolare alla procedura di carico dei componenti in betoniera, al contenuto di acqua da aggiungere ed ai tempi di miscelazione. Il rispetto delle semplici indicazioni di cui sopra consente di confezionare un conglomerato omogeneo, estremamente lavorabile e caratterizzato da una eccellente uniformità di prestazioni.

Sia il BETON FLOW 45 che il BETON FLOW 55 nascono come calcestruzzi autocompattanti, noti come SCC (SelfCompacting Concrete), caratterizzati da una classe di consistenza SF1 o SF2 a seconda della versione prescelta.

Grazie a tale reologia, i materiali in questione scorrono all'interno dei casseri unicamente per forza di gravità, potendo riempire anche spazi ridotti o densi di armature senza la necessità di intervenire con una azione di compattazione.

Questo aspetto rappresenta una importante tutela per tutte le Figure coinvolte nel progetto, perché riduce in maniera sostanziale l'influenza di un potenziale errore umano sulle prestazioni finali dell'opera. Il calcestruzzo si “autolivella”, riempiendo ogni intercapedine ed avvolgendo perfettamente le armature, in modo da garantire la necessaria aderenza acciaiocalcestruzzo fondamentale per il corretto funzionamento delle strutture.

Infine, l’elevata coesione della matrice cementizia annulla il fenomeno della segregazione (sedimentazione degli aggregati e risalita di acqua di bleeding), comportando una eccellente uniformità prestazionale in situ e l’assenza di indesiderati nidi di ghiaia (o vespai).

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I conglomerati cementizi della linea BETON FLOW risultano ideali per una vasta gamma di applicazioni. Nel campo delle nuove costruzioni e del consolidamento di strutture esistenti, questi materiali consentono la realizzazione di pilastri, travi, setti portanti, solette e fondazioni. Al contempo, si rivelano particolarmente interessanti negli interventi localizzati di ripristino strutturale, come l'incamiciatura di pilastri (degradati o meno), il rinforzo sismico di strutture (miglioramenti ed adeguamenti) e interventi su infrastrutture.

Conclusioni

L'adozione di un sistema strutturale predosato in sacco come quello della linea BETON FLOW di General Admixtures, rappresenta una scelta innovativa che concilia le esigenze prestazionali economiche con quelle legate alla organizzazione della logistica di cantiere.

Dal punto di vista tecnico, il progettista beneficia di un materiale con prestazioni meccaniche e di durabilità omogenee e certificate; l'Impresa costruttrice, dal canto suo, ottimizza la gestione del cantiere eliminando i tempi morti e riducendo drasticamente gli sprechi di materiale, poiché viene confezionata solo la quantità di Prodotto strettamente necessario allo specifico “getto”.

Non da ultimo, occorre evidenziare il forte valore in termini di sostenibilità ambientale insito in questa tecnologia. L'eliminazione del trasporto del calcestruzzo fresco tramite le usuali autobetoniere riduce drasticamente le emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera, un fattore cruciale soprattutto quando si opera all'interno di centri urbani congestionati. Grazie a formulazioni avanzate e all'ottimizzazione logistica, General Admixtures propone una soluzione capace di traghettare il calcestruzzo strutturale verso le moderne esigenze di transizione ecologica e di cantierizzazione intelligente.

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FAQ - Calcestruzzo predosato

Che cos'è un calcestruzzo predosato in sacco?

È un calcestruzzo strutturale confezionato industrialmente, composto da leganti, aggregati e additivi già dosati, da miscelare in cantiere con la sola aggiunta di acqua.

In quali casi è conveniente utilizzare BETON FLOW?

È particolarmente indicato nei centri storici, nei cantieri con accessibilità limitata, nei piccoli getti strutturali e negli interventi di consolidamento o ripristino localizzato.

BETON FLOW può essere utilizzato come calcestruzzo strutturale?

Sì. Se qualificato secondo le NTC 2018, può essere impiegato come calcestruzzo strutturale per nuovi elementi costruttivi oltre che negli interventi di riparazione certificati UNI EN 1504-3.

Quali sono le principali caratteristiche dei prodotti BETON FLOW?

Sono calcestruzzi autocompattanti (SCC), fibrorinforzati, a ritiro compensato, con elevate resistenze meccaniche, ottima durabilità e ridotta permeabilità all'acqua.

Quali vantaggi offre rispetto al calcestruzzo confezionato in autobetoniera?

Riduce i problemi logistici, elimina gli sprechi di materiale, consente getti frazionati, migliora la programmazione del cantiere e garantisce prestazioni costanti grazie alla produzione industriale.