Impiego di betoncini premiscelati e calcestruzzi speciali per il consolidamento ed il rinforzo di strutture ed infrastrutture esistenti in c.a.

Betoncini Strutturali (UNI EN 1504-3) per il ripristino e consolidamento di strutture esistenti in c.a.

Quando ci si trova ad intervenire su una struttura esistente in calcestruzzo armato, i principali scenari che si presentano possono essere, generalmente, i seguenti:

1. La struttura esistente presenta, a causa del degrado per azione ambientale, una certa condizione di ammaloramento evidenziata da fessurazioni/distacchi di porzioni di copriferro (nel caso di degrado superficiale) e dalla corrosione delle barre di armatura;
2. La struttura si presenta, dal punto di vista della conservazione dei materiali, sostanzialmente in buone condizioni, tuttavia essa non è più in grado di rispondere alle azioni di esercizio (statiche e sismiche) con i necessari margini di sicurezza previsti dalle norme tecniche vigenti.

In entrambi i casi si ha l’esigenza di dover intervenire sulla struttura esistente andando ad utilizzare materiali “nuovi” che siano in grado di rispondere ad una serie di esigenze specifiche, quali:

• Capacità di essere posti in opera in spessori contenuti (5÷10 cm), o in spazi spesso congestionati da un notevole numero di armature integrative;
• Elevata adesione ai supporti esistenti, in modo da conseguire la totale monoliticità delle sezioni resistenti;
• Nel caso particolare dei consolidamenti e rinforzi, elevate prestazioni meccaniche capaci di contribuire, con spessori applicativi limitati, alla capacità resistente globale della struttura;
• Capacità di compensare la contrazione da ritiro: infatti, se non correttamente gestita, la contrazione relativa del nuovo materiale rispetto a quello esistente (ormai stabile dal punto di vista dimensionale) può essere fonte di distacco in corrispondenza dell’interfaccia di rispristino, pregiudicando l’efficacia dell’intervento;
• Elevata durabilità nei confronti degli agenti aggressivi: gli interventi di ripristino/rinforzo sono per forza di cose “corticali” e pertanto i nuovi interventi assumo il ruolo di “scudo” nei confronti delle aggressioni ambientali.
• Praticità di gestione: spesso le attività di ripristino e/o rinforzo strutturale si svolgono in cantieri dalla ridotta “libertà logistica”, nei quali bisogna quotidianamente conciliare gli interventi con una serie di “interferenze” quali la concomitante presenza di attività nelle vicinanze, impossibilità di accesso con automezzi (si pensi agli interventi all’interno di edifici metropolitani), difficoltà di approvvigionamento per indisponibilità di fornitori nelle vicinanze (si pensi ad interventi su infrastrutture), ecc…
• Facilità di posa in opera: è necessario poter disporre di un materiale che sia molto fluido e scorrevole ma al tempo stesso esente da segregazione. Inoltre, per consentire una ottimale gestione degli spazi di cantiere, frequentemente è necessario avere un materiale pompabile, in modo da poter raggiungere facilmente elevate altezze o distanze.

Come noto, nell’ambito degli interventi di protezione e riparazione delle strutture esistenti in calcestruzzo armato, la serie di norme UNI EN 1504 rappresentano un utile riferimento operativo per tutte le Figure coinvolte nel settore dei ripristini e rinforzi strutturali.

La UNI EN 1504-9 definisce, ad esempio, una metodologia utile al Progettista per approcciare in maniera razionale ad un intervento su una struttura esistente, dalla conoscenza del manufatto alla scelta delle tecniche e dei materiali più adeguati.

In particolare, vengono proposti una serie di “Principi”, ovvero di possibili azioni che se ottenute consentono di conseguire, in tutto o in parte, l’obiettivo prefissato della protezione e riparazione strutturale. Per ciascuno di tali “Principi”, la stessa norma propone una serie di “Metodi”, ovvero di modalità di intervento, utili a concretizzare il relativo Principio.

Restando nel contesto dei calcestruzzi speciali per ripristini e consolidamenti strutturali, la UNI EN 1504-9 definisce, tra gli altri, il Principio N. 3 “Ripristino del calcestruzzo” ed il Principio N.4 “Rafforzamento strutturale” per i quali, tra i diversi Metodi operativi, vengono proposti rispettivamente il Metodo 3.2 “Nuovo getto di calcestruzzo o malta” ed il Metodo 4.4 “Aggiunta di malta o calcestruzzo”.

Per entrami i Metodi ora richiamati, sempre la UNI EN 1504-9 rimanda, per la scelta del Prodotto da utilizzare, alla UNI EN 1504-3, ovvero a quella parte della norma che si occupa di “Riparazione strutturale e non strutturale” e che regolamenta le Malte premiscelate destinate ad impieghi strutturali (Classi R3 ed R4) ed impieghi non strutturali (Classi R1 ed R2).

Per gli impieghi di cui al presente articolo, ovvero per gli interventi di consolidamento e rinforzo strutturale, risultano particolarmente adatti i premiscelati a base cementizia con diametro massimo dell’aggregato inferiore o uguale a 10 mm, comunemente identificati con il termine “betoncini”. Si tratta di Prodotti a base cementizia caratterizzati da un aggregato con diametro massimo di 8÷10 mm, con reologia fluida e classe di resistenza R4, ovvero con una resistenza media a compressione certificata di almeno 45 MPa a 28 giorni. La linea dei prodotti STRUCTURE di General Admixtures contempla tre tipologie di betoncino premiscelato strutturale (Figura 2), caratterizzati da eccellente scorrevolezza, coesione e estrema facilità nel pompaggio.

Uno spaccato delle principali caratteristiche dei tre prodotti è riportato in Tabella 1.

L’impiego di questa tipologia di conglomerati nell’ambito degli interventi di rinforzo semplifica notevolmente l’organizzazione e la logistica del cantiere. Il materiale può essere facilmente stoccato in situ (Figura 3a), e confezionato mediante betoniera di adeguato volume (Figura 3b) o, meglio, mediante miscelatore ad asse verticale (Figura 3c). Quest’ultimo, se disponibile, favorisce una miscelazione più efficace dei Prodotti, con riduzione dei tempi di miscelazione e del contenuto di acqua.

A titolo di esempio, in Figura 4 si riporta una immagine che esplicita chiaramente l’elevata lavorabilità che caratterizza questi betoncini.

Per cantieri più grandi, nei quali il quantitativo di materiale da mettere in opera risulta notevole, il betoncino premiscelato potrà essere disponibile anche in “big bags” e potrà essere confezionato sul posto utilizzando una tradizionale autobetoniera (Figura 5). La soluzione di Figura 5 risolve il problema della indisponibilità di centrali di betonaggio nei pressi dell’area di cantiere o, in caso di disponibilità, l’impossibilità per detta centrale di realizzare specifiche miscele ad elevate prestazioni. Inoltre, la possibilità di confezionare il materiale in loco evita il problema del trasporto del calcestruzzo, con tutti gli inconvenienti ad esso correlati: costi, mantenimento di lavorabilità, imprevisti legati al traffico.

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