La segregazione del calcestruzzo è un problema da affrontare

Quante volte nel disarmare la cassaforma di un calcestruzzo faccia a vista vi siete ritrovati una “bella” sorpresa? Qualcosa come un grosso agglomerato di ghiaie, il cosiddetto vespaio o nido di ghiaia.

LA SEGREGAZIONE DEL CALCESTRUZZO

E in questi casi, penso che quello che segue è esattamente quello che avete fatto, nel preciso ordine:

• sfogare tutta la vostra comprensibile rabbia (imprecazioni varie!)
• dare la colpa al calcestruzzo schifoso (per non usare altre espressioni)
• nascondere/risolvere il problema con una bella rasatura
• … e magari sporgere una vibrante lamentela al preconfezionatore esigendo un rimborso.

Eppure il problema è molto più grave di quanto sembri e le responsabilità non sono così univoche come molti tendono a pensare.

Problemi di segregazione del calcestruzzo (fonte Practically Concrete)

QUANDO LA CAUSA E’ IL CALCESTRUZZO

Il calcestruzzo è come noto un conglomerato, una sorta di pietra artificiale, fatta fondamentalmente di cemento, acqua, additivi, sabbie, e ghiaie o pietrischi.

Tutte queste componenti hanno caratteristiche fisiche profondamente diverse fra loro ed è indispensabile un buon mix-design per farle convivere tutte in un modo omogeneo e coeso. Quando la miscela predilige la presenza di ghiaie o pietrischi è molto più semplice che si verifichino nidi di ghiaia. Lo stesso dicasi per calcestruzzi con elevato rapporto acqua/cemento.

Un altro fenomeno noto come “balling” contribuisce parecchio alla formazione dei nidi di ghiaia.

Si tratta di vere e proprie palle di calcestruzzo, agglomerati aventi un guscio piuttosto rigido di pasta di cemento e un cuore di sabbia umida (e un minimo di aggregato grosso). Tendono a non rompersi facilmente nemmeno durante le fasi di getto e molte restano intrappolate fra le barre dei ferri di armatura. Questo costituisce un vero e proprio ostacolo al libero scorrimento del calcestruzzo fresco, un’ostruzione e l’inevitabile conclusione è segregazione e creazione di nidi di ghiaia.

Problemi di Balling del calcestruzzo (fonte Practically Concrete)

QUANDO IL CALCESTRUZZO NON E’ LA CAUSA

La scelta della classe di consistenza è stata appropriata?  (Si veda anche il mio post “La lavorabilità del calcestruzzo”) E’ sempre meglio optare per calcestruzzi fluidi e/o superfluidi se non addirittura autocompattanti (dettagli sui miei post “Self Compacting Concrete” e “Self Compacting Concrete – controlli e suggerimenti”) perché sono miscele più semplici da mettere in opera a motivo della loro progettazione, sono meno soggetti a segregazione, mentre i calcestruzzi più “duri” richiedono maggior impegno e abilità nella compattazione; il problema con le basse classi di lavorabilità, infatti, è che insistendo con la vibrazione si favorisce la formazione di nidi di ghiaia o vespai specialmente in corrispondenza degli angoli.

La scelta del diametro massimo degli aggregati è stata pertinente?

Segregazione negli spigoli della struttura in calcestruzzo (Fonte Practically Concrete)

A motivo del tanto ferro di armatura presente nelle strutture moderne, il rischio di “blocking” è piuttosto alto se il diametro massimo degli aggregati è troppo elevato. Inoltre se il copriferro non fosse sufficientemente spesso e/o le barre di armatura fossero legate fra loro come per esempio accade nel caso dei ferri di “chiamata” fra pilastri di diversi livelli, sarà davvero difficile per non dire impossibile che il calcestruzzo conservi la sua omogeneità, piuttosto, solo sabbia e cemento fluiranno attraverso bloccando o segregando la componente grossa.

Ferri armatura a vista (Fonte Practically Concrete)

Va inoltre aggiunto che se il calcestruzzo viene lasciato cadere da troppo in alto la segregazione è un risultato garantito. Quindi è sempre consigliabile “aiutare” il calcestruzzo gettandolo il più vicino possibile alla sua destinazione finale. Ciò può essere fatto per mezzo della betonpompa, di un tubo getto o di una rampa provvisoria. La caduta libera del calcestruzzo non dovrebbe mai eccedere i 50 cm. e solo SCC (si vedano anche i post “Self Compacting Concrete” e “Self Compacting Concrete – controlli e suggerimenti”) è in grado di fluire da un unico punto di getto per svariati metri senza fenomeni di segregazione. Tutti gli altri tipi di calcestruzzo devono essere “aiutati” a raggiungere ogni angolo della struttura usando specifici strumenti come quelli citati sopra.

… UNA BELLA RASATINA?

I nidi di ghiaia o vespai sono un punto di estrema debolezza attraverso cui tutti gli agenti aggressivi, in forma liquida e/o gassosa, provenienti dall’esterno, possono infiltrarsi molto velocemente (approfondimenti nel post “La durabilità del calcestruzzo”). Se i ferri di armatura restano scoperti la prematura e veloce corrosione sarà inevitabile. I nidi di ghiaia sono poi un punto di debolezza che espone le strutture a stress non considerati in fase di progettazione e calcolo. Quindi la risposta è NO! Una bella rasatina non è affatto una soluzione!

Questo articolo fa parte della collaborazione di INGENIO con Massimiliano Berti, un tecnico del settore che coniuga la sua conoscenza e passione per il calcestruzzo attraverso la pubblicazione di un suo BLOG internazionale dal titolo "PRACTICALLY CONCRETE". Con Massimiliano riprenderemo alcuni suoi post, lo coinvolgeremo in alcuni approfondimenti, e gli chiederemo, visto che risiede in Danimarca, anche qualche informazione su come il calcestruzzo è "trattato" nei Paesi nordici.