Pavimentazioni in calcestruzzo: come prevenire e/o limitare la delaminazione coesiva

Cos'è il fenomeno della delaminazione

La delaminazione è definita come una zona di debolezza o separazione lungo un piano parallelo alla superficie del calcestruzzo causata da fattori legati ai materiali impiegati, alle lavorazioni e/o ambientali.

Questi fenomeni superficiali variano per tempistica di comparsa, dimensioni e profondità in relazione alla causa e altri fattori a seconda che si tratti di blistering, scaling, pop-out, delaminazione adesiva o delaminazione coesiva.

La prevalenza dei problemi di delaminazione coesiva è per lo più, se non esclusivamente, associata alle pavimentazioni con finitura lucida protratta ed è aumentata negli ultimi vent'anni, in seguito alla diffusione di moderni sistemi di finitura.

La lucidatura è l’ultima “passata” che serve per conferire lucentezza alla superficie in un momento in cui è già sufficientemente liscia per la destinazione d’uso industriale prevista. Questa fase avviene a molte ore di distanza dalle prime passate di frattazzatura. In passato è stata fatta molta confusione fra gli esperti del settore nella denominazione delle fasi operative confondendo l’operazione di frattazzatura con quella di finitura e viceversa. La comprensione dei meccanismi di delaminazione non può prescindere dalla conoscenza delle esatte fasi di lavorazione.

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Finiture meccanizzate dei pavimenti in calcestruzzo: definizione delle varie operazioni

La delaminazione del calcestruzzo è, infatti, cresciuta esponenzialmente con l’introduzione e la diffusione dell'uso di macchine uomo-a-bordo a partire dagli ultimi anni ’90.

Per comprendere il meccanismo responsabile della delaminazione del calcestruzzo, è necessario capire le caratteristiche che assume il calcestruzzo durante le lavorazioni e le tecniche utilizzate per la finitura delle pavimentazioni, poiché l'operazione di finitura produce sollecitazioni significative sulla superficie in un momento in cui, il calcestruzzo, non è in grado di sopportarle.

Senza tralasciare il fatto che, comunque, anche i calcestruzzi in generale, e specialmente quelli per le pavimentazioni, sono cambiati, laddove l’evoluzione degli additivi e le continue mutazioni dei cementi, soprattutto nella loro componente principale, hanno contribuito a generare un materiale composito sempre più sofisticato; basti pensare che 40 anni fa esistevano in commercio circa 4-5 tipi di cemento e oggi, con l’avvento anche dei cementi di nuova generazione, ne esistono, nel mondo, più di 200! Quindi, quando molti discutono di “rapporto acqua/cemento”, dovrebbero stare ben attenti di cosa effettivamente si tratta e di tutte le complesse sfumature che sono nate con l’avvento delle varie tipologie del cemento stesso.

Inoltre, se oltre a 200 cementi, ci fossero anche 200 tipi di acque … totalmente diverse tra loro? … Forse, non solo per questioni naturali, ma anche per tipologia di depurazione ai fini del riciclo e, sempre per il riciclo, per l’uso di normalissime vasche di decantazione, dove per conoscere le caratteristiche al momento del carico nell’impasto, si è nelle stesse condizioni di quando si “buttano i dadi” su un tavolo da gioco, aumentando notevolmente le variabili. Quindi, le tipologie di acqua, potrebbero non essere 200, ma qualche multiplo di 200 e, come se non bastasse quanto già riportato, si potrebbero avere quantitativi di parti fini, loro natura, tipologia, condizioni termo-igrometriche, presenza o meno di vento al momento dell’esecuzione, modalità di lavorazione, tipologia di attrezzature e macchine utilizzate per la finitura … si capisce benissimo quali potrebbero essere le difficoltà dello studio del fenomeno della delaminazione, che i cultori della materia tendono a spiegare scrivendo: “… lavorazioni di finitura in anticipo … o in ritardo …“, risolvendo il fenomeno più complesso delle pavimentazioni di calcestruzzo, troppo superficialmente e con notevole distacco dalla realtà dei fenomeni.

Le delaminazioni coesive

La delaminazione, per anni, è stata trattata marginalmente e mai citata in un documento normativo.

L’introduzione nella normativa nazionale, citando l’esistenza della “delaminazione coesiva” e … anche di quella “adesiva”, lo si deve alle “Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione ed il controllo delle pavimentazioni di calcestruzzo – CNR-DT 211/2014”, dove al paragrafo 11.4, si riporta quanto segue:

“La delaminazione è un fenomeno particolare che può interessare una pavimentazione in calcestruzzo che comporta il distacco localizzato della parte corticale della piastra di porzioni con spessore variabile da pochi millimetri a 1-2 cm e oltre.

Il fenomeno può essere suddiviso in due distinte modalità: delaminazione adesiva, con il distacco netto della parte di finitura riportata nelle operazioni terminali della lavorazione del calcestruzzo; delaminazione coesiva, con il distacco all’interno della matrice di calcestruzzo, nella sua parte superficiale, con spessori variabili fino a qualche centimetro.
Fenomeni di delaminazione localizzata possono essere accettati purché si proceda al ripristino delle condizioni originali.
(…).”

Una differenza sostanziale tra delaminazione adesiva e coesiva è la tempistica di comparsa della patologia, che è particolarmente diversa.

Le delaminazione adesiva si manifesta immediatamente dopo la finitura e, spesso, anche durante le operazioni di finitura, mentre, la comparsa di delaminazione coesiva, è necessaria l’essiccazione della superficie cui consegue una contrazione dimensionale che genera, inevitabilmente, una sollecitazione di trazione agli strati sottostanti. Per questo motivo la delaminazione coesiva si evidenzia anche dopo qualche settimana dalla realizzazione e dalla eventuale rimozione dei dispositivi di maturazione umida.

Altre caratteristiche peculiari della patologia sono le seguenti:

• assenza del fenomeno lungo i bordi o dove la finitura è stata realizzata a mano per assenza di sollecitazioni violente durante la finitura;
• geometria dei distacchi pseudo-circolari distanti fra loro. La loro distanza non segue, generalmente, una regola. Tuttavia, la concentrazione in una particolare zona, potrebbe ricondurre a particolari situazioni del materiale o delle condizioni realizzative;
• frequente presenza di fessure triple radiali a 120° generate dal centro del distacco sottostante (patologie maggiormente prossime alla superficie);
• suono a vuoto riscontrabile con “catena trascinata”, più il suono è acuto, più il fenomeno è sottile e superficiale; al contrario, un suono grave e ovattato, denota un distacco più profondo.

Quando la patologia si manifesta, le contrazioni superficiali conseguenti l’essiccazione si sono già esaurite. Di conseguenza una attenta analisi e classificazione della patologia esclude la sua ulteriore diffusione nel tempo.

Nota dei redattori:
Come si classifica una “delaminazione localizzata” così come contemplata nelle Linee Guida CNR DT-211?

Consiglio:
Fenomeni di delaminazione localizzata, cioè che sommando le loro singole superfici totalizzano un’estensione circa dell’1% del totale di ogni lotto di getto, possono essere accettati purché si proceda al ripristino delle condizioni originali.

Ora, allo stato attuale delle conoscenze e anche con l’avvento di nuove e sofisticate attrezzature di laboratorio, si è avuta la possibilità di entrare in modo più scientifico nel fenomeno e incominciare a isolare certe cause, che negli anni scorsi venivano totalmente ignorate.

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