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Pavimentazioni in calcestruzzo: dalla progettazione alla messa in opera con Mapei

Le soluzioni MAPEI per realizzare pavimentazioni industriali in calcestruzzo che durano nel tempo raccolte in un'intervista a Marco Paparella, Fibers Corporate Product Manager.


Gli additivi specifici MAPEI per pavimentazioni industriali in calcestruzzo

Ingenio

I Pavimenti Industriali sono opere con caratteristiche geometriche e prestazionali speciali, e questo richiede calcestruzzi studiati in modo apposito. Per esempio, devono essere in grado di poter essere estremamente fluidi, ma al tempo stesso non generare in fase di getto e stesa difficoltà agli operatori quali, ad esempio, problemi di ondulazione della superficie. Che tipo di soluzioni ha messo a punto MAPEI per questa specifica destinazione d’uso?

 

Marco Paparella

Prima di sviluppare le argomentazioni tecniche che andremo ad affrontare, mi piacerebbe iniziare sottolineando l’impegno che MAPEI ha messo in campo, con figure specializzate e prodotti dedicati, per approcciare con una nuova prospettiva il mondo delle pavimentazioni in calcestruzzo: CONCRETE FLOORING SOLUTION, la nuova struttura di MAPEI che offre prodotti e servizi dedicati a tutte le figure professionali impegnate nella realizzazione delle pavimentazioni industriali.

Le pavimentazioni industriali possono essere realizzate considerando differenti modalità di posa del calcestruzzo: possono essere previste lavorazioni completamente manuali, oppure una stesa meccanizzata con l’utilizzo di macchine laser screed. In funzione delle scelte operative adottate, viene definito anche la tipologia del calcestruzzo, valutando consistenze superfluide per una tipologia di stesa manuale o calcestruzzi meno lavorabili nel caso di utilizzo delle macchine laser screed.

MAPEI ha in tal senso studiato una serie di additivi per calcestruzzo, a base acrilica, specifici per pavimentazioni industriali (linea Dynamon Floor), appositamente formulati in relazione alle varie condizioni ambientali e di messa in opera del conglomerato, in grado di garantire omogeneità nell’idratazione del cemento e dei tempi di presa del materiale lungo l’intera sezione della lastra, oltre a limitarne la veloce essicazione superficiale; particolari determinanti al fine di evitare il famoso effetto “materasso” durante la lavorazione del materiale con le frattazzatrici e lisciatrici meccaniche.

 

Mapei: soluzioni e servizi per pavimentazioni industriali in calcestruzzo

 

Getti di calcestruzzo quando fa freddo: le soluzioni MAPEI per pavimenti industriali

Ingenio

Durante i climi invernali un tempo di indurimento troppo avanzato può comportare un ritardo eccessivo dell’avvio delle operazioni di frattazzatura, posa e incorporo dello spolvero, creando non pochi problemi per l’operatività delle squadre in cantiere, che possono comportare possibili difettosità successive nella pavimentazione. MAPEI propone delle soluzioni specifiche per questo problema e quali suggerimenti pratici potete fornire?

 

Marco Paparella

Sappiamo come la temperatura ambientale e la conseguente temperatura del calcestruzzo incidano direttamente sui tempi di inizio idratazione e fine presa del conglomerato.

Anche in questo caso MAPEI ha lavorato sulla formulazione degli additivi per calcestruzzi della linea Dynamon Floor, posati e lavorati in clima invernale, con l’introduzione di agenti specifici in grado di produrre un’importante accelerazione dei tempi di presa e di indurimento del calcestruzzo, mantenendo comunque un’umidità superficiale del materiale adeguata, che funga da promotore di adesione e di incorporo dell’indurente premiscelato al conglomerato.

Sotto questo aspetto MAPEI ha inoltre sviluppato specifiche formulazioni dei premiscelati della linea MAPETOP (indurenti superficiali) con l’impiego di additivi atti a garantire l’ottimale umidità e lavorabilità del prodotto durante le fasi di lisciatura e incorporo nella matrice cementizia della pavimentazione.

 

... e se il getto del calcestruzzo si esegue in estate?

Ingenio

Durante i climi estivi accade il problema contrario: una velocità di presa troppo alta può comportare a significative perdite di lavorabilità, e conseguentemente, ad aggiunte di acqua in cantiere (o più tecnicamente alla correzione della fluidità del calcestruzzo in cantiere per ottenere la lavorabilità richiesta…) Avete delle soluzioni specifiche per questo problema e quali suggerimenti pratici potete indicare?

 

Marco Paparella

Anche in questo caso MAPEI ha sviluppato, nell’ambito della linea additivi Dynamo Floor, delle formulazioni specifiche per climi estivi, che fossero in grado di garantire un lungo mantenimento della lavorabilità (al fine di eliminare le aggiunte di acqua in cantiere e la conseguente modifica del rapporto a/c di progetto della miscela) e, allo stesso tempo, di produrre un significativo sviluppo dei tempi di presa e di indurimento del calcestruzzo adeguati alle tempistiche di lavorazione della pavimentazione. MAPEI assiste il Preconfezionatore nella corretta formulazione del mix design, valutando le corrette tempistiche di lavorabilità della miscela in funzione delle temperature in gioco e dei tempi di fornitura e lavorazione del materiale in cantiere.

 

Ingenio

D’estate si aggiunge un problema, quello della prima stagionatura del calcestruzzo, operazione spesso non prevista dal progettista, non valutata dall’impresa, non richiesta dalla direzione lavori, e le conseguenze si vedono poi nel breve e medio termine. Cosa dovrebbe essere inserito a capitolato? Che soluzioni di prodotti e sistemi può fornire MAPEI al settore?

 

Marco Paparella

Mi permetto di sottolineare come le lavorazioni dedicate alla fase di stagionatura del calcestruzzo, nell’ottica di limitare la velocità di evaporazione dell’acqua d’impasto e quindi i ritiri in fase plastica del conglomerato, siano estremamente importante e delicate non solo per i getti realizzati in climi estivi, ma risultano determinanti alla buona riuscita della pavimentazione anche nelle condizioni ambientale che prevedono temperature fredde e secche.

Oggi, le classiche operazioni di protezione del getto, quali l’utilizzo di apposite barriere fisiche, possono essere sostituite con particolari prodotti stagionanti liquidi (curing compound) che permettono di operare in condizioni più agevoli e con tempistiche molto ridotte, ottenendo comunque ottimi risultati in termini di corretto mantenimento delle condizioni di umidità del calcestruzzo.

MAPEI, con gli stagionanti della linea MAPECURE, ha sviluppato una serie di prodotti di varia natura in differenti soluzioni chimiche, capaci di formare una sottilissima pellicola antievaporante e protettiva dalle azioni del sole e del vento, che vengono utilizzati in relazione alle diverse condizioni ambientali presenti in cantiere ed alle ulteriori lavorazioni e finiture previste sulla superficie della pavimentazione.

In particolare vorrei porre l’attenzione ad una specifica tecnologia sviluppata dall’Azienda- MAPECRETE FILM – che prevede l’utilizzo di un ritardante di evaporazione applicato sul calcestruzzo allo stato fresco, a getto appena avvenuto, per controllare e gestire al meglio i tempi di lavorazione della superficie della pavimentazione, fungendo altresì da coadiuvante di finitura.

Queste tecnologie sono frutto di un’esperienza e di un Know-how che MAPEI ha potuto sviluppare operando in tutti i maggiori mercati internazionali, coinvolgendo figure specializzate che lavorano in condizioni ambientali estremamente diverse e quindi con le più differenti necessità ed esigenze di carattere operativo.

 

Mapei: soluzioni e servizi per pavimentazioni industriali in calcestruzzo

 

Pavimentazioni in calcestruzzo soggette a cicli di gelo/disgelo

Ingenio

Per le pavimentazioni in calcestruzzo realizzate in zone che poi risentono dei problemi di cicli gelo/disgelo nella pratica comune vengono utilizzati calcestruzzi con aggiunta di prodotti aeranti o calcestruzzi con bassi rapporti acqua/cemento, anche con trattamenti superficiali. Non sempre però si tiene conto del fatto che durante l’inverno su queste pavimentazioni viene spesso sparso del sale disgelante a base di cloruri (sodio, calcio,…) e questo porta a fenomeni di rapido degrado della piastra. Cosa si dovrebbe fare per evitare questo problema?

 

Marco Paparella

Sappiamo bene, nell’ambito della tecnologia del calcestruzzo, quali siano i principi da adottare per la formulazione di miscele di calcestruzzo in grado di resistere all’esposizione dei cicli di gelo e disgelo del materiale:

  • limitare la microporosità capillare riducendo il rapporto acqua/cemento di progetto;
  • promuovere la formazione di bolle d’aria di grandi dimensioni nella matrice cementizia del conglomerato (con specifici additivi aeranti), per limitare le tensioni nei pori capillari dovute all’aumento di volume dell’acqua nel passaggio allo stato solido
  • utilizzare aggregati non gelivi in grado di resistere all’azione del ghiaccio.

Conosciamo altresì molto bene quali effetti negativi, in termini di durabilità della struttura, possa provocare la corrosione localizzata sui rinforzi strutturali in acciaio, promossa dai cloruri presenti nei sali disgelanti, normalmente utilizzati sulle pavimentazioni esterne.

L’utilizzo di calcestruzzi fibrorinforzati con fibre strutturali polimeriche può portare all’eliminazione dell’eventuale rete elettrosaldata superiore, riuscendo così ad aumentare sensibilmente l’altezza dello strato di copriferro e limitare fortemente l’effetto di propagazione dei cloruri nella sezione della lastra in cls. Nell’ambito dei servizi di progettazione strutturale della pavimentazione, MAPEI promuove l’utilizzo di FRC, confezionati con fibre polimeriche strutturali di propria produzione.

Inoltre, nell’ambito della gamma MAPECRETE relativa ai trattamenti superficiali, MAPEI ha sviluppato prodotti impregnanti, ideali per il trattamento idrofobico di lunga durata nel tempo del calcestruzzo, che grazie all’accentuata caratteristica di idrorepellenza, limitano notevolmente l’ingresso di acqua nella matrice cementizia del calcestruzzo, e quindi la penetrazione del cloruro disciolto in essa.

Tali trattamenti filmogeni sono quindi fortemente consigliati per strutture esposte agli ambienti marini o, nel caso specifico, a pavimentazioni esterne per le quali si presuma il contatto diretto con agenti disgelanti nel periodo invernale.

 

Fenomeno pop-out: le soluzioni MAPEI per evitare il problema

Ingenio

Uno dei problemi più importanti dei pavimenti industriali, da un punto di vista economico, è quello del fenomeno di pop out. Purtroppo si continua a sentire di pavimenti che hanno cominciato a «scoppiettare» e che presentano decine di microcrateri sulla superficie. Quali soluzioni si possono adottare per evitare questo problema?

 

Marco Paparella

Conosciamo molto bene quali siano le azioni di prevenzione necessarie al fine di limitare i gravi danni di natura tecnica ed economica generati dal fenomeno del pop-out:

  • evitare l’utilizzo di aggregati alcali reattivi, identificati geograficamente in specifiche zone del nostro territorio;
  • evitare l’utilizzo di leganti cementizi ricchi in alcali e promuovere di conseguenza l’impiego di cementi d’altoforno (tipo III) o pozzolanici (tipo IV) – evitare di mantenere a lungo la superficie della pavimentazione umida;
  • ricorrere a teli impermeabili di separazione tra la lastra in cls ed il sottofondo, per evitare la risalita capillare di acqua.

Sappiamo inoltre come i sali di Litio siano considerarti i prodotti più efficaci e maggiormente utilizzati nella inibizione della reazione alcali-aggregati.

MAPEI, nell’ambito della linea MAPECRETE, ha sviluppato una serie di prodotti a base di silicati di Litio per la realizzazione di trattamenti superficiali in grado di aumentare la durabilità della pavimentazione, di garantire prestazioni meccaniche più elevate per la parte corticale della stessa lastra oltre a migliorarne l’aspetto estetico limitando tra l’latro i fenomeni di efflorescenza del calcestruzzo.

 

Come contrastare il problema della delaminazione della superficie

Ingenio

Negli ultimi 20 anni, proprio in corrispondenza della diffusione dei prodotti a maggiore efficienza, è scoppiato il caso dei problemi di delaminazione delle superfici del pavimento industriale. Gli esperti evidenziano come il problema nasca principalmente da un errato mix design, mentre qualcuno riporta tra le cause anche le non corrette modalità di posa. In che modo la chimica dell’edilizia può essere di supporto per il contrasto del problema?

 

Marco Paparella

Lo studio specifico e dettagliato del mix design del calcestruzzo rappresenta uno dei passaggi fondamentali nel corretto sviluppo realizzativo della pavimentazione industriale. Caratterizzare la miscela in termini di consistenza e mantenimento della lavorabilità, tempi di inizio e fine presa, contenuto di aria inglobata e fenomeni di bleeding ed essudazione del conglomerato, consente di ottimizzare le tempistiche delle diverse fasi realizzative ed a limitare quindi le problematiche nella lavorazione superficiale degli spolveri.

MAPEI, con la propria struttura CONCRETE FLOORING SOLUTION, interviene dalla fase di prequalifica del calcestruzzo alla fase di getto in opera per ottimizzare l’utilizzo di fibre ed agenti chimici nella miscela ed in generale tutto il processo di realizzazione della pavimentazione. Non possiamo comunque tralasciare l’importanza dell’operatività della manovalanza in cantiere; uno studio accurato della miscela del cls deve essere necessariamente accompagnato da una cura particolare delle fasi e delle tempistiche di lavorazione.

 

Mapei: soluzioni e servizi per pavimentazioni industriali in calcestruzzo

 

Pavimenti industriali in calcestruzzo fibrorinforzato

Ingenio

Per ottenere pavimentazioni industriali ad alta tenacità, sempre più spesso è prescritto l’uso di fibre per calcestruzzo. Tipo, qualità e dosaggi, quanto sono determinanti? Quali soluzioni proponete al mercato?

 

Marco Paparella

MAPEI rappresenta oggi l’unico produttore nazionale di fibre polimeriche strutturali per calcestruzzo, oltre ad essere tra i primi anche a livello europeo. Nello stabilimento in provincia di Modena vengono prodotte fibre polimeriche con differenti caratteristiche fisico-meccaniche, studiate per diversi ambiti applicativi, dal tunneling alle pavimentazioni industriali.

MAPEI collabora inoltre con diverse Realtà Universitarie, nazionali ed internazionali, contribuendo con il proprio know-how e la propria esperienza allo sviluppo di progetti sperimentali volti alla ricerca di nuove tecnologie applicative nell’ambito dei calcestruzzi fibrorinforzati.

L’Azienda, soprattutto nei paesi del nord Europa, rappresenta un importante player anche nel mercato delle fibre in acciaio con le quali sviluppa la progettazione strutturale e tecnologica del calcestruzzo, per la realizzazione di pavimentazioni jointless.

Nell’ambito dei servizi offerti alle varie figure professionali coinvolte nello sviluppo e realizzazione della pavimentazione, MAPEI è in grado quindi di collaborare con il preconfezionatore e con il progettista, in fase di prequalifica del FRC, per verificare le caratteristiche di tenacità del calcestruzzo in funzione delle prestazioni meccaniche richieste in fase progettuale.

 

Verso un calcestruzzo sempre più sostenibile

Ingenio

Parliamo ora di calcestruzzi sostenibili. Riusciremo a ottenere soluzioni per produrre calcestruzzi a “emissioni zero”? Quali traguardi ha raggiunto MAPEI in tal senso, quali gli obiettivi futuri?

 

Marco Paparella

MAPEI pone da sempre il concetto di sostenibilità al centro del proprio sistema produttivo e commerciale, seguendo delle linee guida ben definite e investendo continuamente in ricerca e sviluppo di tecnologie indirizzate al costruire nel rispetto profondo dell’ambiente. In quello che sarà l’evoluzione dei cementi e conseguentemente dei calcestruzzi dei prossimi anni, nell’ottica delle “emissioni zero”, MAPEI si è impegnata nella formulazione di una famiglia di additivi in grado di interagire attivamente con queste nuove tipologie di leganti cementizi, garantendo caratteristiche dei calcestruzzi adeguate alla continua richiesta di prestazioni fisico-meccaniche elevate da parte dei progettisti.

MAPEI, con la nuova struttura CONCRETE FLOORING SOLUTIONS, rappresenta l’unica azienda in grado di garantire un servizio completo, fondato su tecnologie studiate per ogni fase realizzativa della pavimentazione industriale: dalla tecnologia del calcestruzzo, con gli additivi della linea Dynamon Floor e le fibre polimeriche strutturali della linea MAPEFIBRE, alla finitura superficiale con gli indurenti premiscelati della linea MAPETOP; dagli agenti stagionanti della linea MAPECURE, ai trattamenti superficiali della linea MAPECRETE; dai prodotti sigillanti della linea MAPEFLEX, al sistema per pavimentazioni senza giunti di contrazione MAPECRETE SYSTEM.

Servizi di progettazione strutturale, studio del mix design e controllo in corso d’opera delle caratteristiche del conglomerato con gli specialisti dei nostri Mobile Concrete Lab, dedicati a tutte le figure coinvolte nel processo di realizzazione dell’intervento.

 


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Chi è Mapei 

Fondata nel 1937 a Milano, Mapei è uno tra i maggiori produttori mondiali di prodotti chimici per l’edilizia e ha contribuito alla realizzazione delle più importanti opere architettoniche e infrastrutturali a livello globale. Con 90 consociate distribuite in 57 Paesi e 83 stabilimenti produttivi operanti in 36 nazioni, il Gruppo occupa oltre 10.500 dipendenti in tutto il mondo. Nell’anno 2019 il Gruppo Mapei ha registrato un fatturato consolidato di 2,8 miliardi di euro. Alla base del successo dell’azienda: la specializzazione, l’internazionalizzazione, la ricerca e sviluppo e la sostenibilità.