Studio della miscela di Cvc pompabile per la diga di Monti Nieddu in Italia

La diga di Monti Nieddu nel sud-ovest della Sardegna, fa parte di un progetto ad uso irriguo e idropotabile, in corso di realizzazione da parte di ASTALDI. La struttura principale è una diga a gravità alta 88 m, lunga 340 m, volume di calcestruzzo 0,5 Mm³, invaso 35 Mm³. Quale prima diga RCC costruita in Italia, era richiesto un calcestruzzo con elevate prestazioni, ovvero densità superiore a 2400 kN/m³, resistenza a compressione superiore a 20MPa a 90 giorni, bassa permeabilità per CCV, ridotto calore di idratazione, ecc. e con CCV con aggregato di 65 mm pompabile, per poterlo gettare a monte.

Per raggiungere tali obiettivi durante la progettazione della miscela è stata prestata particolare attenzione alla selezione degli aggregati, agli additivi, alla viscosità della miscela. Sono stati impiegati aggregati appartenenti a cinque classi granulometriche differenti, con specifica messa a punto di ogni curva granulometrica. L'uso di ceneri volanti è stato proposto per compensare cemento e materiale fino. È stata anche esaminata la sua influenza sugli aspetti termici.

Utilizzate miscele che prevedono l'utilizzo di ceneri volanti

Nel presente articolo è illustrata l’attività sperimentale condotta ai fini dell’individuazione della miscela di calcestruzzo CVC (Calcestruzzo Vibrato Convenzionale) da impiegare per la costruzione della diga di Monti Nieddu in corso di esecuzione in Italia, nel sud-ovest della Sardegna.

La diga è realizzata in calcestruzzo rullato (VRCC=330'000 m³), a meno del paramento di  monte realizzato in CVC (VCVC=120'000 m³), a cui è demandata la tenuta idraulica dell’opera. La diga ha un’altezza di 88 m ed una lunghezza in corrispondenza del coronamento di 360 m. Il volume invasato è di 35 Mm³. Le maggiori difficoltà riscontrate nell’attività condotta derivano dalle particolari condizioni climatiche caratterizzanti il sito di realizzazione dell’opera.

In particolare esso è caratterizzato per lunghi periodi dell’anno (da giugno fino a settembre) da temperature dell’aria mediamente superiori per gran parte della giornata a 30°C. In tale periodo, inoltre, il sito è caratterizzato da elevata ventosità accompagnata da aria secca con bassa umidità.

Tenendo conto di tali condizioni climatiche sfavorevoli con effetti negativi sia sulla lavorabilità delle miscele che sugli effetti termici derivanti da picchi di calore generati dalle reazioni di presa dei calcestruzzi, si è proceduto con la sperimentazione al fine di individuare miscele performanti in coerenza con le previsioni di progetto (alta densità, resistenza a compressione alta, bassa permeabilità) e con le verifiche termiche eseguite, tenendo conto delle severe condizioni ambientali (elevate temperatura ed aria secca) imposte al contorno.

Inoltre è stato necessario individuare un ulteriore miscela di CVC, aventi caratteristiche tali da poter essere pompata all’interno del corpo diga, nei punti dove non è possibile utilizzare i mezzi di trasporto usati di regola (autobetoniere, gru a torre).

Il conseguimento delle finalità richieste è stato ottenuto con l’impiego di miscele che prevedano l’utilizzo di ceneri volanti nonché distribuzioni granulometriche tali da poterne migliorare la lavorabilità nelle condizioni critiche sopra elencate. Nel seguito sono illustrate tutte le varie fasi della sperimentazione, i risultati e i responsi dei primi getti della diga.

Metodologia applicata per il progetto della miscela

Di seguito sono illustrati gli approfondimenti tecnici condotti per il miglioramento delle condizioni di lavorabilità della miscela, da mantenere per sufficiente tempo e in modo da garantire un’idonea messa in opera dei calcestruzzi anche in condizioni climatiche sfavorevoli.

Successivamente è illustrata la procedura sperimentale adottata per l’individuazione delle miscele ottimali.

Scelta delle classi granulometriche per CVC e RCC

Le particolari caratteristiche richieste dai calcestruzzi massivi RCC e CVC (alta densità e alta resistenza a compressione) hanno imposto l’impiego di inerte di grossa pezzatura con diametro massimo fino a 65 mm.

Per limitare l’impatto dell’opera sull’ambiente circostante, si è proceduto con una campagna preliminare di caratterizzazione degli inerti alluvionali, presenti lungo l’alveo del Rio Monti Nieddu e degli affluenti di pertinenza del futuro invaso, al fine di verificarne il loro impiego per la produzione di calcestruzzi.

La campagna di indagine effettuata ha consentito di verificare i requisiti di accettabilità secondo quanto disposto dalle normative di competenza (UNI 8520-2; EN 12620). In Tabella 1 si riporta una sintesi dei litotipi principali presenti nei depositi alluvionali di prelievo, con i relativi pesi dell’unità di volume e la resistenza a compressione monoassiale.

TABELLA 1: Caratterizzazione litologica dei depositi alluvionali del fiume Monti Nieddu e degli affluenti.

Il massimo addensamento delle miscele è stato ottenuto attraverso una distribuzione ottimale della composizione granulometrica degli aggregati secondo la curva cubica, convenzionalmente utilizzata per lo studio di miscele con diametro massimo degli aggregati maggiore di 65 mm. 

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La presente memoria è tratta da Italian Concrete Days - Aprile 2021

organizzati da aicap e CTE

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