Calcestruzzo: proprietà, rapporti di additivi e controllo di qualità

Il calcestruzzo è un materiale da costruzione ampiamente utilizzato noto per la sua resistenza, durata e versatilità. Ecco le proprietà chiave del calcestruzzo, gli additivi comuni utilizzati per migliorare queste proprietà, i rapporti additivi consigliati e le misure di controllo della qualità:

Proprietà del calcestruzzo:

1. Resistenza alla compressione: capacità del calcestruzzo di resistere ai carichi assiali, misurata in libbre per pollice quadrato (psi) o megapascal (MPa).
2. Resistenza alla trazione: capacità del calcestruzzo di resistere alle forze di tensione, che generalmente è molto inferiore alla resistenza alla compressione.
3. Durabilità: resistenza del calcestruzzo agli agenti atmosferici, agli attacchi chimici, all'abrasione e ad altre forme di deterioramento nel tempo.
4. Lavorabilità: la facilità con cui il calcestruzzo può essere miscelato, posizionato, compattato e rifinito per ottenere la forma e la finitura desiderate.
5. Densità: la massa per unità di volume del calcestruzzo, che ne influenza il peso e le proprietà strutturali.
6. Ritiro e scorrimento: cambiamenti di volume e deformazione nel tempo dovuti all'essiccazione, alle fluttuazioni di temperatura e ai carichi sostenuti.
7. Permeabilità: capacità del calcestruzzo di resistere al passaggio di acqua, gas e altre sostanze attraverso i suoi pori e capillari.

Additivi comuni e loro funzioni:

1. Agenti riducenti l'acqua (superfluidificanti): migliorano la lavorabilità e riducono il contenuto di acqua senza sacrificare la resistenza.
2. Agenti che trasportano l'aria: introducono microscopiche bolle d'aria per migliorare la resistenza al gelo-disgelo e la lavorabilità.
3. Rallentatori: ritardano il tempo di impostazione per consentire tempi di trasporto, posizionamento e finitura più lunghi.
4. Acceleratori: accelerano i tempi di presa, particolarmente utili in condizioni climatiche fredde.
5. Pozzolane (ad es. Ceneri volanti, fumi di silice): migliorano la resistenza, la durabilità e riducono la permeabilità reagendo con l'idrossido di calcio per formare ulteriori composti cementizi.
6. Fibre (ad esempio, acciaio, sintetiche): migliorano la resistenza alle crepe, agli urti e alla trazione.
7. Inibitori di corrosione: proteggono le barre d'armatura dalla corrosione causata da ioni cloruro o carbonatazione.

Rapporti additivi consigliati:

• I rapporti specifici degli additivi dipendono da fattori quali le proprietà desiderate del calcestruzzo, le condizioni ambientali e i requisiti del progetto.
• I rapporti sono generalmente espressi come percentuale del peso del cemento o del peso totale della miscela di calcestruzzo.
• I dosaggi devono essere determinati in base a test di laboratorio, miscele di prova e criteri di prestazione.

Misure di controllo della qualità:

1. Test sui materiali: condurre test sulle materie prime (ad esempio, aggregati, cemento, additivi) per garantire la conformità agli standard e alle specifiche pertinenti.
2. Dosaggio e miscelazione: utilizzare apparecchiature di pesatura e misurazione accurate per dosare i materiali e seguire le procedure di miscelazione adeguate per ottenere uniformità e consistenza.
3. Test di lavorabilità e consistenza: eseguire test di slump, test di flusso o test reologici per valutare la lavorabilità e regolare le proporzioni della miscela secondo necessità.
4. Indurimento: implementare metodi di indurimento adeguati (ad es. indurimento in ambiente umido, composti indurenti, membrane indurenti) per prevenire l'essiccazione prematura e favorire l'idratazione.
5. Test di resistenza: monitorare lo sviluppo della resistenza del calcestruzzo attraverso metodi di prova standard (ad esempio, test di resistenza alla compressione) a varie età per verificare la conformità ai requisiti di progettazione.
6. Programmi di assicurazione qualità/controllo qualità (QA/QC): stabilire programmi QA/QC che includano ispezioni regolari, documentazione e azioni correttive per garantire coerenza e aderenza alle specifiche.

Comprendendo le proprietà del calcestruzzo, selezionando gli additivi appropriati, controllando i rapporti degli additivi e implementando misure di controllo della qualità, i costruttori possono produrre calcestruzzo di alta qualità che soddisfa i requisiti prestazionali e migliora la durabilità e la longevità delle strutture.