Calcestruzzo: proprietà, rapporti additivi e controllo qualità

Il calcestruzzo è un materiale da costruzione ampiamente utilizzato, noto per la sua resistenza, durevolezza e versatilità. Ecco le proprietà principali del calcestruzzo, gli additivi più comuni utilizzati per migliorarle, i rapporti di additivazione consigliati e le misure di controllo 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 trazione, che è generalmente 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: facilità con cui il calcestruzzo può essere miscelato, posato, compattato e rifinito per ottenere la forma e la finitura desiderate.
5. Densità: massa per unità di volume del calcestruzzo, che influenza il suo peso e le proprietà strutturali.
6. Ritiro e scorrimento: variazioni di volume e deformazione nel tempo dovute 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 le loro funzioni:

1. Agenti riduttori d'acqua (superfluidificanti): migliorano la lavorabilità e riducono il contenuto d'acqua senza compromettere la resistenza.
2. Agenti aeranti: introdurre microscopiche bolle d'aria per migliorare la resistenza al gelo e allo scongelamento e la lavorabilità.
3. Ritardanti: ritardano il tempo di presa per consentire tempi più lunghi di trasporto, posizionamento e finitura.
4. Acceleratori: accelerano i tempi di presa, particolarmente utili in condizioni climatiche fredde.
5. Pozzolane (ad esempio, ceneri volanti, fumi di silice): migliorano la resistenza e la durata 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 di armatura dalla corrosione causata da ioni cloruro o carbonatazione.

Rapporti di 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 solitamente 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 qualità:

1. Collaudo dei materiali: eseguire test sulle materie prime (ad esempio aggregati, cemento, additivi) per garantire la conformità agli standard e alle specifiche pertinenti.
2. Dosaggio e miscelazione: utilizzare strumenti di pesatura e misurazione precisi per dosare i materiali e seguire le procedure di miscelazione appropriate per ottenere uniformità e consistenza.
3. Test di lavorabilità e consistenza: eseguire test di abbassamento, test di flusso o test reologici per valutare la lavorabilità e regolare le proporzioni della miscela secondo necessità.
4. Stagionatura: adottare metodi di stagionatura adeguati (ad esempio stagionatura umida, composti di stagionatura, membrane di stagionatura) per evitare l'essiccazione prematura e favorire l'idratazione.
5. Prova di resistenza: monitorare lo sviluppo della resistenza del calcestruzzo attraverso metodi di prova standard (ad esempio prove di resistenza alla compressione) a varie età per verificare la conformità ai requisiti di progettazione.
6. Programmi di garanzia/controllo qualità (QA/QC): stabilire programmi QA/QC che includano ispezioni regolari, documentazione e azioni correttive per garantire coerenza e aderenza alle specifiche.

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