Cos'è il calcestruzzo.

Il calcestruzzo è un materiale composito costituito da:

Cemento;

Aggregati lapidei;
Acqua;
Additivi chimici;
Aggiunte minerali;


Questi materiali vengono miscelati mediante opportuni mescolatori a formare impasti più o meno fluidi e lavorabili in grado di prendere qualunque forma. Dopo la posa in opera il calcestruzzo inizia la presa e l'indurimento fino a diventare un solido con caratteristiche meccaniche di resistenza proprie. 

E’ il materiale più utilizzato nelle costruzioni. Ha trovato e trova tutt’ora largo impiego sia nell’edilizia abitativa e sia nelle opere infrastrutturali. Le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), sono il riferimento legislativo per tutto quel che concerne le costruzioni: in particolare l’intero capitolo 11 è dedicato ai materiali e prodotti per uso strutturale; tra questi troviamo ovviamente anche il calcestruzzo e i suoi componenti, con tutti i riferimenti e i rimandi alle relative norme. Come si potrà chiaramente leggere tutti i materiali per uso strutturale devono essere in possesso di marcatura CE. Il calcestruzzo come materiale composito non ha l’obbligo di marcatura CE, ma, il produttore di calcestruzzo, organizzato per produrre con processo industrializzato, deve dotarsi di un sistema di controllo permanente di controllo della produzione (FPC o Controllo di Produzione in Fabbrica). Detto sistema di controllo deve essere certificato da organismi terzi che siano autorizzati dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavoro Pubblici. Per quanto riguarda il calcestruzzo i riferimenti normativi sono: Le Linee Guida edite dal Servizio Tecnico Centrale del Servizio Superiore dei Lavori Pubblici, la Norma UNI EN 206-1:2006 e la UNI 11104:2004. Analizziamo più in dettaglio i vari componenti e le relative norme di riferimento.


Il cemento è un legante idraulico prodotto nei cementifici per cottura di calcare, marna ed altri componenti. Una volta prodotto il cemento si presenta sotto forma di polvere finissima, con granulometria che va da 10 a 100 micron. Si chiama legante idraulico perché dopo averlo miscelato con acqua s'innescano una serie di reazioni chimiche di idratazione i cui prodotti chimici conferiscono al materiale proprietà adesive, grazie all’indurimento della massa che da liquida diventa solida con il trascorrere del tempo. Le norme di riferimento sono le UNI EN 197/1 e UNI EN 197/2. Gli aggregati o inerti contribuiscono a formare l'ossatura del calcestruzzo in quanto vengono legati tra di loro dalla pasta cementizia.


Gli aggregati possono essere naturali o artificiali a seconda dell'origine. L'aggregato utilizzato per la confezione di calcestruzzi è composto generalmente da una sabbia fine con granulometria che va da 0 a 4 mm, e da una ghiaia con pezzatura più grossa con dimensioni dei granuli superiori a 4 mm. Quando viene utilizzata soltanto la sabbia non si parla più di calcestruzzo ma di malta. Le normative di riferimento sono le UNI EN 12620, UNI 8520 parte 1 e UNI 8520 parte 2. 


L'acqua svolge sia la funzione di idratare il cemento, per le reazioni di presa ed indurimento, e sia la funzione di rendere l'impasto fluido e lavorabile. Vedremo durante il corso che il rapporto acqua/cemento condiziona notevolmente la qualità del calcestruzzo ed è per questo che il dosaggio di acqua deve essere limitato e tenuto sotto controllo. Anche la qualità dell'acqua impiegata è fondamentale in quanto la presenza di alcuni componenti possono influenzare negativamente la qualità del calcestruzzo. Per l'acqua la norma di riferimento è la UNI EN 1008


Gli additivi sono prodotti chimici che vengono aggiunti in piccola quantità per conferire al calcestruzzo proprietà specifiche. Il loro avvento ha segnato una vera e propria evoluzione tecnologia; è proprio grazie a questi prodotti che oggi è possibile produrre calcestruzzi speciali quali gli “SCC”, o calcestruzzi auto compattanti, i calcestruzzi ad alte prestazioni ed alte resistenze ecc. Gli additivi di uso più comune sono i fluidificanti e i superfluidificanti, prodotti che aumentano la fluidità e la lavorabilità del calcestruzzo ed evitare ulteriori aggiunte di acqua. Ma ce ne sono di diversi tipi: riduttori d’acqua in genere, acceleranti o ritardanti di presa, areanti e schiumogeni, coadiuvanti di pompaggio, additivi antiritiro ecc. Le normative di riferimento per questi prodotti sono le UNI EN 934-3, UNI 934-6 e la serie UNI EN 480.


Per aggiunte minerali si intendono diversi costituenti di origine minerale, naturali o artificiali che migliorano alcune proprietà del calcestruzzo tra cui anche la resistenza meccanica a compressione. Questi costituenti secondari non sono molto diffusi nella produzione del calcestruzzo in quanto spesso sono già contenuti nei cementi di miscela molto diffusi negli ultimi vent’anni. Le aggiunte minerali che le normative vigenti consentono di impiegare sono: pozzolana naturale, calcare macinato, ceneri volanti, fumi di silice, loppa d’alto forno. Le aggiunte minerali esercitano un’azione detta “Pozzolanica” il che significa che reagiscono con l’idrossido di calcio - che si forma nel cemento nel corso dell’idratazione – per formare silicati idrati di calcio in grado di migliorare le caratteristiche di durabilità e resistenza meccanica. Anche le aggiunte minerali devono rispondere a requisiti stabiliti dalle normative quali ad esempio: la UNI EN 450 per la cenere volante, e UNI EN 13263 per i fumi di silice. 


Le fibre vengono utilizzate per rinforzare la matrice cementizia e migliorare la duttilità e la tenacità del calcestruzzo. In alcuni casi sono impiegati per confezionare calcestruzzi fibrorinforzati per la realizzazione di pavimentazioni industriali al fine di ridurre la propagazione delle fessure da ritiro igrometrico. Esistono varie tipologie di fibre che si differenziano per forma lunghezza e materiali impiegati ed ognuna utilizzata per scopi specifici.


Torna all'indice