GLI ADDITIVI E LE AGGIUNTE PER IL CALCESTRUZZO Dott. LUIGI ...

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Nel caso, invece, si desideri migliorare la resistenza ai cicli di gelo-disgelo, il maggior costo derivante dall’impiego di un additivo aerante dovrebbe essere confrontato con le maggiori spese di manutenzione alle quali il calcestruzzo non aerato sara certamente soggetto dopo un certo periodo di servizio. Ricordiamo, infine, che nei Paesi dove la tecnologia del calcestruzzo è notevolmente sviluppata (Francia, Giappone, USA, Germania) la percentuale di calcestruzzo additivato supera l’80% Si può, pertanto, affermare che l’additivo può essere considerato a tutti gli effetti il quarto componente del calcestruzzo. Le aggiunte minerali, invece, vengono normalmente introdotte nel calcestruzzo in quantità superiori rispetto al dosaggio medio adottato per gli adddivi sempre con lo scopo di migliorarne le caratteristiche quali ad esempio la pompabilità, il bleeding, la segregazione, ecc. In questa relazione parleremo solamente del comportamento della cenere volante e del fumo in silice sia sul calcestruzzo fresco che su quello indurito. Si fa, infine, un breve accenno anche alle loppe. 2. GLI ADDITIVI DEL CALCESTRUZZO 2.1 ADDITlVl ACCELERANTI-ANTIGELO Gli additivi acceleranti sono quelli che fanno aumentare la velocità di idratazione del cemento. Inoltre l’impiego dell’additivo accelerante consente, attraverso una variazione del suo dosaggio, di modificare, entro valori piuttosto ampi, i tempi di presa in relazione alle diverse esigenze. L’azione accelerante si esplica principalmente sulla idratazione con C3S (silicato tricalcico) principale costituente del cemento. Questa accelerazione comporta un aumento del contenuto di pasta cementizia (fig. 1), inoltre l’additivo accelerante riduce sia la velocità che la capacità di bleeding facendo diminuire la sedimentazione nel calcestruzzo. L’effetto più evidente ed anche più importante dal punto di vista pratico è quello esercitato dall’additivo accelerante sulla resistenza meccanica a compressione del calcestruzzo confezionato con diversi tipi di cemento (fig. 2). ln tutti i casi si può osservare un forte incremento delle resistenze meccaniche alle brevi stagionature che diminuisce gradualmente alle stagionature più lunghe. Aggiungiamo che normalmente gli additivi acceleranti esplicano anche un’azione antigelo sia perché provocano un limitato abbassamento del punto di gelo sia perché viene raggiunta più celermente una resistenza meccanica a compressione (5-6 N/mm2) sufficiente per resistere all’azione deleteria della prima gelata. In altre parole l’aggiunta di un additivo accelerante abbrevia quel periodo di tempo, compreso tra la presa ed il raggiungimento di 5-6 N/mm2, durante il quale gli effetti negativi della formazione del ghiaccio sarebbero particolarmente gravi. Ricordiamo, infine, che l’additivo accelerante influenza positivamente lo sviluppo del calore di idratazione della pasta cementizia soprattutto durante le prime ore di stagionatura.
2.2 ADDITIVI RITARDANTI Gli additivi ritardanti sono quelli la cui azione principale è quella di ritardare l’idratazione del cemento. L’aggiunta di un additivo ritardante ha lo scopo di rallentare la presa del cemento per conservare più a lungo la lavorabilità e consentire quindi un trasporto del calcestruzzo a lunga distanza soprattutto quando la temperatura è molto elevata. Naturalmente il ritardo dell’idratazione del cemento, necessario per allungare i tempi di presa, comporta un’abbassamento della resistenza meccanica del calcestruzzo alle brevi stagionature. Tuttavia, come si verifica anche per il ritardo provocato dalla bassa temperatura, alla riduzione iniziale segue un aumento della resistenza meccanica alle lunghe stagionature rispetto al calcestruzzo non additivato. In generale è possibile controllare l’entità del ritardo attraverso il dosaggio di additivo e a tale scopo è sempre consigliabile procedere a delle prove preliminari per verificare l’azione dell’additivo sul particolare cemento da impiegare e nelle condizioni sperimentali più vicine a quelle di lavoro (fig. 3). 2.3 ADDITIVI FLUIDIFICANTI Gli additivi fluidificanti sono definiti come quei prodotti che, aggiunti ad un impasto cementizio a pari rapporto acqua/cemento, ne aumentano la lavorabilità, oppure consentono di ridurre l’acqua di impasto a pari lavorabilità. In tal senso i fluidificanti possono essere intercambiabilmente chiamati riduttori d’acqua. Se si tiene presente che non esiste proprietà del calcestruzzo indurito che non venga migliorata dalla riduzione del rapporto A/C si può comprendere come questa categoria di additivi sia la più interessante per la tecnologia del calcestruzzo. D’altra parte, anche limitando l’analisi alla resistenza meccanica, si può osservare come qualsiasi valutazione di questa grandezza non abbia nessun significato pratico se non si tiene conto della lavorabilità dell’impasto: un calcestruzzo asciutto confezionato con un basso rapporto A/C è in grado di fornire un materiale meccanicamente resistente, solo a patto che sia costipato con un efficiente ed accurato sistema di compattazione. Ciò significa che l’aggiunta di un additivo fluidificante, senza che si riduca contemporaneamente il rapporto A/C, consente di ottenere un impasto per il quale è necessario un minor lavoro di compattazione; oppure a parità di lavoro di compattazione e di qualità della manodopera, si può aumentare l’affidabilità della struttura. Quest’ultimo aspetto del problema è particolarmente importante per il progettista soprattutto se si considera che sempre più frequentemente avviene che tra il luogo di progettazione e quello dove deve sorgere l’opera esiste una grande distanza e anzi, molto spesso, una rimarchevole differenza nelle condizioni ambientali, nella qualità di manodopera, nel tipo di problematiche riscontrabili in cantiere. L’importanza che gli operatori del settore delle costruzioni attribuiscono ormai alla lavorabilità dell’impasto è documentata dalla tendenza all’aumento dell’impiego di additivi fluidificanti rispetto a tutti gli altri e dal rapido sviluppo di altre categorie di additivi, i superfluidificanti e gli
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