Il cemento
Il cemento è un legante idraulico che a contatto con l’acqua fa presa e indurisce legando gli aggregati in un’unica massa compatta. In Italia la Norma UNI EN 197-1 regola i requisiti composizionali, prestazionali (classe di resistenza in MPa) e produttivi; sono previsti 5 tipi di cemento (da I a V), 27 sottotipi e 3+3 classi di resistenza: 32,5-42,5-52,5 ciascuna riportante la lettera N (indurimento normale) o R (rapido). Quali sono i costituenti principali? Clinker di cemento Portland, gesso, pozzolane naturali ed artificiali, loppe granulate d’alto forno, calcari. La Norma impone che sulla confezione compaia un codice alfanumerico costituito da: sigla CEM, tipo, sottotipo, classe di resistenza e tipo di indurimento (N o R). Per esempio, il codice del cemento Portland 325, a resistenza iniziale ordinaria, è: CEM I 32,5 N.
Gli aggregati per il confezionamento del calcestruzzo
Gli aggregati sono materiali granulari che costituiscono l’ossatura del calcestruzzo, costituendone circa l'80% del peso. Migliorano le proprietà meccaniche, riducono la quantità di cemento nell'impasto e il calore di idratazione e quindi del ritiro, riducono il costo totale del calcestruzzo. Gli aggregati sono elementi lapidei (sabbie e ghiaie) provenienti da giacimenti naturali, dalla frantumazione delle rocce o sottoprodotti di altri processi industriali o dalla demolizione di strutture esistenti. Gli aggregati condizionano tutte le proprietà del calcestruzzo da quelle reologiche a quelle meccaniche, dalle resistenze alla durabilità delle strutture e alle qualità estetiche della superficie dei getti. Gli aggregati per calcestruzzi destinati ad usi strutturali devono essere provvisti di marcatura CE in accordo al D.M. 11/04/2007 e i requisiti minimi fissati dalla UNI 8520/2 e dalla UNI EN 12620.
L'acqua d'impasto per il calcestruzzo
Anche l’acqua di impasto, attraverso il rapporto acqua cemento, determina la qualità del calcestruzzo. La Norma UNI EN 1008 ne individua i requisiti di accettazione. Gli esami chimici hanno lo scopo di escludere la presenza di sostanze nocive, quali inquinanti organici o acidi, causa di alterazioni delle reazioni chimiche con il cemento. Quando disponibile, l’acqua d’impasto più sicura è, quindi, quella potabile. Il colore e l'odore non sono criteri sufficienti per stabilirne la qualità. L'acqua nell'impasto assolve quindi alle seguenti funzioni: - generare la reazione di idratazione del legante cementizio che trasformerà la miscela aggregati più cemento in un solido compatto e resistente; - conferire al calcestruzzo le necessarie caratteristiche di lavorabilità all'interno dei casseri che daranno la forma al manufatto da realizzare.
Composizione del calcestruzzo
L'impasto del calcestruzzo si basa sul quantitativo di acqua per metro cubo, cioè sul rapporto acqua cemento (A/C), funzione del tipo di manufatto da realizzare, della posa in opera, delle resistenze meccaniche da ottenere. Ad esempio, ipotizzando un calcestruzzo fresco, costipato e vibrato, con peso specifico di 2.400 Kg/m3, un dosaggio di cemento di 300 Kg/m3, un A/C=0,50 (quindi un contenuto d’acqua di 150 litri), si avrà che la massa totale degli aggregati sarà pari a: 2.400-300-150=1.950 Kg/m3. Un tale misto granulometrico conterrà quindi diverse tipologie di aggregati nelle corrette proporzioni, cioè quelle scelte in base alla più idonea granulometria. In definitiva, la composizione di un metro cubo di calcestruzzo può essere così costituita: Cemento Kg 300; Acqua (A/C=0,50) Kg 150; Aggregati di pezzatura: grossa 20% (30/20 mm) Kg 390; media 20% (20/10 mm) Kg 390; piccola 30% (10/5 mm) Kg 585; sabbia 30% (5/0 mm) Kg 585; per una massa totale del calcestruzzo in opera di Kg 2.400.
