IL CALCESTRUZZO
CONFEZIONATO CON FILLER CALCAREO
(Varietà Dolomitica - Cava La Pedicara)
RELAZIONE TECNICA
STUDIO TECNICO MP
MATTEO FELITTI
Architetto Strutturista (Scuola F.lli Pesenti) e Tecnologo del Calcestruzzo (ASCI)
I
IL CALCESTRUZZO
AUTOCOMPATTANTE
CONFEZIONATO CON FILLER CALCAREO
(Varietà Dolomitica - Cava La Pedicara)
1 INTRODUZIONE
Il termine calcestruzzi autocompattanti, in inglese Self-Compacting Concrete (SCC),
individua una categoria di conglomerati cementizi capaci di essere gettati all’interno
di una casseforma e di riempire qualsiasi angolo senza necessitare di alcuna forma di
compattazione o vibrazione esterna, facendo ricorso esclusivamente all’energia
impressa dal peso proprio del materiale.
Tali calcestruzzi oltre ad essere molto fluidi devono anche essere privi di
segregazione e confezionati con un basso rapporto acqua/cemento grazie alla
presenza di additivi superfluidificanti.
2 MIX-DESIGN DEGLI SCC
9 Il volume di aggregato grosso non deve superare 340 L per m3 ; questa
scelta facilita la capacità del calcestruzzo di passare attraverso armature
metalliche vicine;
9 Il volume di parti fini (cemento + filler calcareo ad esempio) deve essere
compreso tra 170 e 200 L per m3 ; questo quantitativo di pasta, in eccesso
rispetto ai calcestruzzi tradizionali, avvolge i granuli di inerte riducendone
la reciproca collisione e quindi il fenomeno del blocking;
9 Per garantire il movimento dell’ SCC, il volume di acqua diviso il volume
di parti fini deve essere compreso tra 0.85 e 1.2;
9 Per garantire la conservazione delle proprietà reologiche tipiche degli SCC
è necessario impiegare additivi superfluidificanti a base acrilica con
dosaggio di circa 1-1.5%;
9 Per ridurre il bleeding e la segregazione al minimo spesso vengono
impiegati additivi viscosizzanti.
3 IL FILLER CALCAREO ( e le sue varietà dolomitiche)
Le polveri finissime (filler) di natura calcarea vengono impiegate di routine nella
produzione del calcestruzzo autocompattante ove è necessario aumentare il volume di
pasta (acqua e materiale finissimo) a scapito dell’aggregato grosso. I dosaggi
dipendono molto dalla curva granulometrica e sono tipicamente comprese
nell’intervallo 100-230 Kg/mc. I filler calcarei, almeno in Italia, vengono preferiti
alla cenere volante nella produzione degli SCC in quanto essi presentano
caratteristiche chimico-fisiche e distribuzione granulometrica costante al variare delle
forniture oltre ad essere disponibili nell’intero arco dell’anno al contrario delle ceneri
volanti le cui caratteristiche subiscono sensibili variazioni con la fornitura e la loro
reperibilità nel periodo estivo può risultare difficoltosa. Per questo motivo, i filler
calcarei consentono di confezionare calcestruzzi che presentano una maggiore
costanza prestazionale senza dover modificare di volta in volta la ricetta, come
potrebbe, invece, richiedere l’impiego della cenere volante (anche se queste ultime, a
differenza dei filler calcarei, hanno attività pozzolanica a cui corrisponde, se in
aggiunta al cemento, un incremento di resistenza meccanica alle lunghe stagionature).
I filler calcarei vengono definiti, in accordo con la norma EN 206, come aggiunte
minerali di tipo I che includono quei materiali che non sono coinvolti nella reazione
con l’acqua e, pertanto, possono definirsi inerti.
4 ESEMPIO DI “RICETTA” PER UN SCC (Rck=55) CON FILLER
CALCAREO
¾ Cemento tipo CEM I 52.5 R = 400 Kg/mc
¾ Sabbia 0-5 = 1000 Kg/mc
¾ Graniglia 3-8 = 460 Kg/mc
¾ Graniglia 6-14 = 120 Kg/mc
¾ Filler calcareo (0-500 micron della cava La Pedicara) = 200 Kg/mc
¾ Superfluidificante acrilico = 5 litri
¾ Acqua = 180 litri
¾ Rapp. Acqua/cemento = 0.45
¾ Resistenza a compressione a 28 gg = 65 Mpa
Tale ricetta è stata proporzionata in laboratorio e provata in un impianto di
betonaggio per confezionare SCC molto performanti (per getti di elementi
prefabbricati).
APPENDICE “A”
: FOTO RELATIVE ALLA QUALIFICA DELL’SCC
CONFEZIONATO CON FILLER CALCAREO DELLA CAVA” LA PEDICARA”
SLUMP-FLOW = 650 mm – UNI 11041
U-BOX - ∆h = 15 mm – UNI 11044
V-FUNNEL = 12 sec – UNI 11042
J-RING - ∆Φ = 30 mm – UNI 11045
L-BOX – H2/H1 = 0,90 – UNI 11043
APPENDICE “B”
: COMPARAZIONE TRA UN CALCESTRUZZO
ORDINARIO SENZA FILLER (CLASSE DI CONSISTENZA S5) E L’SCC
CONFEZIONATO CON FILLER CALCAREO.
RESISTENZA A COMPRESSIONE
RITIRO IGROMETRICO
VISCOSITA’
5 CONCLUSIONI
Nei grafici precedenti sono state comparate due miscele di calcestruzzo. Con il tratto
rosso l’SCC con filler calcareo e con il tratto blu un calcestruzzo ordinario, senza
filler calcareo, in classe di consistenza S5.
Come si può notare la resistenza a compressione di un SCC con calcare di opportuna
finezza, in genere, è maggiore di un calcestruzzo ordinario (a parità di dosaggio di
cemento).
Si evince, inoltre, una diminuzione del ritiro e della viscosità.
II
IL CALCESTRUZZO
ORDINARIO
CONFEZIONATO CON FILLER ALCAREO
(Varietà Dolomitica - Cava La Pedicara)
1 INTRODUZIONE
Il calcestruzzo, come è noto, è un materiale da costruzione semi-lavorato in quanto
una volta prodotto, nell’impianto di betonaggio, mescolando le materie prime in
opportune proporzioni, necessita di una successiva lavorazione che consiste nella
posa in opera, nella compattazione e nella successiva maturazione umida dei getti.
Pertanto, le proprietà finali del calcestruzzo in opera saranno dipendenti sia dalla
qualità degli ingredienti impiegati e dal loro proporziona mento nell’impasto, ma
altresì saranno strettamente influenzate dalla messa in opera.
Oggi la moderna tecnologia, vede il calcestruzzo come un materiale high-tech le cui
prestazioni vengono progettate in base alle specifiche esigenze che ogni tipologia di
elemento strutturale richiede e che non sempre si identificano attraverso la mera
resistenza a compressione.
2 MIX-DESIGN
Il progetto della miscela si basa su alcune correlazioni sperimentali :
9 Il quantitativo di acqua che dipende dalla lavorabilità, dal tipo di inerte e dalla
presenza di additivi riduttori di acqua;
9 Il rapporto acqua/cemento (a/c) che dipende dalla resistenza meccanica del
calcestruzzo indurito (Rck), oltre che dal tipo e dalla classe del cemento;
9 Il rapporto acqua/cemento dipende anche dalla durabilità del calcestruzzo
indurito in relazione alla classe di esposizione ambientale;
9 Noto il quantitativo di acqua, dal rapporto a/c si ricava il dosaggio di cemento
e si calcola infine (trasformando tutto in volumi) il volume di inerti per
differenza attraverso un bilancio di volumi sottraendo al volume del
calcestruzzo (1 mc=1000 L) quelli degli altri ingredienti (cioè i volumi di
acqua, cemento ed aria);
9 Il volume totale di inerti viene ripartito in quello dei singoli inerti (per esempio
filler calcareo, sabbia e graniglie) in base alle curve granulometriche di questi
ultimi in base alla curva di riferimento prescelta (Fuller, Bolomey ecc.), come
si richiede per la combinazione ottimale dell’inerte. Infine i volumi di filler, di
sabbia e delle graniglie così ottenuti vengono convertiti nelle corrispondenti
masse (e quindi in Kg/mc).
3 IL FILLER CALCAREO (e le sue varietà dolomitiche)
I filler calcarei vengono utilizzati normalmente anche per la produzione di
calcestruzzi ordinari.
Il loro utilizzo è fortemente raccomandato quando il carente contenuto di frazioni
fini nelle sabbie è responsabile di una eccessiva tendenza dell’impasto a segregare e a
evidenziare acqua di bleeding sulla superficie dei getti. Per migliorare la reologia di
tali impasti il dosaggio di filler varia tra i 30 e i 100 Kg/mc.
Inoltre trovano impiego anche nei calcestruzzi pompati per migliorare il pompaggio e
minimizzare la segregazione. Infatti sabbie carenti di fini devono essere mescolate, ad
esempio, con filler calcareo per assicurare un quantitativo adeguato di malta cioè di
fluido che trasporta i solidi costituiti dall’inerte grosso in sospensione. Se si considera
il calcestruzzo un sistema bifasico costituito da malta ed inerti grossi, ci si può
rendere conto che solo la prima fase (la malta) è in realtà pompabile di per sé, mentre
la seconda lo diventa solo in presenza della prima.
4 ESEMPIO DI “RICETTA” PER UN CALCESTRUZZO (Rck=30)
ORDINARIO CONFEZIONATO CON FILLER CALCAREO
¾ Cemento tipo CEM II /A-LL 42.5 R = 290 Kg/mc
¾ Sabbia + due tipi di graniglie = 1850 Kg/mc
¾ Filler calcareo (0-500 micron della cava La Pedicara) = 60 Kg/mc
¾ Superfluidificante = 1,75 litri
¾ Acqua = 190 litri
¾ Rapp. Acqua/cemento = 0.66
¾ Resistenza media a compressione a 28 gg = 35 Mpa
Tale ricetta è stata proporzionata in laboratorio e provata in un impianto di
betonaggio per confezionare calcestruzzi ordinari pompabili.
Fine