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L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
“MESSA IN OPERA, COMPATTAZIONE E STAGIONATURA DEL CALCESTRUZZO ”
Prof. Ing. Luigi Coppola
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO
FACOLTA ’ DI INGEGNERIA
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
STRUTTURE DUREVOLI E LIVELLI DI SICUREZZA PRESTABILITI
• calcolare accuratamente le sezioni e le percentuali di armatura;• definire gli spessori di copriferro e i particolari costruttivi;• prescrivere correttamente il calcestruzzo in relaz ione alle esigenze strutturali e di durabilità; • affiancare in fase di direzione lavori, uno stringe nte controllo durante l ’esecuzione dell ’opera;• le caratteristiche elasto-meccaniche del conglomera to cementizio in opera non devono essere compromesse durante le o perazioni di posa in opera, di compattazione e di maturazione de i getti effettuati dall ’impresa esecutrice.
NECESSARIO, MA NON SUFFICIENTE
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
CONCEZIONE DELLA
STRUTTURA
SCELTA MATERIALI
DETTAGLI COSTRUTTIVI
PROGETTISTA
Verifica preliminare
Accettazione Controllo durante
l’esecuzioneD.L.
ESECUZIONE IMPRESA
STRUTTURE DUREVOLI E LIVELLI DI SICUREZZA PRESTABILITI
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
FATTORI INFLUENZANTI
1. Preparazione dei casseri e da un loro corretto posizionamento;
2. Adeguata preparazione delle superfici contro cui effettuare il getto;
3. Corretta predisposizione della gabbia di armatura;
PRIMA DEL GETTO
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FATTORI INFLUENZANTI
1. Posa in opera che garantisca un riempimento omogeneo dei casseri evitando la separazione degliingredienti che costituiscono il calcestruzzo;
2. Efficace compattazione dei getti finalizzata all’eliminazione di vuoti e bolle d ’aria e tesa ad ottenere per il calcestruzzo in opera la massima densità possibile compatibilmente con i sistemi di compattazione disponibili;
DURANTE IL GETTO
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FATTORI INFLUENZANTI
1. Efficace protezione dei getti nelle ore e nei gio rni successivi alla posa in opera per impedire una precoce evapora zione di acqua dal conglomerato verso l ’ambiente esterno evitando la comparsa di dannosi quadri fessurativi;
2. Maturazione adeguata per raggiungere le prestazio ni elasto-meccaniche dell ’elemento strutturale compatibilmente con le condizioni climatiche esistenti in cantiere al fine di procedere ad un disarmo e una successiva messa in servizio de lle strut-ture in totale sicurezza.
FINE DEL GETTO
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PREPARAZIONE DEI CASSERI
BEN FISSATI PER EVITARE CHE, SOPRATTUTTOCON CALCESTRUZZI SUPERFLUIDI E DIELEVATA COESIONE, POSSANO SUBIREFENOMENI DI “GALLEGGIAMENTO ”;RIGIDITÀ SUFFICIENTE A SOPPORTARE LASPINTA DEL CALCESTRUZZO DURANTE LAFASE DI POSA IN OPERA E DI SUCCESSIVACOMPATTAZIONE DEI GETTI SENZA SUBIREDEFORMAZIONI SIGNIFICATIVE ATTRAVERSOPUNTELLI E OPPORTUNI SISTEMI DICONTROVENTAMENTO.
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SPINTA SUI CASSERI
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SPINTA SUI CASSERI
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TENUTA DEI CASSERI
PERFETTA (soprattutto se impiegati calcestruzzi molto fluidi e di scarsa coesione)
EVITARE PERDITA DI PASTA DI CEMENTO IN CORRISPONDENZA
DELLE GIUNZIONI
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PERDITA DI BOIACCA IN CORRISPONDENZA DEL PUNTO DI
GIUNZIONE DI UNA CASSERATURA CON FORMAZIONE DI NIDI DI GHIAIA
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CONSEGUENZE
� DIFETTI ESTETICI per la struttura incalcestruzzo, che si presenterà con gliaggregati a vista nella zona interessata;
� ECCESSIVA POROSITÀ costituita damacropori di dimensioni millimetriche
COMPROMISSIONE DELLA DURABILITÀ della struttura vista la relativa facilità con cui le
sostanze aggressive potranno, attraverso di essi, raggiungere le armature per corroderle.
A.2 – PERDITA DI BOIACCA
A.2 – PERDITA DI BOIACCA
A.2 – PERDITA DI BOIACCA
A.2 – PERDITA DI BOIACCA
A.2 – PERDITA DI BOIACCA
A.2 – PERDITA DI BOIACCA
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CALCESTRUZZI FACCIAVISTA
EVITARE CHE LA SUPERFICIE DEL CASSERO SIA INQUINATA DA
TRACCE DI SPORCO, DI TERRICCIO O DI GHIACCIO.
comparsa di difetti più o meno evidenti in forma di macchie o di variazioni di tonalità del colore del
calcestruzzo
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
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CALCESTRUZZI FACCIAVISTA
EVITARE DI IMPIEGARE CASSERI DI MATERIALE DIVERSO;
Nel caso di casseri di legno, EVITARE DIALTERNARE TAVOLE NUOVE CON QUELLEGIÀ UTILIZZATE. Il diverso assorbimento dilegni di più o meno giovani, infatti, produceevidenti variazioni di colore del faccia-vistadelle strutture
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VARIAZIONI DEL COLORE DEL FACCIAVISTA DI UNA STRUTTURA IN CALCESTRUZZO PER EFFETTO DEL
DIVERSO ASSORBIMENTO DELLE TAVOLE DI LEGNO COSTITUENTI IL CASSERO.
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
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MACCHIE ANTIESTETICHE
EVITARE LA COMPARSA DI ANTIESTETICHE MACCHIE SULLA SUPERFICIE DEL CALCESTRUZZO
APPLICARE , soprattutto sui casseri poco assorbenti (es. acciaio,materiale plastico, cartone rigido
internamente rivestiti da una pellicola di politene ) il QUANTITATIVO DI DISARMANTE APPENA
SUFFICIENTE A GARANTIRE UN OMOGENEO E COMPLETO RICOPRIMENTO DELLA
SUPERFICIE DEL CASSERO.
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MACCHIE ANTIESTETICHE
UN ECCESSO DI DISARMANTE, NON POTENDO ESSERE ASSORBITO DAL
CASSERO, A CAUSA DEL SUO RIDOTTO ASSORBIMENTO, VERREBBE A ESSERE TRASCINATO SULLA SUPERFICIE DEL
CALCESTRUZZO CON LA CONSEGUENTE COMPARSA DI MACCHIE
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MACCHIATURE E VARIAZIONI DI COLORE SULLA SUPERFICIE A CAUSA DEL DISARMANTE
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
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EVITARE INCONVENIENTI
DOPO L’APPLICAZIONE A SPRUZZO OA PENNELLO DEL DISARMANTE,PROVVEDERE MEDIANTE UN PANNOALLA RIMOZIONE DEL QUANTITATIVODI OLIO IN ECCESSO SULLASUPERFICIE DEL CASSERO.
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PREVENZIONE INCONVENIENTI
EFFETTUARE DELLE PROVE PER VERIFICARE LA COMPATIBILITÀ DEL DISARMANTE CON IL TIPO DI CASSERO CHE SI INTENDE UTILIZZARE; generalmente ciò non avviene quando si prevede di utilizzare casseri in legno assorbenti o semiassorbenti.
PRIMA DEL GETTO
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PREVENZIONE INCONVENIENTI
L ’ ALTEZZA DI CADUTA LIBERA DELCONGLOMERATO RISULTI LA MINOREPOSSIBILE. In questo modo, l ’aria puòfuoriuscire più facilmente dal calcestruzzonon essendo schiacciata verso il “piededell ’elemento strutturale ”, come, invece,avviene quando l’altezza di caduta diventarilevante (> 3 m).
DURANTE IL GETTO
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RIPRESE DI GETTO
La continuità strutturale viene garantita siadalle armature di collegamento (ferri diripresa), sia, soprattutto, da una correttaesecuzione della ripresa di getto checonsenta al calcestruzzo fresco di costituireun insieme monolitico con la porzione distruttura o di elemento strutturale giàrealizzata e costituita, quindi, diconglomerato indurito .
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RIPRESE DI GETTO
Il problema della ripresa di getto si pone anchenella realizzazione di un determinato elementostrutturale di dimensioni rilevanti, in cui non èpossibile ultimare l ’opera con continuità edoccorre procedere a delle interruzioni (per ilsopraggiungere della notte o del finesettimana) per un periodo di tempo superiorea quello di fine presa del calcestruzzo (dalle 6alle 18 ore a seconda del tipo di calcestruzzo edella temperatura ambientale
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REALIZZAZIONE DI UNA FONDAZIONE A PLATEA DI GRANDE ESTENSIONE SUPERFICIALE. SI NOTI LA PORZIONE DI STR UTTURA
DI CALCESTRUZZO GIÀ INDURITO (QUELLA RICOPERTA CON FOGLIO DI POLITENE) E QUELLA IN CORSO DI REALIZZAZI ONE.
A.11 – RIPRESE DI GETTO
A.11 – RIPRESE DI GETTO
A.11 – RIPRESE DI GETTO
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CORRETTA RIPRESA DI GETTO
NON SOTTRAGGA ACQUA AL CALCESTRUZZO FRESCO
LA SUPERFICIE DI CALCESTRUZZO GIÀ INDURITO FUNGA DA “CONTROCASSERO”:
SUFFICIENTE RESISTENZA A TRAZIONE SUPERFICIALE
ADEGUATA RUGOSITÀ SUPERFICIALE per consentire una corretta ripartizione degli sforzi tangenziali grazie a ll’effetto meccanico di ancoraggio
PRIVA DI SOSTANZE CHE IMPEDISCANO, OSTACOLINO O INFICINO L’ADESIONE DEL CALCESTRUZZO FRESCO A QUELLO INDURITO
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SUPERFICIE DEI GETTI
STRATO CORTICALE
Spessore pari a qualche mm, poco resistente. Costit uito quasi esclusivamente da pasta di cemento di scadente qual ità per effetto della naturale e fisiologica risalita di acqua ( bleeding ) verso la superficie del getto quando il calcestruzzo è ancor a plastico
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SUPERFICIE DEI GETTI
lo strato corticale delle strutture in calcestruzzo a svilu ppoprevalentemente orizzontale (solette, pavimenti ecc.) pu ò evidenziareanche una serie di cavillature diffuse per ritiro plastico c ausatedall ’eccessiva evaporazione di acqua.
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RIPRESE DI GETTO
SUPERFICIE CON ASPERITÀ DI ALMENO
5 mm.
DEMOLIRE STRATO CORTICALE
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RIPRESE DI GETTO - DOPO SCARIFICA
Sulla superficie del getto è presente del materialeincoerente in forma di una patina di polvere, perciò si rendenecessaria un ’operazione di pulizia per la sua rimozioneche, generalmente, deve essere effettuata con ariacompressa.
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RIPRESE – PRIMA DEL GETTO
irrorare con acqua le superfici del substrato in calcestruzzo per evitare chequesto sottragga acqua al conglomerato fresco, visto che po trebbe risultaredeleteria per la riduzione del grado di idratazione del calce struzzo, per lacontrazione del conglomerato fresco con conseguente possib ilità diformazione di fessure e, infine, per la possibile bruciatura del conglomeratoall’interfaccia con il substrato che pregiudicherebbe l ’adesione tra i due.L’eventuale acqua in eccesso sulla superficie del substrato p rima del gettodovrà essere eliminata mediante stracci umidi oppure con ar ia compressa.
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FACCIAVISTA - VERTICALI
1. NASCONDERE LA RIPRESA DI GETTO,anche perché la colorazione delcalcestruzzo delle porzioni di strutturarealizzate in giorni distinti è semprediversa;
2. GARANTIRE CHE LA RIPRESA si presenticome una linea retta PERFETTAMENTEORIZZONTALE
E’ IMPOSSIBILE
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RIPRESA DI GETTO DI UN MURO PERIMETRALE DI UN VASCA IN UN IMPIANTO DI RAFFREDDAMENTO. SI NOTI LA MANCANZA DI MONOLITICITÀ TRA LE DUE PORZIONI
DI STRUTTURA.
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EVIDENTE DIFETTOSITÀ SUPERFICIALE IN CORRISPONDENZA DELLA RIPRESA DI GETTO
ALL ’ATTACCO PARAPETTO -SOLETTA RAMPANTE.
A.11 – RIPRESE DI GETTO
A.11 – RIPRESE DI GETTO
A.11 – RIPRESE DI GETTO
A.11 – RIPRESE DI GETTO
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
A.1 - MACCHIE E ALTERAZIONI CROMATICHE
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PERDITA DI BOIACCA PER DIFETTO DI TENUTA DEL CASSERO IN CORRISPONDENZA DI UNA
RIPRESA DI GETTO.
NUOVO GETTO
CASSERO
RIPRESA DI GETTO
PORZIONE DI STRUTTURA GIÁ REALIZZATA
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EVITARE INCOVENIENTI
Al fine di evitare questi inconvenientie alla luce della pratica impossibilitàdi nascondere la superficie di ripresaè opportuno evidenziarla ricorrendoalla predisposizione di profili sullasuperficie interna del cassero prima diprocedere alla realizzazione del getto
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CORRETTA PREDISPOSIZIONE DEI PROFILI PER LA REALIZZAZIONE DELLE RIPRESE DI GETTO.
CASSEROPROFILO
RIPRESA DI GETTO
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PREDISPOSIZIONE ARMATURE
CORRETTA PREDISPOSIZIONE DELLE ARMATURE NEL CASSERO
GARANTIRE I PREFISSATI LIVELLI :1. Sicurezza strutturali;
2. Durabilità;3. Protezione al fuoco delle opere
PRIMA DEL GETTO
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ERRORE
NELLE STRUTTURE A SVILUPPO PREVALENTEMENTE ORIZZONTALE DAL POSIZIONAMENTO DELLA GABBIA
DI ARMATURA DIRETTAMENTE CONTRO LA SUPERFICIE INFERIORE DEL CASSERO
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VISTA DELL ’INTRADOSSO DI UNA TRAVE. SI NOTI LA STAFFA DIRETTAMENTE APPOGGIATA SUL
CASSERO TOTALMENTE PRIVA DI COPRIFERRO.
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RIDUZIONE COPRIFERRO
1. Espone le ARMATURE AL RISCHIO PRECOCEDI CORROSIONE per il breve tragitto che lesostanze aggressive (anidride carbonica,cloruro e ossigeno) debbono effettuare primadi raggiungere il ferro d’armatura;
2. RESISTENZA AL FUOCO dell ’ elementostrutturale può risultare GRAVEMENTECOMPROMESSA.
3. RIDUZIONE CARATTERISTICHESTRUTTURALI
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SCELTA DIAMETRI ARMATURA
Nella progettazione strutturale la scelta deidiametri delle armature e della lorodisposizione non dovrebbe prescinderedalla possibilità che durante il getto si possain qualsiasi zona inserire il vibratore aimmersione al fine di conseguire unacorretta compattazione dei getti in tutti ipunti della struttura.
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SCELTA DIAMETRI ARMATURA
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POSA IN OPERA
Il calcestruzzo è un materiale eterogeneo chepresenta, allorquando non viene correttamentemanipolato, una naturale tendenza a“ SMISCELARSI ” cioè a separarsi nei variingredienti (acqua, cemento e aggregati) che locostituiscono : questo difetto intrinseco, vieneidentificato con il termine diSEGREGAZIONE
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SEGREGAZIONE
Durante il trasporto del calcestruzzo su stradesconnesse e piene di buchi come possonoessere quelle di cantiere
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BETONIERE
Il trasporto avviene in autobetoniere provviste diuna BOTTE RUOTANTE CHE MANTIENE INCOSTANTE AGITAZIONE L’IMPASTO al fine diprevenire la separazione degli aggregati grossiche, altrimenti, tenderebbero a depositarsi sulfondo mentre l ’acqua e la pasta di cementorifluirebbero verso la superficie
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BETONIERA
1. Riduzione della dispersione dei valori di resistenza acompressione;
2. Incremento della resistenza caratteristica delmateriale.
ARRIVO DELL ’AUTOBETONIERA IN CANTIERE
MISCELARE IL CALCESTRUZZO ALLA MASSIMA VELOCITÀ PER ALMENO 2 ÷ 5 MINUTI
MIGLIORARE OMOGENEITÀ DEL CONGLOMERATO
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SCARICO
DALLA BOTTE il calcestruzzo può esserescaricato :
1. DIRETTAMENTE NEI CASSERI mediantescivoli e canalette;
2. ALL ’ INTERNO DI GROSSI RECIPIENTI(cassoni o benne) da cui verràsuccessivamente gettato nellecasseforme;
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SCARICO
IL CALCESTRUZZO MESSO IN OPERA MEDIANTE POMPA
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POSA IN OPERA DEL CALCESTRUZZO MEDIANTE POMPA
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SCARICO
all’innesco della pompa, per favorire l’azione nella fase più delicata, è necessario
LUBRIFICARE I TUBI CON UNA MALTA MOLTO RICCA DI CEMENTO.
IL CALCESTRUZZO MESSO IN OPERA MEDIANTE POMPA
EVITARE SEGREGAZIONE
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CALCESTRUZZI POMPABILI
PROPRIETA’ REOLOGICHEcalcestruzzo costituito da due fasi, di cui una trasp ortata (l ’aggregato)
AUMENTARE IL VOLUME DI PASTA FINO A CIRCA 300-350 l
(acqua, aria, cemento, aggiunte minerali o inerti e frazione di sabbia di dimensioni inferiori a 0.125 mm)
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SEGREGAZIONE
getto del calcestruzzo per la realizzazione di elementi ver ticali dinotevole altezza (es. muri di sostegno, le pareti di taglio e i settiverticali di modesto spessore, le pile da ponte e i pali di fon dazione dinotevole profondità.
CALCESTRUZZO ALL ’USCITA DEL MEZZO DI TRASPORTO O DI CONVOGLIAMENTO OMOGENEO E COESO
POSA IN OPERA ALL ’INTERNO DEI CASSERI IN MANIERA ERRONEA
SEGREGAZIONE
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SEGREGAZIONE
CALCESTRUZZO ALL ’USCITA DEL MEZZO DI TRASPORTO O DI CONVOGLIAMENTO OMOGENEO E COESO
SEGREGAZIONE
• altezza di caduta libera del conglomerato per raggiungere il fondo del cassero;
• urto del calcestruzzo contro i ferri di armatura
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RIMBALZO CONTRO FERRI ARMATURA
Aggregati grossi tendono a separarsi dalla pastae a causa della maggiore dimensione e della piùelevata massa volumica − rispetto alla pasta dicemento − raggiungono il fondo del casseroprima degli altri ingredienti, accumulandosi edando origine a zone particolarmente ricche diaggregato grosso che prendono il nome diVESPAI O NIDI DI GHIAIA
A.10 – VESPAI E NIDI DI GHIAIA
A.10 – VESPAI E NIDI DI GHIAIA
A.10 – VESPAI E NIDI DI GHIAIA
A.10 – VESPAI E NIDI DI GHIAIA
A.10 – VESPAI E NIDI DI GHIAIA
A.10 – VESPAI E NIDI DI GHIAIA
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SEGREGAZIONE
CALCESTRUZZO ALL ’USCITA DEL MEZZO DI TRASPORTO O DI CONVOGLIAMENTO OMOGENEO E COESO
SEGREGAZIONE
• Lasciato cadere su un piano inclinato;• Gettato all ’interno di una cassaforma suborizzontale;
• Gettato contro le pareti verticali del cassero.
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TIPICI ERRORI
SEGREGAZIONE
TUBO GETTO
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ALTEZZA DI CADUTA ERRATA
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15 – 20 cm
MODALITA’ DI GETTO
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200 mm
40 mm
COPRIFERRO
10+10=20 mm
ARMATURASPAZIO DISPONIBILE
80mm
diametro esterno del tubo pompa su autobetoniera =1 10mmdiametro esterno su pompa autocarrata = 125mm
VALORI INCOMPATIBILI CON
LO SPAZIO A DISPOSIZIONE TRA
LE ARMATURE INTERNE AL CASSERO.
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CONVOGLIATORI
IMBUTO con un gambodi lunghezza variabile da 1.5a 3.5 metri − a secondadell ’ altezza dell ’ elementoda gettare − che possaconvogliare il calcestruzzoal centro della cassaformaevitando che ci siacollisione dell ’impasto conla gabbia di armatura e lesponde dei casseri
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CONVOGLIATORI
Dotare la parteterminale del tubo o delcassone di unmanicotto di plasticadeformabile,
“PROBOSCIDE”,nel gergo di cantiere, disezione tale da poterloinserire all ’ internodella cassaforma
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CONVOGLIATORI
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SEGREGAZIONE
� problema di natura estetica;� riduce sia i livelli di sicurezza delle strutture� riduce la resistenza nei confronti delle
sollecitazioni aggressive ambientali;� riduce la resistenza al fuoco degli elementi e
delle opere nel loro complesso
ERRONEA POSA IN OPERA
LA SEGREGAZIONE DURANTE LA POSA DEVE ESSERE ACCURATAMENTE ELIMINATA
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DOPO L’INTRUDUZIONE NEI CASSERI
CURARE LA STESURA
• un perfetto inglobamento delle barre d ’armature • espellere tutta l ’aria intrappolata accidentalmente nei getti
COMPLETO RIEMPIMENTOEFFICACE COMPATTAZIONE
MASSIMA DENSITÀ POSSIBILE
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CORRETTA COMPATTAZIONE
valore massimo raggiungibile per la tensione di rottura a
compressione
RESISTENZA
CALCESTRUZZO
IN OPERA
RESISTENZA
CALCESTRUZZO
CUBETTI≈
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Rcm,opera > 85% Rcm,progetto
(N/mm2)
NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI D.M. 14.01.2008
11.2.6 CONTROLLO DELLA RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO IN OPERA
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
Rck,opera > 85% Rck,progetto
(N/mm2)
NORMA EUROPEA EN 13791
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LAVORABILITA ’
La facilità con cui l ’ impasto si lasciaintrodurre nelle casseforme e stendere nelcassero e con cui lo stesso occupa qualsiasispazio all ’ interno della forma e avvolge learmature, nonché la facilità con cui si riescesia ad espellere l ’aria dal suo interno sia acompattarlo
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LAVORABILITA’ E TIPO DI STRUTTURA
LA LAVORABILITÀ RICHIESTA per effettuarecon estrema semplicità il getto delcalcestruzzo NON È IDENTICA PER TUTTE LETIPOLOGIE DI STRUTTURE, in quanto ledifficoltà di stesa e di compattazione nonsono uguali in tutti i possibili contesti che siritrovano nei cantieri edili.
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LAVORABILITA ’ AL GETTO
MESSA IN
OPERA
TIPOLOGIA
STRUTTURA
MODALITA’ DI
COMPATTAZIONE
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DIVERSE ESIGENZE
REALIZZAZIONE DI ELEMENTI A SVILUPPO
SUB-ORIZZONTALE(rampe di accesso, travi
inclinate, etc.)
CALCESTRUZZO MOLTO FLUIDO
STRUTTURA PARTICOLARMENTE
CONGESTIONATA DALLE ARMATURE (es. getto di un
basamento di una pressa per lo stampaggio di lamiere)
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CASSERI SCORREVOLI
LASER SCREED
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
DENSITA’ DEI FERRI DI ARMATURA
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METODI DI MISURA
In accordo con la UNI EN 206-1 la lavorabilità delcalcestruzzo può essere misurata mediante:
� DIAMETRO DI SPANDIMENTO;� ABBASSAMENTO AL CONO DI ABRAMS� INDICE DI COMPATTABILITÀ� TEMPO DI VEBÈ (solo per strutture acasseri scorrevoli)
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
DIAMETRO DI SPANDIMENTO
La prova di spandimento è valida per valori compresitra 340 mm e 620 mm, al di fuori di tale intervallo laconsistenza del calcestruzzo è tale da rendereinadatta la misurazione. Oltre tali limiti si consiglia,come anche riportato nella norma UNI EN 206-1, diutilizzare altri metodi. Inoltre, non può essereapplicata a calcestruzzi cellulari, senza fini o con D maxmaggiore di 63 mm . Questa prova determina laconsistenza del calcestruzzo fresco mediante lamisurazione del diametro assunto da una focaccia dicalcestruzzo sottoposta a 15 colpi inferti da unatavola a scosse
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
APPARECCHIATURA
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
ESECUZIONE DELLA PROVA
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DEL DIAMETRO DI SPANDIMENTO
CLASSE DI CONSISTENZA
DIAMETRO DI SPANDIMENTO (mm)
F1 ≤ 340F2 350 ÷ 410F3 420 ÷ 480F4 490 ÷ 550F5 560 ÷ 620F6 ≥ 630
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
SLUMP ABBASSAMENTO AL CONO DI ABRAMS
Sicuramente la misura più diffusa in Italiaper la lavorabilità del calcestruzzo èrappresentata dall ’ abbassamento al conodi Abrams determinata introducendo ilconglomerato in un tronco di cono inacciaio (base inferiore 200 mm, basesuperiore 100 mm, altezza 300 mm) che, ariempimento avvenuto, viene sollevato .L ’ abbassamento della focaccia rispettoall’altezza iniziale prende il nome di slump .
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APPARECCHIATURA
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ESECUZIONE DELLA PROVA
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25 colpi ogni strato
30 c
m10 cm
20 cm
1. Si riempie il cono in tre strati
2. Si solleva il cono 3. Si misura l ’abbassamento del calcestruzzo (SLUMP)
4 cm
Impasto asciutto
9 cm
Impasto plastico
16-20 cm
Impasto fluido
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CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DELL’ABBASSAMENTO AL CONO DI
ABRAMSCLASSE DI
CONSISTENZAABBASSAMENTO AL CONO DI
ABRAMS (SLUMP) in mm
S1 10 ÷ 40S2 50 ÷ 90S3 100 ÷ 150S4 160 ÷ 210S5 > 210
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INDICE DI COMPATTABILITA’ - WALZ
La misura della lavorabilità può essere effettuataanche tramite l ’apparecchiatura di Walz. Essa consistedi un recipiente prismatico di base quadrata (200 x 200mm) e di 400 mm di altezza in cui viene introdotto ilcalcestruzzo. Dopo aver rasato il conglomerato ineccesso, mediante un vibratore ad ago si procede acompattare il calcestruzzo che, per effettodell ’espulsione dell ’aria contenuta al suo interno, siabbassa rispetto al bordo superiore del recipiente.Maggiore è l ’ abbassamento minore risulterà lalavorabilità dell ’ impasto per la più elevata energiaspesa nel compattare fino alla completa espulsionedell ’aria dal calcestruzzo.
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APPARECCHIATURA
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ESECUZIONE DELLA PROVA
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20 cm
1. Si riempie il recipiente senza assestare
2. Si misura s dopo l’assestamento
h1
= 40
cm
20 cm
h2
s
ESECUZIONE DELLA PROVA
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INDICE DI COMPATTABILITA ’
L’indice di compattabilità, c, è dato da
Il risultato si esprime con due cifre decimali. Per s è pari a 0 l ’indice di compattabilità risulta uguale a 1 e individua in so stanza un conglomerato che non ha bisogno durante la posa in opera di alcu na vibrazione.
h1 = altezza interna del contenitore in mm (400 mm)s = valore medio, al millimetro più vicino, delle q uattro
distanze tra la superficie del calcestruzzo compattato ed i bordi superiori del contenitore
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CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DELL’INDICE DI COMPATTABILITÀ O DI WALZ
CLASSE DI CONSISTENZA
INDICE DI COMPATTABILITA ’ O DI WALZ
C0 > 1.46C1 1.46 ÷ 1.26C2 1.25 ÷ 1.11C3 1.10 ÷ 1.04
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TEMPO DI VEBE’
La prova di Vebè è valida per tempi di Vebècompresi tra 5s e 30s, al di fuori di tale intervallola consistenza del calcestruzzo è tale da rendereinadatta la misurazione. Oltre tali limiti siconsiglia, come suggerito dalla norma UNI EN206-1, di utilizzare altri metodi. Inoltre non puòessere applicata a calcestruzzi con Dmax > 63mm.La prova, eseguibile sia in laboratorio che incantiere, è ideale per la misurazione dellalavorabilità su calcestruzzi asciutti (detti anche aconsistenza di terra umida) contraddistinti dauna bassa lavorabilità.
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ESECUZIONE DELLA PROVA
30 c
m
26 cm
1. Consistometro di Vébé 2. Si riempie il cono e poi lo si toglie
Ast
a gr
adua
ta
Lastra di vetro
Tavola vibrante 3000 vib/min
Cilindro
Cono di Abrams
38 cm
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ESECUZIONE DELLA PROVA
3. Si appoggia sul campione la lastra di vetro 4. Si vibra fino a che il campione
si è spianato sulla lastra
Sec.
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CLASSI DI CONSISTENZA IN FUNZIONE DEL TEMPO DI VEBE’
CLASSE DI CONSISTENZA TEMPO DI VEBE’
V0 ≥ 31V1 30 ÷ 21V2 20 ÷ 11V3 10 ÷ 6V4 5 ÷ 3
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TEMPO VEBE’
E’ indicato per calcestruzzi molto asciutti per iquali si richiede una resistenza « al verde »capace di garantire un « autosostentamento delgetto » come avviene nei manufatti estrusi, neimanufatti sformati subito dopo il riempimentodello stampo o nelle pavimentazioni a casseriscorrevoli.
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DISTANZA CHE IL CALCESTRUZZO
DEVE RAGGIUNGEREDAL PUNTO DIINTRODUZIONE NEL CASSERO
LAVORABILIT ÀAL
GETTO
MODALITÀ DIPOSA
IN OPERA
SISTEMI DI COMPATTAZIONE
DISPONIBILI
ACCESSIBILITÀMEZZI DI POSA
ECOMPATTAZIONE
GEOMETRIAELEMENTO
STRUTTURALE
DENSITÀFERRI
DI ARMATURA
METODODI
SFORMATURA
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SCELTA DELLA LAVORABILITA ’
Come si può notare, quindi, la lavorabilità includediversi fattori alcuni dei quali di pertinenza specificadell ’impresa e legati alla logistica di cantiere, altri,invece, sono connessi con l ’elemento strutturalevero e proprio e attengono ai parametri progettualicioè alla forma e alla geometria della sezione e allatipologia di armatura (diametro dei ferri,disposizione e densità) che sono di pertinenza delprogettista e, conseguentemente, della direzionelavori.
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DISTANZA
In alcune situazioni, per la difficoltà di accesso all’elemento da realizzare, il calcestruzzo può essere introdotto in pochi e limitati punti. Ad
esempio in ristrutturazione di strutture esistenti p er un aumento dell ’altezza di un solaio con un sovraspessore da realizzarsi all ’intradosso
dell ’impalcato.
LAVORABILITA ’
DISTANZA DA PERCORRERE
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DIMENSIONI
Riducendo la sezione si ha un incremento della perc entuale di armatura, ma anche una minore possibilità di poter accedere con i
mezzi di posa, e con il tubo getto in particolare, all’interno del cassero. Ad esempio nella realizzazione di paretine di piccolo
spessore, nelle pareti di taglio nei nuclei degli a scensori, ma anche negli interventi di ristrutturazione che prevedono ringrossi strutturali di pile o di travi esistenti e per elementi prefabb ricati (si pensi alle ali
delle travi di copertura o agli elementi di collega mento tra le travi principali che a causa del ridottissimo spessore (2 -4 cm) vengono
denominati “volatili ”);
LAVORABILITA ’
DIMENSIONE SEZIONI STRUTTURALI
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DENSITA’ DEI FERRI
la difficoltà del getto aumenta quando il calcestru zzo deve fluire in spazi congestionati dai ferri come avvien e, ad
esempio, nelle travi a spessore o anche in corrispo ndenza dei nodi dove confluiscono più elementi strutturali e d ove, quindi,
l’intreccio di ferro diventa così complicato da poter pregiudicare il flusso del conglomerato se questo n on
possiede una lavorabilità adeguata.
LAVORABILITA ’DENSITA’ DEI
FERRI
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DENSITA’ DEI FERRI
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POSSIBILITA’ DI VIBRARE
Questo aspetto coinvolge sia i sistemi di vibrazion e disponibili, che la reale possibilità di utilizzarl i durante
l’esecuzione delle opere. L ’efficacia della compattazione dipende fondamentalmente sia dalla possibilità di p oter
introdurre questi vibratori nella massa del calcest ruzzo, che dalla perizia con cui le maestranze effettuano l ’operazione di
compattazione (tempi di vibrazione, distanza massim a tra punti di introduzione dell ’ago, etc.).
LAVORABILITA ’POSSIBILITA ’ DI
VIBRARE
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TIPOLOGIA STRUTTURA
E’ il caso dei pavimenti in calcestruzzo realizzati con macchinari “laser screed ” ,
oppure delle strutture a casseri rampanti per le quali, per la particolare tipologia della
lavorazione, vengono impiegati conglomerati di consistenza fluida.
LAVORABILITA ’TIPOLOGIA DI STRUTTURA
SUGGERIMENTI SULLA LAVORABILITÀ DEL CALCESTRUZZO AL MOMENTO DELLA REALIZZAZIONE DEL GETTO PER DIVERSE
TIPOLOGIE ED ELEMENTI DI STRUTTURE.MANUFATTI ESTRUSI V4
PAVIMENTI A CASSERI SCORREVOLI V4
STRUTTURE A CASSERI RAMPANTI S3/C2
PAVIMENTAZIONI REALIZZATE CON TECNICA “LASER SCREED” S3/C2
FONDAZIONI A PLINTO, TRAVE ROVESCIA O A PLATEA S4/C3
MURI DI VANI INTERRATI S4/C3
PALI DI FONDAZIONE S4/C3
PILASTRI S4/C3
TRAVI EMERGENTI E A SPESSORE DI SOLAIO S5/F5
TRAVI INCLINATE DI TETTI A FALDE S4/F5
SOLETTE RAMPANTI DI SCALE S3-S4/C2-C3
SOLETTE S4-S5/C3-F5
PARETI DI TAGLIO E NUCLEI ASCENSORE S4-S5/C3/F5
PAVIMENTAZIONE CON STESA MANUALE E LISCIATURA ASTAGGIA VIBRANTE S5/F5
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LAVORABILITA ’ NELLE SPECIFICHE DI CAPITOLATO
La lavorabilità al momento del gettorappresenta uno dei requisiti fondamentali cheil progettista deve indicare nella prescrizionedi capitolato che riguarda il conglomeratocementizio
N.T.C. – D.M. 14/01/2008 - § 11.2.1
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Il progettista salvo rare eccezioni rappresentateda situazioni ove per la scelta della consistenzadiventa vincolante la logistica di cantiere, devedefinire nelle specifiche di capitolato il livello dilavorabilità ottimale per il calcestruzzo dautilizzarsi nella realizzazione dei vari elementistrutturali che compongono l’opera.
LAVORABILITA ’ NELLE SPECIFICHE DI CAPITOLATO
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SCELTA DELLA LAVORABILITA’
La scelta della lavorabilità non può esseredemandata dal progettista (o dalla direzionelavori) ad altra figura perché in tale evenienza ilrischio che tale scelta venga effettuata non sullabase dei parametri discussi in precedenza(progettuali ed esecutivi), ma su mereconsiderazioni di costo del calcestruzzo è moltoelevato .
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ORDINE ERRATO
S3/F3
S5/F5
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RIAGGIUNTE DI ACQUA
Al ricevimento del calcestruzzo in cantiere, per la s ua scarsa lavorabilità, è altrettanto alto il rischio che le
maestranze, accortesi della pratica impossibilità si a di poter procedere ad un efficace riempimento delle
casseforme che di vibrare, procedano ad una richies ta di riaggiunta di acqua in autobetoniera
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RIAGGIUNTE DI ACQUA
� aumento del rapporto a/c;� scadimento delle prestazioni del calcestruzzo
sia allo stato fresco, peggiorandone latendenza alla segregazione, che allo statoindurito per l ’aumento della porosità;
� diminuzione della resistenza meccanica acompressione;
� diminuzione della durabilità del conglomerato .
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PENALIZZAZIONE RESISTENZA
La penalizzazione di resistenza è tanto maggiore quanto più elevata è
l’aggiunta di acqua che a sua volta è tanto più elevata quanto minore è la
consistenza del calcestruzzo all ’arrivo in cantiere
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RIAGGIUNTA D’ACQUA E LAVORABILITÀ FINALE CONSEGUITA IN FUNZIONE DELLA CLASSE DI CONSISTENZA INIZIALE DEL CONGLOMERATO
CLASSE DI CONSISTENZA
INIZIALE
RIAGGIUNTA DIACQUA (Kg/m 3)
CLASSE DI CONSISTENZA
FINALE
S2 15 ÷ 20 S3
S2 25 ÷ 30 S4
S3 6 ÷ 8 S4
S3 10 ÷ 15 S5
S4 4 ÷ 5 S5
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sia conglomerati scadenti che calcestruzzi potenzialmente di ottima qualità per il basso
rapporto acqua/cemento iniziale.
PENALIZZAZIONE RESISTENZA
10 Kg ACQUA RIAGGIUNTA /m 3
PENALIZZAZIONE RESISTENZA MECCANICA A COMPRESSIONE ≈ 6 ÷ 8 %
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ATTESA AUTOBETONIERA
Anche nel caso di cantieri, dove per una scarsa organizzazione, si costringe le autobetoniere ad una
LUNGA ATTESA prima di poter scaricare il conglomerato.
ACQUA RIAGGIUNTA
acqua necessaria per ripristinare la lavorabilità p refissata per l’impasto al momento del getto aumenta quanto più lun go è il tempo
di attesa e quanto più elevata è la temperatura del calcestruzzo
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TEMPI DI ATTESA MAX
60 MINUTI DALL ’ARRIVO DELL’AUTOMEZZO IN CANTIERE (max 90 minuti dalla produzione
dell ’impasto nell ’impianto)
con temperature superiori a 27 ° - 30°C max 60 minuti dalla produzione dell ’impasto
nell ’impianto
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COMPATTAZIONE
ASSOGGETTARE IL CONGLOMERATO AD UNA FORZA VIBRANTE, PRODOTTA DALLA ROTAZIONE DI UNA MASSA
ECCENTRICA, DI OPPORTUNA AMPIEZZA E VIBRAZIONE CHE CONSENTA DI
EFFETTUARE UN COMPLETO RIEMPIMENTO DELLE CASSEFORME
ESPELLENDO NEL CONTEMPO L ’ARIA CONTENUTA NELL ’IMPASTO
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SISTEMI DI VIBRAZIONE
il più diffuso sul cantiere è quello cosiddetto A IMMERSIONE (o ad ago) basato su una testa vibrante di forma cilindrica che viene annegata nel conglomerato. Altri sistemi di compattazione includono I VIBRATORI DISPOSTI SULLA SUPERFICIE ESTERNA DELLE CASSEFORME : la vibrazione, conseguente, dei casseri viene trasmessa alla massa del conglomerato favorendo l ’espulsione dell ’aria in eccesso verso l’esterno del getto.
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SISTEMI DI VIBRAZIONE
Nella realizzazione di pavimentazioni industriali in calcestruzzo vengono utilizzate STAGGE VIBRANTI costituite da un elemento piatto in acciaio che viene fatto scorrere sulla superficie del calcestruzzo che viene vibrata e lisciata grazie al movimento di un eccentrico.
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STAGGE VIBRANTI
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FASI DELLA VIBRAZIONE
SI ASSESTA
diminuisce di volume per effetto dell ’eliminazione dei vuoti macroscopici.
Questo effetto è poco evidente nei calcestruzzi superfluidi, mentre assume una
importante rilevanza nei conglomerati asciutti o a consistenza di terra umida;
1
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FASI DELLA VIBRAZIONE
LIQUEFAZIONE DELLA PASTA
calcestruzzo assume l ’aspetto di una massa fusa che avvolge i granuli lapidei di
dimensioni maggiori, ingloba le barre d’armatura e in generale procede ad un
completo riempimento degli stampi;
2
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FASI DELLA VIBRAZIONE
ESPULSIONE DELL ’ARIA
prolungando opportunamente la vibrazione si procede alla fase di espulsione dell ’aria
dall ’impasto.
3
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SCOPO DELLA VIBRAZIONE
ELIMINARE TUTTA L ’ARIA IN ECCESSO
MASSIMA DENSITÀ PER IL CONGLOMERATO
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FINE VIBRAZIONE
Il processo di vibrazione si deve ritenere concluso allorquando pur continuando a vibrare
non si registra alcun significativo incremento della massa volumica del calcestruzzo.
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MODI DI VIBRARE/GETTARE
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MODI DI VIBRARE
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CONSEGUENZE
Queste due operazioni favorirebbero :
1. L’accumulo di acqua di bleeding al di sotto dei ferri;
2. Riduzione dell ’aderenza acciaio -calcestruzzo;
3. Comparsa di antiestetiche macchie e striature sulla superficie del manufatto
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STRIATURE SULLA SUPERFICIE DEI GETTI PER ERRATA POSA IN OPERA E
COMPATTAZIONE DEL CALCESTRUZZO.
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MODI DI VIBRARE
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DISTANZA PUNTI INSERIMENTO
la distanza tra due punti contigui di introduzione del vibratore nel calcestruzzo
deve essere ≈ 15 volte il raggio dell ’ago
RAGGIO DELL ’AGODISTANZA TRA I PUNTI DI
INTRODUZIONEDELL’AGO NEL GETTO
< 20 mm 300 mm20 ÷ 30 mm 400 mm
> 30 mm 700 mm
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DURATA DELLA VIBRAZIONE
La permanenza dell ’ago all ’interno del getto deve essere protratta per un tempo sufficiente alla comp leta eliminazione dell ’aria in eccesso e al raggiungimento della densità massima per il conglomerato cementizio .
La durata della vibrazione è strettamente legata all a lavorabilità del calcestruzzo al momento del getto:
minore è la consistenza più prolungato deve essere i l tempo di permanenza dell ’ago nella massa
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CLASSE DI CONSISTENZA
TEMPO MINIMO DI PERMANENZA DELL’AGO NEL GETTO
V4 30 ÷ 50 sS1 25 ÷ 30 sS2 20 ÷ 25 sS3 15 ÷ 20 sS4 10 ÷ 15 sS5 5 ÷ 10 sF6 0 ÷ 5 s
DURATA DELLA VIBRAZIONE
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VIBRAZIONE E RESISTENZA
TEMPO VIBRAZIONE
MASSA VOLUMICA
ARIA INTRAPPOLATA
RESISTENZA A COMPRESSIONE
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VIBRAZIONE E RESISTENZA
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CONSISTENZA E QUALITA’ IN OPERA
QUALITA ’ CLS IN OPERA
TANTO PIÙ DIPENDENTE
EFFICACIA DELLA COMPATTAZIONE
LA LAVORABILITÀ DEL CONGLOMERATO AL GETTO
QUANTO PIÙ BASSA
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INSANABILITA’
DEFICIENZE NELLA COMPATTAZIONE DEI GETTI PER ECCESSO DI ARIA INTRAPPOLATA NELL ’IMPASTO
MINOR RESISTENZA MECCANICA A COMPRESSIONE DEL CALCESTRUZZO
DIFETTI PRATICAMENTE INSANABILI
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RIMEDI
eventuali carenze dal punto di vista dellecapacità portanti degli elementi strutturalipossono essere sanate solo ricorrendo aCOMPLICATI INTERVENTI DICONSOLIDAMENTO mediante ringrossidelle sezioni o ricorso ad elementi disostegno aggiuntivi.
A.4 – MACROBOLLE
A.4 – MACROBOLLE
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ECCESSO DI VIBRAZIONE
ACCUMULO DI ACQUA DI BLEEDING SULLA SUPERFICIE DEL GETTO IN
CONGLOMERATO CEMENTIZIO
SEGREGAZIONE DELL ’IMPASTO
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ECCESSO DI VIBRAZIONE
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FINE VIBRAZIONE
LA VIBRAZIONE DEL CALCESTRUZZO DEVE ESSERE SOSPESA QUANDO SULLA SUPERFICIE DEL GETTO SI
RACCOGLIE UN SOTTILE STRATO DI PASTA COSTITUITA DAI MATERIALI FINI E NELLO STESSO TEMPO CESSA O È LIMITATA A EPISODI SPORADICI LA
FUORIUSCITA DI BOLLE SULLA SUPERFICIE DEL CALCESTRUZZO.
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RITARDO DI VIBRAZIONE
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FASE PLASTICA
GETTO DEL CALCESTRUZZO
PRESA DEL CALCESTRUZZO
TE
MP
Oqualche ora
FASE PLASTICA DEL CALCESTRUZZO
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BLEEDING
Durante lo stato plastico, nel getto si manifestaun fenomeno autogeno che porta, da una parte,alla sedimentazione delle particelle solide sulfondo e, dall ’altra, all ’accumulo di acqua sullasuperficie del manufatto (ACQUAESSUDATA O DI BLEEDING ).
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BLEEDING
gli aggregati di pezzatura maggiore a depositarsi più velocemente sul fondo a causa sia delle
maggiori dimensioni che della massa volumica più elevata, mentre l ’acqua tende a rifluire verso
le parti alte del getto.
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BLEEDING
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PROVVEDIMENTI
1. riduzione delle dimensioni delleparticelle ;
2. riduzione dell ’ acqua diimpasto ;
3. incremento della viscosità dellapasta di cementoRIDUZIONE DEL FENOMENO DI SEDIMENTAZIONE E BLEEDING .
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ESSUDAZIONE DI ACQUA SULLA SUPERFICIE DI UNA PAVIMENTAZIONE IN
CALCESTRUZZO
A.13 – DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI
A.13 – DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI
A.13 – DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI
A.13 – DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI
A.13 – DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI
A.13 – DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI
A.13 – DISTACCO DELLO STRATO CORTICALE O DI USURA DELLE PAVIMENTAZIONI
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BLEEDING – FERRI D’ARMATURA
La risalita dell ’acqua di bleeding verso le superfici estradossali del getto può essere ostacolata anche dalla presenza dei ferri di armatura al di sotto dei quali l ’acqua può raccogliersi in forma di piccole sacche. Tuttavia, fatta eccezione per calcestruzzi
particolarmente tendenti alla segregazione per l’eccessiva fluidità conseguente a un dosaggio
elevato dell ’acqua di impasto, NEI CONGLOMERATI DELLE COMUNI
STRUTTURE QUESTE PICCOLE LENTI NON PREGIUDICANO L’ADERENZA ACCIAIO -MATRICE, NÉ COSTITUISCONO PUNTI DI
POTENZIALE MAGGIOR DEGRADO PER LE ARMATURE.
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BLEEDING - AGGREGATI
Il flusso dell ’acqua di bleeding può essere ostacolato dalla presenza dei granuli degli
aggregati grossi. Per effetto DELL ’ACCUMULO DI ACQUA ALL ’INTERFACCIA PASTA -AGGREGATO (zona di transizione) LA
MATRICE CEMENTIZIA PRESENTA UNA MAGGIORE POROSITÀ rispetto a quella che la
stessa possiede nelle zone lontano dall ’aggregato;
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BLEEDING / RESISTENZA
Il bleeding interno e l’accumulo di acqua al disotto dei granuli dell ’aggregato grosso sonoresponsabili del COMPORTAMENTOANISOTROPO A TRAZIONE DELCONGLOMERATO CEMENTIZIO nelle strutturereali per le quali numerose indaginisperimentali hanno evidenziato come laresistenza a trazione della direzione in cuiavviene il getto (R║) è minore di quellamisurata in direzione perpendicolare (R ┴).
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RESISTENZA A TRAZIONE
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BLEEDING / RESISTENZA
Per effetto del bleeding interno, inoltre, lePRESTAZIONI MECCANICHE DELCALCESTRUZZO NELLE PORZIONISOMMITALI DELLE STRUTTURE VERTICALI(pilastri, muri, colonne ecc.) SONO INFERIORIRISPETTO A QUELLE BASALI. Per esempio,la riduzione della resistenza a trazione indirezione parallela al getto tra testa e piede diuna colonna è stimabile all ’incirca tra il 7 e il12%.
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BLEEDING / ADERENZA
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ASSESTAMENTO PLASTICO
IL FENOMENO DEL BLEEDING PUÒ ESSERE ACCOMPAGNATO
DA PERDITA DI PLANARITÀ DELLE SUPERFICI DEL GETTO E
COMPARSA DI LESIONI CON ANDAMENTO PARALLELO AL
DISEGNO DEI FERRI DI ARMATURA
A.3 – CAVILLATURE E FESSURAZIONI DIFFUSE
A.3 – CAVILLATURE E FESSURAZIONI DIFFUSE
A.3 – CAVILLATURE E FESSURAZIONI DIFFUSE
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ASSESTAMENTO PLASTICO
CALCESTRUZZI CON QUANTITATIVI RILEVANTI DI ACQUA ESSUDATA
TENDONO AD ASSESTARSI, ma nel movimento verso il basso SONO
CONTRASTATI DALLA PRESENZA DEI FERRI DI ARMATURA.
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ESEMPIO
L. Coppola – Concretum – Messa in opera, compattazione e stagionatura del calcestruzzo
ESEMPIO
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prevenire comparsa di cavillature e lesioni per effetto delle tensioni indotte dalle contrazioni
impedite del calcestruzzo in fase plastica ( ritiro plastico);
OBIETTIVI MATURAZIONE UMIDA
FASE PLASTICA (entro 12 -24 ore dalla posa)
LIMITARE O IMPEDIRE EVAPORAZIONE DI ACQUA DAL CALCESTRUZZO VERSO
L’AMBIENTE ESTERNO
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EVAPORAZIONE
Quando il calcestruzzo è esposto ad unambiente insaturo di vapore parte dell ’acqua diimpasto presente nella matrice cementiziatende ad evaporare verso l ’ esterno .L ’ evaporazione trascurabile per valoridell ’umidità relativa inferiori al 90%, diventa,invece, significativa già per valori dell ’U.R.ambientale inferiore al 75%, soprattutto instrutture sottoposte a una discreta ventilazione(velocità del vento maggiore di 10 Km/h).
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CASSERI
le strutture che presentano superfici noncasserate sono esposte al rischio di forteevaporazione di acqua dal calcestruzzo versol ’ambiente esterno . Le strutture gettate entrocassero, invece, sono protette dall ’evaporazionedi acqua dalle sponde purché queste sianorealizzate in materiali impermeabili quali acciaio,cartone con membrana interna di politene, pvc,polistirolo oppure in compensato di legnotrattato con resina. Ovviamente, questaprotezione cessa nel momento in cui si procedealla rimozione delle sponde e la superficie delgetto si presenta direttamente espostaall’ambiente esterno .
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RAPPORTO SUPERFICIE/VOLUME
Nella fase plastica, quindi, l ’evaporazione di acquapuò, se non correttamente prevenuta, interessare lesole superfici non casserate. Il quantitativo di acquache può evaporare verso l ’ambiente esterno diventarilevante per quelle strutture che presentano unanotevole estensione superficiale come accade, adesempio, per le solette di completamento di solai inlatero-cemento, ma anche nella realizzazione dellacappa collaborante di solai realizzati direttamente sutravi prefabbricate di calcestruzzo precompressooppure nelle platee di fondazione e nei pavimenti incalcestruzzo poggianti direttamente su terreno.
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FESSURE DA RITIRO PLASTICO
Le fessure da ritiro plastico sono generalmente superficiali e interessano le strutture in
calcestruzzo per una profondità all’incirca pari a quella dello
spessore del copriferro.
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GETTI INVERNALI
Le situazioni più critiche a parità diventilazione e di umidità relativa dell ’ariasono rappresentate dai getti effettuatidurante il periodo invernale. Infatti, a causadelle basse temperature la cinetica diidratazione del cemento risulta fortementerallentata e, quindi, il calcestruzzo permaneper un tempo più lungo nella fase plastica,conseguentemente maggiore risulta ilquantitativo di acqua libera che puòevaporare verso l’esterno determinando unritiro plastico maggiore.
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MATURAZIONE SUCCESIVA
Al termine della fase plastica la mancataprotezione delle superfici dalla evaporazionedi acqua verso l ’ ambiente esternodetermina negli strati corticali delconglomerato un minor grado di idratazionerispetto agli strati più interni che, invece,sono protetti dalla perdita di acqua propriodagli strati di calcestruzzo più superficiali.
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limitare o impedire l ’evaporazione di acqua dal calcestruzzo verso l ’ambiente esterno al fine di garantire una corretta evoluzione del processo di idratazione d el cemento finalizzato al raggiungimento di una porosità capillare congruente con i livelli di durabilità e con le
prestazioni elasto-meccaniche attese per il calcestr uzzo.
OBIETTIVI MATURAZIONE UMIDA
FASE DI INDURIMENTO(dopo 24 ore dalla posa fino a 7 -10 giorni)
FORNIRE ACQUA ALLA STRUTTURA MEDIANTE BAGNATURA DELLE SUPERFICI
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STRATI ESTERNI STRUTTURA
Pertanto, gli strati più esterni della struttura di spessore variabile tra 20 e 25 mm saranno caratterizzati
da una POROSITÀ CAPILLARE MAGGIORE rispetto a quella del calcestruzzo del cuore del getto.
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METODI DI PROTEZIONE
a) UNA LUNGA PERMANENZA DELCALCESTRUZZO NEL CASSERO. Purtroppo,questa opzione si scontra nella realtà delcantiere con la necessità di dover procedere adun recupero precoce delle casseforme perpoter proseguire con celerità nell ’esecuzionedei lavori;
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b) UNA BAGNATURA CONTINUA DELLESUPERFICI. Questa operazione si presentafattibile dal punto di vista pratico soltanto per lestrutture orizzontali per le quali si puòpredisporre un sistema di “ irrorazione ” dellesuperfici mediante degli annaffiatoi girevoli dagiardino . In qualche caso particolare, inoltre, sipossono anche disporre sul perimetro dellastruttura delle sponde rialzate che possanocontenere uno spessore di acqua di qualchecentimetro che ricopre l ’intera superficie dellastruttura;
METODI DI PROTEZIONE
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METODI DI PROTEZIONE
c) UNA BAGNATURA INTERMITTENTEDELLE SUPERFICI. Questa tecnica basata sullaproiezione dell ’acqua mediante un tubo sulla superficiedel calcestruzzo ha il vantaggio di poter essere utilizzataanche su superfici verticali. Tuttavia, sia perché essa èstrettamente legata alla presenza dell ’ operatore, siaperchè le superfici irrorate si disidratanoimmediatamente, soprattutto se esposte direttamenteall’insolazione, questa tecnica non fornisce nella praticadi cantiere reali garanzie, anche perché è difficile da partedella Direzione Lavori controllare se la maturazioneumida è stata o meno eseguita e con quali intervalli;
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d) TELI O FOGLI DI PLASTICA IMPERMEABILEQuesta tecnica ha il vantaggio di non richiedere, salvodurante la fase di stesura dei fogli, utilizzo dimanodopera e, pertanto, è una delle più utilizzate incantiere. Perché la protezione della strutturadall ’ evaporazione di acqua sia realmente efficace,tuttavia, è necessario che il foglio venga stessoperfettamente sulla superficie della struttura nonappena inizia la presa del conglomerato facendo inmodo che lo stesso risulti perfettamente planare senzaevidenziare accartocciamenti. In tal caso, infatti,l’evaporazione dell ’acqua dal calcestruzzo potrebbecomunque manifestarsi con pregiudizio per la qualitàdel conglomerato che, inoltre, può, per effetto di ungrado di asciugamento diverso tra zone protette e non,evidenziare antiestetiche macchie superficiali.
METODI DI PROTEZIONE
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TELI IMPERMEABILI E FOGLI COIBENTI
Occorrerà, ovviamente, far in modo che il telo risulti ben fi ssato perevitare che eventuali folate di vento possano rimuoverlo e c he trastrisce contigue ci sia una sufficiente sovrapposizione (p er almeno30-50 cm). Infine, la scelta della grammatura del telo dovrà avvenirein base al traffico pedonale di cantiere cui la struttura è so ttopostaal fine di evitare che, ricorrendo a fogli di spessore troppo sottile,gli stessi possano facilmente essere lacerati durante le la vorazioni.I teli di politene possono essere integrati o sostituiti da f ogli dimateriale coibente (polistirolo, polistirene, sughero, e tc.) oppure damaterassini di materiale isolante quando i getti vengono re alizzatinel periodo invernale ed occorre, pertanto, oltre che preve nirel’evaporazione di acqua dal calcestruzzo, evitare la dissipa zione delcalore prodotto a seguito dell ’ idratazione del cemento perconsentire all ’ impasto di indurire anche quando le temperatureesterne ambientali risultano particolarmente basse (< 5 °C);
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e) CON FOGLI DI MATERIALE GEOTESSILE(TESSUTO/NON TESSUTO) O TELI DI IUTABAGNATI AD INTERMITTENZA. Rispetto allatecnica basata sui fogli di plastica l ’utilizzo di geotessilio di teli di iuta ha il vantaggio, grazie alla maggioreflessibilità dei drappi, di meglio adattarsi anche ageometrie abbastanza complesse (pilastri quadrati erettangolari), di garantire una maggiore resistenza allalacerazione per effetto del traffico pedonale di cantiereoltre che di apportare acqua al calcestruzzo dall ’esternocon innegabili vantaggi sia sulla riduzione dellatemperatura dei getti, che sul ritiro autogeno di cui siparlerà nel seguito;
METODI DI PROTEZIONE
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METODI DI PROTEZIONE
f) L’APPLICAZIONE A SPRUZZO DI UN AGENTESTAGIONANTE (O DI CURING). La tecnica si basasull ’utilizzo di alcuni composti chimici, generalmente delle ce redisciolte in un solvente, che vengono applicati a spruzzo su llesuperfici del calcestruzzo subito dopo l ’ inizio della presa o averrimosso i casseri. A seguito dell ’evaporazione del solvente viene aformarsi sulla superficie del conglomerato un sottile velo di materialeceroso che ostacola per qualche giorno l ’ evaporazione dell ’acquaverso l ’ambiente esterno. Questa tecnica ha come controindicazion eil fatto che la presenza della patina cerosa può inficiare l ’adesione dieventuali strati di finitura a base cementizia (ad esempio, una rasaturaoppure un intonaco) da realizzare sulle superfici sottopos te altrattamento protettivo. Pertanto, in questa evenienza si r endenecessaria la rimozione di questa pellicola superficiale m ediante untrattamento di spazzolatura meccanica, di sabbiatura o di i dropulizia.
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ESEMPIO
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ridurre i rischi fessurativi connessi con il RITIRO AUTOGENO di calcestruzzi ad alta resistenza meccanica a compres sione (maggiore di C40/50). In assenza di una fonte esterna di acqu a sulla superficie
della struttura, infatti, a causa della migrazione di acqua dai pori capillari di dimensioni maggiori verso quelli più p iccoli per effetto
della naturale contrazione che accompagna il proces so di idratazione del cemento è alto il rischio di fessurazione degli elementi strutturali;
OBIETTIVI MATURAZIONE UMIDA
FASE DI INDURIMENTO(dopo 24 ore dalla posa fino a 7 -10 giorni)
FORNIRE ACQUA ALLA STRUTTURA MEDIANTE BAGNATURA DELLE SUPERFICI
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CLS AD ALTA RESISTENZA
Queste due tecniche consentono di evitare che aseguito della migrazione della soluzione acquosa daipori di maggiori dimensioni verso le porosità piùpiccole il calcestruzzo si contragga grazie all ’apportodi acqua che dalla superficie dei getti satura laporosità rimaste vuote. Il ritiro autogeno che è pariall’incirca al 50% del ritiro totale per calcestruzzi conrapporto acqua/cemento di 0.35 diventa, invece,trascurabile nei conglomerati con resistenza inferiorea C40/50.
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TEMPO0
GETTO
GETTO
CALCESTRUZZI ORDINARI
CALCESTRUZZI AD ALTA RESISTENZA C40/50 o maggiori
DALLA POSA IN OPERA ALLE 24h
DOPO LE 24h24h
UNO DEI SISTEMI DI PROTEZIONE PREVISTO PER IL CLS ORDINARIO
SOLO BAGNATURA O PROTEZIONE CON DRAPPI DI GEOTESSILE O TELI
DI IUTA BAGNATI
PER TUTTA LA DURATA DELLA PROTEZIONE:•PERMANENZA NEL CASSERO
OPPURE•BAGNATURA
OPPURE•PROTEZIONE CON TELI IUTA/DRAPPI GEOTESSILE BAGNATI
OPPURE•AGENTE DI CURING
OPPURE•PROTEZIONE CON TELI IMPERMEABILI
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DURATA DELLA MATURAZIONE
I sistemi di protezione elencati debbono essere mantenuti sulle superfici delle
strutture in calcestruzzo per un periodo di tempo sufficiente sia a prevenire la
comparsa delle fessure da ritiro plastico e/o autogeno che per garantire una adeguata idratazione del calcestruzzo degli strati
corticali finalizzata a conseguire le prestazioni meccaniche e di durabilità
richieste per l ’elemento strutturale.
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DURATA DELLA MATURAZIONE
LA DURATA DELLA MATURAZIONE DIPENDE:
- dalle CONDIZIONI CLIMATICHE esistenti al momento della realizzazione dell ’opera;- dal RAPPORTO ACQUA/CEMENTO dell ’impasto impiegato e, quindi, dalla RESISTENZA CARATTERISTIC Anominale del calcestruzzo;- dalla CINETICA DEL PROCESSO DI IDRATAZIONE DEL CEMENTO e, conseguentemente, dal tipo e dalla classe del cemento impiegato nel confezionamento dell ’impasto.
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CONSIDERAZIONI
TEMPO MATURAZIONE
UMIDA
UMIDITÁ RELATIVA
VENTILAZIONE
INSOLAZIONE SUL GETTO
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CONSIDERAZIONI
TEMPO MATURAZIONE
UMIDA
UMIDITÁ RELATIVA VENTILAZIONE INSOLAZIONE
SUL GETTO
TEMPERATURA DEL GETTO
T < 5°C → i sistemi di protezione dall ’evaporazione debbono essereintegrati con quelli finalizzati a evitare la dispersione d i calore versol’ambiente al fine di consentire l ’indurimento dell ’impasto anche pertemperature ambientali particolarmente fredde;
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CONSIDERAZIONI
POROSITÀ
RAPPORTO a/c
RESISTENZA A COMPRESSIONE
TEMPO MATURAZIONE
UMIDA
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CONSIDERAZIONI
TEMPO MATURAZIONE
UMIDA
CLASSE DI RESISTENZA
DEL CEMENTO
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CONSIDERAZIONI
1. CEM V2. CEM III3. CEM IV4. CEM II5. CEM I
TEMPO MATURAZIONE
UMIDA
STESSA CLASSE DI RESISTENZA DEL CEMENTO
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Durata minima del periodo di protezione umida (in giorni) in accordo all ’Annesso E
della norma EN 13670 -1
Temperaturasuperficialedel calcestruzzo
fcm2/fcm28=0.50 fcm2/fcm28=0.30 fcm2/fcm28=0.15 fcm2/fcm28<0.15
T > 25 1.0 1.5 2.0 3.0
25 > T > 15 1.0 2.0 3.0 5.0
15 > T > 10 2.0 4.0 7.0 10.0
10 > T > 5 3.0 6.0 10.0 15.0
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Suggerimento sulla durata minima dellaprotezione umida da attuare in cantiere.
Classe di resistenza del calcestruzzo ≤ C25/30 > C25/30
Esposizione della struttura
All ’interno All ’esterno All ’interno All ’esterno
Periodo di esecuzione dei
getti
Aprile-Settembre Aprile-Settembre
3 7 3 5
Periodo di esecuzione dei
getti
Ottobre-Marzo Ottobre-Marzo
7 10 5 7
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VOCE DI CAPITOLATO
Per rendere realmente efficace la prescrizione, tuttavia, il progettista dovrà esigere nel
capitolato delle opere una voce dell ’Elenco Prezzi relativa alla protezione delle superfici
degli elementi strutturali svincolata dalle altre operazioni che attengono alla realizzazione
delle strutture e che ricadono sotto l’esclusiva responsabilità dell ’impresa
esecutrice.
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COSTI QUANTIFICATI
In questo modo l ’impresa esecutrice potrà quantificare correttamente l ’onere per
effettuare questa operazione fondamentale per garantire il livello di durabilità e la vita utile
prefissata per le strutture. Solo a fronte di un compenso economico per una operazione che comunque comporta dei costi per l ’impresa la
stessa procederà realmente ad effettuare le operazioni di protezione richieste per le superfici delle strutture in calcestruzzo.
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DISATTENZIONE
In assenza di questa voce di capitolato specifica, il rischio che l ’impresa, come
prassi vuole, trascuri di quantificare il costo degli oneri derivanti dalla protezione umida e in fase di esecuzione delle strutture faccia di tutto per disattendere questa operazione (di
fondamentale importanza per la durabilità e la funzionalità delle opere), rimane molto alto.