Che cos’è il calcestruzzo?
Il calcestruzzo è un materiale composito ottenuto dalla miscela di legante idraulico (generalmente cemento Portland), acqua, aggregati fini (sabbia) e aggregati più grossi (da ghiaietto a ghiaia o pietrisco).
Una volta impastato, il calcestruzzo è lavorabile e può essere colato in casseforme per assumere la forma desiderata. Con il tempo, grazie al processo di idratazione del cemento, il materiale indurisce e sviluppa resistenza meccanica.
Proprietà, impieghi e armatura.
Le sue proprietà dipendono dalla composizione della miscela, dal rapporto acqua/cemento, dalla granulometria degli aggregati e dalle eventuali aggiunte (come additivi chimici o aggiunte minerali). Il calcestruzzo è ampiamente utilizzato nelle costruzioni civili, industriali e infrastrutturali grazie alla sua versatilità, durabilità e resistenza alla compressione. Tuttavia, presenta bassa resistenza a trazione, per cui il più delle volte viene armato con acciaio (da qui il nome cemento armato).
Durabilità, degrado e normativa.
È soggetto a fenomeni di degrado, come carbonatazione e attacchi chimici, che devono essere considerati in fase progettuale. Le norme tecniche ne regolano la produzione, il controllo e l’impiego in opera.
Prove.
DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA A COMPRESSIONE.
Le prove di compressione monoassiale su cubi o cilindri in calcestruzzo servono a determinare la resistenza meccanica del materiale. I provini, solitamente cubi da 150x150 mm o cilindri da 150×300 mm, vengono sottoposti a carico assiale crescente fino a rottura mediante una pressa idraulica. Durante la prova si registra il carico massimo applicato, da cui si ricava la resistenza a compressione. La prova è normata e va eseguita su campioni maturati in condizioni controllate. I risultati sono fondamentali per la validazione del calcestruzzo in cantiere e per la progettazione strutturale. La norma di riferimento è la UNI EN 123903.
DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA A FLESSIONE.
Le prove di flessione sul calcestruzzo determinano la resistenza a trazione indiretta del materiale mediante sollecitazione flessionale. Si eseguono su travetti prismatici, posizionati su due appoggi e caricati con uno o due perni cilindrici. Durante la prova si applica un carico crescente fino a rottura, registrando il valore massimo. La resistenza a flessione si calcola in funzione del carico e delle dimensioni del provino. La norma di riferimento è la UNI EN 12390-5.
DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA A TRAZIONE INDIRETTA (Brasiliana).
La prova a trazione indiretta, detta prova brasiliana, misura la resistenza a trazione del calcestruzzo tramite sollecitazione diametrale. Si esegue su cilindri (di solito Ø150×300 mm) posizionati orizzontalmente tra due piastre di carico. Il carico viene applicato lungo il diametro del cilindro fino a rottura, generando uno stato di trazione ortogonale al piano di carico. La resistenza a trazione si calcola in base al carico massimo, al diametro e all’altezza del provino. La prova è normata dalla UNI EN 12390-6.
DETERMINAZIONE DEL MODULO ELASTICO SECANTE A COMPRESSIONE.
Le prove di determinazione del modulo elastico secante a compressione misurano la deformabilità del calcestruzzo sotto carico assiale. Si utilizzano provini cilindrici (solitamente Ø150×300 mm) a cui vengono applicati estensimetri per rilevare le deformazioni assiali durante l'applicazione graduale del carico. La prova consiste nell'applicare carichi crescenti fino a una frazione della resistenza a compressione, misurando il rapporto tra incremento di carico e deformazione. La norma di riferimento è la UNI EN 12390-13.
DETERMINAZIONE DEL GRADO DI PERMEABILITA’.
Le prove di permeabilità su cubi in calcestruzzo valutano la capacità del materiale di opporsi al passaggio di fluidi, in particolare l’acqua, sotto pressione. I provini, generalmente cubi da 150x150 mm, vengono sottoposti a una pressione idraulica costante su una faccia per un tempo stabilito. Al termine, il provino viene spezzato per misurare la profondità di penetrazione dell’acqua. Questa prova è normata ed è utile per verificare la durabilità del calcestruzzo in ambienti con infiltrazioni di acqua in pressione. I risultati sono utili per capire se il calcestruzzo è idoneo a certi scopi. La norma di riferimento è la UNI EN 123908.
DETERMINAZIONE DEL RITIRO DEL CALCESTRUZZO.
La prova di determinazione del ritiro igrometrico su travetti 10×10×50 cm misura la variazione dimensionale del calcestruzzo dovuta alla perdita d’acqua in condizioni ambientali controllate. I travetti vengono dotati di inserti metallici alle estremità per consentire misurazioni di precisione al centesimo di mm con comparatori meccanici o estensimetri. Dopo la maturazione iniziale, i campioni vengono conservati in ambiente a temperatura e umidità regolata. Le misure vengono registrate a intervalli regolari (es. 7, 14, 28, 90 giorni). I risultati esprimono la deformazione da ritiro in µm/m e sono fondamentali per valutare il rischio di fessurazioni nel calcestruzzo. La norma di riferimento è la UNI EN 1239016.
