A: ”Non voglio vedere nemmeno una fessurina!”
B: ” Hey, ma dai…stai scherzando? Neanche una fessurina? Tutti i calcestruzzi ritirano, non lo sai?”
Chi ha ragione? Bè, di certo “B” esprime un concetto condivisibile, no? Il calcestruzzo tende a ritirarsi e lo fa in svariate forme. Abbiamo già discusso alcune di queste nei miei post “Il ritiro del calcestruzzo – Parte 1” e “Il ritiro del calcestruzzo – Parte 2”.
Ma ”A” non è completamente ”fuori di testa” quando chiede di non vedere neanche una fessurina. In effetti ci sono diversi modi per combattere la naturale tendenza al ritiro del calcestruzzo. Attenzione, però, ciò non significa che non si verificherà alcun ritiro, ma piuttosto che è possibile realizzare calcestruzzi “crack free”.
In questo post voglio semplicemente evidenziare due modi per raggiungere questo risultato e cioè: Calcestruzzi a ritiro contrastato e calcestruzzi a ritiro compensato.
CALCESTRUZZI A RITIRO CONTRASTATO
Cominciamo con un piccolo promemoria: l’aspetto delle particelle di cemento idratate può grossolanamente essere paragonato a quello di una ”mazza ferrata”, l’arma medievale, immaginatevela giusto con un nucleo molto più piccolo e una quantità enorme di ”chiodi” a circondarla completamente.
Ebbene, questi “chiodi” rappresentano la parte idratata del cemento, che intrecciandosi con altri “chiodi” di altre particelle di cemento idrato creano una “materiale” densamente interconnesso e legato (la pasta di cemento).
Fra tutti questi “chiodi” interconnessi ci sono vuoti riempiti dall’acqua residua, cioè l’acqua che resta dopo la completa idratazione del cemento (si veda anche il mio post ”Calcestruzzi a bassa permeabilità). Bene, quest’acqua esercita una tensione superficiale che tende a “tirare” i “chiodi” l’uno verso l’altro e questo fenomeno genera un visibile ritiro.
L’integrazione nel mix di additivi SRA (Shrinkage Reduction Admixture) negli opportuni dosaggi e con una valida progettazione di miscela può aiutare a combattere questo fenomeno perché il loro scopo è proprio quello di ridurre la tensione superficiale dell’acqua residua. Per meglio spiegare quest’effetto, ho preparato un’illustrazione piuttosto buffa, ma credo, efficace.
I due muli della figura di sinistra rappresentano la tensione superficiale dell’acqua che attrae i “chiodi” del cemento idrato l’uno verso l’altro. L’erbetta verde per i muli rappresenta l’additivo SRA che “attenua l’effetto della tensione superficiale dell’acqua.
Il risultato finale diventa visibile ad occhio nudo in quanto il ritiro idraulico viene ridotto così come il curling nel caso di strutture orizzontali sottili.
Quindi, nessuna fessura? Bè….non proprio. Questo è senz’altro un ottimo passo avanti verso la perfezione, ma non è l’unico. Torneremo su questo a breve.
CALCESTRUZZO A RITIRO COMPENSATO
Lo ammetto…..mi piace fare esempi….trovo siano utili per spiegare le cose in un modo facile e se vogliamo, anche divertente. Lo so bene, magari in questo modo non risulto “scientificamente accurato”, ma, alla fine dei conti, gli esempi aiutano a meglio visualizzare, non siete d’accordo?
OK, quindi ora provate ad immaginarvi mentre vi impegnate in una gara di salto con l’asta. Diciamo che siete abbastanza bravi da saltare 4 metri e che potete ripetere la stessa prestazione più e più volte senza mai sbagliare. Ora, cosa ne pensate: se la gara si svolgesse su di una piattaforma rialzata rispetto alla pista di salto, il vostro salto non risulterebbe sempre di 4 metri? Eppure, se misuraste l’altezza del salto partendo dal livello della pista di salto, potrebbe sembrare che abbiate saltato più in alto, no?
Ora, provate ad usare questa metafora per comprendere cosa accade al calcestruzzo quando “compensiamo” la sua naturale tendenza al ritiro per mezzo di additivi espansivi debitamente aggiunti alla miscela. Quando parliamo di compensazione, intendiamo quindi espansione del calcestruzzo (una specie di “lievito” per calcestruzzi) progettata per equivalere il ritiro in valore assoluto, col risultato finale del suo annullamento. Il calcestruzzo ritirerà esattamente dello stesso valore (i 4 metri di salto) ma, dal momento che il suo stato iniziale è stato “gonfiato” per così dire (la gara di salto svolta su una piattaforma rialzata) finirà per avere (l’atterraggio del salto) nessuna fessura.
Un’altro beneficio nell’adottare questa tecnica è che, mentre accade l’espansione, si verificano fenomeni di compressione interna dal momento che il calcestruzzo è confinato in casseforme ed è presente il ferro di armatura (va detto che questo fenomeno è poco significativo quando si parla di strutture orizzontali debolmente armate) creando quindi una sorta di “precompressione chimica”.
DA NON SOTTOVALUTARE MAI
Quindi il signor ”A” può ritenersi soddisfatto? Forse non del tutto. Perchè? Perché bisognerà fare dell’altro per raggiungere la perfezione. Alcuni dettagli non devono mai essere sottovalutati:
Una percentuale maggiore di aggregati in miscela (e preferibilmente di diametro grosso) aiutano sempre a minimizzare il ritiro…ovviamente loro non sono soggetti a ritiro…è solo la pasta di cemento che lo è.
Minore l’acqua in miscela, migliore il risultato finale. Usate buoni additivi superfluidificanti!
Fibre...sono utilissime!
Maturazione. Più lenta l’idratazione, maggiore sarà la riduzione del ritiro.