Calcestruzzi sostenibili: per il loro pieno utilizzo additivi acceleranti e superfluidificanti giocheranno un ruolo di primo piano

Le differenze tra i calcestruzzi 'tradizionali' e quelli a basso contenuto di clinker sono sia di tipo reologico sia meccanico

Negli ultimi anni, le prove di laboratorio condotte dalle più importanti università del mondo e le sperimentazioni dei produttori di cemento hanno evidenziato che i calcestruzzi realizzati con cementi a basso tenore di clinker possono offrire prestazioni complementari o addirittura migliori rispetto ai calcestruzzi tradizionali. Tuttavia, nei cantieri emergono problematiche sempre più varie e spesso impreviste. Con questa intervista vogliamo approfondire, insieme ai tecnologi del calcestruzzo, quali sono queste problematiche, le loro possibili cause, le soluzioni adottate e come si può affrontare in futuro il passaggio verso materiali più sostenibili.

In questa occasione, a rispondere alle domande di Andrea Dari è l'Ing. Matteo Felitti, Tecnologo del calcestruzzo.

Andrea Dari:
Quali sono le principali differenze operative che avete riscontrato tra l’utilizzo di calcestruzzi realizzati con cementi a basso tenore di clinker rispetto a quelli tradizionali, sia durante il getto che nella fase di maturazione?

Matteo Felitti:

Le principali differenze operative, riscontrate personalmente nelle centrali di betonaggio e nei cantieri, riguardano sia gli aspetti reologici (lavorabilità, segregazione, robustezza ecc.), sia gli aspetti meccanici (resistenze a compressione).

Andrea Dari:
Quali problematiche specifiche avete riscontrato nei cantieri nell’utilizzo di questi calcestruzzi? Riguardano più la lavorabilità, la durabilità o altri aspetti tecnici?

Le problematiche più evidenti riscontrate sono le seguenti:

• Basse resistenze meccaniche alle brevi stagionature (Figura 1);
• Generale “incompatibilità” chimica con gli additivi superfluidificanti “tradizionali” (Figure 2 e 3);
• Suscettibilità alla segregazione (Figure 2 e 3);
• Anomala formazione di aria (Figure 4 e 5).

Andrea Dari:
Secondo la vostra esperienza, quali potrebbero essere le cause principali di queste problematiche? Si tratta di limiti tecnologici, carenze nella formazione del personale o di inadeguate normative di riferimento?

Matteo Felitti:

Le cause principali, a mio avviso, sono prevalentemente di tipo tecnologico. Come precedentemente detto, si tratta, nella maggior parte dei casi, di “incompatibilità” chimica tra i “nuovi” cementi e i superfluidificanti “tradizionali”.

Andrea Dari:
Potete condividere alcune delle soluzioni o delle strategie che avete adottato per superare tali problematiche? Ci sono state innovazioni che hanno dimostrato di essere particolarmente efficaci?

Matteo Felitti:

Le soluzioni adottate riguardano:

• l’introduzione di additivi acceleranti di presa/indurimento – soprattutto nel periodo invernale – per incrementare le resistenze a compressione alle brevi stagionature;
• l’individuazione – attraverso prove di laboratorio – di additivi superfluidificanti compatibili chimicamente con i “nuovi” cementi.

Andrea Dari:
Guardando al futuro, quali passi ritenete necessari per garantire una transizione più agevole verso cementi più sostenibili, mantenendo prestazioni elevate?

Matteo Felitti:
Risolvendo opportunamente le criticità di cui sopra, credo sia possibile garantire una transizione agevole utilizzando cementi ed aggregati a basso impatto ambientale.

In merito alle prestazioni meccaniche rimane da risolvere la questione dell’eventuale sostituzione del CEM I 52.5 R, il quale, attualmente, risulta indispensabile per i calcestruzzi prefabbricati. Infatti, allo scassero e al taglio pista, sono generalmente prescritte resistenze a compressione a circa 20 ore, rispettivamente pari a 30 MPa per gli Rck40 e 40MPa per gli Rck55. Pertanto, è difficile immaginare una sua sostituzione con cementi a basso contenuto di clinker a meno di importanti modifiche e soprattutto aggiunte al mix design di base da parte del Tecnologo del Calcestruzzo, figura professionale sempre più necessaria (Figura 6, 7 e 8).

La sostenibilità avrà un “peso” importante nei prossimi decenni e influenzerà decisamente le scelte progettuali nel campo dei calcestruzzi. Ovviamente la formazione del personale giocherà un ruolo importante in tutto il processo produttivo.