Calcestruzzo: approfondimenti tecnici sulla fessurazione da ritiro plastico e studi per la previsione dell'evaporazione

Su INGENIO è stato recentemente pubblicato un articolo sul nomogramma di Menzel e il suo utilizzo per la valutazione dei tempi di maturazione protetta del calcestruzzo.

Il tema dell'esecuzione del curing sulle superfici del calcestruzzo nelle prime fasi di maturazione, in particolare nel settore dei pavimenti industriali è quanto mai importante, ed è quindi necessario che chi si occupa di tecnologia del calcestruzzo così come della progettazione delle opere debba essere aggiornato sui criteri e modelli per la definizione delle corrette pratiche in tal senso.

Con Ingenio cercheremo quindi di proseguire l'approfondimento attraverso il rilancio di alcune pubblicazioni sull'argomento e di articoli originali provenienti dal settore.

Plastic Shrinkage Cracking and Evaporation Formulas

Una pubblicazione recente su ACI MATERIALS JOURNAL, dal titolo "Plastic Shrinkage Cracking and Evaporation Formulas" di Paul J. Uno, si addentra in dettagli tecnici cruciale del tema della maturazione del calcestruzzo e della prevenzione dei fenomeni di fessurazione da ritiro plastico, sfatando alcune concezioni comuni e introducendo nuovi approcci metodologici per affrontare questa problematica.

Uno dei punti chiave dell'articolo è l'analisi critica del nomogramma di evaporazione di Menze, presente in ACI 305R-96, "Hot Weather Concreting".

Questo strumento, largamente utilizzato, fornisce stime della velocità di evaporazione dell'umidità superficiale dal calcestruzzo. Tuttavia, Uno evidenzia la necessità di una valutazione più complessa, dato che il nomogramma non considera variabili importanti come la radiazione solare incidente, l'interfaccia aria/calcestruzzo, e il raffreddamento evaporativo della superficie.

La ricerca mette in evidenza l'inadeguatezza della 'formula di Menzel' nella previsione della perdita d'acqua dal calcestruzzo quando la superficie non è più coperta dall'acqua di emorragia. Questa formula, pur essendo un metodo empirico comunemente usato, ignora la complessità dei processi evapotraspirativi e le variazioni spazio-temporali delle condizioni ambientali e microclimatiche, come le fluttuazioni di temperatura, umidità, e velocità del vento.

Inoltre, Uno propone nuove formule e un nomogramma alternativo che tengono conto di una gamma più ampia di variabili climatiche e delle caratteristiche del calcestruzzo, quali il rapporto acqua/cemento, il contenuto di fini, la dimensione degli elementi, gli additivi e le pratiche costruttive in loco. Queste innovazioni sono progettate per offrire previsioni più accurate della velocità di evaporazione, un fattore critico nella prevenzione della fessurazione da ritiro plastico.

La pubblicazione sottolinea anche l'importanza di considerare la resistenza del calcestruzzo e il rapporto acqua/cemento nella determinazione della velocità critica di evaporazione. Uno suggerisce che il criterio della "cifra unica" attualmente in uso necessita di essere rivisto per riflettere meglio queste variabili.

Infine, la ricerca invoca un esame più approfondito delle pratiche di test attuali, sottolineando la necessità di studiare campioni di calcestruzzo più spessi e più rappresentativi delle condizioni reali. Questo include l'utilizzo di miscele che riflettano le tipologie sempre più comuni nel mercato, come quelle contenenti riduttori d'acqua, cenere volante, scoria, fumi di silice, plastificanti, ecc.

Conclusioni

L'articolo di Uno è una lettura utile per i professionisti del settore, offrendo approfondimenti tecnici e metodologici che potrebbero guidare la prossima ondata di innovazioni nel campo della prevenzione della fessurazione del calcestruzzo.

Ovviamente abbiamo fatto una sintesi ridotta dell'articolo, di cui consigliamo le lettura integrale.