CALCESTRUZZO LEGGERO AUTOCOMPATTANTE per applicazioni strutturali

CALCESTRUZZO LEGGERO AUTOCOMPATTANTE per applicazioni strutturali


Memoria tratta dagli atti delle GIORNATE AICAP 2014, Bergamo 22-24 maggio 2014

SOMMARIO
Si sono studiate miscele di calcestruzzo leggero autocompattante, preparate con lo stesso rapporto acqua/cemento (0,42) e la stessa quantità di cenere volante ed additivo superfluidificante, ma impiegando due diversi tipi di cemento (CEM II-A/L 42,5 R o CEM I 52,5 R). Sono state, inoltre, adottate diverse combinazioni di sabbia silicea, argilla espansa, sia fine sia grossa, ed aggregati riciclati provenienti da un impianto di trattamento delle macerie da costruzione e demolizione. Infine, si sono aggiunte fibre polipropileniche allo scopo di prevenire la fessurazione del calcestruzzo alle brevi stagionature, prevedibile sulla base dell'elevato dosaggio di cemento adottato, e garantirne la durabilità. I calcestruzzi leggeri autocompattanti sono stati caratterizzati allo stato fresco in termini di fluidità e deformabilità, mentre allo stato indurito si sono eseguite prove di compressione, trazione indiretta e flessione, oltre a misure di ritiro igrometrico libero. La classe di resistenza di progetto LC 35/38 è stata ottenuta solo impiegando CEM I 52,5, indipendentemente dal tipo di aggregati utilizzati. La massa volumica, molto prossima a 1600 kg/m3 utilizzando solo argilla espansa come aggregato, è risultata di circa 1800 kg/m3 nel caso di aggiunta di sabbia silicea. Le resistenze alla trazione indiretta ed alla flessione sono risultate coerenti con la classe di resistenza del calcestruzzo, mentre il modulo elastico è risultato significativamente minore di quello del calcestruzzo autocompattante della stessa classe non alleggerito.

 1. INTRODUZIONE
Nonostante la grande mole di lavoro di ricerca svolto sul calcestruzzo autocompattante (SCC), poca attenzione è stata dedicata [1-3] al calcestruzzo leggero autocompattante (SCLC). In genere, sono riportate applicazioni a solette di ponti, interventi di ripristino strutturale e rinforzo di pannelli portanti.
L’obiettivo del presente lavoro era la progettazione di un calcestruzzo caratterizzato da una combinazione ottimale di proprietà generalmente antitetiche, come alta resistenza e basso peso unitario, dal momento che la leggerezza di un materiale è generalmente sinonimo di limitata prestazione meccanica. In questo caso, l’obiettivo prefissato era quello di raggiungere una classe di resistenza LC 35/38 mediante un calcestruzzo autocompattante leggero, di massa volumica compresa nell’intervallo 1600-1800 kg/m3.
Si è anche cercato di ridurre il costo della miscela, rendendola nello stesso tempo più sostenibile, utilizzando aggregati riciclati da demolizione di strutture obsolete in calcestruzzo come parziale sostituzione dell’argilla espansa.
Si sono preparate miscele SCLC impiegando cenere volante come aggiunta minerale, due diversi tipi di cemento, diverse combinazioni di aggregati con differente massa volumica, da 890 (argilla espansa fine) a 2650 kg/m3 (sabbia silicea).
In alcune miscele si sono anche aggiunte microfibre polipropileniche allo scopo di prevenire la fessurazione del calcestruzzo alle brevi stagionature, prevedibile sulla base dell'elevato dosaggio di cemento adottato, e garantirne la durabilità. Inoltre, in altre miscele si sono, invece, aggiunte macrofibre strutturali bi-componenti per cercare di aumentare il valore del modulo elastico del SCLC e migliorarne il comportamento post-fessurativo.
Tutte le miscele SCLC sono state caratterizzate sia allo stato fresco sia allo stato indurito per valutare l’influenza di ciascun ingrediente introdotto nella miscela.

All'interno dell'articolo completo:

2. PARTE SPERIMENTALE
2.1 Materiali
2.2 Proporzionamento delle miscele di calcestruzzo
2.3 Confezionamento e stagionatura dei provini

3. RISULTATI E DISCUSSIONE
3.1 Spandimento
3.2 Densità allo stato fresco
3.3 Resistenza a compressione
3.4 Modulo elastico statico
3.5 Trazione indiretta
3.6 Prova di flessione su 3 punti
3.7 Ritiro igrometrico

4. CONCLUSIONI

BIBLIOGRAFIA