Calcestruzzo per pavimentazioni industriali realizzate in inverno

Sulla qualità del calcestruzzo per una pavimentazione

Ritengo che il tema della qualità del calcestruzzo per una pavimentazione realizzata in inverno sia certamente importante, ma solo un pezzo del problema.

Un lavoro di pavimentazione in calcestruzzo, proprio per la natura dell’opera e delle problematiche realizzative, si conclude solo nel momento in cui la pavimentazione realizzata potrà essere utilizzata, quindi alla consegna dell’opera, ad avvenuta stagionatura, e idonea a sopportare le sollecitazioni derivanti dalle condizioni ambientali di contorno e, ovviamente, anche dei relativi carichi.

Una pavimentazione industriale realizzata in inverno è l’insieme di 6 passaggi e attenzioni ugualmente importanti.

Si tratta quindi di stabilire:

• Quali azioni da intraprendere prima del getto
• Quale calcestruzzo utilizzare
• Come realizzare la posa e la finitura
• Come stagionare l’opera realizzata

Ma, trattandosi di realizzazione in zone con possibile presenza di gelo e/o sali antigelo, diventano importanti anche altri due aspetti della realizzazione:

• Quale durabilità richiesta, auspicata, o ottenuta (non del calcestruzzo, ma dell’opera!)
• Quale progetto d’uso e manutenzione?

Quindi, con il termine “calcestruzzo per pavimenti industriali realizzati in inverno” ritengo si debba intendere non solo la qualità e la posa ma anche le sue caratteristiche prestazionali (e quindi durabilità, resistenza cicli gelo disgelo, sali disgelanti, ecc.).

Inoltre, dovremo anche distinguere la prevedibile temperatura ambientale e del materiale in fase di getto, quella in fase di stagionatura, e infine, oltremodo importante, anche la temperatura o, meglio, le temperature di esercizio e la loro ciclicità.

Gli accorgimenti da adottare per la realizzazione di pavimentazioni in calcestruzzo in climi freddi sono infatti completamente differenti da quelli necessari per rendere la piastra di pavimentazione resistente ai cicli di gelo-disgelo.

Vediamo, prima di tutto, cosa vuol dire “inverno”.

Getto del calcestruzzo in inverno: condizioni ambientali, problematiche e consigli pratici

Le condizioni invernali possono essere caratterizzate da temperature molto diverse a seconda dei luoghi e del periodo stagionale.

Per facilitarne l’identificazione potremmo suddividere indicativamente le temperature del clima “invernale” in relazione al possibile pericolo in fase esecutiva indicando anche qualche consiglio generale:

Un'altra possibile differenziazione potrebbe essere indicativamente anche quella per altitudine in quanto, come noto, a seconda delle condizioni ambientali di contorno (es. umidità dell’aria) la temperatura scende di 0,65 – 1 °C ogni 100 metri di altitudine.

Una possibile suddivisione potrebbe quindi essere:

• 0/ 400 m
• 400/800 m
• 800/1500 m
• oltre 1500 m

Ma cosa vuol dire quindi la parola inverno “Inverno”?

Sappiamo certamente che farà freddo, ma il termine è generico e non identifica quanto e per quanto tempo farà freddo.

Per convenzione, e come riportato in letteratura, si intende per “tempo freddo” il periodo di tempo in cui la temperatura media giornaliera dell'aria risulti inferiore a 4°C e la temperatura dell'aria non superi 10 °C, per più di metà di un periodo di 24 ore e superiore a 3 giorni consecutivi.

In pratica, la maggior parte del nostro territorio si trova, nel periodo invernale, con valori di temperatura compresi tra + 10°C e - 10°C., eccezionalmente a volte anche di – 15°C, mentre – 20/-25°C e oltre interessano praticamente solo l’arco alpino e appenninico.

È opportuno segnalare inoltre che, in linea generale, il problema dei cicli di gelo/disgelo diventa sensibile, e quindi andrebbe verificato e valutato in fase di progettazione e di realizzazione, per altezze medie dell’ubicazione del sito oggetto di progetto superiori a 600-800 m sul livello del mare.

Un’ ultima classificazione dovrebbe, inoltre, essere riferita anche alla ciclicità delle sollecitazioni, quindi al numero di cicli gel-disgelo /anno e, nel caso sia previsto, l’eventuale impiego di sali disgelanti e dalla natura chimica degli stessi.

Ma questo tema verrà analizzato in altro articolo successivo.

Il calcestruzzo come materiale per la realizzazione delle pavimentazioni

Nel caso della stagione invernale, la tecnologia del calcestruzzo evidenzia che:

• il processo d’idratazione del cemento rallenta (o, addirittura, si arresta) e le resistenze si sviluppano più lentamente
• L’acqua che penetra all’interno del calcestruzzo (e la stessa presente al suo interno) può gelare.
• L’azione del gelo sollecita, e produce un degrado progressivo, del calcestruzzo in fase di presa e indurimento iniziale.
• L’azione ciclica del fenomeno di gelo/disgelo degrada nel tempo le caratteristiche meccaniche e prestazionali del calcestruzzo indurito.
• La presenza di cloruri, soprattutto se di sodio, e altri agenti inquinanti presenti nell’ambiente, producono ulteriore degrado del calcestruzzo indurito.

Indicazioni sulle prestazioni e cenni sulla realizzazione della pavimentazione

Nelle vecchie e storiche pubblicazioni venivano indicate alcune semplici regole pratiche per produrre un calcestruzzo ottimale con temperature basse:

• Utilizzare cementi di tipo rapido
• Aumentare il dosaggio di cemento
• Diminuire il quantitativo d’acqua
• Scaldare gli inerti
• Scaldare l’acqua
• Utilizzare additivi acceleranti
• Utilizzare additivi aeranti
• Proteggere i getti dal freddo (nei tempi passati si utilizzavano anche i sacchi di cemento, ormai vuoti, stesi sul calcestruzzo)

Ma se queste indicazioni hanno ancora oggi una buona validità per il confezionamento di un calcestruzzo nell’edilizia tradizionale, risultano meno indicate o quantomeno dovrebbero essere attentamente valutate nel caso di un calcestruzzo per pavimentazioni industriali.

Un manufatto non è un materiale.

Un pavimento industriale il calcestruzzo non viene gettato in una cassaforma e lasciato tranquillamente indurire nel tempo, ma è un materiale decisamente molto più soggetto agli effetti negativi delle basse temperature, a causa del suo rapporto d’aspetto (grandi superfici e bassi spessori esposte al freddo, con maggiore dispersione del calore di reazione, presenza di vento o aria fredda radente sulla finitura, non protetto da casseri).

Ma, e soprattutto, un materiale che dopo le operazioni di posa e ancora allo stato ancora fresco (e a contatto con aria fredda) dovrà successivamente essere modificato superficialmente mediante azioni e lavorazioni ripetute, con “rotture” della presa successive, ripetute e, a volte, prolungate. Spesso con applicazione superficiale di prodotto indurente a base di cemento e inerti duri (spolvero).

Vedremo dunque che “i tre aspetti fondamentali da tenere conto nella scelta/formulazione di un calcestruzzo per pavimenti industriali realizzati d’inverno” dovranno essere analizzati tenendo presente:

• Il tipo di calcestruzzo al momento della posa in clima freddo.
• Il tipo di calcestruzzo per ottenere una durabilità nel tempo in presenza di cicli gelo/disgelo e sali disgelanti.
• Gli accorgimenti a contorno necessari a trasformare un materiale in un manufatto di qualità nelle condizioni di posa e di esercizio.

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L'articolo prosegue dettagliando i tre aspetti fondamentali nella scelta/formulazione di un calcestruzzo per i pavimenti industriali realizzati durante la stagione invernale.