Fessurazione in getti massivi: una soluzione al problema con il calcestruzzo predepositato (PAC)

1. Premessa
Nella realizzazione di manufatti massivi (come dighe, plinti…) i problemi di fessurazione da fenomeni termici possono essere rilevanti. Per contenere o eliminare il problema può essere richiesto l’impiego di un calcestruzzo a basso calore di idratazione.
Il calcestruzzo denominato Pre-Packed Aggregate Concrete (PAC) o Pre-Placed Aggregate Concrete (calcestruzzo con aggregato prede-positato) o anche Two Stages Concrete (calcestruzzo in 2 fasi), consente di ridurre al minimo il calore d’idratazione utilizzando un dosaggio di cemento molto basso; al contempo le operazioni di produzione e di messa in opera sono più veloci rispetto al calcestruzzo convenzionale e ciò ne determina anche un costo più basso.
Questo tipo di calcestruzzo è costituito da aggregato predepositato preliminarmente nella cassaforma e dal successivo getto della malta fine (grout).
Secondo le raccomandazioni ACI (304.1R-92) questa tecnologia è utilizzabile nei getti massivi e anche molto armati ed inoltre nel restauro del cemento armato in considerazione del basso ritiro.
Si ritiene però che attualmente l’unica applicazione praticabile sia nel calcestruzzo di massa non armato o poco armato. Infatti negli altri casi citati trovano migliori applicazioni rispettivamente, i calcestruzzi fluidi e le malte da restauro prive di ritiro.

2. Proprietà del Pre-Packed Aggregate Concrete

La principale differenza del PAC con il calcestruzzo convenzionale è la maggiore percentuale di aggregato grosso. Infatti nel PAC, che è realizzato depositando direttamente l’aggregato nella cassaforma, ogni particella viene a contatto con le altre. Le particelle di aggregato non sono avvolte dalla matrice cementizia come avviene invece nel calcestruzzo convenzionale, per questo motivo le proprietà del PAC dipendono soprattutto dall’aggregato: il modulo elastico è più alto e il ritiro da essiccamento è circa la metà dei calcestruzzi normali (a pari contenuto di aggregato). Inoltre questo calcestruzzo è caratterizzato da una curva granulometrica discontinua (gap grading) del tipo di quella riportata di seguito: la componente di aggregato grosso viene immessa nella prima fase, quella fine nella seconda fase con il pompaggio o il colaggio della malta.
Con questa tecnologia, si raggiungono resistenze non particolarmente alte a 28 giorni, fino a circa 40 MPa, ma a lungo termine le resistenze possono essere rilevanti specialmente con utilizzo di materiale ad attività pozzolanica (come la cenere volante), fino a circa 62 MPa a 90 giorni e fino a circa 90 MPa ad 1 anno.

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la progettazione e messa in opera del Pre-packed Aggregate Concrete