Pavimentazioni in calcestruzzo: le maggiori problematiche e le soluzioni BASF

In generale, le caratteristiche della superficie del calcestruzzo determinano la capacità di esercizio di una pavimentazione. In tal senso è necessario controllare tutti quei fenomeni che possono condurre alla fessurazione del calcestruzzo.
Il ritiro plastico, il ritiro igrometrico, la reazione alcali-aggregato, i cicli di gelo e disgelo, le variazioni dimensionali conseguenti alle variazioni termiche sono tutti fenomeni che possono indurre stati di coazione all’interno del calcestruzzo, con formazione di fenomeni fessurativi che potrebbero compromettere il buon esercizio della pavimentazione.

Il ritiro plastico
Il ritiro plastico è un fenomeno che si manifesta nelle prime ore di vita del calcestruzzo in conseguenza dell’instaurarsi di tensioni capillari superficiali che si sviluppano quando la velocità di evaporazione dell’acqua è maggiore della velocità di bleeding.
Nelle strutture in calcestruzzo, caratterizzate da una superficie esposta all’aria molto estesa, quali appunto le pavimentazioni industriali, le fessurazioni da ritiro plastico si manifestano nella classica forma detta “a piede di corvo”.

L’azione dei cicli di gelo e disgelo
Qualsiasi calcestruzzo in esercizio è soggetto in misura variabile a diversi gradi di permeazione d’acqua. Se la temperatura ambiente scende sotto 0°C, l’acqua gela e il suo volume aumenta, tanto da provocare una pressione capace di danneggiare il calcestruzzo.
Questo fenomeno, che si manifesta in maniera ciclica in zone con clima rigido, avanza in modo progressivo con la disgregazione dello strato più superficiale del calcestruzzo.
Un tipico esempio di strutture soggette al fenomeno sono le pavimentazioni industriali situate all’esterno, in zone in cui il clima è molto freddo.

Il ritiro igrometrico
Il calcestruzzo si deforma al variare dell’umidità relativa ambientale. In particolare, se l’umidità è bassa esso subisce una deformazione di contrazione. Poichè la resistenza a trazione del calcestruzzo è molto minore della resistenza a compressione (circa 1/10), in una struttura vincolata il ritiro induce uno sforzo di trazione che provoca uno stato fessurativo; l’entità del ritiro del calcestruzzo dipende dal rapporto acqua/cemento e dal rapporto inerte/cemento.
L’aumento del rapporto acqua/cemento provoca un ritiro maggiore sia perché aumenta il grado di evaporazione dell’acqua dal calcestruzzo, sia perché aumenta il grado di porosità del calcestruzzo stesso.
La diminuzione del rapporto inerte/cemento induce, invece, un aumento del ritiro a causa
del maggior volume di pasta cementizia nella miscela di calcestruzzo.
L’entità del ritiro dipende anche dalla forma e dalle dimensioni della struttura.
Infatti, all’aumentare del rapporto superficie/volume, il ritiro aumenta perché è maggiore la superficie esposta all’evaporazione dell’acqua.
Il fenomeno dell’imbarcamento delle lastre di pavimentazione (effetto curling) è una conseguenza diretta del ritiro.
Questo fenomeno si manifesta per contrazioni crescenti dall’intradosso verso l’estradosso, lungo lo spessore delle lastre, a causa di ritiri differenziali, con conseguenti difetti di planarità e fessurazioni sui bordi dei giunti.

La reazione alcali-aggregato
Quando gli aggregati contengono una certa quantità di silice reattiva (silice mal cristallizzata o microcristallina), questi possono reagire con gli alcali presenti nel cemento (sodio e potassio) per produrre, in ambienti umidi, un silicato sodico/potassico idrato espansivo e quindi portare alla fessurazione del calcestruzzo.
Un tipico esempio di reazione alcali-aggregato è quella che si sviluppa sulle superfici dei pavimenti industriali, dove si forma il cosiddetto pop-out: un granulo di aggregato reattivo situato 1 o 2 mm dalla superficie del calcestruzzo, di dimensione da 2-3 mm fino a 20-30 mm, reagisce espandendosi o formando un prodotto di reazione espansivo, provocando il distacco di una o più schegge a forma di cono.
Nei casi più gravi si arriva a contare fino a 100 pop-out per metro quadrato di superficie.
Una diagnosi preliminare della reattività degli aggregati è piuttosto difficile, rendendo problematico valutare l’idoneità degli inerti prima del loro impiego.
L’entità e l’intensità di questa reazione sono legate sia alla quantità di silice reattiva presente nell’aggregato, sia alla concentrazione di sodio e potassio nel calcestruzzo.
Più alto è il tenore di alcali, maggiore diventa la reattività degli inerti. In tal modo, inerti solo
“potenzialmente reattivi” con un certo tenore di alcali, diventano sicuramente reattivi in presenza di una maggiore concentrazione di alcali.

La reazione alcali-aggregato dipende da:

•    presenza di aggregati contenenti forme di silice reattiva;
•    presenza nel calcestruzzo di un tenore di alcali solubili maggiore di un certo valore (4-5 kg m3) provenienti o dal cemento o dall’acqua d’impasto o da acque di contatto;
•    condizioni di esercizio favorevoli, come l’alta temperatura dell'acqua a contatto del calcestruzzo e la concomitanza di cicli di gelo e disgelo.

Molte, quindi, sono le cause che possono portare una pavimentazione in calcestruzzo ad un precoce deterioramento. Bisogna inoltre considerare che le azioni sopra descritte possono sommarsi tra loro, producendo fessurazioni e distacchi in tempi molto rapidi.
Per tali motivi BASF Construction Chemicals Italia propone il Sistema Modulare per Pavimentazioni.
Questo sistema permette di affrontare tutte le problematiche che possono presentarsi nell’esecuzione di un pavimento industriale, attraverso la più opportuna combinazione di differenti prodotti, ognuno dei quali specializzato a risolvere un singolo problema.
Il Sistema Modulare per Pavimentazioni è un efficace strumento nelle mani dell’impresa esecutrice e del fornitore di calcestruzzo preconfezionato per affrontare e dare la migliore risposta alle realizzazione di una pavimentazione.
Fra questi prodotti, anche il Superfluidificante specifico per Pavimentazioni in calcestruzzo MasterGlenium PAV (già GLENIUM PAV):

MasterGlenium PAV è il superfluidificante specifico per pavimentazioni in calcestruzzo, studiato e messo a punto nei laboratori della BASF Construction Chemicals.
É il componente base del Sistema Modulare per Pavimentazioni.
Grazie a MasterGlenium PAV è possibile ottenere un calcestruzzo da pavimentazione caratterizzato da un basso rapporto acqua/cemento, da lavorabilità elevate (S5) senza rischi di segregazione e da una forte riduzione dei tempi di finitura, in particolare durante il periodo invernale.

•    Microfibre per il ritiro plastico MasterFiber 12 e MasterFiber 24
•    Macrofibre per il calcestruzzo rinforzato MasterFiber 246 (già MEYCO FIB SP 540)
•    Gli aeranti MasterAir (già MICROAIR)
•    Le aggiunte minerali MasterRoc MS 610 (già MEYCO MS 610)
•    La stabilità volumetrica MasterLife SRA 100 (già STABILMAC)
•    Gli stagionanti e i riduttori di ritiro Masterkure e MasterLife SRA 815 (già RHEOMAC 815)