Pavimentazioni in calcestruzzo rullato e compattato RCC

Cos’è il calcestruzzo RCC

É un calcestruzzo speciale in terra umida posato con l’impiego di rulli, abitualmente impiegati per la compattazione di manti in misto granulare o asfalti.

La tecnica realizzativa RCC è stata messa a punto per la prima volta in Italia negli anni ’60 per la realizzazione della diga Alpe Gere.

Modificando gli ingredienti del RCC e implementando opportuni accorgimenti nella posa, si possono realizzare pavimenti destinati alla viabilità o pavimentazioni destinate ad un uso di fatica (piazzali, parchi di stoccaggio, parcheggi per container, ecc.) e dove possa anche essere necessaria una rapida manutenzione.

Apparentemente la realizzazione di pavimenti in RCC può assomigliare alla stesura di un normale misto granulare con livella laser o finitrice per asfalti successivamente rullato.

Tuttavia, affinchè una superficie orizzontale, sulla quale si cammina, si transita o si lavora, si possa classificare come pavimento deve soddisfare determinate aspettative geometriche e prestazionali correlate ad esigenze di fruibilità, di sicurezza e di sostenibilità ambientale. Quest’ultimo aspetto riveste oggi un aspetto fondamentale nella progettazione non solo in considerazione dell’impiego di materiali eco-sostenibili, ma anche nell’ottica delle procedure di manutenzione e di smaltimento al termine del ciclo di vita previsto (LCA).

Il comportamento al calore ed al fuoco, decisamente premianti rispetto all’asfalto, hanno recentemente reso appetibile il suo utilizzo anche per applicazioni in galleria.

A questo proposito è bene, tuttavia, non confondere il RCC con il calcestruzzo estruso a casseforme mobili slipform.

La posa di uno specifico calcestruzzo con finitrice per asfalti e la successiva rullatura rappresentano, in sostanza, il cuore pulsante della tecnica realizzativa di pavimenti in RCC.

Caratteristiche del pavimento in RCC

• Basso costo realizzativo.
• Velocissima realizzazione ed entrata in servizio.
• Caratterizzato da elevata resistenza a compressione e trazione.
• Non può contenere armature efficaci.
• É caratterizzato da eccellenti prestazioni di durabilità al gelo ed ai sali disgelanti o alla salsedine marina.
• É rigido.
• É impermeabile.
• Non è da trattare come un sottofondo.
• Non è da trattare come un misto cementato.
• Non è da trattare come un calcestruzzo armato.
• Non è un asfalto.

Caratteristiche del calcestruzzo RCC per pavimentazioni

Le resistenze meccaniche a compressione target sono tipicamente 35-40 N/mm² con resistenze a trazione decisamente superiori a 3-3,5 N/mm².

I modelli di proporzionamento granulometrico dipendono dalla quantità di leganti, di polveri e di fini. A seconda del tipo di approccio possono essere di utile riferimento la curva cubica, la power 0,45 o il metodo di Bailey facendo attenzione che il diametro massimo non sia superiore a 20-25 mm.

Il contenuto di leganti varia da 120kg/m³ a 280kg/m³.

Il rapporto a/c è intorno a 0,25-0,35.

Il ritiro, in relazione al rapporto a/c ed al rapporto i/c è molto basso da non confondere, tuttavia, con la propensione alla fessurazione plastica causata dalla naturale tendenza al riscaldamento ed alla esigua presenza di acqua libera.

La consistenza è in terra umida tipicamente V1 (Vebè time).

Si deve trasportare con cassoni ribaltabili. 

Il progetto della miscela deve tenere conto degli aspetti realizzativi correlati alle temperature di getto, al tempo di trasporto e all’attitudine a compattarsi.

Controlli del RCC

• Tempo di Vebè.
• Resistenza a compressione.
• Resistenza a trazione indiretta.
• Ritiro standard a 28gg.
• Modulo elastico.
• Densità in situ.
• Resistenza allo scivolamento PTV.

I controlli devono essere moderati dalle indicazioni progettuali e dalle indicazioni del D.L:

• Si devono prelevare campioni cilindrici compattati con l’ausilio del martello di Proctor secondo la relativa procedura normata.
  
  Successivamente alla maturazione dei provini, si procede alla loro rottura per la determinazione della resistenza a compressione cilindrica ed allo splitting per la determinazione della resistenza a trazione indiretta.
• Il timing per le verifiche all’indurito dipende dal tipo di miscele cementizie, dal tipo e durata della conservazione e maturazione e dalle esigenze progettuali:
  • se l’opera deve entrare velocemente in servizio occorre utilizzare una miscela legante a rapido indurimento ed i controlli possono essere programmati anche a 3-7gg. 
  • Se si impiega una miscela di leganti freddi  l’entrata in servizio e relative verifiche, dovranno essere ragionevolmente programmati ad una più lunga scadenza (28-90gg).

In seguito a compattazione, maturazione ed indurimento si potranno eseguire test direttamente sull’opera:

• Estrazione di carote. Dalle carote estratte si può verificare:
  • Massa volumica: Il rapporto fra la m/v geometrica e la m/v per pesata idrostatica della medesima carota indicherà il grado di compattazione.
  • Resistenza a compressione.
  • Trazione indiretta tramite splitting.
    
    Queste ultime due prove vanno effettuate su carote asciugate in stufa.
• Densità in situ: si potrà procedere alla determinazione della densità in situ con l’applicazione del metodo del cono di sabbia.
• La verifica dell’assortimento granulometrico, del CBR (all’ottimale Proctor) e della resistenza a frammentazione Los Angeles possono essere effettuati solo sulla miscela priva di cementi/leganti.
  Tuttavia:
  • un corretto assortimento granulometrico sarà fondamentale per il grado di compattazione e per la tessitura superficiale;
  • il CBR, essendo il misto granulare legato, non si deve determinare. In questo caso sono maggiormente identificative la resistenza a compressione e trazione.
  • la prestazione Los Angeles del composito emerge dalle eventuali verifiche di resistenza all’abrasione, del ritiro standard e del modulo elastico.

Aggregati per RCC

Il confezionamento può prevedere l’impiego di aggregati di differente natura e provenienza.

Essi possono essere naturali o provenienti da riciclo. In questo ultimo caso è fondamentale valutare il bilancio prestazionale delle miscele di aggregati: la resistenza a frammentazione Los Angeles della miscela degli aggregati grossolani non deve essere superiore a 20-22. 

Gli aggregati fortemente assorbenti devono essere sempre pre-saturati.

Particolare attenzione va posta in relazione al volume di fini passanti allo 0,075 mm compreso il cemento: non deve essere inferiore al 20% (ACI 207.5R-99). 

Relativamente a questi ultimi, la frazione finissima non attiva dovrà presentare un valore di blu di metilene inferiore a 1,2. Non è possibile l’impiego di finissimi limosi, argillosi e/o bentonitici.

Aggiunte e additivi per RCC

Polveri:

• Aggiunte minerali inerti (MB ≤ 1,2) o reattive purchè inferiori a 0,150 mm. 
• Filler CAM ad elevato modulo elastico (Inertex).

Additivi liquidi:

• attivatori alcalini, ritardanti della presa, maturanti interni (Internal Curing Agent), modificatori della viscosità, promotori della compattazione.

L’impianto di produzione del calcestruzzo RCC

Deve essere dotato di tramogge per la gestione di almeno due sabbie e tre miscele di aggregati grossolani con possibilità di pre-idratazione.

Deve essere dotato di silos per la gestione di almeno due cementi e almeno due polveri.

Deve poter gestire il dosaggio anche di quattro additivi liquidi.

É fondamentale la presenza di un  mescolatore e lo scarico in cassone. 

Posa-estrusione del pavimento RCC

Deve avvenire con finitrici senza vibratori ad aghi immersi. 

Particolare attenzione va posta in corrispondenza dei giunti freddi e nelle posizioni in cui è necessaria una compattazione manuale.

Compattazione del calcestruzzo RCC

L’efficacia della compattazione dipende dal tipo di rullatura che dovrà essere relazionato all’attitudine della miscela a compattarsi ed al suo limite di liquefazione.

In considerazione di questo ultimo aspetto sarà fondamentale la valutazione delle passate  opportunamente sfalsate (sinistra-destra-centro) con rullo vibrante o l’impiego, in alternativa, del rullo gomma-gomma quest’ultimo da preferire con l’impiego di aggregati basaltici o con aggregati caratterizzati da elevato peso specifico. 

Maturazione del calcestruzzo RCC

Immediatamente dopo la posa occorre procedere con le comuni procedure di assistenza alla maturazione con particolare attenzione alla protezione dal vento radente. La continua idratazione deve essere coadiuvata dall’impiego di agenti per la maturazione interna  e/o con l’impiego di una frazione di aggregato assorbente pre-saturato.

Finitura superficiale del pavimento in calcestruzzo RCC

In seguito a rullatura, la superficie si presenta continua e sufficientemente ruvida caratterizzata da una tessitura superficiale dipendente dalla quantità di fini presenti nella parte corticale. Generalmente la superficie semplicemente rullata soddisfa i requisiti.

Tuttavia, al fine di conferire prestazioni aggiuntive o creare particolari tipologie di finitura, è possibile l’applicazione allo stato fresco o indurito di boiacche cementizie che possono successivamente essere rifinite con frattazzatrici rotanti, rigate con scope o irruvidite con bocciarde o sabbiatrici.

Ecosostenibilità e manutenzione

Il RCC può ospitare importanti frazioni di aggregati provenienti da riciclo anche di pezzatura fine purchè gestiti con l’impiego di opportune polveri reattive con la progettazione e l’ottenimento anche di possibili fasi leganti ottimizzate che contribuiscono al raggiungimento delle prestazioni senza innalzare il calore di idratazione.

L’assenza di armature metalliche rende agevole la rimozione di zone che richiedono manutenzione ed il loro smaltimento.

Gli interventi di ripristino sono poi apprezzati per velocità di intervento e velocità nell’entrata in servizio.

Durante il suo ciclo di vita, il pavimento RCC dovrà essere mantenuto con periodiche applicazioni a spruzzo di prodotti che mantengano efficienti le qualità degli idrati e proteggano la superficie.

Queste attività generalmente rendono il pavimento agibile dopo poche ore.