Il dosaggio degli SCC

La corretta proporzione tra fluido trasportatore e fase trasportata si ottiene attraverso la definizione delle quantità dei componenti ed il controllo dei rapporti tra questi, che costituiscono dei parametri di riferimento. Questi dati sono ricavati mediando tra regole pratiche e vincoli normativi

Fig. 56 Distribuzione granulometrica di fumo di silice, cenere volante e cenere volante beneficiata / Grain size distribution of silica

smoke, flying ash and benefited flying ash

Fig. 57 Distribuzione granulometrica dei filler e dei cementi / Grain size distribution of fillers

secondo un percorso logico (Fig.V).

Rispetto a un calcestruzzo ordinario la logica prevede per gli autocompattanti un aumento del fluido trasportatore, la cosiddetta pasta, e una diminuzione della fase trasportata, gli inerti.

La pasta, insieme di acqua, cemento e polveri finissime di circa 350-380 litri per metro cubo di calcestruzzo, si ottiene con circa 400 kg/m3 _{di cemento, un volume di acqua di}

impasto compreso tra 170 e 210 litri/m3 _{e un volume di}

materiale finissimo compreso tra 160 e 190 l/m3 _{(Fig. 59). Il}

materiale finissimo va ad integrare la quantità di cemento che, per avere le proprietà reologiche di un autocompattante dovrebbe raggiungere i 500-600 kg/m3_{, con i conseguenti}

problemi di fessurazione, già menzionati, per effetto di elevati gradienti termici e di ritiro.

Il rapporto acqua/cemento che ne risulta è spesso

Fig. 58 Definizione delle quantità dei componenti in un SCC / Definition of the

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piuttosto contenuto rispetto a un calcestruzzo ordinario, pur variando tra 0.45 e 0.55. È chiaro che diminuendo il rapporto acqua/cemento si ottengono elevati valori di resistenza, ma è anche vero che aumentano coesione e viscosità plastica. Dunque, per garantire l’autocompattabilità sarebbero necessari rapporti acqua/cemento non troppo bassi, per non limitare la capacità di scorrimento del conglomerato. Eppure, lo studio della composizione riesce a garantire l’autocompattabilità anche con valori molto contenuti del rapporto acqua/cemento, in modo da ottimizzare le caratteristiche allo stato fresco e quelle allo stato indurito. E in questo non è ininfluente il ruolo dell’additivo superfludificante, che, per definizione, risponde alla funzione di riduttore d’acqua.

Il rispetto delle prescrizioni minime composizionali previste dalla norma UNI EN 206 del 2016, versione italiana della EN 206, impone comunque un rapporto a/c < 0.55, in linea con la logica del progetto “durabilità”, che individua una resistenza minima da garantire in funzione della classe di esposizione specifica. Naturalmente tra i valori imposti al rapporto a/c valgono quelli più limitanti. Tuttavia, nella realtà

Fig. 59 Tabella dei parametri compositivi di riferimento / Table of reference compositional

applicativa, si progettano composizioni con rapporti a/c ancor più bassi, avvalendosi di additivi da aggiungere in ragione della quantità di legante.

Nuovo è invece il rapporto acqua/finissimo che varia tra 0.85 e 1.10, essendo il finissimo costituito da cemento, aggiunte pozzolaniche e filler calcareo di dimensioni inferiori a 0.125 mm. Il controllo di questo rapporto consente di parametrare la reologia della pasta, in modo da ottimizzare capacità di scorrimento e resistenza alla segregazione dell’impasto. Se questo rapporto è più alto del valore limite, la miscela è troppo fluida e rischia la segregazione perché le dimensioni e le quantità del filler fanno elevare troppo l’aliquota di acqua di bagnatura, mentre, se il valore è al di sotto di 0,85 la miscela è troppo viscosa per essere pompata agevolmente.

Gli inerti, sabbia e ghiaia, nel costituire la fase trasportata devono corrispondere a rapporti volumetrici minori rispetto a un tradizionale calcestruzzo, come riportato nella tabella (Fig. 59). In particolare, la quantità di inerte grosso viene sensibilmente ridotta, fino ad essere quasi dimezzata, essendo a carico del fluido trasportatore. Inoltre, in percentuale, la quantità di inerte fine è superiore a quella dell’inerte grosso e spesso viene computata in relazione a classi granulometricamente diverse o di natura diverse.

Inoltre, per quanto attiene all’aggregato fino lo studio della composizione prevede spesso due tipologie, a vantaggio dell’assortimento granulometrico oppure comprende sabbie naturali e artificiali.

Invece, per quanto attiene all’aggregato grosso, il diametro massimo, come già detto, varia tra i 16 mm e i 20 mm. Questi limiti dimensionali sono funzione innanzitutto della geometria dell’elemento da gettare, con particolare riferimento alla dimensione minima della sezione,

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all’interferro minimo, allo spessore del copriferro, al diametro delle barre e alla protezione delle armature dall’incendio. Ma sono anche funzione delle modalità del getto in opera, nella misura in cui l’autocompattabilità del calcestruzzo garantisce una capacità di scorrimento laterale, tale da consentire di effettuare il getto anche da una posizione distante, che cautelativamente è dell’ordine di grandezza di una decina di metri. Infatti, la dimensione massima dell’aggregato grosso è direttamente proporzionale alla dimensione minima del getto da realizzare, variando dai 16 ai 20 mm di diametro quando la sezione passa dai 40 ai 100 cm, mentre è inversamente proporzionale alla distanza di scorrimento oscillando dai 20 ai 16 mm di diametro man mano che aumenta la distanza da percorrere allo stato fresco (Fig. 40).

L’impiego degli additivi esercita un’azione sinergica con i componenti presenti nelle proporzioni indicate, fino ad esaltare le proprietà reologiche. Infatti, è necessario impiegare additivi superfluidificanti acrilici per garantire l’autocompattabilità di questo calcestruzzo, con un dosaggio pari circa 1-1.5% oppure espresso in litri rispetto al peso del cemento. Inoltre, può essere necessario impiegare anche un agente modificatore di viscosità, additivo mirato a ridurre al minimo fenomeni di bleeding e di segregazione, specie nelle miscele ad elevate prestazioni.