Costipamento (calcestruzzo)Il costipamento o costipazione del calcestruzzo ha la funzione di garantire al conglomerato fresco[1] la maggior compattezza, omogeneità e densità possibile. La resistenza finale del calcestruzzo è assai influenzata dal grado di costipazione raggiunto durante la messa in opera. Un buon costipamento è legato alla lavorabilità del calcestruzzo fresco, la quale deve essere garantita mediante lo studio di un idoneo progetto di miscela, che deve garantire un impasto che abbia la classe di consistenza richiesta dal progettista. CriteriL'energia di costipamento può essere trasmessa al calcestruzzo mediante due criteri diversi, che possono essere utilizzati contemporaneamente:
DifettiUn calcestruzzo mal compattato può presentare al suo interno vuoti e altri difetti, come i nidi di ghiaia, che aumentando la permeabilità della matrice cementizia agli agenti aggressivi, col rischio di comprometterne la durabilità. Inoltre la presenza dei vuoti interni alla massa può causare una riduzione dell'aderenza calcestruzzo-acciaio poiché le armature metalliche risulterebbero non completamente avvolte dal conglomerato. Infine la mancanza di compattezza del calcestruzzo determina anche un abbattimento delle proprietà meccaniche del materiale. Post-costipazioneLa post-costipazione consiste nell'effettuare una costipazione con vibratori esterni, 15 - 45 min dopo la prima costipazione. Grado di compattazione![]() ![]() Il grado di compattazione del calcestruzzo è definito come il rapporto fra la densità ρv0 di un provino cubico (o cilindrico) prelevato durante il getto del calcestruzzo, e quella ρv di una carota estratta dalla struttura:
Il grado di compattazione permette di stabilire l'entità del costipamento conseguito dal calcestruzzo in opera rispetto a quella ideale che è rappresentato dal cubetto in calcestruzzo confezionato in corso d'opera, il quale di norma viene costipato a rifiuto (compattazione completa) e stagionato in condizioni standard (20 °C e UR≥95%) che di norma sono diverse da quelle riscontrabili in cantiere. Come è evidente il valore massimo che può raggiungere gc è 1, situazione che si verifica quando il costipamento del calcestruzzo in opera viene effettuato con la stessa efficienza con cui si compatta lo stesso conglomerato dei provini. Il valore del grado di compattazione influenza la resistenza meccanica del materiale, minore è il suo valore, pertanto maggiore è il volume dei vuoti per difetto di costipamento del calcestruzzo in opera, maggiore è la riduzione della resistenza meccanica della struttura rispetto a quella del calcestruzzo fornito in cantiere ma non ancora posato. Inoltre all'aumentare del volume di vuoti diminuisce anche il grado di durabilità del materiale. Per verificare il rispetto del valore di Rck del calcestruzzo fornito in cantiere si è sempre fatto riferimento alla resistenza a rottura di provini cubici Rc di calcestruzzo, confezionati come prescritto in precedenza (gc = 1), ed applicando i seguenti controlli di accettazione proposti dalla normativa vigente:
È evidente che in realtà queste verifiche, anche se soddisfatte, non garantiscono che la resistenza del calcestruzzo in opera sia conforme a quella prevista negli allegati progettuali poiché di norma in questo caso gc < 1, perché in cantiere è difficile ottenere una compattazione a rifiuto[2] e le condizioni ambientali non sono quasi mai quelle standard. A tal proposito le NTC 2008 richiedono anche che il valore della resistenza meccanica fc in opera ottenuta da carote estratte dalla struttura[3] debba essere non minore dell'85% del valore teorico stabilito dal progettista. Di tutto questo, il progettista, per una completa progettazione strutturale, dovrebbe tenere conto in fase di progetto. Esistono formule che permettono di considerare il valore di gc nell'individuazione della resistenza caratteristica a compressione Rck. Una di queste formule è:
dove
Pertanto si può agire nel seguente modo: Supponiamo che il progettista, per rispettare le condizioni statiche e le condizioni di durabilità del materiale, abbia bisogno di un valore della resistenza in opera pari a Rcak; il progettista fissa un valore gc, in base alla classe di consistenza:
Sostituendo i valori così ottenuti nella formula precedente si ricava il valore di Rck del calcestruzzo che dovrà essere fornito in cantiere. Pertanto per consentire la verifica della qualità del calcestruzzo da fornire in cantiere il progettista deve indicare:
Il rispetto di queste prescrizioni è una responsabilità del fornitore del calcestruzzo e comunque il Direttore dei lavori è tenuto a controllare la conformità alle prescrizioni progettuali mediante:
Ma il rispetto di queste prescrizioni garantisce solo la bontà del calcestruzzo fornito in cantiere ma non può garantire che nella struttura sia presente il conglomerato con le caratteristiche di resistenza e durabilità prescritte dal progettista. A tal fine è necessario indicare negli allegati progettuali anche le seguenti prescrizioni:
Il rispetto di tutte queste prescrizioni garantiscono sia la buona qualità del calcestruzzo in opera, anche ai fini della durabilità, che il rispetto del valore Rcak richiesto dal progettista. Vibratore ad immersioneIl vibratore ad ago è un apparecchio elettrico utilizzato per la vibrazione puntuale del calcestruzzo. Durata della vibrazioneLa durata dell'azione del vibratore ad ago è funzione della classe di consistenza del calcestruzzo da compattare.
Note
Bibliografia
Voci correlate |
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