Calcestruzzo

Caratteristiche e proprietà della calcestruzzo

Il calcestruzzo è un materiale di vastissimo uso in ambito edilizio, che viene ottenuto miscelando un legante idraulico, un materiale inerte e acqua.

Il calcestruzzo è, al momento della preparazione, una massa plastica, lavorabile, che si può foggiare in una grande varietà di forme; la resistenza meccanica si sviluppa in seguito alla reazione di idratazione tra il cemento e l'acqua.

I prodotti, soprattutto silicati idrati di calcio, alluminati idrati di calcio e idrato di calcio, sono relativamente insolubili e fissano il materiale inerte in una matrice indurita.

Colata di calcestruzzo.

Il calcestruzzo è notevolmente più resistente alla compressione che alla trazione. Per strutture che devono sopportare solo sforzi di compressione, come dighe a gravità e blocchi di fondazioni, non è necessario rinforzare il calcestruzzo.

Quando invece la struttura deve sopportare anche sforzi di trazione, nel calcestruzzo vengono immersi tondini di acciaio: il materiale viene allora detto cemento armato.

Materie prime del calcestruzzo

Come si è precedentemente detto, il calcestruzzo è un materiale ottenuto miscelando un legante idraulico, un materiale inerte e acqua.

Come sostanza legante viene normalmente usata il cemento Portland. Molto usato, soprattutto in Italia, è anche il cemento pozzolanico (miscela di Portland e pozzolana), la cui applicazione maggiore si ha nelle costruzioni idrauliche.

Il materiale inerte è tratto da rocce eruttive, sedimentarie e metamorfiche; le sabbie e le ghiaie naturali sono materiali inerti ampiamente impiegati, ma il materiale inerte per calcestruzzo più largamente usato è il pietrisco, ottenuto per frantumazione di rocce.

Materiali inerti leggeri, ottenuti partendo da argille, scisti, ardesia e scorie, vanno assumendo importanza sempre maggiore. Questi materiali inerti possono risultare economicamente vantaggiosi per il minor peso e anche per le ottime proprietà isolanti termiche e acustiche che conferiscono al calcestruzzo; d'altro canto il calcestruzzo risulta con proprietà meccaniche più scadenti.

Additivi

A seconda delle proprietà che deve avere, talvolta vengono aggiunti al calcestruzzo, nel momento della sua preparazione, alcune sostanze chiamate additivi. Tra essi ricordiamo:

acceleranti: sono additivi che aumentano la velocità di idratazione del legante che si traduce in un minor tempo di presa;
ritardanti: sono additivi che diminuiscono la velocità d'idratazione del cemento, aumentando con ciò il tempo di presa;
aeranti: sono additivi che facilitano l'incorporamento di aria nel calcestruzzo. L'aria incorporata produce un calcestruzzo molto resistente al gelo e al disgelo;
plasticizzanti: sono così chiamati quegli additivi che aumentano la plasticità del calcestruzzo durante l'impasto;
idrofughi e impermeabilizzanti: questi prodotti riducono la permeabilità del calcestruzzo all'acqua e l'assorbimento dell'acqua stessa;
pigmenti coloranti: sono ossidi minerali impiegati per conferire una colorazione al calcestruzzo.

Impieghi del calcestruzzo

Il calcestruzzo ha una grande varietà di applicazioni. Nelle costruzioni edilizie esso è usato per plinti, fondazioni, pilastri, travi, pareti e coperture.

Altre importanti applicazioni del calcestruzzo si hanno nella pavimentazione stradale, nelle piste per aeroporti e nei ponti.

Il calcestruzzo è anche molto usato in opere idrauliche: per la costruzione di dighe, come per canali d'irrigazione, opere di derivazione, impianti per il trattamento di acque luride e condotte per la distribuzione dell'acqua. In notevole quantità è usato in forma di pezzi prefabbricati.