Calcestruzzo PDF
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University of Ferrara
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Questo documento descrive i concetti base del calcestruzzo, inclusi i suoi componenti (cemento, acqua, inerti), le diverse tipologie di betonatrici e prove di resistenza. Approfondisce anche il fenomeno del fluage e l'applicazione dell'armatura in acciaio nel calcestruzzo armato.
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CALCESTRUZZO Alla base del calcestruzzo c’è un legante idraulico, cioè il CEMENTO Cos’è il calcestruzzo? È un CONGLOMERATO CEMETIZIO, non una malta Il calcestruzzo mescola inerti di granulometria differente in modo da costituire una struttura interna simile a quella della rocci...
CALCESTRUZZO Alla base del calcestruzzo c’è un legante idraulico, cioè il CEMENTO Cos’è il calcestruzzo? È un CONGLOMERATO CEMETIZIO, non una malta Il calcestruzzo mescola inerti di granulometria differente in modo da costituire una struttura interna simile a quella della roccia Centrale di betonaggio È un sistema per il confezionamento del calcestruzzo, il quale verrà poi utilizzato per realizzare le strutture portanti. Da cosa è composta: SILOS contenenti CEMENTO SERBATOIO di ACQUA Serve per innescare il processo di presa e indurimento, l’acqua deve essere aggiunta in maniera proporzionata, altrimenti diminuisce la resistenza del calcestruzzo. Va prestata molta attenzione alla temperatura esterna in cui sta avvenendo il getto: → nelle stagioni secche e aride è necessario tenere sempre bagnato il calcestruzzo per evitare che in assenza di acqua non si determini la presa e indurimento → quando il getto avviene a basse temperature, stare attenti che l’acqua non ghiacci altrimenti non si verifica il processo di presa e indurimento INERTI di diverse granulometrie: PIETRISCO, PIETRISCHETTO e SABBIA BETONIERA vera e propria, cioè una struttura composta da un RULLO ROTANTE, che tiene sempre in movimento il conglomerato, per evitare che gli inerti più pesanti si depositino verso il basso, perché altrimenti si potrebbe ottenere un prodotto non omogeneo Il calcestruzzo viene utilizzato per opere di diverso tipo: OPERE NON ARMATE → Sottofondazioni → Getti di pulizia OPERE DEBOLMENTE AMATE OPERE ARMATE Perché il calcestruzzo deve essere tenuto sempre in movimento? Dato l’assortimento di inerti che presenta al suo interno, 3 tipologie diverse, è necessario che ci sia omogeneità tra queste componenti. Questo perché quando il cemento viene gettato la struttura deve essere compatta per ottenere determinate prestazioni delle strutture portanti. Esempio di cemento mescolato in maniera non omogenea Tipi di betoniere BETONIERE A BICCHIERE OSCILLANTE È molto comoda Non sono presenti dei silos, ma siamo noi a dover inserire i materiali all’interno a mano BETORNIERE A TAMBURO ROTANTE Si può inserire il materiale attraverso tramogge esterne Fluidità dei getti È un parametro che deve essere sempre garantito e viene misurato attraverso il cono di Abrams 1. viene gettato il calcestruzzo all’interno del cono 2. il calcestruzzo viene compattato 3. viene tolto il cono, dopodiché ed è possibile misurare l’abbassamento del calcestruzzo, in base al quale si capisce il livello di fluidità del materiale Prova di resistenza allo schiacciamento È un test che viene fatto per misurare le prestazioni del materiale, in base al tipo di rotture che si ottiene possiamo dedurre diverse informazioni: ROTTURA NETTA = calcestruzzo molto buono dal punto di vista qualitativo ROTTURA SFRANGIATA = calcestruzzo più scarso Per ogni getto il direttore dei lavori ha l’obbligo di mandare dei campioni del materiale in laboratorio per analizzarne la resistenza. Questo parametro viene misurato con uno strumento chiamato SCLEROMETRO che è in grado di valutare la resistenza del calcestruzzo in opera in maniera non invasiva. Tempi di indurimento del calcestruzzo 7 GIORNI = poco tempo per raggiungere metà della sua resistenza 4 SETTIMANE = per raggiungere i 2/3 della sua resistenza ANNI = per raggiungere quella definitiva Fenomeno del fluage È la deformazione lenta che avviene con il tempo in un materiale soggetto a carichi di lunga durata → nel caso del calcestruzzo si misura su una trave di cemento armato sotto un carico permanente Durante la progettazione bisogna conoscere questo problema e calcolarlo per poter anticipare le deformazioni che potrebbero verificarsi. esempio: Se so che un determinato solaio nel tempo subirà una deformazione permanente di 0.5 cm l’anticipo deformando la mia cassaforma di 0.5 cm verso l’alto in modo che il solaio si andrà ad assestare a 0. CEMENTO ARMATO Dove viene applicata l’armatura? La regola generale prevede che l’armatura in acciaio venga messa nella parte sottoposta a trazione, cioè quella dove si potrebbe spaccare il cemento, ma il punto in cui viene collocata l’armatura (intradosso, estradosso, ecc…) all’interno del getto può variare in base alla situazione in cui mi trovo. Posso avere dei casi particolari in cui ho una trave a sbalzo → l’armatura la metto sopra ho una trave incastrata da entrambi i lati (struttura a telaio) la deformazione non è più libera ma è contraria, classica, contraria, quindi la barra di acciaio all’interno è sagomata Le barre di acciaio Di conseguenza a quanto detto in precedenza le barre di acciaio vengono prodotte in forme: RETTILINEE SAGOMATE Le barre di acciaio possono essere inserite all’interno del cemento perché i due materiali hanno lo stesso coefficiente di dilatazione termica e quindi sono in grado di aderire perfettamente tra di loro. Questo tipo di aderenza è conferita anche dal fatto che le barre presentano delle zigrinature che permettono un’aderenza superiore con il getto di calcestruzzo. Un particolare tipo di cemento armato è il: CEMENTO ARMATO PRECOMPRESSO In una trave in cemento armato la parte debole è il calcestruzzo perché non resiste alla trazione e la resistenza alla compressione è comunque inferiore a quella dell’acciaio. Per far fronte a questa esigenza si realizzano degli elementi strutturali in cemento armato precompresso, cioè si imprime all’oggetto una deformazione contraria rispetto a quella che subirà in opera. Come? Inserisco una tecnologia che mi permette di predeformare la trave, solitamente queste tecnologie vengono utilizza per grandi strutture. CALCESTRUZZO ALLEGGERITO Si usa con: solai pieni blocchi alternativi al laterizio, perché l’alleggerimento comporta l’aumento delle capacità isolanti