Granuli di argilla espansa

Materiali in Edilizia

Calcestruzzo alleggerito

Il calcestruzzo di cemento è un materiale ottenuto impastando cemento, acqua ed aggregati naturali; se questi ultimi sono sostituiti, in tutto o in parte, da inerti aventi bassa massa volumica, si è in presenza di calcestruzzo alleggerito, miscela la cui densità deve essere inferiore a 2000 Kg/mc.

di Redazione

20 febbraio 2015

Come ottenere un calcestruzzo alleggerito

Per ottenere un calcestruzzo alleggerito vi sono tre alternative. Nella prima si interviene esclusivamente sugli aggregati e consiste nella sostituzione, parziale o totale, degli elementi litici ad alta densità con granuli leggeri (argilla espansa, polistirolo, polistirene espanso). Nella seconda si aggiungono alla miscela di calcestruzzo (in realtà è una malta cementizia essendo costituita da cemento, acqua e sabbia) delle particolari sostanze chimiche, denominate aeranti, capaci di sviluppare elevate quantità di schiuma (o di gas). La terza, infine, è la combinazione dei primi due metodi.Alla prima alternativa si ricorre nel caso in cui si debba confezionare un calcestruzzo alleggerito strutturale, mentre la seconda è utilizzata per la preparazione di miscele ad elevata resistenza termica.

Gli impieghi del calcestruzzo alleggerito strutturale

Si ricorre ai calcestruzzi leggeri strutturali quando, come nel caso dei restauri architettonici, si ha necessità di non gravare eccessivamente sulle fondazioni esistenti. Ad esempio, un solaio in calcestruzzo alleggerito ha, mediamente, un peso proprio inferiore del 20-25% rispetto ad un calcestruzzo classico, realizzato con aggregati naturali. Anche nelle zone dichiarate sismiche, dove la riduzione dei pesi propri delle strutture è un obbiettivo fondamentale della progettazione strutturale, i calcestruzzi alleggeriti sono da preferirsi a quelli normali di densità più elevata.Di contro, dal punto di vista delle resistenze meccaniche, i calcestruzzi alleggeriti non hanno le stesse performance di quelli normali; questo divario si accentua man mano che si raggiungono densità sempre più basse. Del resto è noto che lo scheletro litico, cioè la natura degli aggregati, determina la resistenza della miscela.

Utilizzo non strutturale del calcestruzzo alleggerito

Dosando opportunamente gli aggregati leggeri e gli additivi aeranti, si ottengono calcestruzzi caratterizzati da densità inferiori a 1.000 Kg/mc, buone resistenze al fuoco e all'isolamento termico, ottima pompabilità anche ad altezze considerevoli. Queste caratteristiche sono adatte per la formazione di pareti tagliafuoco, massetti in pendenza sui terrazzi e come sottofondo per i pavimenti.Nella realizzazione dei massetti è buona norma ricoprire l'estradosso del solaio con dei rotoli di materiale plastico, ad esempio, polietilene, i cui bordi si sovrapporranno per circa 10 cm. In tal modo si potrà eseguire il getto del calcestruzzo su una superficie asciutta ed indipendente dal sottostante solaio. La superficie del getto deve essere mantenuta umida per evitare l'insorgere di fessure dovute, soprattutto nella stagione calda, a rapide essiccazioni.

Come fare il carotaggio del calcestruzzo

Qualunque manufatto strutturale in calcestruzzo di cemento deve essere controllato dopo la sua esecuzione. Il controllo, previsto dalle attuali normative è demandato al direttore dei lavori e all'impresa esecutrice, nei limiti delle rispettive competenze.In generale i controlli vertono sulla rispondenza delle caratteristiche di resistenza del manufatto alle indicazioni progettuali. Così, ad esempio, nel caso di un pilastro o di una parete portante in calcestruzzo, il direttore dei lavori può disporre l'esecuzione di carotaggi.Personale specializzato, attrezzato con un utensile cilindrico cavo (collegato ad un motore elettrico) munito all'estremità di una corona diamantata, estrae dal manufatto una carota di calcestruzzo, cioè un cilindro di dimensioni normalizzate. Il cilindro sarà poi sottoposto presso un laboratorio ufficiale a test di compressione.

Domande frequenti

  • Qual è la differenza principale tra calcestruzzo normale e calcestruzzo alleggerito?
    La distinzione fondamentale risiede nella densità e negli ingredienti utilizzati. Mentre il calcestruzzo tradizionale impiega aggregati naturali ad alta densità come ghiaia e sabbia, il calcestruzzo alleggerito sostituisce parzialmente o totalmente questi materiali con inerti a bassa massa volumica, quali argilla espansa, polistirolo o perlite. Per definizione, il calcestruzzo si considera alleggerito quando la sua densità scende sotto i 2000 kg/m³. Questa composizione riduce significativamente il peso proprio della struttura, rendendolo ideale per interventi dove il carico sulle fondazioni deve essere minimizzato.
  • Quando conviene utilizzare il calcestruzzo alleggerito strutturale invece di quello tradizionale?
    Il calcestruzzo alleggerito strutturale è preferito in due scenari principali: i restauri architettonici e le zone sismiche. Nei restauri, permette di non gravare eccessivamente sulle fondazioni esistenti, riducendo il peso proprio del solaio o della struttura del 20-25% rispetto al calcestruzzo classico. Nelle aree soggette a rischio sismico, la normativa impone spesso la riduzione del peso delle strutture per limitare le forze d'inerzia durante un terremoto. Tuttavia, bisogna considerare che, specialmente a densità molto basse, le resistenze meccaniche risultano inferiori rispetto al calcestruzzo normale.
  • Come si produce il calcestruzzo alleggerito ad alta isolante termico?
    Per ottenere un materiale focalizzato sull'isolamento termico piuttosto che sulla resistenza strutturale, si utilizza il metodo degli aeranti. Si tratta di sostanze chimiche aggiunte alla miscela di cemento, acqua e sabbia (malta cementizia) che sviluppano grandi quantità di schiuma o gas all'interno della pasta. Questo processo crea una struttura porosa con densità spesso inferiore a 1.000 kg/m³. Il risultato è un materiale eccellente per l'isolamento termico, resistente al fuoco e dotato di ottima pompabilità, utile per creare pareti tagliafuoco o sottofondi specifici.
  • Quali sono le accortezze necessarie per posare un massetto in calcestruzzo alleggerito?
    Durante la posa di un massetto in calcestruzzo alleggerito, è fondamentale preparare correttamente la base. Si consiglia di stendere rotoli di materiale plastico, come il polietilene, sull'estradosso del solaio, facendo sì che i bordi si sovrappongano per almeno 10 cm. Questo isolamento garantisce che il getto avvenga su una superficie asciutta e indipendente dal supporto sottostante. Inoltre, per prevenire la formazione di fessurazioni causate da un'essiccazione troppo rapida, specialmente in estate, è necessario mantenere la superficie del getto costantemente umida fino alla completa presa del materiale.
  • In cosa consiste il controllo qualità tramite carotaggio del calcestruzzo?
    Il carotaggio è una procedura diagnostica obbligatoria prevista dalle normative per verificare che le caratteristiche di resistenza del manufatto corrispondano a quelle progettuali. Viene eseguita da personale specializzato utilizzando un utensile cilindrico cavo dotato di corona diamantata, azionato da un motore elettrico. Questo strumento estrae dalla struttura (come un pilastro o una parete portante) un cilindro di calcestruzzo di dimensioni standardizzate, chiamato carota. Il campione prelevato viene poi inviato a un laboratorio ufficiale per subire test di compressione, confermando così l'affidabilità strutturale dell'opera realizzata.