Utilizzo del cemento armato

Cemento armato nel linguaggio comune, il conglomerato cementizio armato o calcestruzzo armato, viene utilizzato nell'ingegneria civile. E' un materiale composto da calcestruzzo nel quale sono annegate delle barre di acciaio sagomate e interconnesse fra di loro, a formare l'armatura della struttura. Tecnicamente il calcestruzzo è una miscela di cemento, acqua, sabbia e ghiaia. Lo scopo dell'armatura metallica è quello di resistere alle forze di trazione mentre il calcestruzzo presenta caratteristiche di buona resistenza alla compressione, l'unione dei due materiali fa acquisire al composto finale le due caratteristiche unite che lo fanno diventare uno dei migliori materiali strutturali oggi impiegati. Essendo un composto di due materiali diversi, può essere classificato fra i materiali compositi.

Le barre di acciaio che formano l'armatura sono disponibili con un diametro variabile dai 5 ai 32 mm e una lunghezza che arriva a 14 metri al massimo, per via dei problemi di trasporto causati da formati maggiori. Sono quasi sempre ed esclusivamente a sezione rotonda. Vengono anche impiegate reti elettrosaldate nelle armature: i diametri più comuni sono 5, 6, 8, 10 e 12 mm. Le reti sono a maglia quadrata con lati da 10 o 20 cm. Un tempo le barre di acciaio erano lisce, mentre oggi si utilizzano barre con risalti che aumentano l'aderenza fra calcestruzzo e acciaio. Il ferro, trovandosi immerso nel calcestruzzo, è automaticamente protetto dalla ruggine e dal fuoco, e avendo praticamente il suo stesso coefficiente di dilatazione termica non tende a distaccarsene sotto l'influenza delle variazioni di temperatura.

Uno dei vantaggi derivanti dall'utilizzo del cemento armato nelle costruzioni è il maggior peso che assume la struttura, rispetto ad una eseguita in metallo, e la conseguente resistenza maggiore alle vibrazioni che unita all'intrinseca resistenza alle forze orizzontali ne fanno dei manufatti adatti anche alle zone sismiche, a differenza delle costruzioni in muratura. Spesso le costruzioni in cemento risultano più economiche delle altre, sia nella loro costruzione che nelle successive spese da affrontare per la loro manutenzione. Un altro vantaggio è sicuramente la facilità con cui si possono reperire i materiali necessari a comporre il calcestruzzo armato, insieme alla grande duttilità che permette di realizzare strutture con dimensioni e forme diverse, anche con forti sbalzi e a sfalso rispetto alle strutture più inferiori.

Naturalmente anche il cemento armato possiede dei punti deboli, che possono essere così sintetizzati: la poca insonorizzazione causata dalla solidarietà della costruzione (in parte attenuabile con materiali isolanti). Un altro problema è rappresentato dalla trasmissione del calore quando si erigono pareti esterne sottili, per cui il problema non riesce ad essere risolto nemmeno con coibentazioni o camere d'aria. Non bisogna dimenticare, poi, che le casseforme sono in legno e per prepararle ne servono grandi quantità. Un altro aspetto negativo, almeno in alcune situazioni, è rappresentato dal peso dell'intera struttura. Infine, se le costruzioni in progetto saranno soggette al sollecitamento da parte di grandi forze di trazione, questo ne fa sconsigliare la realizzazione con questo materiale.