Le proprietà principali
Il calcestruzzo alleggerito oltre ad essere molto meno pesante del comune calcestruzzo è al contempo isolante ed idrorepellente. Tra i materiali aggregati più apprezzati occupano un posto di primo piano le sfere di polistirene espanso, una delle principali materie plastiche che derivano dal petrolio. Il polistirene dopo il processo di espansione, viene trattato per impedire alle sfere di galleggiare nella pasta cementizia. Il calcestruzzo alleggerito è anche dotato di buone prestazioni meccaniche: non è infiammabile ed ha un ottimo isolamento termoacustico. Inoltre la miscela di calcestruzzo esalta le naturali proprietà isolanti del polistirolo espanso. La presenza di materiali leggeri determina delle variazioni, nella densità e nelle proprietà di resistenza meccanica del calcestruzzo, mentre il minor peso consente di ridurre i carichi e quindi anche la misura delle strutture portanti. Il calcestruzzo alleggerito si distingue in strutturale e non strutturale, perché utilizza materiale inerte differente. La differenza di composizione del calcestruzzo determina una diversificazione nei requisiti e nelle proprietà finali del prodotto. Nel caso del calcestruzzo leggero strutturale non è possibile utilizzare materiale inerte naturale. Talvolta il calcestruzzo viene alleggerito introducendo bollicine d’aria nella betoniera durante l’impasto.
I campi d’impiego
Il calcestruzzo alleggerito viene utilizzato negli ambiti in cui la leggerezza, accompagnata alle proprietà isolanti, sono fondamentali per la realizzazione di un opera. In particolare per le sue proprietà isolanti si adatta perfettamente alla realizzazione di sottofondi di pavimentazioni e di tettoie, nelle coperture di terrazzi e capannoni industriali. Viene anche utilizzato per creare strati di riempimento leggeri. La caratteristica leggerezza, la resistenza e la facilità di compressione, rendono questo materiale particolarmente idoneo per la preparazione di materiale prefabbricato. Il costo del calcestruzzo alleggerito è in genere maggiore rispetto al normale calcestruzzo tradizionale perché richiede un numero maggiore di materiali.
Il carotaggio del calcestruzzo
Il carotaggio è un' indagine che viene effettuata in laboratorio per stimare il valore della resistenza del conglomerato. Una porzione di materiale cilindrico di circa 100 mm di diametro, dette carota, viene prelevata attraverso uno strumento chiamato carotatrice e sottoposta a prova di compressione. La carotatrice, è composta da un utensile di acciaio a forma cilindrica, la fustella. Essa è dotata di una corona diamantata per il taglio che viene azionata da un motore. Il cemento durante il taglio tende a surriscaldarsi, per questo motivo è necessario raffreddare con l’acqua durante la lavorazione anche per ripulire dal materiale prodotto dal taglio. Preliminarmente all'azione di carotaggio occorre valutare le implicazioni che il taglio potrebbe avere sulla struttura, quindi evitare punti lontani dai bordi e dai giunti, stando attenti a non intaccare in alcun modo le armature. Per i pilastri si sceglie sempre un punto centrale. Prima di procedere alla compressione del campione prelevato è necessario verificare che la carota non presenti anomalie. Il cilindro estratto viene quindi misurato e sottoposto alla prova di compressione dentro la pressa. La normativa NTC 2008 stabilisce che la resistenza non debba essere inferiore all'85% di quella di progetto. Successivamente all'operazione di carotaggio bisogna effettuare il ripristino del cemento. Le tecniche di carotaggio sono diverse e posso comportare o meno l’asportazione dell’intonaco. Se l’intonaco non viene compromesso l’operazione risulterà più economica evitando i costi della pitturazione. Il diametro ed il numero di carote da estrarre non deve essere inferiore a tre, il numero è definito per Legge dal DM 14.01.2008 "Norme tecniche per le costruzioni". Generalmente si effettua un carotaggio per ogni pilastro mentre, nel caso di travi, uno ogni 300 mq di piano. I valori di resistenza che vengono ricavati dal carotaggio devono essere rivisti tenendo conto di altri valori, predefiniti da formule strutturali. Le regioni, soprattutto quelle esposte a rischio sismico, stabiliscono di norma delle Linee Guida a cui attenersi durante la misurazione. La normativa di riferimento è UNI EN 12504-1:2009 - Prove sul calcestruzzo nelle strutture - Parte 1: Carote - Prelievo, esame e prova di compressione e la UNI EN 12390-3:2003 - Prova sul calcestruzzo indurito - Resistenza alla compressione dei provini.
Domande frequenti
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Quali sono i vantaggi principali del calcestruzzo alleggerito rispetto a quello tradizionale?Il calcestruzzo alleggerito offre numerosi vantaggi tecnici ed economici. Essendo significativamente meno denso del calcestruzzo standard, riduce il peso complessivo dell'edificio, permettendo di dimensionare strutture portanti più leggere e contenendo i costi delle fondazioni. Oltre alla leggerezza, garantisce eccellenti prestazioni di isolamento termico e acustico, grazie spesso all'inserimento di aggregati come il polistirene espanso. È inoltre idrorepellente, non infiammabile e facile da lavorare, rendendolo ideale per interventi di coibentazione e riempimento senza appesantire la struttura esistente.
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In quali applicazioni edilizie è consigliato utilizzare il calcestruzzo alleggerito?Questo materiale è particolarmente indicato per tutte quelle opere dove il peso ridotto e l'isolamento sono prioritari. Si usa comunemente per realizzare sottofondi di pavimentazioni, strati di pendenza per tetti piani e terrazze, nonché per la copertura di capannoni industriali. Grazie alla sua facilità di posa e compressione, è perfetto per creare riempimenti leggeri e per produrre elementi prefabbricati. Non va confuso con il calcestruzzo strutturale pesante; qui l'obiettivo è migliorare l'efficienza energetica e ridurre i carichi statici sull'infrastruttura.
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Cos'è il carotaggio del calcestruzzo e a cosa serve?Il carotaggio è una tecnica diagnostica distruttiva utilizzata per verificare la resistenza meccanica reale del calcestruzzo già indurito nelle strutture esistenti. Attraverso una carotatrice dotata di corona diamantata, si prelevano campioni cilindrici (carote) di circa 100 mm di diametro. Questi campioni vengono poi trasportati in laboratorio per subire prove di compressione. L'obiettivo è determinare se la struttura rispetta i requisiti di sicurezza previsti dalle normative, specialmente in caso di dubbi sulla qualità dei lavori originali o prima di interventi di ristrutturazione importanti.
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Come si svolge correttamente un intervento di carotaggio su una struttura?L'intervento richiede cautela per non danneggiare la stabilità dell'edificio. Bisogna evitare zone vicine ai bordi, ai giunti o alle armature, preferendo punti centrali sui pilastri. Durante il taglio, l'utensile deve essere raffreddato con acqua per evitare surriscaldamenti del cemento e pulire la zona. Dopo il prelievo, la carota viene misurata e testata in pressa. È fondamentale rispettare la normativa UNI EN 12504-1:2009. Al termine, è obbligatorio ripristinare il foro con malte speciali per garantire l'integrità estetica e strutturale della superficie interessata.
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Quante carote devono essere prelevate secondo la normativa italiana?La normativa italiana (DM 14.01.2008 e norme UNI EN) stabilisce criteri precisi per il numero minimo di campionamenti. In generale, il numero di carote non deve essere inferiore a tre per garantire statisticamente l'affidabilità dei dati. Solitamente si effettua un carotaggio per ogni pilastro esaminato. Per le travi, il criterio prevede un campione ogni 300 metri quadri di piano. I risultati ottenuti devono essere confrontati con le resistenze di progetto: la resistenza media rilevata non deve scendere sotto l'85% del valore teorico previsto per considerare la struttura sicura.
