Cosa fa crepare il calcestruzzo?*

L’inaspettata fessurazione del calcestruzzo è una causa frequente di lamentela. Le fessurazioni possono essere il risultato di una combinazione di fattori come il ritiro igrometrico, la contrazione termica, i vincoli (esterni o interni) allo scorrimento, l’assestamento del sottofondo e i carichi di esercizio. Le fessurazioni possono essere sensibilmente ridotte prendendo in considerazione le cause e utilizzando azioni preventive.

Fessurazioni superficiali del pavimento

Esempio di Crazing

Il Crazing (anche Craquelé o Cracklé) è una ragnatela di cavillature sottili e poco profonde e normalmente rappresentano solo un problema estetico. Sono appena visibili, tranne quando il calcestruzzo sta asciugando dopo che la superficie è stata bagnata.

ritiro plastico del calcestruzzo

Fessurazioni da ritiro plastico del cls

Fessurazione da ritiro plastico: in un getto fresco, se l’acqua evapora dalla superficie più rapidamente di quanto l’acqua di bleeding riesca a rimpiazzarla, allora la superficie del calcestruzzo tende a ritirare (o contrarsi). Fra la parte superficiale esposta all’evaporazione e il calcestruzzo sottostante si formano delle tensioni di trazione, dovute alla resistenza che lo strato sottostante oppone al ritiro dello strato superficiale. Il conglomerato che si sta indurendo è ancora debole e in fase plastica: il risultato sono delle piccole fessurazioni di profondità variabile.Queste fessure sono spesso abbastanza larghe in superficie.

fessura da ritiro igrometrico

Fessura da ritiro igrometrico

Ritiro Igrometrico: il calcestruzzo viene impastato con molta più acqua di quella strettamente necessaria all’idratazione del cemento, perciò la gran parte dell’acqua non interessata alla reazione evapora causando il ritiro del getto. I vari elementi che contrastano questo ritiro come l’attrito con il sottofondo, le armature o altre parti della struttura generano tensioni che si sviluppano nel calcestruzzo indurito. Il ritiro igrometrico impedito da questi elementi è la causa più comune di fessurazione nel calcestruzzo. In molte applicazioni, le crepe da ritiro igrometrico sono inevitabili: per questo motivo vengono intagliati nella pavimentazione di calcestruzzo giunti di controllo (o contrazione) per guidare le fessurazioni in posizioni predeterminate.
 d-cracking D-cracking è una forma di degrado da cicli di gelo-disgelo che si osserva in alcune pavimentazioni dopo tre o più anni di servizio. A causa del naturale accumulo di acqua alla base o nel substrato del pavimento, gli aggregati con il tempo si saturano. Quindi al verificarsi dei cicli di gelo-disgelo la fessurazione del calcestruzzo parte dagli aggregati saturi che si trovano nella parte inferiore della lastra e si propaga fino a raggiungere lo strato di usura. Normalmente il fenomeno si manifesta vicino ai giunti della pavimentazione.

popout nel pavimento in cls

Pop-out nel calcestruzzo

Reazione Alcali-aggregato: La reazione Alcali-aggregato è un fenomeno di degrado che si verifica quando componenti reattivi minerali di alcuni aggregati reagiscono con gli idrossidi alcalini del calcestruzzo. La reazione Alcali-aggregato si verifica in due forme: reazione Alcali-Silicato (ASR) e reazione Alcali-Carbonato (ACR). Indicatori della reazione Alcali-aggregato possono essere pop-out (nei pavimenti per esempio), una ragnatela di fessure, scheggiatura dei giunti o distacchi di parte della struttura.

fessure da ritiro termico

Ritiro causato da sbalzo termico del calcestruzzo

Escursione Termica: fessurazioni da escursione termica, causate dall’innalzamento della temperatura dovuto al calore di idratazione sviluppato nei materiali cementizi, specialmente quando lo spessore del getto è importante. Al centro del getto il calcestruzzo aumenta di temperatura e quindi si espande, la superficie invece si raffredda e tende a contrarsi. Questo genera una tensione tale che se il differenziale di temperatura è troppo grande la superficie del calcestruzzo fessura. La larghezza e profondità delle crepe dipende dal delta di temperatura, dalle proprietà fisiche del conglomerato e dai ferri d’armatura.

fessure da cedimento

Fessure dovute a cedimenti del sottofondo

Il cedimento del supporto al di sotto della lastra di calcestruzzo, normalmente causato da assestamento o da dilavamento della frazione fine dei materiali utilizzati come substrato, può portare a vari problemi nelle strutture in calcestruzzo, dalla fessurazione fino al cedimento strutturale. Nelle strutture verticali il cedimento del supporto può avvenire anche durante il getto a causa di inadeguato sostegno alla casseratura o rimozione prematura dei casseri.

degrado da corrosione

Degrado del calcestruzzo con corrosione dei ferri di armatura

Corrosione: La corrosione dei ferri d’armatura o altri metalli incorporati sono una delle maggiori cause di deterioramento del calcestruzzo armato. Quando l’acciaio si ossida, la ruggine risultante occupa un volume maggiore. L’acciaio arrugginito occupa più spazio dell’acciaio originario. L’espansione causa degli stati tensionali nel calcestruzzo, che generano col tempo fessurazione ed espulsione del copriferro.

Le crepe e fessurazioni nel calcestruzzo possono venire sensibilmente ridotte osservando le seguenti regole pratiche:

  1. Preparare adeguatamente il fondo in modo che risulti piano e regolare, incluso l’utilizzo di materiale adeguato correttamente assortito e con il giusto contenuto di umidità.
  2. Ridurre al minimo l’acqua necessaria di impasto massimizzando la dimensione e la quantità di aggregato grosso ed utilizzando aggregati a basso ritiro.
  3. Utilizzare il minimo d’acqua d’impasto per la lavorabilità richiesta: non permettere impasti troppo fluidi.
  4. Evitare additivi a base di cloruro di calcio.
  5. Prevenire la repentina perdita d’acqua per evaporazione fin da subito nella fase plastica del getto, utilizzando antievaporanti a spruzzo o teli di plastica per evitare fessure da ritiro plastico.
  6. Posizionare giunti di contrazione a un intervallo ragionevole, 30 volte lo spessore del pavimento.
  7. Prevedere giunti di isolamento nelle parti della struttura che possono causare costrizione al ritiro.
  8. Evitare sbalzi di temperatura importanti.
  9. Per minimizzare la fessurazione quando si usano le barriere al vapore, posizionare al di sopra della barriera uno strato di circa 10cm di materiale fine che sia drenante, compatto e leggermente umido. Se il calcestruzzo deve essere gettato direttamente su fogli di polietilene o altre barriere al vapore, utilizzare un mix con basso contenuto d’acqua.
  10. Gettare, indurire, lisciare e stagionare il calcestruzzo a regola d’arte.
  11. Evitare il sovradosaggio di cemento.
  12. Considerare l’utilizzo di additivi a ritiro compensato per ridurre il ritiro igrometrico e quindi le fessurazioni.
  13. L’utilizzo di fibre sintetiche aiuta a tenere sotto controllo le fessurazioni da ritiro plastico.

Si veda la pubblicazione della Portland Cement Association “Concrete Slab Surface Defects: Causes, Prevention, Repair” (IS177) per una discussione completa delle cause e dei tipi di fessurazioni, su come ridurre al minimo le crepe e le procedure adeguate per gestire le fessure che non possono venire eliminare attraverso l’utilizzo di giunti di controllo ecc.


*Articolo originale su: http://www.cement.org/tech/faq_cracking.asp. Foto ©2012 Ecobeton

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...