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IL RUOLO DEGLI ADDITIVI IL RUOLO DEGLI ADDITIVI ACRILICI NELL’SCCACRILICI NELL’SCC
IngIng. M. . M. Casali Casali –– Comitato Tecnico Promozionale Comitato Tecnico Promozionale ASSIADASSIAD
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DefinizioneDefinizioneSi definisce autocompattante un calcestruzzo che
possiede allo stato fresco:
• elevata fluidità
• resistenza alla segregazione
• capacità di riempimento
• capacità di scorrimento
Si tratta quindi di un calcestruzzo omogeneo che, una volta in opera, si autocompatta per effetto del proprio peso senza necessità di vibrazione.
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L’SCC presuppone uno specialeL’SCC presuppone uno specialeMIXMIX--DesignDesign
SCCCLS S5
cemento
sabbia
Aggr. grosso
aria aria
acqua
cemento+ filler
sabbia
Aggr. grosso
Acrilico
acqua
PNS/PMS
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SCC: Prodotto Tecnologicamente più SCC: Prodotto Tecnologicamente più AvanzatoAvanzato
Terminologia– Reologia:
Studio dello scorrimento e della deformazione della materia.
– Fluidità:proprietà del calcestruzzo fresco che indica la facilità allo scorrimento
– Viscosità:proprietà che indica la resistenza allo scorrimento
– Viscosità plastica:proprietà che indica la variazione di fluidità corrispondente ad una sollecitazione
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Reologia del CalcestruzzoReologia del Calcestruzzo
Necessità di una caratterizzazione più approfondita delle proprietà di flusso
approccio reologico
La reologia studia le deformazioni che un corpo subisce per effetto delle sollecitazioni a cui è sottoposto.
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τ = sforzo
θ = deformazione dθ/dt = velocità di deformazione = D
ττ
DD
τ τ = = ηη’ ’ DD
Fluido idealeFluido ideale
ηη’’
Pasta Pasta cementiziacementiziaDD
τττ τ = = ττοο + + ηηplpl D
ττοο
D
ττ = = tensione di scorrimentotensione di scorrimentoD = D = velocità di scorrimentovelocità di scorrimento
ηηplpl = = viscosità plasticaviscosità plastica
ττοο = = soglia di scorrimento
ττ = = tensione di scorrimentotensione di scorrimentoD = D = velocità di scorrimentovelocità di scorrimento
ηη’ = ’ = viscositàviscosità soglia di scorrimento
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S.C.C.- modifica delle caratteristiche reologiche
• Attrito interno:
la collisione fra gli aggregati e la quantità di pasta di cemento sono i fattori determinanti alla formazione di attriti interni che dissipano energia.
– L’energia richiesta per la fluidità e proporzionale alle sollecitazioni interne degli aggregati.
– Minor attrito ottenuto mediante un corretto proporzionamento degli aggregati e del volume della pasta di cemento (polveri fini)
minor dissipamento di energia
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Il Motore dell’SCC:Il Motore dell’SCC:la Gravitàla Gravità
Forza peso
Componente tangenziale della forza peso Ft
Se Ft > soglia di scorrimento τ0 Flusso
La La forza gravitazionale forza gravitazionale è è l’unica l’unica energia che abbiamo energia che abbiamo a a disposizione
ConvertirlaConvertirla, al , al megliomeglio, in , in energiaenergiacineticadisposizione cinetica
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Influenza dei diversi componenti del clsInfluenza dei diversi componenti del clsττοο Filler
Aggregati frantumati
Sogl
ia d
i sco
rrim
ento
Aria
Superfluidificante PCE
Viscosità plastica ηη’’
Modificatori di viscosità
Acqua
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LA VERIFICA DELLE PRESTAZIONI ALLO STATO FRESCOLA VERIFICA DELLE PRESTAZIONI ALLO STATO FRESCOAVVIENE MEDIANTE PROVE EMPIRICHEAVVIENE MEDIANTE PROVE EMPIRICHE
PROPRIETA’ REOLOGICHE CORRELATE
METODO E RIF. NORMATIVO
INTERVALLO DI ACCETTAZIONE
Slump-Flow Test Soglia di scorr. e viscosità plastica
V-Funnel Test
T50 (tempo per raggiungere il diametro di 500 mm)
Viscosità plastica
SF1 600-670
SF2 670-790
SF3 790-850
Joint Project Group on SCC
VS1 bassa viscosità
VS2 alta viscosità
Joint Project Group on SCC
≤ 12 sec
UNI 11041Viscosità plastica
> 600 mm
UNI 11041
4 ÷ 12 sec
UNI 11042
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U-Box UNI 11044 ∆h ≤ 30 mm
V-Funnel dopo 5 min UNI 11042 Valore iniziale +
3 secondi
L-Box UNI 11043 ha / hi > 0,80
J-Ring UNI 11045
∆Ø ≤ 5 cm rispetto allo scorrimento senza
anello
METODO E RIF. NORMATIVO
INTERVALLO DI ACCETTAZIONE
PROVE DI PASSING ABILITYPROVE DI PASSING ABILITY
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Il Ruolo degli Additivi Acrilici (PCE)Il Ruolo degli Additivi Acrilici (PCE)
Riduzione del
rapporto w/cAnni ‘30 ligninsolfonato
Anni ‘70 PNS/PMS
Anni ‘90 PCE
Ma come funziona un PCE?
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Meccanismo di Funzionamento Meccanismo di Funzionamento dei Superfluidificantidei Superfluidificanti
• Adsorbimento superficiale dellecatene polimeriche (repulsioneelettrostatica)
– NSFC & MSFC
cemento-
- --
--
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Meccanismo di Funzionamento Meccanismo di Funzionamento dei Superfluidificanti (PCE)dei Superfluidificanti (PCE)
Steric Repulsion ForceSteric Repulsion Force
CementCement
“Hooking”“Hooking” Units - Units - polycarboxylate polycarboxylate
EO/POEO/POWaterWater
+++ + +
CementCement
MolecoleMolecole a a pettinepettine
PCE ampia variabilità: infinite possibilità !
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PCE con differenti caratteristiche PCE con differenti caratteristiche chimico/strutturali producono:chimico/strutturali producono:
- una diversa reologia iniziale del calcestruzzo
- un diverso mantenimento della lavorabilità
- un diverso sviluppo delle resistenze meccaniche
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Superfluidificante
• Tipo carbossilico di nuova generazione• alto potere disperdente (basso a/c)• riduzione della viscosità plastica• nessuna alterazione delle proprietà meccaniche
Modificatore di viscosità• Aumenta la viscosità dell’acqua • migliora la resistenza alla segregazione• conferisce il corretto profilo reologico del CLS
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Grazie.....