INERTE Sabbia 0/8 Pomice 0/10

VAGLI UNI APERTURA MAGLIE Trattenuto cumulativo Trattenuto cumulativo

(mm) gr. % gr. %10 0.0 0.0 0.0 0.08 2.3 0.2 28.3 2.34 404.6 28.0 385.3 31.52 815.6 56.4 537.4 44.01 1018.5 70.5 748.2 61.2

0.5 1084.6 75.0 802.1 65.70.25 1307.4 90.4 853.7 69.9

0.125 1397.8 96.7 905.7 74.10.063 1433.7 99.2 1055.6 86.4resto 1445.6 100.0 1221.6 100.0

MODULO DI FINEZZA 4.17 3.49

MASSA VOLUMICA S.S.A. (Kg/m3)

2630 1050

ASSORBIMENTO

(%)

a 30 minuti: / 16.7

a 24 ore: / 22.9

finale: 1.36 37.2

MASSA VOLUMICA IN MUCCHIO (Kg/m3) 1643 780

Come si può notare, i due aggregati sono caratterizzati da un modulo di finezza abbastanza simile. Tale valo-

re risulta più elevato per la sabbia ordinaria, nonostante il minor diametro massimo, in quanto questa è carat-

terizzata da una bassa percentuale di frazioni finissime (<1% di passante a 63 mm). Al contrario, la pomice è

caratterizzata da un contenuto di fini molto elevato, essendo il passante a 63 mm superiore al 13%.

Tabella 1: Analisi granulometrica, massa volumica e assorbimento della sabbia ordinaria e della pomice

4.4 Composizione e caratterizzazione allo stato fresco dei calcestruzzi leggeri ottimizzati.

In Tabella 2 sono riportate le composizioni in peso dei conglomerati cementizi messi a punto.

Come si può notare, l’introduzione di soli 400 kg/m3 di sabbia naturale in sostituzione di 200 kg/m3 pomice,grazie al basso contenuto di particelle fini della prima, ha consentito di ridurre la richiesta d’acqua nelCalcestruzzo LC3 30/1.65 rispetto al Calcestruzzo LC3 25/1.45, realizzato con sola pomice, ed ottenere unrapporto a/c più basso (0.450 contro 0.480). Il rapporto a/c è stato calcolato considerando anche l’acquaapportata dall’additivo e considerando l’acqua di assorbimento della pomice a 24 ore. I calcestruzzi sono stati confezionati facendo uso di una betoniera a bicchiere da laboratorio. Prima di inseri-re gli altri ingredienti si è provveduto a saturare la pomice facendola girare nella betoniere per 10 minuti insie-me al 50% dell’acqua d’impasto più l’acqua di assorbimento a 24 ore. Successivamente, si è provveduto adinserire, nell’ordine, l’eventuale aggregato ordinario, il resto dell’acqua d’impasto, il cemento e l’additivosuperfluidificante. La miscelazione è stata protratta, dopo l’inserimento del cemento, per 5 minuti.Sui calcestruzzi allo stato fresco sono state condotte le seguenti determinazioni:

• Slump a 0 e 30 minuti dalla fine della miscelazione (UNI 9418);• Contenuto d’aria (UNI 6395)• Massa volumica del calcestruzzo fresco (UNI 6394).

I risultati di suddette prove sono riportati in Tabella 3.

MixCemento

CEM I 52.5RPomice

0/10Sabbia

0-8Superfluidifican

te acrilico Rapportoa/c

kg/m3 kg/m3 kg/m3 % in peso sulcemento

LC3 25/1.45 440 900 / 1.5 0.480

LC3 30/1.65 465 700 400 1.5 0.450

MixSlump dopo 0'

Slump dopo 30' Aria inglobata Massa volumica

a fresco

( cm ) ( cm ) % ( Kg/m3 )

LC3 25/1.45 18 16 7.5 1637

LC3 30/1.65 18 16 5.4 1784

Tabella 2: Composizione dei due calcestruzzi messi a punto

Tabella 3: Caratteristiche allo stato fresco dei calcestruzzi messi a punto

I due calcestruzzi leggeri con composizione descritta nel precedente paragrafo sono stati sottoposti ad unastagionatura alla temperatura di 20°C ed U.R del 95%.

Sui provini così stagionati sono state effettuate le seguenti misure:

• Resistenza a compressione dopo 1, 7 e 28 giorni di stagionatura (UNI 6132);• Massa volumica del calcestruzzo indurito su provini non essiccati dopo 1, 7 e 28 giorni di stagionatura;• Massa volumica del calcestruzzo indurito su provini essiccati dopo 28 giorni di stagionatura umida;• Resistenza a trazione alla brasiliana dopo 1, 7 e 28 giorni di stagionatura (UNI 6135);• Resistenza a trazione per flessione dopo 1, 7 e 28 giorni di stagionatura (UNI 6133);• Aderenza acciaio-calcestruzzo mediante prove di sfilamento (pull-out) secondo procedura Rilem-Fip CEBdopo 28 giorni di stagionatura;• Determinazione del modulo elastico statico a compressione dopo 1, 7 e 28 giorni di stagionatura (UNI 6556);• Determinazione del modulo elastico dinamico mediante ultrasuoni dopo 1, 7 e 28 giorni di stagionatura (UNI9524)• Deformazione viscosa fino a 90 giorni sotto una tensione di carico applicata (su provini maturati per 28 gior-ni) pari a circa 1/3 della tensione di rottura.

Si è provveduto, inoltre, ad effettuare le seguenti misure:

• Ritiro igrometrico fino a 90 giorni (UNI 6555);• Velocità di penetrazione "accelerata" dell'anidride carbonica (in ambiente con CO2 al 30% in volume);• Velocità di penetrazione dei cloruri (per immersione in soluzione acquosa di NaCl al 3.5%).

4.5.1 Proprietà meccaniche del calcestruzzo induritoIn Tabella 4 sono riportate le misure di massa volumica e di resistenza meccanica a compressione eseguitesui due calcestruzzi messi a punto.

Mix

Resistenza mecca-nica a

compressione(N/mm2)

Massa volumica delcalcestruzzo

(kg/m3)

Massa volumica del calcestruzzo essiccato

(kg/m3)

1 g 7 gg 28 gg 1 g 7 gg 28 gg 28 gg

LC3 25/1.45 15.7 21.0 28.9 1630 1635 1631 1410

LC3 30/1.65 18.8 29.4 34.0 1775 1790 1738 1646

Tabella 4: Misure della massa volumica e della resistenza a compressione.

I valori ottenuti per la resistenza meccanica a compressione soddisfano i requisiti di Rck=25N/mm2(Rcm28gg > 28.5 N/mm2) per il Calcestruzzo LC3 25/1.45 (con sola pomice) e di Rck=30 N/mm2

(Rcm28gg > 33.5 N/mm2) per il Calcestruzzo LC3 30/1.65 (con aggiunta di sabbia ordinaria).I valori della massa volumica allo stato indurito su provini non essiccati e su provini essiccati risultano in lineacon i valori che erano stati prefissati per entrambi i calcestruzzi. Particolarmente interessante è il valore dellamassa volumica a secco del calcestruzzo con sola pomice (1400 kg/m3 circa) che rappresenta un ottimorisultato per un calcestruzzo con Rck = 25 MPa.Notevole è anche la resistenza meccanica a un giorno di entrambi i calcestruzzi, ottenuta grazie al rapportoa/c particolarmente basso.In Tabella 5 sono riportati i risultati di resistenza meccanica a trazione, ottenuti mediante la prova indiretta allabrasiliana, i valori della resistenza meccanica a trazione per flessione, ottenuti su travi 15 x 15 x 60 cm e le

tensioni di aderenza acciaio-calcestruzzo ottenute mediante la prova di pull-out su provini 20 x 20 x 20 cmcon barre nervate da 16 mm.La resistenza meccanica a trazione è risultata per entrambi i calcestruzzi pari a circa 1/12 di quella a com-pressione mentre la resistenza meccanica a trazione per flessione è risultata pari a circa 1/6 – 1/7 di quellaa compressione. Questi valori sono paragonabili (o leggermente superiori, per quanto attiene alla prova aflessione) a quelli ottenibili con un conglomerato con aggregati ordinari di pari resistenza meccanica a com-pressione.I valori della tensione limite di aderenza acciaio-calcestruzzo ottenuta nella prova di pull-out sono in linea conquelli segnalati in letteratura per i calcestruzzi leggeri.

Tabella 5: Misure della resistenza a trazione a flessione e di aderenza

Sui due calcestruzzi messi a punto sono state eseguite misure del modulo elastico statico (secante) e delmodulo elastico dinamico.I risultati di queste prove, condotte su cilindri 15 x 30 cm, alle stagionature di 1, 7 e 28 giorni sono riportatiin Tabella. La misura del modulo elastico statico è stata eseguita con la procedura descritta nella norma UNI 6556. Ivalori riportati (media di tre provini) sono quelli ottenuti per un livello di carico pari a 1/3 della tensione dirottura a compressione valutata su cilindri equivalenti rotti alla stessa stagionatura in cui si eseguiva lamisura. Le misure del modulo elastico dinamico sono state ottenute mediante determinazione della velocità di pro-pagazione degli ultrasuoni all’interno del provino di calcestruzzo. Tale velocità è correlabile al modulo elasti-co (tangente) del materiale attraversato mediante la relazione:

2

)1()21)(1( vEd ν

ννρ−

−+=

Tabella 6: Misure del modulo elastico statico e dinamico

Mix

Resistenza meccanicaa trazione indiretta

(brasiliana)(N/mm2)

Resistenza meccanica atrazione per flessione

(N/mm2)

Pull out(N/mm2)

1 g 7 gg 28 gg 1 g 7 gg 28 gg 28 gg

LC3 25/1.45 1.3 1.5 2.1 3.1 3.9 4.6 9.0

LC3 30/1.65 1.6 2.0 2.6 3.6 4.1 4.9 13.5

MixModulo elastico dinamico

(N/mm2) Modulo elastico statico

(N/mm2)

1 g 7 gg 28 gg 1 g 7 gg 28 gg

LC3 25/1.45 11044 13299 14192 10647 11508 12973

LC3 30/1.65 14682 17029 19411 13005 14291 16895