Il calcestruzzo, il ritiro, il pavimento e le fessure: ma perché?

Renzo Aicardi*
*segretario tecnico ENCOPER (Ente Nazionale COstruttori Pavimenti E Rivestimenti)


Riteniamo utile, all’alba del 2017, trattare l’argomento delle fessure da ritiro nei pavimenti in calcestruzzo introducendo il concetto della vulnerabilità del calcestruzzo, perché ci rendiamo conto che esistono ancora oggi alcuni “tecnici“ che giudicano i pavimenti in calcestruzzo trascurando completamente l’elemento della Vulnerabilità del calcestruzzo nelle prime 24-32 ore dal momento del getto.
L’articolo 3.1.4 della Norma EN 1992-1-1 stabilisce di considerare nei calcoli la somma di due ritiri: il ritiro igrometrico ed il ritiro endogeno. Ma attenzione! Questa considerazione è valida per strutture protette da casseri, mentre le piastre di calcestruzzo sono ampie superfici dal basso spessore assolutamente non protette.
Lo scopo di queste poche righe non ambisce ad uniformare il modo di approcciare lo stato fessurativo, ma vuole essere un semplice “memento” per quegli operatori che ignorano l’influenza del periodo di del calcestruzzo per lo stato fessurativo nel pavimento.
Le sollecitazioni su un pavimento in calcestruzzo
I Pavimenti in calcestruzzo (un’ampia superficie non protetta) sono sottoposti a due categorie di sollecitazioni : sollecitazione da carichi d’esercizio e sollecitazioni tipiche del calcestruzzo sia allo stato fresco (fase plastica e fase d’indurimento) che allo stato indurito per stati di coazione.
Preme ricordare inoltre altre sollecitazioni derivanti dal ritiro:
a) Ritiro endogeno causato da rapporti a/c elevati ed un elevato tenore di fini e finissimi nella composizione .
b) Ritiro termico che segue il raffreddamento del calcestruzzo dopo la reazione di idratazione esotermica (realizzazioni di piazzali durante clima caldo e notte fresca).
L’influenza di queste sollecitazioni sul futuro comportamento del pavimento in calcestruzzo non viene di certo sottovalutata dal progettista, mentre a volte l’impresa per questioni di consegna dell’immobile dimentica il periodo di vulnerabilità del pavimento forzando i getti con situazioni climatiche favorevoli all’insorgere di stati fessurativi diffusi.
A tale proposito si ricorda che le NTC , (DM 14/01/2008) definiscono i principi per “il progetto, l’esecuzione ed il collaudo delle costruzioni, nei riguardi delle prestazioni essenziali di resistenza meccanica e stabilità”. Il pavimento industriale in calcestruzzo è per definizione un insieme di elementi atti a sostenere diversi tipi di azioni. Ovvero, svolge un ruolo oltremodo significativo nel sostenere le varie azioni innescate dai carichi dinamici d’esercizio (muletti, scaffali e bancali), ma soprattutto il carattere prestazionale del pavimento rappresenta per l’utilizzatore fonte di profitti e perdite.
Per questi motivi il pavimento industriale in calcestruzzo deve essere progettato per i carichi d’esercizio, per l’armatura, per i giunti d’isolamento, di contrazione, di costruzione e di dilatazione, nonchè per i materiali e per le verifiche in corso d’opera.
Le fessure
Chiarito il concetto che il pavimento industriale deve essere progettato ritorniamo al discorso iniziale sulla comparsa incontrollata di fessure in questo prezioso (per l’utilizzatore) manufatto.
Le sollecitazioni tipiche di un pavimento sono situazioni la cui origine è da ricercarsi nella mancanza di cura durante la progettazione, ma soprattutto nell’intrinseca VULNERABILITÀ del calcestruzzo fresco e giovane durante le prime ore. Appunto sulla causa o concetto di VULNERABILITÀ su cui desidero focalizzare l’attenzione del lettore.
Il calcestruzzo come materiale si distingue per la perdita di volume a seguito dell’evaporazione dell’acqua d’impasto innescando al proprio interno delle contrazioni (ritiri). Un periodo di tempo variabile dal momento che l’acqua entra in contatto con il cemento sino al momento in cui vengono tagliati i giunti di contrazione, durante il quale si manifestano questi tipi di microfessure :
In letteratura le fasi del ritiro del calcestruzzo per i pavimenti industriali (ovvero per le ampie superfici non protette) vengono distinte con tempistiche diverse:
il ritiro in fase plastica si manifesta nel periodo tra inizio e fine presa. Ciò significa un tempo stimabile in circa 20-26 ore che dalla posa in opera del calcestruzzo si estende alla fine delle operazioni di finitura con l’elicottero sino al taglio dei giunti il pavimento. Un periodo lungo in cui il calcestruzzo è molto vulnerabile dalla situazione climatica. Subito dopo la posa , il calcestruzzo tende lentamente a passare dallo stato plastico allo stato solido, fortemente influenzato dalla situazione climatica del momento del getto che regola l’evaporazione dell’acqua d’impasto interessando tutto lo strato di calcestruzzo, ovvero tutto lo spessore del pavimento.
In questo lasso di tempo il ritiro può superare anche di 10 volte il ritiro totale stimato a 300 giorni.
Questa è la fase di vulnerabilità del pavimento per lo stato fessurativo che viene interrotta eseguendo i tagli dei giunti di contrazione.
Lo stato fessurativo che si manifesta in questo periodo (cioè in assenza di carichi applicati) é fatalmente inevitabile e dipende dalla situazione climatica al momento del getto.
Ovvero i tagli devono essere eseguiti “appena possibile” dall’ultimazione delle operazioni di finitura con l’elicottero per limitare il periodo di vulnerabilità. Ma “l’appena possibile” dispone di un’ampia finestra temporale a discrezione della ditta esecutrice: se taglia troppo presto otterrà un taglio sbrecciato, ma limiterà il tempo di vulnerabilità del proprio pavimento, se invece attenderà un indurimento rassicurante per ottenere un bel taglio netto senza sbrecciature, molto probabilmente lo stato fessurativo sarà più sviluppato. Dunque il dilemma per l’opzione “taglio sbrecciato o taglio netto” dipende solo ed esclusivamente dalla litigiosità freudiana di un Direttore Lavori incompetente. (scusate la franchezza, ma è dovuta).
Il ritiro termico
Il raffreddamento durante la prima notte dopo il getto, provoca una contrazione termica nel calcestruzzo giovane accumulabile al ritiro igrometrico, e questo è particolarmente valido per gli spazi aperti ed i piazzali.
Il ritiro igrometrico si manifesta nei primi mesi per essicazione della massa; ma per i pavimenti industriali questo tipo di ritiro non interessa perché è ripreso dai giunti di contrazione se tagliati alla giusta profondità ed alla corretta distanza che è subordinata allo spessore del pavimento ed alla situazione climatica.
Esemplificando: il ritiro per idratazione della massa di calcestruzzo dopo 20-26 ore (a temperatura e umidità costante e protetto dal vento) si attesta attorno ai 3mm/m , mentre il ritiro totale a 300 giorni dello stesso calcestruzzo, in modo approssimato si stima in 0,3-0,4mm/m.

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