Bolle o vesciche (Blistering)
Con il termine “blistering” viene identificata la comparsa di bolle (Fig. 1), dalle dimensioni variabili tra i 5 mm ed i 50mm circa, sulla superficie del pavimento già visibili durante le operazioni di finitura. Sulla superficie si formano cioè protuberanze convesse di forma irregolare con una micro fessura parallela alla superficie (difficilmente visibile a occhio nudo), e la parte sollevata risulta distaccata dalla massa di calcestruzzo per circa 10-20 mm. La situazione è già individuabile durante la fase di frattazzatura della superficie. Sospendere i getti sino all’accertamento delle cause e loro eliminazione.
Le cause
Gli esperti attribuiscono la situazione di “Blistering” alle seguenti cause o concause: a. Una quantità eccessiva di aria intrappolata all'interno del calcestruzzo b. Un eccessivo dosaggio di cemento o aggiunte in polvere c. Un eccessivo contenuto di materiale fine e finissimo che rende “colloso” l’impasto durante la posa in opera e staggiatura. Risulta quindi evidente la necessità di ridurre il quantitativo di sabbia nella miscela del calcestruzzo immediatamente interloquendo con l’impianto. d. Sabbia contenente minerali con caratteristiche fisiche e chimiche instabili e. Mancanza o insufficiente azione di vibratura del calcestruzzo f. Applicazione prematura dello spolvero (con bleeding non ultimato) che impedisce all’acqua d’impasto di evaporare g. Frattazzatura esasperata con palette inclinate più del dovuto h. Un supporto molto freddo in rapporto alla temperatura del calcestruzzo i. Un supporto impermeabile (preferibile separare con un TNT)Cosa indagare
Durante la fase di realizzazione indagare sulla composizione del calcestruzzo fresco e sulle operazioni di posa in opera e di finitura. A pavimentazione ultimata sarà invece necessario indagare attraverso il prelievo di carote in cui sia presente la malformazione. Il numero di carote deve essere congruo in subordine all’entità dell’area con malformazioni. Rilevare la posizione planimetrica delle malformazioni. Tale lavoro viene facilitato dalla presenza dei giunti che suddividono la superficie pavimentata in riquadri. La planimetria cosi ottenuta consentirà di calcolare la diffusione delle malformazioni in rapporto alla superficie totale del pavimento. Quindi: 1) Determinare la massa volumica del calcestruzzo indurito (UNI EN 12390-7); 2) Determinare l’assorbimento di acqua alla pressione atmosferica (UNI 7699); 3) Determinare le caratteristiche dei vuoti d’aria nel calcestruzzo indurito (UNI EN 480-11). Prove suppletive sul materiale presente sotto la protuberanza : 4) Analisi con diffrazione ai raggi X. 5) Analisi con microscopio a scansione elettronica Dal punto di vista cartaceo sarà necessario entrare in possesso : a. dei DDT delle miscele fornite allo scopo di verificare eventuali aggiunte d’acqua e tipo di Dmax dichiarato e se scaricato a mezzo pompa. b. della prequalifica della miscela fornita allo scopo di verificare il contenuto di sabbia c. della marchiatura CE dei componenti impiegati e delle relative schede tecniche.Imbarcamento o Curling
La deformazione autogena dell’imbarcamento o curling, è associato a locali sollevamenti dei bordi a seguito di un ritiro differenziato tra estradosso ed intradosso del pavimento. Questa deformazione è particolarmente evidente nelle pavimentazioni con spessore ridotto, specialmente in prossimità dei giunti di costruzione. L’effetto “curling” tende a ridursi sino ad annullarsi per spessori oltre i 30 cm. Data la configurazione assunta dal pavimento all’incrocio dei giunti, il transito dei carichi dinamici comporta nel tempo lo sbrecciamento dei bordi del giunto. Appare evidente che la deformazione è non solo legata alle caratteristiche reologiche del calcestruzzo, ma allo spessore ed alla situazione climatica al momento del getto. Questa deformazione spontanea si manifesta in genere a 72 ore dal getto. Se la sezione imbarcata del pavimento viene caricata nel tempo oltre la resistenza a flessione del calcestruzzo, si svilupperà un fessura circolare all’incrocio dei giunti, e questo per la formazione di un vuoto tra supporto e pavimento. La causa La causa fondamentale dell’imbarcamento o curling è il ritiro non in equilibrio tra l’ampia superficie esposta all’aria ed il fondo del pavimento stesso ben protetto e dunque privo di contrazioni. Questo ritiro differenziato dipende dall’idratazione dell’acqua d’impasto presente nel calcestruzzo allo stato fresco. Perchè il calcestruzzo non è di dimensioni stabili per il contenuto d’acqua necessario all’idratazione del cemento. Cosa indagare Trattandosi di una deformazione spontanea tipica di tutte le piastre di calcestruzzo ed i limiti di deformabilità mai congruenti con le esigenze prestazionali dell’utente, e oltremodo difficili da stabilire, non resta che verificare la documentazione contrattuale tra le parti per gli interventi necessari a ricondurre il pavimento nella planarità richiesta o evitare lo sbrecciamento dei giunti. (vedere linee guida sui “travetti in resina” per la riparazione dei giunt)i.Delaminazione dello strato corticale
Con il termine “delaminazione corticale” si intende un distacco dello strato corticale dalla massa di calcestruzzo. La delaminazione corticale appare con una micro fessura a tre diramazioni lunga circa 20-30 cm sulla superficie del pavimento. Al di sotto della micro fessura è una bolla d’aria. Battendo sul pavimento si riceve un suono afono a testimonianza che lo strato corticale è incoerente con la massa sottostante. Le parti distaccate misurano circa 30-40 cm di diametro ed il loro spessore varia tra 8 e 20mm.
Le cause e concause
Gli esperti sono concordi nell’affermare che la causa di questa malformazione sia da attribuire all’azione di affioramento eccessivo dell’acqua d’impasto, ma anche di lunga durata. In effetti applicando lo spolvero (per lo strato d’usura) allorchè l’affioramento (bleeding) non è ancora ultimato si otterrà un impedimento all’acqua di evaporare liberamente verso l’ambiente rimanendo l’acqua intrappolata al di sotto dello strato d’usura. Lo spolvero composto da una parte di cemento e due di quarzo (circa) indurisce molto più velocemente del calcestruzzo composto da 1 parte di cemento e 6 parti di aggregati, formando una crosta impermeabile che impedisce all’ acqua residua di evaporare. Altro fattore che rallenta l’affioramento (bleeding) è che il calcestruzzo quasi mai viene vibrato con la conseguenza che i tempi di presa risultano più lunghi. Allora secondo gli esperti la delaminazione dello strato corticale è la conseguenza di più cause ognuna delle quali riveste un ruolo importante nella de laminazione corticale. Possiamo riassumere le diverse cause come imputabili alla situazione climatica, alla composizione del calcestruzzo ed alle maestranze, ciascuna per ciò che interessa come: a. La situazione climatica al momento del getto che con clima caldo e secco ha accelerato l’evaporazione dell’acqua ma solo in superficie b. La composizione del calcestruzzo contiene un elevato quantitativo di sabbia c. La composizione del calcestruzzo contiene un elevato quantitativo di acqua (possibile riaggiunta d’acqua in cantiere?) d. Le maestranze hanno iniziato le operazioni di spolvero e frattazzatura in anticipo e quindi con la situazione di bleeding ancora in corso e non ultimata e. Le maestranze hanno applicato un quantitativo di spolvero elevato per anticipare le operazioni di frattazzatura.Cosa indagare
Per individuare le aree delaminate oltre che con una ricerca acustica battendo la superficie, si può procedere con la termografia ad infrarossi oppure con il georadar. Per accertare la causa certa della delaminazione si devono analizzare i parametri climatici, la composizione del calcetruzzo e lo spessore dello spolvero applicato. Prelevando un congruo numero di carote si può procedere a: 1) Determinare la massa volumica del calcestruzzo indurito (UNI EN 12390-7); 2) Determinare l’assorbimento di acqua alla pressione atmosferica (UNI 7699); 3) Determinare le caratteristiche dei vuoti d’aria nel calcestruzzo indurito (UNI EN 480-11). Prove suppletive sul materiale presente sotto la protuberanza : 4) Analisi con diffrazione ai raggi X. 5) Analisi con microscopio a scansione elettronica Dal punto di vista cartaceo sarà necessario entrare in possesso : a. dei DDT delle miscele fornite allo scopo di verificare eventuali aggiunte d’acqua e tipo di Dmax dichiarato e se scaricato a mezzo pompa. b. della prequalifica della miscela fornita allo scopo di verificare il contenuto di sabbia c. della marchiatura CE dei componenti impiegati e delle relative schede tecniche.Discolorazione
Diverse sono le teorie sulle macchie che si vedono in superficie. Qui di seguito trattiamo quelle anomalie cromatiche esasperate e non quelle macchie scure di entità limitata a seguito di una insistente frattazzatura della superficie.
Le cause e concause
La difformità cromatica della superficie ed in particolare l’apparizione di macchie estese e scure può essere la conseguenza di alcune situazioni dipendenti o dal vespaio di sottofondo o dalla massa di calcestruzzo.Cosa indagare sul supporto
I problemi connessi con la realizzazione di vespai in elementi lapidei non monogranulari misti a terre fini di natura limo-argillosa sono riconducibili alla presenza di chiazze di umidità e di acqua risalente dal sottofondo sulla superficie del pavimento. Nella fase di risalita l’acqua di falda trasporta con sé le sostanze solubili e le particelle leggere che dovessero essere presenti nel terreno creando sulla superficie efflorescenze e macchie antiestetiche.Bisogna dunque indagare
1. sulla presenza o meno di una barriera al vapore che separi il pavimento dalla massicciata 2. che il pavimento non sia stato costruito direttamente sul terreno (in assenza di un vespaio) per cui l’acqua di risalta riporti in superficie rifiuti inglobati nel terreno. 3. che il sottofondo non sia stato costruito mescolando il terreno con rifiuti organici (ad esempio idrocarburi) riportati in superficie dall’acqua di risalita.Cosa indagare sul calcestruzzo
Che il calcestruzzo sia un materiale eterogeneo è cosa nota, ma soprattutto la composizione dello strato corticale di circa 5 mm è tipicamente variabile da zona a zona del pavimento per una naturale diseguale/eterogenea distribuzione dei componenti che dipende: • da un diverso affioramento di fine e finissimo durante la posa e staggiatura; • da un diverso affioramento di cemento • da un diverso affioramento d’acqua (fenomeno di bleeding). Il tutto poi è reso ancor più eterogeneo per la composizione dello strato d’usura che viene applicato sulla superficie fresca del calcestruzzo con il metodo manuale a semina o spolvero. Ne consegue che si hanno inevitabili aree ricche di cemento confinanti con altre ricche di quarzo. (questo è il pavimento a spolvero di quarzo). In sintesi lo strato corticale dispone di una diversa composizione di cemento e di conseguenza un diverso rapporto a/c. La variazione cromatica a chiazze in questo caso dipende dalle particelle di cemento non idratate. Infatti è stato provato che aumentando il rapporto a/c il colore del pavimento diviene più chiaro. Così come un incremento del contenuto in cemento porterà ad un colore più scuro a causa dell’aumento della quantità di cemento non idratato con l’identico quantitativo d’acqua. Dunque la diseguale distribuzione per affioramento dei componenti della parte corticale del pavimento, e la impossibile distribuzione uniforme dello spolvero sulla superficie, possono rendere l’aspetto cromatico di due grigi diversi proprio per il fatto che il cemento nelle aree più scure non è idratato con lo stesso quantitativo d’acqua delle aree più chiare.Efflorescenze
Deposito biancastro ad aspetto cristallino o pulverulento sulla superficie del pavimento in calcestruzzo. Per efflorescenze si intendono quei depositi biancastri che si formano sulla superficie del pavimento. Sono volgarmente, ed erroneamente, dette macchie di salnitro.
La causa
Questi cristalli sono generati a seguito della semplice evaporazione dell’acqua nella quale erano disciolti quando ancora dentro la massa cementizia. Sulla superficie del pavimento si formano durante il periodo di asciugatura oppure in seguito a fenomeni di risalita capillare. Anche se poco piacevoli esteticamente, le efflorescenze di solito sono innocue e non pregiudicano la durabilità del pavimento. Le efflorescenze sono causate da una combinazione di circostanze: Nel calcestruzzo esistono Sali solubili, l’acqua scioglie questi Sali e la pressione idrostatica per capillarità muove la soluzione verso la superficie del pavimento dove asciugando lascia il deposito di Sali. Normalmente sono più comuni in inverno quando il tasso di evaporazione è più lento consentendo ai Sali di migrare in superficie.Cosa indagare
Sottoporre ad analisi una quantità del deposito biancastro al fine di verificare se trattasi di carbonato di calcio Verificare la sabbia utilizzata per confezionare il calcestruzzo perché deve essere pulita priva di impurità Nel caso di getti avvenuti nel periodo invernale richiedere all'impianto di calcestruzzo la scheda tecnica dell'additivo impiegato Analizzare l’acqua utilizzata nella composizione. Non deve contenere impurità Verificare la presenza di barriera al vapore tra massicciata e pavimento Le efflorescenze possono essere eliminate con lavaggi, ma si consiglia di provare il trattamento su una piccola superficie prima di procedere in modo definitivo.fessure a ridosso di un giunto di costruzione
Lungo un giunto di costruzione si osserva una fessura ad andamento semicircolare. L’ampiezza della fessura supera la grandezza di 2 mm.
La causa
La causa verosimile della fessura nel getto del giorno 2 può dipendere per uno spessore di calcestruzzo proveniente dal getto del giorno 1 perché: a) fuoriuscito da sotto il cassero invadendo l’area per il getto del giorno 2 ed il materiale non è stato eliminato dalle maestranze. La fessura si manifesta nelle immediate vicinanze del giunto di costruzione. b) Il quantitativo di calcestruzzo in esubero alla fine dei getti, è stato spinto nella vicina area riservata al getto del giorno 2. Il materiale non è stato eliminato dalle maestranze e riduce lo spessore del pavimento in quell’area innescando una fessura, la cui distanza dal giunto indica l’area a basso spessore.Cosa indagare
Attraverso una carotatura accertare la riduzione di spessore.Pop-out reazione alcali aggregati
Il popout è un piccolo frammento di forma conica espulso dal calcestruzzo. I rigonfiamenti o distacchi si presentano sotto forma di coni profondi circa 8-15 mm e larghi circa 20-40 mm. Nel punto in cui il cono si distacca dalla massa è presente l’aggregato. Il fenomeno è ben conosciuto, specialmente nelle regioni in cui si cavano aggregati delle alluvioni dell’Appennino orientale che mostrano la presenza di materiale reattivo o potenzialmente reattivo con gli alcali del cemento. La situazione è ampiamente trattata in letteratura come reazione alcali aggregati. Il pop out non deve essere confuso con i “sassi in evidenza”, che si manifesta in una forma molto diversa.
La causa
La reazione alcali aggregato è una delle forme di degrado chimico del calcestruzzo che si innesca in presenza di aggregati caratterizzati da una particolare composizione mineralogicaCosa indagare
L'esclusione degli aggregati reattivi all’impianto di calcestruzzo mediante la realizzazione di prove secondo UNI 8520, per incertezza dei risultati e discontinuità del fenomeno non è significativa. Infatti se il prelievo dei campioni non è più che rappresentativo per tutta la partita di aggregati ammucchiati all'impianto, il test potrebbe essere non significativo per mancanza di granuli reattivi nel campione, ma non nella partita. Si suggerisce quindi di indagare con le analisi strumentali su carote prelevate nell’area del degrado provvedendo comunque ad inserire qualche prelievo in un sacchetto di plastica ermetico per verificare dopo almeno 3 mesi, la presenza di qualche reazione chimica. La prima prova per un immediato riscontro sulla reattività degli aggregati sui quali svolgere una analisi strumentale approfondita consiste in un semplice test colorimetrico, noto come test di George Guthrie and Bill Carey di Los Alamos USA. Si basa sullo sviluppo di una colorazione gialla in presenza del potassio presente nel gel alcalino (anche se essiccato) che si sovrappone alla colorazione rossa dovuta ai reattivi impiegati. Altre indagini strumentali sui prelievi sono: • Analisi Petrografica su sezioni sottili con microscopio a luce trasmessa • La diffrazione di raggi x , • Spettroscopia infrarossa Per approfondire l’argomento visitare il box “argomenti di utilità”.Rilascio di polvere
Il pavimento in calcestruzzo rilascia polvere ed appoggiandoci il palmo della mano lo si può constatare. Si tratta di uno sfarinamento dello strato superficiale molto indebolito, privo di coerenza. Al giorno d’oggi è una situazione molto rara nei pavimenti con strato d’usura a spolvero e finiti con frattazzatrice meccanica. Pur tuttavia esistono utenti che lamentano in modo generico una polverosità del pavimento, ignorando che la fonte della polvere non è il pavimento industriale, ma da ricercarsi nell’ambiente ed il suo circondario.