Come calcolare il
peso del calcestruzzo
Per calcolare il peso del calcestruzzo forse è meglio prima capire cos’è realmente.
Il calcestruzzo (CLS) è un impasto formato da sabbia, ghiaia, pietrisco ed additivi, che si lega con acqua e calce idraulica oppure cemento. Tale composto, in particolar modo, viene adoperato principalmente per costruire le strutture portanti di molte opere del settore edilizio: travi, pilastri, muri, platee e plinti.
Il suo peso (massa volumica) si aggira intorno ai 2300KG/M³.
Come calcolare
il peso del
calcestruzzo
Per calcolare il peso del calcestruzzo forse è meglio prima capire cos’è realmente.
Il calcestruzzo (CLS) è un impasto formato da sabbia, ghiaia, pietrisco ed additivi, che si lega con acqua e calce idraulica oppure cemento. Tale composto, in particolar modo, viene adoperato principalmente per costruire le strutture portanti di molte opere del settore edilizio: travi, pilastri, muri, platee e plinti.
Il suo peso (massa volumica) si aggira intorno ai 2300KG/M³.
I PARAMETRI UTILI PER CALCOLARE IL CALCESTRUZZO
Tra i parametri meccanici la principale qualità ricercata nel materiale “calcestruzzo” è la resistenza meccanica, in second’ordine sono rilevanti anche il modulo elastico e la coefficiente di Poisson.
Per calcolare tale peso, bisogna prendere in considerazione i principali parametri meccanici che sono rappresentati dalla Resistenza Caratteristica Cubica (Rck), dal modulo elastico e dal coefficiente di Poisson.
La resistenza meccanica è valutata dopo 28 giorni di maturazione in acqua, a 20°C di provini cubici di lato 15CM, la resistenza meccanica è misurata invece tramite prova a compressione, che misura la forza necessaria per fare collassare il campione per schiacciamento. Il valore di resistenza di un singolo prelievo composto usualmente da almeno due provini non è però sufficiente a determinare la resistenza caratteristica cubica, perché il materiale presenta un'ineliminabile variabilità delle sue caratteristiche.
Questa Rck è una resistenza con una probabilità di superamento del 95%, ossia 95 campioni su 100 presentano una resistenza meccanica superiore. Per elementi non portanti può variare dai 150-250KG/CM², mentre per elementi strutturali le normative vigenti richiedono una resistenza caratteristica minima di 300KG/CM² (tipicamente espressa in unità ingegneristiche, ossia 30mPa, N/MM²).
Il peso specifico/massa volumica di un calcestruzzo strutturale armato è solitamente 2300-2400KG/M³. Gli altri parametri dipendono dalla quantità di armatura e da altri elementi. Grazie al contributo dell’acciaio, il peso del calcestruzzo può arrivare fino a 2500 KG.
Calcestruzzi non strutturali confezionati con aggregati non leggeri presentano solitamente un peso specifico/massa volumica lievemente più basso, di 2100-2200KG/M³.
I PARAMETRI UTILI
PER CALCOLARE
IL CALCESTRUZZO
Tra i parametri meccanici la principale qualità ricercata nel materiale “calcestruzzo” è la resistenza meccanica, in second’ordine sono rilevanti anche il modulo elastico e la coefficiente di Poisson.
Per calcolare tale peso, bisogna prendere in considerazione i principali parametri meccanici che sono rappresentati dalla Resistenza Caratteristica Cubica (Rck), dal modulo elastico e dal coefficiente di Poisson.
La resistenza meccanica è valutata dopo 28 giorni di maturazione in acqua, a 20°C di provini cubici di lato 15CM, la resistenza meccanica è misurata invece tramite prova a compressione, che misura la forza necessaria per fare collassare il campione per schiacciamento. Il valore di resistenza di un singolo prelievo composto usualmente da almeno due provini non è però sufficiente a determinare la resistenza caratteristica cubica, perché il materiale presenta un'ineliminabile variabilità delle sue caratteristiche.
Questa Rck è una resistenza con una probabilità di superamento del 95%, ossia 95 campioni su 100 presentano una resistenza meccanica superiore. Per elementi non portanti può variare dai 150-250KG/CM², mentre per elementi strutturali le normative vigenti richiedono una resistenza caratteristica minima di 300KG/CM² (tipicamente espressa in unità ingegneristiche, ossia 30mPa, N/MM²).
Il peso specifico/massa volumica di un calcestruzzo strutturale armato è solitamente 2300-2400KG/M³. Gli altri parametri dipendono dalla quantità di armatura e da altri elementi. Grazie al contributo dell’acciaio, il peso del calcestruzzo può arrivare fino a 2500 KG.
Calcestruzzi non strutturali confezionati con aggregati non leggeri presentano solitamente un peso specifico/massa volumica lievemente più basso, di 2100-2200KG/M³.
PESO PER M³ DI CEMENTO E DIVERSE TIPOLOGIE DI CALCESTRUZZI
Il proporzionamento del calcestruzzo può avvenire in due modi: una modalità semplificata, basata sul proporzionamento per volume ed una più rigorosa, in cui i componenti sono dosati in peso.
Nei cantieri più semplici, quando non ci sono particolari prescrizioni prestazionali, si può confezionare 1M³ di un buon calcestruzzo non strutturale impiegando almeno 300KG di cemento, cui aggiungere 150L di acqua, 0,4M³ di sabbia (aggregato fine) e 0,8M³ di ghiaia (aggregato grosso).
I volumi indicati sono apparenti: la sabbia va a riempire i vuoti tra i granuli di ghiaia e la malta (composta miscelando acqua e cemento) riempie i vuoti lasciati liberi dalla sabbia.
La quantità di acqua utilizzata per confezionare il calcestruzzo influisce sulla scorrevolezza dell’impasto allo stato fresco. La capacità del calcestruzzo di scorrere e fluire nei casseri è chiamata lavorabilità ed è solitamente misurata utilizzando il cono di Abrams.
Al crescere del contenuto di acqua e quindi della lavorabilità, abbiamo le seguenti classi di consistenza:
• S1 consistenza di terra umida, abbassamento al cono da 1-4CM;
• S2 costistenza plastica, abbassamento al cono da 5-9CM;
• S3 consistenza semifluida, abbassamento al cono da 10-15CM;
• S4 consistenza fluida, abbassamento al cono da 16-21CM;
• S5 consistenza superfluida, abbassamento al cono oltre 22CM.
A questi componenti si possono aggiungere additivi liquidi od aggiunte minerali che modificano le proprietà fisiche dei calcestruzzi:
• Additivi fluidificanti e viscosizzanti, che modificano la lavorabilità e la consistenza;
• Additivi acceleranti e ritardanti, che alterano il tempo di presa e lo sviluppo dell’indurimento;
• Agenti espansivi, che riducono i fenomeni di ritiro della pasta di cemento;
• Aggiunte minerali, che permettono di ottenere manufatti impermeabili all’acqua.
Per ottenere dei calcestruzzi leggeri occorre sostituire gli aggregati (solitamente nelle pezzature grosse) con aggregati leggeri e porosi, come le pomici, le argille espanse e la perlite.
Di solito il calcestruzzo indurito viene classificato tenendo conto proprio di queste apposite classi, che indichiamo di seguito e che sono definite dalla UNI EN 206-1:2006:
• Calcestruzzo normale: si caratterizza per la presenza di una massa volumica dopo che viene sottoposta ad essicazione in stufa che oltrepassa i 2000KG/M³ ma non risulta mai essere superiore ai 2600KG/M³;
• Calcestruzzo leggero: si caratterizza per la presenza di una massa volumica dopo che viene sottoposta ad essicazione in stufa che varia dagli 800KG/M³ ai 2000KG/M³;
• Calcestruzzo pesante: si caratterizza per la presenza di una massa volumica dopo che viene sottoposta ad essicazione in stufa, essa oltrepassa i 2600KG/M³.
PESO PER M³
DI CEMENTO
E DIVERSE
TIPOLOGIE DI
CALCESTRUZZI
Il proporzionamento del calcestruzzo può avvenire in due modi: una modalità semplificata, basata sul proporzionamento per volume ed una più rigorosa, in cui i componenti sono dosati in peso.
Nei cantieri più semplici, quando non ci sono particolari prescrizioni prestazionali, si può confezionare 1M³ di un buon calcestruzzo non strutturale impiegando almeno 300KG di cemento, cui aggiungere 150L di acqua, 0,4M³ di sabbia (aggregato fine) e 0,8M³ di ghiaia (aggregato grosso).
I volumi indicati sono apparenti: la sabbia va a riempire i vuoti tra i granuli di ghiaia e la malta (composta miscelando acqua e cemento) riempie i vuoti lasciati liberi dalla sabbia.
La quantità di acqua utilizzata per confezionare il calcestruzzo influisce sulla scorrevolezza dell’impasto allo stato fresco. La capacità del calcestruzzo di scorrere e fluire nei casseri è chiamata lavorabilità ed è solitamente misurata utilizzando il cono di Abrams.
Al crescere del contenuto di acqua e quindi della lavorabilità, abbiamo le seguenti classi di consistenza:
• S1 consistenza di terra umida, abbassamento al cono da 1-4CM;
• S2 costistenza plastica, abbassamento al cono da 5-9CM;
• S3 consistenza semifluida, abbassamento al cono da 10-15CM;
• S4 consistenza fluida, abbassamento al cono da 16-21CM;
• S5 consistenza superfluida, abbassamento al cono oltre 22CM.
A questi componenti si possono aggiungere additivi liquidi od aggiunte minerali che modificano le proprietà fisiche dei calcestruzzi:
• Additivi fluidificanti e viscosizzanti, che modificano la lavorabilità e la consistenza;
• Additivi acceleranti e ritardanti, che alterano il tempo di presa e lo sviluppo dell’indurimento;
• Agenti espansivi, che riducono i fenomeni di ritiro della pasta di cemento;
• Aggiunte minerali, che permettono di ottenere manufatti impermeabili all’acqua.
Per ottenere dei calcestruzzi leggeri occorre sostituire gli aggregati (solitamente nelle pezzature grosse) con aggregati leggeri e porosi, come le pomici, le argille espanse e la perlite.
Di solito il calcestruzzo indurito viene classificato tenendo conto proprio di queste apposite classi, che indichiamo di seguito e che sono definite dalla UNI EN 206-1:2006:
• Calcestruzzo normale: si caratterizza per la presenza di una massa volumica dopo che viene sottoposta ad essicazione in stufa che oltrepassa i 2000KG/M³ ma non risulta mai essere superiore ai 2600KG/M³;
• Calcestruzzo leggero: si caratterizza per la presenza di una massa volumica dopo che viene sottoposta ad essicazione in stufa che varia dagli 800KG/M³ ai 2000KG/M³;
• Calcestruzzo pesante: si caratterizza per la presenza di una massa volumica dopo che viene sottoposta ad essicazione in stufa, essa oltrepassa i 2600KG/M³.
PESO, MASSA VOLUMICA O DENSITÀ?
Quando devi misurare il peso di un materiale usualmente si utilizza il termine densità.
Tale termine è però corretto quando ci si riferisce ad una sostanza di specie chimica ben definita (acqua, olio e ferro), mentre per le sostanze composte da più costituenti o da specie chimiche differenti, è più corretto utilizzare il termine “massa volumica”, ossia una misura di massa per unità di volume.
Questo è indubbiamente il caso del calcestruzzo di cemento, che è una miscela di più sostanze, le quali a loro volta, con l’esclusione dell’acqua, non sono specie chimiche semplici ma sono costituite da innumerevoli sostanze elementari.
PESO, MASSA
VOLUMICA
O DENSITÀ?
Quando devi misurare il peso di un materiale usualmente si utilizza il termine densità.
Tale termine è però corretto quando ci si riferisce ad una sostanza di specie chimica ben definita (acqua, olio e ferro), mentre per le sostanze composte da più costituenti o da specie chimiche differenti, è più corretto utilizzare il termine “massa volumica”, ossia una misura di massa per unità di volume.
Questo è indubbiamente il caso del calcestruzzo di cemento, che è una miscela di più sostanze, le quali a loro volta, con l’esclusione dell’acqua, non sono specie chimiche semplici ma sono costituite da innumerevoli sostanze elementari.