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Mix design del calcestruzzo: i segreti per un buon conglomerato cementizio

Consigli per ottenere un buon proporzionamento tra i componenti del calcestruzzo nel mix design

Concrete mix leveling
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Il mix design è quell’operazione fondamentale nella progettazione di un calcestruzzo che consente il corretto proporzionamento di tutti i componenti, ed è fondamentale per la produzione di un calcestruzzo di qualità.
Le quantità dei vari componenti da impiegare determinano, infatti, le caratteristiche del calcestruzzo, sia le caratteristiche reologiche dell’impasto fresco sia le prestazioni in servizio del materiale indurito, e anche eventuali caratteristiche particolari del conglomerato o di calcestruzzi speciali.
Partiamo sempre dagli elementi base che compongono il calcestruzzo e dalle caratteristiche che desideriamo sviluppare nel materiale che stiamo lavorando.

Esistono diversi procedimenti di mix design e diverse soluzioni possono risultare congruenti al nostro scopo. La soluzione ottimale viene determinata in base a tutte le caratteristiche che deve avere il conglomerato in relazione al suo utilizzo. Pensiamo ad esempio alla coesione, alla permeabilità, alla durata, all’impiego in situazioni particolari ecc.

Occorre perciò tenere conto di una serie di fattori, tra cui: il diametro massimo dell’aggregato, la granulometria, la lavorabilità, il contenuto d’acqua d’impasto, la resistenza a compressione, il rapporto acqua/cemento… Tutti elementi che dobbiamo amalgamare e combinare sapientemente tra loro.
Così, ad esempio, dobbiamo ricordarci che la riduzione della quantità di aggregati in favore della pasta cementizia comporta maggiore coesione, plasticità e lavorabilità ma, per contro, anche una maggiore tendenza alla fessurazione (per un più elevato sviluppo di calore di idratazione e per ritiro igrometrico) nonché alla deformazione viscosa.

Anche il rapporto acqua/cemento è molto importante nella definizione delle caratteristiche del materiale: un suo aumento provoca una maggiore porosità del conglomerato, a discapito della resistenza meccanica e della durabilità, e può influenzare il bleeding.
Stabilita la miscela più idonea, si procede con il dosaggio dei vari componenti.

Il cemento è misurato a peso, l’acqua è invece dosata a volume. Per ciò che concerne gli aggregati il sistema per pesata risulta il metodo più preciso, tuttavia viene impiegato anche quello a volume ma, in entrambi i casi, le quantità variabili d’acqua presenti negli aggregati influiscono fortemente nella preparazione dell’impasto. Per ciò che concerne gli additivi, si provvede all’impiego di dosatori volumetrici costituiti da cilindri trasparenti.
La miscelazione dei componenti dell’impasto ha lo scopo di costituire una massa uniforme. Per ottenerla è necessario che trascorra un determinato intervallo di tempo. Il mix avviene entro betoniere, direttamente in cantiere o nell’impianto di betonaggio. In questo secondo caso abbiamo calcestruzzo preconfezionato, e la produzione del materiale viene gestita prima del trasporto in cantiere, con controllo automatico di tutti i momenti.

Per ottenere il calcestruzzo desiderato, tuttavia, dopo un buon mix design occorre considerare ancora tutta quella serie di fasi esecutive, come la preparazione dell’impasto, la miscelazione, il trasporto, la posa in opera e poi la compattazione, il disarmo, la stagionatura… che sono passaggi essenziali per determinare la qualità del materiale. Un buon mix design, dunque, non è il solo responsabile delle caratteristiche del nostro calcestruzzo, ma costituisce una fase fondamentale nella progettazione del materiale che sarà come vorremo se avremo proporzionato correttamente tutti gli elementi.

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