Calcestruzzo vs. Cemento: comprendere le differenze principali

In edilizia, la distinzione tra calcestruzzo e cemento è spesso fraintesa, il che porta a diverse problematiche, soprattutto per quanto riguarda i problemi di umidità delle solette in calcestruzzo. Il cemento è solo uno dei componenti del calcestruzzo, che include anche aggregati e acqua.

La complessa miscela di questi ingredienti in diverse proporzioni definisce il mondo della tecnologia del calcestruzzo. Ogni elemento svolge un ruolo cruciale nella formazione del calcestruzzo: il cemento reagisce chimicamente con l'acqua per creare una pasta, mentre gli aggregati forniscono struttura alla miscela.

In questo articolo approfondiamo le differenze fondamentali tra calcestruzzo e cemento, facendo luce sui vari tipi di cemento, come il cemento Portland, e sulle loro applicazioni specifiche. Comprendere queste differenze è essenziale per garantire la resistenza e la durabilità delle strutture in calcestruzzo.

• Il cemento è semplicemente un ingrediente del calcestruzzo
• Cemento Portland
• Essiccazione vs. stagionatura
• L'acqua va bene... fino a un certo punto
• misurazione dell'umidità
• La prelazione del “Sbrigati!”

In edilizia, i problemi di umidità delle solette in calcestruzzo derivano da molti possibili errori. Uno di questi è un'incomprensione comune sulla differenza tra calcestruzzo e cemento.

Il cemento è semplicemente un ingrediente del calcestruzzo

Il concetto più basilare da comprendere è che il cemento, da solo, non produce calcestruzzo. Il calcestruzzo si ottiene mescolando cemento, aggregati e acqua. Il termine "tecnologia del calcestruzzo" caratterizza le innumerevoli proporzioni degli ingredienti che si fondono in una miscela di calcestruzzo. Ciascuno dei tre ingredienti svolge ruoli specifici.

Il cemento reagisce chimicamente (chiamato idratazione) una volta mescolato con acqua, forma una pasta. Gli aggregati sono disponibili in granuli grossolani o fini e possono originarsi da ghiaia, pietra o calcestruzzo frantumato. Pasta e aggregati aggregano la densa forma liquida che indurirà formando una lastra di calcestruzzo. Anche i problemi di umidità delle lastre di calcestruzzo si formano in questo modo.

Cemento Portland

Il cemento Portland è considerato uno dei tipi di cemento idraulico perché indurisce indipendentemente dalle condizioni di umidità circostanti. (Le reazioni chimiche di legame avvengono anche sott'acqua.) Esistono otto diverse forme di cemento idraulico Portland, ognuna con applicazioni specifiche.

Tipo I e Tipo IA: cemento multiuso adatto a tutti gli impieghi in cui non sono richieste le proprietà particolari di altri tipi.

Tipo II e Tipo IIA: contenere non più dell'8% di alluminato tricalcico (C3A) per una moderata resistenza ai solfati.

Tipo II(MH) e Tipo II(MH)A:  Il cemento di tipo II (MH) ha un calore di idratazione moderato (somma di C3S+4.75 C3A <100%) e una resistenza moderata ai solfati (contenuto massimo di C3A dell'8%).

Tipo III e Tipo IIIA: chimicamente e fisicamente simili al Tipo I, vengono macinati più finemente per ottenere resistenze iniziali più elevate.

Tipo IV: Utilizzato in strutture in calcestruzzo di grandi dimensioni che richiedono velocità e quantità minime di calore generato dall'idratazione. Sviluppa la resistenza più lentamente rispetto ad altri tipi di cemento.

Tipo V: contiene non più del 5% di C3A per un'elevata resistenza ai solfati.

Due proprietà chiave sono alla base delle miscele di calcestruzzo che i proprietari desiderano: resistenza e durabilità. Le proprietà ingegnerizzate di un gel di silicato di calcio idrato (CSH) influenzano in modo significativo la presa, l'indurimento e la resistenza del calcestruzzo. A livello microscopico, la struttura del CSH determina la durabilità del calcestruzzo nel tempo.

Essiccazione vs. stagionatura

Uno dei maggiori problemi del settore edile è la nostra aspettativa che il calcestruzzo si asciughi in fretta per poter procedere con la costruzione. È come dire a un bambino di sbrigarsi e imparare. I problemi ne derivano.

Poiché è possibile realizzare il calcestruzzo con diversi tipi di miscele di cemento, il controllo di qualità del calcestruzzo consiste essenzialmente nella misurazione dell'umidità del vapore acqueo all'interno della soletta.

Mentre il nuovo pavimento è stagionatura e essiccazione (due processi diversi), gli appaltatori misurano il contenuto di umidità come umidità relativa (UR) posizionando delle sonde all'interno di fori praticati nella lastra.

Ogni sonda è dotata di un sensore che invia i dati relativi all'umidità relativa a un misuratore portatile. L'umidità relativa viene visualizzata in percentuale e può variare in base alla posizione e alla profondità di qualsiasi soletta in calcestruzzo. I problemi di umidità nelle solette in calcestruzzo si verificano quando l'umidità relativa della soletta non ha raggiunto i livelli necessari per la pavimentazione o la finitura scelta.

Wagner Meters ha sviluppato il RH rapida^®: un metodo di prova dell'umidità relativa (RH) che valuta in modo accurato ed economico le condizioni di umidità del calcestruzzo. Una volta inserite, le sonde devono raggiungere l'equilibrio con le condizioni della soletta prima dell'inizio della prova.

A differenza dei suoi concorrenti, il sensore proprietario Rapid RH Smart Sensor raggiunge l'equilibrio in circa 1 ora. Altri misuratori simili richiedono fino a 24 ore prima che i test possano iniziare. Grazie a tale immediatezza, i professionisti dell'edilizia possono valutare con precisione l'umidità relativa (UR) al fine di evitare problemi di umidità nelle solette in calcestruzzo.

La soletta di calcestruzzo è stata colata. Il cemento reagisce chimicamente con l'acqua, un processo chiamato idratazione, e la pasta risultante si lega agli aggregati presenti nella miscela. Se ben fatta, la produzione di calcestruzzo contribuisce notevolmente a risolvere molti potenziali problemi di umidità della soletta.

L'acqua va bene... fino a un certo punto

La presenza di acqua nel calcestruzzo è naturale quanto la presenza di bambini in un parco giochi. Infatti, l'umidità rimane nelle lastre di calcestruzzo anche dopo aver raggiunto il loro stato secco. Il calcestruzzo continua a trasudare vapore acqueo in condizioni ambientali di bassa umidità relativa (UR) e ad assorbirlo quando l'UR è elevata.

La migrazione dell'umidità sarà una realtà continua fino a quando la lastra non sarà sigillata. È dopo la sigillatura che mitigazione dell'umidità può diventare problematico.

Tuttavia, bisogna abbandonare l'idea che l'acqua nel calcestruzzo sia intrinsecamente dannosa: la sua presenza non indica necessariamente l'insorgenza di problemi di umidità nella soletta di calcestruzzo.

misurazione dell'umidità

L'acqua è l'influenza liquida della natura sulle lastre. I problemi di umidità nelle lastre di calcestruzzo si verificano quando le condizioni di umidità nella lastra non sono state misurate accuratamente prima dell'installazione della finitura o della pavimentazione, o quando l'umidità penetra in una lastra finita attraverso l'assorbimento delle falde acquifere o infiltrazioni da altre fonti.

Fortunatamente, la misurazione dell'umidità del calcestruzzo è una questione di semplice valutazione metrica. La tecnologia ha ispirato Wagner Meters a sviluppare il suo Rapid RH.^®: un metodo conveniente e affidabile per misurare con precisione il contenuto di umidità della soletta durante l'installazione del calcestruzzo. Rapid RH^® misura l'umidità relativa a tutti i livelli di una lastra.

Gli installatori posizionano sonde in situ (dotate di sensori intelligenti) nella soletta. Entro un'ora, gli appaltatori possono effettuare la misurazione dell'umidità al 40% della profondità della soletta, con un valore accettabile per finiture e pavimenti.

(Nota che mentre ASTM F2170 richiede un bilanciamento di 24 ore per la documentazione, la precisione del Rapid RH® consente di prendere decisioni in modo più tempestivo per ottimizzare costi e materiali.) Ciò garantisce il controllo della qualità.

La prelazione del “Sbrigati!”

La costruzione è un'impresa dai tempi stretti e dal budget rigoroso. Il tempo è visto come una spesa di costruzione in ultima analisi ingiustificabile. Tuttavia, Rapid RH^® è uno strumento che offre opzioni.

Se un RH rapido^® La misurazione dell'umidità mostra livelli di maturazione del calcestruzzo non uniformi; gli installatori possono deumidificare le sezioni più umide della superficie della soletta o applicare membrane superficiali in calcestruzzo. Tuttavia, i professionisti edili esperti possono prevenire queste opzioni in due modi.

Innanzitutto, assicurarsi che le specifiche della miscela siano corrette, a partire da un rapporto a/c di 5 e una superficie leggermente frattazzata. In secondo luogo, chiudere l'edificio il più rapidamente possibile per consentire al calcestruzzo di raggiungere condizioni più uniformi.

Se i problemi di umidità della soletta di calcestruzzo rappresentano una condanna imminente per il successo dell'installazione, Rapid RH^® la misurazione dell'umidità rappresenta la loro capacità di identificare tali problemi prima che si verifichino.

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Jason Spangler

Jason vanta oltre 20 anni di esperienza nelle vendite e nella gestione delle vendite in diversi settori e ha lanciato con successo sul mercato una varietà di prodotti, tra cui gli originali test di umidità del calcestruzzo Rapid RH®. Attualmente lavora presso Wagner Meters come responsabile vendite dei prodotti Rapid RH®.

Ultimo aggiornamento il 10 dicembre 2024