Comprendere i diversi tipi di calcestruzzo leggero

Il calcestruzzo leggero è utilizzato nell'edilizia da secoli e la sua popolarità è cresciuta di pari passo con i progressi nella tecnologia edilizia.

I vantaggi del calcestruzzo leggero, come la riduzione del carico morto e il miglioramento dell'isolamento e della riduzione del rumore, lo hanno reso la scelta preferita nei settori edilizio e creativo.

Tuttavia, non tutti i calcestruzzi leggeri sono uguali. La differenza principale risiede negli aggregati utilizzati per formare la miscela di calcestruzzo, che possono influire significativamente sul processo di installazione e sulle prestazioni del prodotto finale.

In questo articolo esploreremo i diversi tipi di calcestruzzo leggero, tra cui il calcestruzzo con aggregati naturali a bassa densità, il calcestruzzo con aggregati sintetici o lavorati, il calcestruzzo cellulare o aerato e il calcestruzzo ad alte prestazioni.

• Dove i calcestruzzi leggeri differiscono
• Dove i calcestruzzi leggeri sono uguali

Comprendendo le caratteristiche e le applicazioni di ogni tipologia, puoi prendere decisioni consapevoli nella scelta del calcestruzzo leggero più adatto ai tuoi progetti edili. Continua a leggere per scoprire l'affascinante mondo del calcestruzzo leggero e le sue infinite possibilità.

L'uso del calcestruzzo leggero risale addirittura al XVIII secolo e, con l'aumento dei progressi nella tecnologia delle costruzioni edilizie, è cresciuto anche l'uso del calcestruzzo leggero, poiché sono diventati evidenti i vantaggi di un calcestruzzo con carico morto più leggero.

Negli Stati Uniti, il calcestruzzo leggero è diventato più comune intorno agli anni '1930 e continua a offrire vantaggi all'industria edile e creativa, grazie allo sviluppo di diverse tipologie di calcestruzzo leggero. Questi vantaggi includono non solo considerazioni di peso, ma anche di isolamento termico, isolamento acustico e lavorabilità.

Mentre la descrizione di calcestruzzo leggero è abbastanza semplice: il calcestruzzo leggero pesa semplicemente meno rispetto al calcestruzzo standard a causa degli aggregati a densità inferiore e può variare da 35 a 100 libbre per piede cubo. Diventa subito evidente che, con i progressi della tecnologia e i nuovi materiali testati, non tutti i calcestruzzi leggeri sono uguali.

Dove i calcestruzzi leggeri differiscono

La vera differenza, che può essere significativa, sta negli aggregati utilizzati per comporre la miscela di calcestruzzo. Questi influiscono non solo sul peso finale, ma spesso determinano anche il processo o i prodotti necessari per una corretta installazione.

Calcestruzzo di aggregati naturali a bassa densità

La maggior parte degli aggregati a bassa densità è di origine vulcanica e include pomice, tufo, scorie e ceneri. La diatomite viene anche utilizzata come componente aggregato nei calcestruzzi leggeri. Il vantaggio di questi tipi di aggregati è che spesso non richiedono lavorazioni diverse dalla frantumazione o dalla vagliatura.

La pomice è la più comunemente usata ed è in realtà un vetro che si forma quando le eruzioni vulcaniche schiumose si raffreddano rapidamente trasformandosi in roccia. A volte viene trattata termicamente per aumentarne la resistenza, poiché può avere tassi di assorbimento più elevati se non è strutturalmente resistente nella sua forma originale.

Vengono utilizzati anche altri materiali naturali come la perlite o la vermiculite, sebbene generalmente si espandano, riscaldando rapidamente il materiale. A volte vengono utilizzate anche ceneri come sottoprodotto della combustione di carbone o coke, ma sono spesso limitate a causa della presenza chimica di composti solforati che possono alterare il pH e le prestazioni del calcestruzzo.

Calcestruzzo aggregato trattato o sintetico

Per alcune formulazioni di calcestruzzo leggero, per formare l'aggregato vengono utilizzati sottoprodotti di lavorazione o materiali sintetici.

• Argilla o scisto espanso: i materiali argillosi o scisti preparati vengono riscaldati, espandendosi con l'espansione dei gas al loro interno. A volte vengono aggiunti altri materiali con punti di fusione più elevati come rivestimenti per evitare che i materiali si attacchino durante la miscelazione o lo stoccaggio.
• Scoria espansa: se trattata con vapore o acqua, la scoria d'altoforno può anche produrre un aggregato accettabile per calcestruzzi leggeri.
• Aggregati sintetici: la gamma di aggregati sintetici testati e prodotti copre una varietà di prodotti manifatturieri che spaziano dalle ceneri volanti o dalle sabbie bituminose recuperate a plastica, carta o vetro riciclati, fino a prodotti come il polistirolo espanso. Ovviamente, l'aumento di peso varia notevolmente da prodotto a prodotto, ma il potenziale di utilizzo "green" di sottoprodotti e materiali riciclati è diventato un punto focale per questo tipo di aggregato.

Calcestruzzo cellulare o aerato

Questo tipo di calcestruzzo leggero è il risultato non solo del prodotto, ma anche del processo. Viene prodotto introducendo minuscole sacche d'aria nella miscela di calcestruzzo. Ciò può essere ottenuto attraverso una reazione chimica prodotta utilizzando perossido di idrogeno o polvere di alluminio nella miscela, che genera gas all'interno del calcestruzzo.

Durante il getto, la reazione chimica fa sì che il calcestruzzo si espanda, e che venga poi trattato con vapore ad alta pressione per "fissare" le micro sacche d'aria. L'altro metodo utilizza una schiuma premiscelata che viene mescolata alla malta per creare minuscoli vuoti d'aria nel calcestruzzo finale.

Calcestruzzo ad alte prestazioni

Il calcestruzzo cellulare ad alte prestazioni prevede il “miglioramento” del calcestruzzo per soddisfare requisiti di tempi di posa più lunghi o proprietà specifiche di densità, volume o prestazioni in un ambiente severo o specializzato.

In genere, non si utilizzano solo aggregati a bassa densità, ma anche additivi aggiuntivi per ottenere le qualità desiderate per il calcestruzzo finito.

A causa delle numerose possibili combinazioni di aggregati, additivi, processi e prodotti finali, "calcestruzzo leggero" come termine di categoria generale è un termine ampio che deve essere specificato lavoro per lavoro e pienamente compreso per quanto riguarda la densità finale, la resistenza alla compressione e i requisiti di produzione/installazione di ogni miscela specifica.

Dove i calcestruzzi leggeri sono uguali

Nonostante le loro diverse composizioni, tutti i calcestruzzi leggeri necessitano della stessa accurata verifica dell'umidità durante le fasi di essiccazione o di prove successive qualora si sospetti un'infiltrazione di umidità.

Con così tante variabili che possono influenzare il risultato finale programma di asciugatura di una soletta di calcestruzzo leggero, solo un accurato test di umidità può dare il via libera alla finitura o all'installazione del pavimento.

Per i calcestruzzi leggeri, l'unico test di umidità del calcestruzzo consentito dall'ASTM è test di umidità relativa (RH).

Qualsiasi test basato sulla superficie, incluso il test del cloruro di calcio (CaCl), il test del foglio di plastica o il test della cappa, ha dimostrato di essere altamente problematico nella misurazione del contenuto di umidità dei calcestruzzi leggeri.

In effetti, il test del CaCl è stato specificamente non consentito per applicazioni in calcestruzzo leggero.

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Test di umidità relativa, come con il pluripremiato Rapid RH di Wagner Meters^®, fornisce un'indicazione accurata delle condizioni di umidità interna che avranno un impatto sulle prestazioni a lungo termine del calcestruzzo posizionando un sensore a 40% della profondità della lastra¹ – la distanza scientificamente testata e provata per fornire un’indicazione del livello finale di umidità se la lastra fosse sigillata in quel punto.

L'umidità non si distribuisce uniformemente nella lastra durante il processo di asciugatura, ma una volta sigillata, l'umidità residua si riequilibra. Questo è il livello di umidità che rimarrà a contatto con il pavimento installato o con le finiture applicate nel tempo.

Solo il test RH consente un'indicazione accurata delle condizioni di umidità interna in un'installazione di calcestruzzo leggero in modo che l'edificio gli orari e le decisioni o le modifiche relative ai prodotti possono essere prese in un contesto informato.

I progressi nella tecnologia del calcestruzzo leggero continuano ad ampliare le possibilità di produzione e costruzione durevoli e rispettose delle risorse in una varietà di settori. Solo i test di UR possono aiutare questi progressi a resistere al meglio alla prova del tempo.

¹ Il 40% della profondità della lastra è la profondità corretta per il foro di prova se la lastra si sta asciugando da un lato; la profondità corretta del foro di prova per le lastre l'essiccazione da due lati è del 20%.

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 28 novembre 2023