Struttura Intelaiata in C.A. Gettata in Opera
Il calcestruzzo non è un materiale che arriva in cantiere: è un materiale che in cantiere nasce, e nasce una volta sola. Tutto ciò che viene deciso prima del getto è progetto; tutto ciò che si scopre dopo è demolizione. Per questo la fase più importante di questo processo non è il getto, ma le due ore che lo precedono.
Panoramica
TAV. 00La struttura intelaiata gettata in opera è ancora oggi la tecnica costruttiva più diffusa, e la ragione è la monoliticità: pilastri, travi e solai non sono pezzi collegati fra loro, sono un unico corpo continuo in cui i nodi nascono già fatti. Questo elimina la parte più delicata di ogni struttura assemblata, cioè le giunzioni, ma introduce una condizione che le altre tecniche non hanno: la qualità del risultato non si controlla su un pezzo finito, si controlla su un processo che avviene una volta e non è reversibile. Il calcestruzzo che arriva in autobetoniera è conforme alla propria bolla; quello che finisce in opera dipende invece da come è stato messo in posto, compattato e protetto nei primi giorni. Da qui il modo in cui le fasi seguenti sono ordinate: prima si costruisce il vuoto, poi si costruisce l'acciaio dentro quel vuoto, poi si riempie senza separare i componenti dell'impasto, infine si protegge la reazione chimica finché non è abbastanza avanti da reggersi da sola. Il disarmo, che nell'immaginario è il momento della verità, in realtà è solo il momento in cui si scopre che cosa è stato fatto.
La partitura di posa
TAV. HIl dettaglio del gestola spinta del getto sulla cassaforma
Casseforme: costruire il vuoto
Si montano pannelli, travi di bordo e puntelli, si verificano quote, piombi e squadri, si sigillano le fughe e si applica il disarmante. La cassaforma va concepita non come un contenitore ma come una struttura provvisoria che deve reggere un liquido pesante e vibrato, e restare ferma mentre lo fa.
«La cassaforma non contiene il getto: lo combatte. E se perde da un angolo, quello che esce non è acqua, è la parte fine dell'impasto.»taccuino di cantiere — sintesi redazionale
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Dove si decide la durata
Il copriferro non è una tolleranza: è la durabilità in millimetri
Dentro il calcestruzzo l'acciaio è protetto da una condizione chimica, non da una barriera fisica: l'ambiente fortemente alcalino mantiene il ferro passivo. Con il tempo però l'anidride carbonica dell'aria penetra nel calcestruzzo e ne abbassa l'alcalinità, avanzando dall'esterno verso l'interno come un fronte lento e regolare. Finché quel fronte resta nello spessore di copriferro non succede nulla; quando lo attraversa e raggiunge l'armatura, il ferro comincia a ossidarsi. E qui si innesca il meccanismo che rovina l'opera: la ruggine occupa un volume molto maggiore del metallo da cui proviene, quindi spinge dall'interno e fa saltare via il copriferro, esponendo altro acciaio e accelerando tutto il processo.
Schema qualitativo del meccanismo; la velocità di avanzamento dipende dalla compattezza del calcestruzzo, dall'umidità e dall'ambiente, e in presenza di cloruri il degrado segue una logica diversa e più rapida.
Fessure senza carico
Perché il calcestruzzo si fessura anche quando non porta nulla
Buona parte delle fessure che compaiono su una struttura nuova non ha nulla a che vedere con i carichi: nasce dal fatto che il calcestruzzo cambia volume mentre matura, e che quel cambiamento è quasi sempre impedito da qualcosa. Nelle prime ore agisce il ritiro plastico, che dipende da quanto in fretta la superficie perde acqua e si combatte solo con la protezione. Nei mesi successivi agisce il ritiro igrometrico, lento e diffuso, che si governa con la ricetta dell'impasto e con i giunti. In parallelo, nei getti massivi, agisce il calore prodotto dalla reazione stessa, che dilata il nucleo mentre la superficie già si raffredda. Riconoscere quale dei tre è in gioco è ciò che distingue una fessura da gestire da una da indagare.
Le tre famiglie si distinguono soprattutto per il momento in cui compaiono e per la geometria del quadro fessurativo; una fessura che si apre a distanza di anni e cambia ampiezza nel tempo appartiene invece a un'altra categoria e va indagata strutturalmente.
Come invecchia (e cosa lo tradisce)
TAV. PDomande da cantiere
TAV. QQuando si può disarmare?
La domanda giusta non è «quanti giorni» ma «quanta resistenza», perché la maturazione non segue il calendario, segue la temperatura. Lo stesso calcestruzzo che a venti gradi è pronto in una settimana, a cinque gradi può impiegarne più del doppio, e sotto zero la reazione praticamente si ferma. La distinzione operativa è fra le casseforme laterali, che non portano carico e possono andare via molto presto, e quelle di intradosso, che sostengono il peso proprio della struttura e vanno tolte solo quando il calcestruzzo può portarsi da solo. Anche dopo, in molte situazioni restano i puntelli di ripresa, che non sono un residuo del cassero ma un sostegno voluto per limitare la deformazione mentre la maturazione continua. In pratica il disarmo si decide sui dati, cioè sulle prove sui campioni maturati nelle stesse condizioni dell'opera e non in laboratorio, che è esattamente il motivo per cui quei campioni vanno lasciati in cantiere.
Perché bagnare il calcestruzzo, se contiene già acqua?
Perché l'acqua dell'impasto ha due destini diversi e solo uno è utile. Una parte reagisce chimicamente con il cemento e diventa parte del materiale indurito; l'altra serve soltanto a rendere l'impasto lavorabile e poi se ne va. Il problema è che l'evaporazione non distingue fra le due: se l'ambiente è secco, ventoso o caldo, porta via anche l'acqua che sarebbe servita alla reazione, e la reazione si ferma dove l'acqua è finita, cioè in superficie. Il risultato è controintuitivo: un elemento perfettamente sano nel cuore e poroso nella pelle, proprio nello strato che ha il compito di proteggere le armature e di resistere all'usura. Bagnare, nebulizzare o coprire non aggiunge qualità: impedisce di perderla. E non è recuperabile dopo, perché una volta che la reazione si è interrotta in quella zona, bagnare a distanza di giorni non la riavvia.
Che cosa significa «classe di esposizione» e perché cambia la ricetta?
La classe di esposizione descrive l'ambiente in cui l'elemento vivrà, ed è il modo in cui il progetto dice al calcestruzzo che cosa dovrà sopportare oltre ai carichi. Un pilastro interno riscaldato, un muro controterra, una struttura esposta alla pioggia e al gelo e un'opera in vista del mare non subiscono le stesse aggressioni: la carbonatazione avanza in modo diverso, il gelo agisce solo dove c'è acqua che congela nei pori, i cloruri arrivano solo in certi contesti. Da qui discendono conseguenze pratiche molto concrete: cambia il rapporto fra acqua e cemento, cambia il contenuto minimo di legante, cambia il copriferro richiesto e, nei casi di gelo, si aggiunge l'aerazione dell'impasto. Il fraintendimento tipico è pensare che basti aumentare la classe di resistenza. La resistenza risponde alla domanda «quanto porta»; la classe di esposizione risponde alla domanda «quanto dura», e sono due proprietà diverse.
Si può usare calcestruzzo riciclato per pilastri e travi?
Sì, ma con una distinzione che conviene fare subito perché evita la maggior parte degli equivoci: non è l'uso strutturale a essere in discussione, è la percentuale e l'origine dell'aggregato di recupero. Gli aggregati riciclati provengono dalla frantumazione di calcestruzzo demolito e portano con sé una quota di malta vecchia, che li rende più porosi e più assorbenti degli inerti naturali. Le conseguenze pratiche sono tre e sono tutte gestibili se previste: l'impasto assorbe più acqua, e va corretto il dosaggio invece di aggiungere acqua in cantiere; il modulo elastico tende a essere più basso, quindi la struttura si deforma un po' di più a parità di carico; e il ritiro tende ad aumentare, il che chiede più attenzione alla maturazione e ai giunti. La condizione non negoziabile è la costanza della fornitura: un aggregato di recupero eterogeneo produce un calcestruzzo che varia da un carico all'altro, ed è quella variabilità, non il riciclato in sé, il vero motivo per cui in passato è stato tenuto fuori dalle strutture portanti.