I Giunti nei Pavimenti:
il ritiro e i giunti di contrazione

Silvia Collepardi, Luigi Coppola e Roberto Troli

La progettazione di una pavimentazione in calcestruzzo consiste fondamentalmente di due operazioni distinte:

• il calcolo dello spessore della lastra basato sulle caratteristiche di portanza del terreno (Enco Journal n° 10), sulla resistenza a flessione del calcestruzzo (Enco Journal n° 11) nonché sulla natura e sull'entità delle sollecitazioni cui la pavimentazione è assoggettata (Enco Journal n° 12 e 13);
• il dimensionamento dei giunti.

I giunti sono soluzioni di continuità appositamente realizzate nella lastra di pavimentazione al fine di assecondarne le deformazioni e le variazioni dimensionali rispetto al terreno e ad altri elementi strutturali, assicurando nel contempo una corretta trasmissione delle sollecitazioni.

Tre sono i tipi di giunto comunemente usati nelle pavimentazioni in calcestruzzo:

1. giunti di contrazione o di controllo;
2. giunti di isolamento;
3. giunti di costruzione.

I giunti di contrazione e i giunti di isolamento vengono eseguiti per consentire i movimenti differenziali che si generano nel pavimento per effetto delle variazioni di volume dovute al ritiro igrometrico o alle variazioni di temperatura. I giunti di costruzione, invece, sono soluzioni di continuità che individuano le riprese di getto tra porzioni di pavimento realizzate in giorni diversi.

In questo articolo verranno affrontate le problematiche connesse con una corretta realizzazione dei giunti di contrazione rimandando ai successivi numeri della rivista l'analisi e la corretta esecuzione dei giunti di isolamento e di costruzione.

Ritiro Igrometrico

Come già anticipato, i giunti di contrazione (o di controllo) vengono realizzati al fine di controllare ed assecondare le variazioni di volume prodotte dal ritiro igrometrico del calcestruzzo. Questo fenomeno si manifesta per effetto dell'evaporazione di acqua verso l'ambiente esterno, allorquando il conglomerato indurito si trova esposto ad un ambiente insaturo di vapore. L'entità del ritiro dipende dalla composizione del calcestruzzo (dal rapporto acqua/cemento - a/c - da quello aggregato/cemento - i/c -, e dalla natura dell'aggregato), dalla struttura (età del manufatto, rapporto superficie esposta all'evaporazione/volume, percentuale geometrica di armatura) nonché dall'umidità relativa ambientale^*.

L'effetto del ritiro nelle strutture reali è rappresentato dalla nascita di stati tensionali di trazione conseguenti all'impedimento alla libera contrazione igrometrica esercitato dai vincoli (armatura, sottofondi, etc) presenti nella struttura. Si può facilmente dimostrare che questi stati tensionali - anche in presenza di bassi valori di ritiro (per esempio 250 mm/m) - sono sensibilmente maggiori rispetto alla resistenza a trazione (notoriamente bassa) del calcestruzzo. In sostanza, si può ammettere che in una pavimentazione, pur ricorrendo a tutti gli accorgimenti disponibili per minimizzare il valore del ritiro igrometrico, la contrazione impedita è comunque in grado di generare stati tensionali di trazione superiori alla resistenza del calcestruzzo. In altre parole, nelle pavimentazioni industriali realizzate in calcestruzzo ordinario (cioè non a ritiro compensato) non e' possibile impedire la comparsa delle fessure.

Sarà possibile, invece, come verrà illustrato nel paragrafo che segue, "guidare" la formazione di queste fessure favorendone la formazione in sezioni denominate "giunti di contrazione e di controllo" opportunamente predisposte allo scopo.

I giunti di contrazione o di controllo

E' opportuno sin d'ora ribadire che i giunti di contrazione non eliminano le fessure da ritiro ma consentono di controllarne sia la formazione che l'ampiezza in modo che la soluzione di continuità generatasi non determini problemi nè di carattere funzionale né di ordine estetico per il pavimento.

Questo obiettivo viene conseguito "indebolendo" la sezione di giunto mediante un taglio effettuato con una sega a disco diamantato sulla superficie superiore del pavimento dopo l'indurimento del conglomerato cementizio. La riduzione della sezione resistente conseguente all'effettuazione del taglio provoca - proprio in corrispondenza della sezione di giunto - un aumento delle tensioni di trazione (rispetto a quelle agenti nella sezione di pavimento "intera") e, conseguentemente, la formazione della fessura al di sotto del taglio effettuato.

Regole pratiche per l'esecuzione dei giunti di controllo

Per un corretto funzionamento del giunto di controllo è necessario che siano soddisfatte le due condizioni discusse nel seguito.

1. Il taglio deve essere effettuato prima che nel pavimento si instaurino, per effetto del ritiro impedito, tensioni di trazione superiori alla resistenza del materiale. In questa evenienza, la fessurazione si manifesterebbe con andamento casuale ed irregolare, rendendo evidentemente inutile una successiva realizzazione dei tagli.
   Quindi, per evitare questo inconveniente è necessario effettuare i tagli nel più breve tempo possibile dal getto, non appena il calcestruzzo abbia raggiunto un livello di indurimento sufficiente per sopportare l'azione meccanica della lama della sega senza produrre "sbrecciamento" dei lembi del giunto. In linea di massima, il taglio dovrà essere effettuato entro 24 ore o 48 ore dal getto del calcestruzzo rispettivamente per le stagioni calde (tarda primavera-estate) e per quelle fredde, nella ipotesi di impiegare un conglomerato con una R_ck di 30 N/mm².

2. Gli intagli effettuati nel pavimento debbono essere sufficientemente profondi per assicurare che la sezione di giunto sia effettivamente la più debole e, quindi, quella destinata a fessurarsi. Questa condizione viene raggiunta praticando un taglio pari ad almeno un quarto dell'altezza del pavimento: ad esempio, una lastra di calcestruzzo di spessore pari a 15 cm deve essere interessata da un taglio profondo circa 4 cm (Fig. 1).

Fig. 1 - Dimensioni corrette del giunto di contrazione e formazione della sottostante fessura.

L'opportunità di operare tagli sufficientemente profondi discende dalla necessità che la sezione di giunto risulti la più debole indipendentemente dalle variazioni di spessore del pavimento dovute alle inevitabili irregolarità del sottofondo che, nella realtà, mai è rappresentato da una superficie perfettamente planare. In tal caso, tagli poco profondi e sottofondi particolarmente gibbosi e irregolari potrebbero determinare la formazione di sezioni più deboli di quelle di giunto con il risultato - indesiderato - che la comparsa delle lesioni avverrebbe in maniera "incontrollata" in una sede diversa da quella di giunto (Fig. 2).

Fig. 2 - Formazione in sede errata della fessura da ritiro per scarsa profondità del taglio in presenza di un sottofondo irregolare.

L'ultimazione della operazione di formazione dei giunti di controllo consiste nel riempimento dell'intaglio con sigillanti dotati di deformabilità sufficiente ad assecondare l'aumento di ampiezza del giunto senza rompersi e senza distaccarsi dal conglomerato.

La disposizione corretta dei giunti di controllo in una pavimentazione e, quindi, la distanza massima ammessa tra due giunti contigui verrà discussa nel prossimo articolo dove verranno trattate le problematiche connesse con il fenomeno dell'imbarcamento (curling) delle lastre di calcestruzzo.