L’SCC (acronimo di Self-Compacting Concrete) noto anche come calcestruzzo autocompattante, sarà il conglomerato del futuro per una serie di ragioni:

- la difficoltà nel reperire manodopera qualificata sui cantieri per un lavoro faticosissimo e poco remunerativo;

- l’affidabilità che il materiale prescritto sia messo in opera senza che si debbano registrare deviazioni tra teoria e pratica per la difficoltà di compattare il conglomerato;

- il miglioramento delle condizioni di lavoro, soprattutto in prefabbricazione, consistenti in un ambiente significativamente meno rumoroso;

- la rapidità di esecuzione dei getti soprattutto se si riorganizza adeguatamente il team lavorativo;

- il miglioramento del facciavista apprezzato soprattutto nelle opere architettoniche.


IL BEL FACCIAVISTA

Cominceremo da quest’ultima caratteristica per illustrare la realizzazione delle prime strutture – più esattamente della “vela” esterna (Fig. 1) – della Chiesa San Pietro Apostolo di Pescara (Architetti: Dal Re e colleghi). Il requisito estetico prevedeva l’ottenimento di un calcestruzzo bianco con facciavista liscio.

Fig. 1 - Le vele bianche in SCC in fase di esecuzione per la Chiesa di San Pietro Apostolo a Pescara.

Nella Tabella 1 è riportata la composizione che prevede, oltre al cemento bianco, anche gli inerti bianchi in forma di marmo frantumato.

Nella Tabella 2 sono riportate le prestazioni dell’SCC allo stato fresco ed indurito inclusa una prova di penetrazione d’acqua (6 mm sotto una pressione di 5 atmosfere per tre giorni) per valutare la durabilità in ambiente marino.

Un aspetto di primaria importanza per l’ottenimento di un facciavista così pregiato e di tipo marmorizzato (Fig. 2) consiste nella qualità delle casseforme a perfetta tenuta e supportate da adeguati rinforzi (Fig. 3).

Fig. 2 - Facciavista marmorizzato. Confronto tra calcestruzzo S5 (a sinistra) ed SCC (a destra) entrambi gettati senza vibrazione.

Fig. 3 - Esempio di casseforme a perfetta tenuta per getto di SCC.

LA GRANDE RESISTENZA MECCANICA

Per il Word Trade Center di San Marino, il progettista (Norman Foster and Partners, London) richiedeva una resistenza meccanica di 90 MPa a 28 giorni per “snellire” i pilastri che avrebbero dovuto sostenere l’alta costruzione del Centro (Fig. 4). Lo “snellimento”, consistente non tanto nella riduzione della sezione quanto nella riduzione del loro numero, ha comportato una maggiore distanza tra i pilastri e quindi una maggiore usufruibilità tanto al piano terreno (per il transito delle autovetture nel parcheggio), quanto ai piani superiori destinati al centro commerciale: la Fig. 5 mostra le distanze tra i pilastri caratterizzati da una R_ck di 90 MPa e capaci di sostenere tutto l’edificio.
L’impiego dell’SCC (Fig. 6) è giustificato dalla presenza delle armature molto congestionate (Fig. 7) attraverso le quali solo un calcestruzzo autocompattante poteva scorrere facilmente assicurando un completo riempimento delle strutture.

Fig. 4 - Vista d'insieme del World Trade Center nella fase costruttiva.

Fig. 5 - Pochi pilastri (Rck = 90MPa) per grandi spazi nel parcheggio al piano terra del World Trade Center di San Marino.

Fig. 6 - L'SCC impiegato a San Marino per il World Trade Center.

Fig. 7 - Esempio di congestione di armature metalliche nel getto dei solai nel World Trade Center di San Marino..

Nella Tabella 3 sono mostrate la composizione e le prestazioni dell’SCC impiegato per questa impegnativa costruzione. Grazie al bassissimo rapporto acqua/legante di 0,33 (con la presenza di fumo di silice) accanto alla grande resistenza meccanica si registra anche un ritiro tutto sommato modesto e paragonabile a quello di un calcestruzzo ordinario (380 mm/m a 60 giorni con UR del 60%).

Fig. 8 - Misura di resistenza meccanica (fcil) a 21 giorni su provini cilindrici ricavati da una carota lunga 1 m/ sulla destra).

LA STABILITA' VOLUMETRICA: CALCESTRUZZO A RITIRO COMPENSATO DI TIPO SCC

E’ possibile anche produrre SCC particolari caratterizzati da un ritiro nullo o basso. Si tratta in sostanza di accoppiare le caratteristiche dell’SCC con quelle del calcestruzzo a ritiro compensato. I vantaggi di questo particolare SCC consistono nel fatto che pur in assenza di stagionatura umida (che quasi sempre viene trascurata nella pratica di cantiere) non si formano le fessurazioni indotte del ritiro igrometrico.
Un’applicazione pratica di un calcestruzzo a ritiro compensati di tipo SCC è mostrata nelle Fig. 9 e 10 per il restauro ed il consolidamento delle pile di un ponte degradato. Dopo aver rimosso lo strato corticale di calcestruzzo degradato ed applicato i nuovi ferri ad integrazione delle vecchie armature (Fig. 9), il conglomerato SCC viene pompato nei casseri rampanti che vengono rimossi il giorno dopo per essere spostati più in alto (Fig. 10).

Fig. 9 - Vista d'insieme delle pile dei ponti scarificate prima di applicare l'SCC a ritiro compensato come in Fig. 7.

Fig. 10 - Fase di getto dell'SCC a ritiro compensato pompato e gettato entro casseri.

La composizione dell’SCC a ritiro compensato è mostrata in Tabella 4, mentre le prestazioni sono riportate nella Tabella 5.

L’ottimo comportamento nella conservazione dell’espansione contrastata da una barra metallica è dovuto alla combinazione dell’agente espansivo con l’additivo SRA (Shrinkage Reducing Admixture) che favorisce la conservazione dell’umidità all’interno del calcestruzzo anche in ambienti insaturi di vapore.

CONCLUSIONI

L’SCC rappresenta un’eccellente opportunità per costruire opere in c.a. che sappiano coniugare la facilità di messa in opera (soprattutto per opere fortemente armate) con la resistenza meccanica, la stabilità volumetrica, la durabilità e soprattutto la bellezza delle strutture in calcestruzzo.


BIBLIOGRAFIA

(1) Self-Compacting Concrete; Proceedings of the 2rd International RILEM Symposium; Ed. Wallevik e I. Nielsson; 2003
(2) Calcestruzzo autocompattante; Capitolo XIII; ”Il Nuovo Calcestruzzo”; Mario Collepardi; Ed. Tintoretto; 2^ Ed.; pg. 217-227
(3) A Very Close Precursor of Self-Compacting Concrete (SCC); Mario Collepardi; 3° CANMET/ACI International Symposium Sustainable Development of Cement and Concrete; San Francisco; U.S.A.; pg. 431-450

Si ringrazia la Mapei per la concessione delle foto (Fig. 4/7, 9 e 10) sui lavori qui presentati.