Sono ultimati i lavori di ampliamento del Viadotto ATS sul fiume Pesio dell’autostrada A6 Torino-Savona (Fig. 1), opera realizzata della Società RIZZI ZUIN e C. di Campobasso per la Spea - Società Autostrade, su progetto del Prof. Michele Mele dell’Univ. di Roma “La Sapienza”.

La conclusione dell’opera ha comportato il rifacimento dell’impalcato che è stato realizzato in struttura mista con travi in acciaio completate da una soletta in calcestruzzo armato gettato in opera. Tale soletta di completamento, avente una larghezza di 11 metri e uno spessore di circa 20 cm , è stata realizzata mediante getti continui di campate senza giunti fino a 50 m di lunghezza e per una lunghezza complessiva del viadotto di 1100 m.

Fig. 1 - Vista del Viadotto ATS (Pesio) in fase di ampliamento.

Il calcestruzzo prescritto sulla scorta di ragioni di durabilità e strutturali era contraddistinto dalle seguenti caratteristiche prestazionali e composizionali:

- Classe di resistenza: R_ck 50 MPa
- Classe di esposizione: XF1
- Classe di consistenza al getto: S5
- Rapporto a/c: ≤ 0.45
- Cemento tipo: CEM IV/A 42.5R

In Tabella 1 vengono illustrate la composizione e le prestazioni meccaniche del conglomerato cementizio utilizzato.

La realizzazione di una soletta continua su tutta la lunghezza del viadotto ha comportato una particolare attenzione al problema delle contrazioni da ritiro igrometrico del calcestruzzo le quali, come è noto, provocano delle coazioni all’interno del sistema misto tra le travi in acciaio, non interessate dal problema del ritiro, e la soletta. Queste coazioni generano uno stato di sollecitazione aggiuntivo permanente che va a sommarsi a quello prodotto dai carichi. Inoltre, nelle zone di impalcato in cui la soletta non è sollecitata a compressione, le contrazioni da ritiro impedite, sommandosi alle eventuali sollecitazioni di trazione di carattere statico, possono facilmente causare l’innesco di lesioni nella soletta con evidenti riflessi negativi sulla durabilità di un manufatto sottoposto, nella stagione invernale, all’azione combinata e degradante tanto di cicli di gelo e disgelo quanto dei sali disgelanti a base di cloruri.

Per tali motivazioni si è scelto di utilizzare una tipologia di calcestruzzo a ritiro nullo (Shrinkage Free Concrete) realizzata mediante l’uso combinato di un agente espansivo (EXPANCOLL della GA General Admixtures Spa) ed uno speciale additivo superfluidificante modificato in modo da avere un effetto riduttivo nei confronti del ritiro igrometrico (Ginius RM 20 SCC della GA General Admixtures Spa).

Valori di laboratorio circa la miscela qualificata mostrano, per effetto dell’azione combinata dei due additivi sopra citati, un’espansione contrastata già ad 1 giorno di almeno 800 µm/m¹ la quale nel tempo si è ridotta gradualmente, per l’innescarsi del fenomeno del ritiro igrometrico, fino a portarsi, dopo qualche settimana a valori di circa 300 µm/m.

¹ Il valore effettivo in opera dell’espansione iniziale dipende dalla percentuale geometrica di armatura presente nella soletta e dall’interazione tra la soletta e le travi dell’impalcato, prodotta dai sistemi di connessione.

In definitiva, l’adozione di un calcestruzzo a ritiro nullo ha permesso di minimizzare le coazioni a tempo infinito tra soletta e travi in acciaio, con evidenti riflessi positivi di carattere statico, e di ridurre il pericolo di formazione di fessure nella soletta, con innegabili vantaggi sulla durabilità del manufatto.

Inoltre siccome la progettazione e realizzazione di un calcestruzzo “potenzialmente” durabile non implica la realizzazione di un’opera “effettivamente” durabile, l’adozione di un additivo superfluidificante e contenente un agente SRA ha permesso di realizzare un’opera caratterizzata da una durabilità indipendente sia dalle modalità di getto che da quelle di stagionatura.

Infatti le caratteristiche reologiche della miscela al momento della sua posa in opera (Fig. 2 e 3) sono state tali da minimizzare la necessità di manodopera la cui funzione è stata solo quella della movimentazione del tubo convogliatore e il posizionamento dei teli impermeabili al di sopra del getto per le sole prime 48 ore di maturazione.

CONSIDERAZIONI FINALI CIRCA GLI ASPETTI INNOVATIVI DELLA TECNOLOGIA APPLICATA

Fino ad ora tutta la tecnologia disponibile era indirizzata alla compensazione del ritiro mediante l’utilizzazione di un agente espansivo che, provocando un aumento dimensionale del calcestruzzo, contrastato, per aderenza, dalle barre di armatura, causava uno stato di precompressione nel materiale, del tutto simile a quello che si realizza nel caso della precompressione.

Tale precompressione compensava la trazione causata dalla riduzione dimensionale dovuta al ritiro evitando la formazione di fessure. Questa tecnologia, richiedeva una stagionatura umida costante del materiale per circa una settimana, onde consentire lo sviluppo dell’espansione. La difficoltà di assicurare, però, la corretta stagionatura, ha limitato l’utilizzo di questa applicazione.

Il nuovo approccio qui presentato, ha consentito il superamento di queste limitazioni attraverso l’utilizzo di due componenti:

• un additivo SRA (Shrinkage Reducing Admixture), che riduce la tensione superficiale dell’acqua contenuta nei pori capillari e quindi la tendenza del calcestruzzo al ritiro, anche in assenza di stagionatura (dopo sole 24 ore di protezione del getto, attraverso la disposizione di teli impermeabili).

• la tecnologia si completa con l’utilizzo di un agente espansivo di ultima generazione che contribuisce, in modo definitivo, ad annullare totalmente il fenomeno della fessurazione da ritiro attraverso il meccanismo già descritto in precedenza.

L’accoppiamento, infine, di queste tecnologie con la prescrizione di una classe di consistenza S5 ha consentito di massimizzare l’affidabilità del getto in quanto il calcestruzzo realizzato con queste modalità, si può definire:

- auto–stagionante: dopo i primi 2 giorni di protezione con teli non ha necessitato di accortezze legate alle operazioni di stagionatura con evidente beneficio sia in termini economici che, e soprattutto, tecnici;

- auto–compresso: cioè privo di ritiro e con una espansione contrastata residua di oltre 300 µm/m in servizio;

- di facile posa: le caratteristiche del calcestruzzo messo in opera, sia in termini di prestazioni meccaniche che in termini di durabilità, vengono svincolate dalla cura e dalla perizia di posa in opera, in quanto non occorrono operazioni di compattazione meccanica ad opera della manovalanza.