Calcestruzzo ad alte prestazioni: definizione
Il calcestruzzo ad alte prestazioni,
noto anche come HPC (acronimo che sta per High Performance Concrete) è un tipo
di calcestruzzo caratterizzato da una resistenza meccanica con compressione
compresa tra i 60 e i 75 N per mm quadrato. Si tratta di un prodotto che non
solo assicura una resistenza meccanica elevata, ma garantisce anche una
durabilità notevole e una migliore lavorabilità rispetto agli altri tipi di
calcestruzzo.
Calcestruzzo ad alte prestazioni: com'è fatto?
Il calcestruzzo ad alte
prestazioni è un conglomerato
che si contraddistingue per un ridotto rapporto tra acqua e cemento, e prevede
l'uso di aggiunte minerali insieme con aggregati di frantumazione. Oltre a
vantare una apprezzabile lavorabilità, dura a lungo nel tempo e resiste alla
compressione meglio del calcestruzzo tradizionale. Tra i requisiti
prestazionali che soddisfa c'è la facilità di messa in opera, ma vale la pena
di mettere in evidenza anche la sua compattazione senza segregazione, la sua
stabilità di volume, la sua tenacità e la sua vita di servizio in ambienti
aggressivi.
1. Quali vantaggi offre il calcestruzzo ad alte prestazioni?
Come detto, una delle
peculiarità di questo materiale è rappresentata dal modesto rapporto tra acqua
e cemento, tra 0.4 e 0.3. Il ricorso ad aggregati
di frantumazione di alta qualità è un'altra dote degna di nota:
grazie al granito e al basalto, in modo particolare, si ha a che fare con un
valore di resistenza alla compressione che oscilla tra i 60 e i 115 N per mm
quadrato. L'addizione di specifiche aggiunte e l'introduzione di additivi nella
miscela consente di migliorare e di ottimizzare le prestazioni e le
caratteristiche del materiale finale: più in particolare, ci sono
superfluidificanti insieme ad aggiunte minerali ad alta area specifica e
attività pozzolanica, ma anche additivi super riduttori d'acqua che hanno
proprio lo scopo di abbassare il rapporto tra acqua e cemento.
2. Quali sono le aggiunte più importanti nel calcestruzzo ad alte prestazioni?
Tra le varie aggiunte
merita di essere preso in considerazione il fumo di silice, che è un sottoprodotto
delle leghe metalliche ferro silicio e dell'industria del silicio: si fa
apprezzare soprattutto per le dimensioni ridotte, e garantisce al conglomerato
sia resistenza che densità in quanto permette di riempire i vuoti che si
trovano tra un granulo di cemento e l'altro. Diventa quasi obbligatorio, d'altro
canto, impiegare gli additivi superfluidificanti, proprio per l'alta area
superficiale specifica: additivi presenti in misura non superiore al 4%
rispetto alla quantità di cemento, grazie ai quali gli inconvenienti derivanti
da una superiore richiesta di acqua vengono annullati. Ne deriva una
combinazione estremamente positiva e, per così dire, vincente, visto che il
fumo di silice è in grado di eliminare il fenomeno di bleeding che si verifica
nel momento in cui si usa più superfluidificante del necessario: così, la
microstruttura resta compatta. Se, poi, al posto dell'aggregato calcareo si
inseriscono rocce compatte e dense, si ha a che fare con performance ancora più
elevate, visto che il legame all'interfaccia aggregato matrice cementizia
risulta ancora più perfezionato.
3. Quali sono i punti di forza del calcestruzzo ad alte prestazioni?
Il punto di forza più
importante è rappresentato senza dubbio dalla durabilità, che è il frutto di una
bassa porosità resa possibile dal già menzionato rapporto tra acqua e cemento
contenuto. Da notare, poi, è l'espressività del materiale, che consente di
creare strutture a geometria complessa.