Geografia fisica – Il Calcestruzzo armato (popolare: Cemento armato)

Definizione

Calcestruzzo armato = conglomerato cemetizio armato

Il calcestruzzo armato è l’unione di un materiale tradizionale e relativamente poco costoso, quale il calcestruzzo, con l’acciao. Il calcestruzzo è dotato di notevole resistenza alla compressione. Tuttavia lo stesso ha una scarsa resistenza alla trazione. L’acciaio per contro ha un’ottima resistenza alla trazione. Quest’ultimo è utilizzato in barre elaborate per appunto far fronte agli sforzi di trazione. Si ottiene così un materiale composito.

Tipi di armatura (diametro da 5 a 32 mm):
– armatura corrente o longitudinale
– staffe o gabbie di armatura
– reti elettro saldate

Sinergia tra i due materiali

Tra acciaio e calcestruzzo si manifesta un’aderenza che trasmette le tensioni dal calcestruzzo all’acciaio in esso annegato. L’acciaio disposto come da piano di armatura, collabora sopportando essenzialmente gli sforzi di trazione, mentre il calcestruzzo sopporta quelli di compressione.
Il coefficiente di dilatazione termica dei due materiali è pressocchè uguale.

Il calcestruzzo non ha durabilità eterna: può essere attaccato da sali, da acidi e dal fenomeno della carbonatazione. È pure vulnerabile alle variazioni di temperatura e al gelo. L’acciaio è soggetto, se non protetto, all’ossidazione e quindi rischia di subire flessioni e rotture. Il volume dell’acciaio quindi aumenta portando il calcestruzzo che lo avvolge a sbricciolarsi. Per questo le ricette per il confezionamento del calcestruzzo comprendono additivi (sostanze chimiche) che concorrono ad aumentare la resistenza del calcestruzzo ai fattori ambientali.

Alternativa per l’acciao nero comune è quello inossidabile. È tuttavia più costoso, meno resistente e quindi deve essere impiegato in maggiori quantitativi. Utilizzo per infrastrutture importanti di difficile e dispendiosa manutenzione e soggette in maniera elevata agli agenti atmosferici: ponti, dighe, strutture portuali, infrastrutture viarie sospese.

Costituzione

Sono messi a disposizione la ricetta di una tipologia di calcestruzzo preconfezionato in centrale, la campionatura delle diverse componenti e una carota che ben evidenzia il prodotto finale: il calcestruzzo armato.

La struttura d’acciao è dimensionata secondo calcolo ingegneristico.

Il calcestruzzo è una miscela di cemento, acqua, sabbia e aggregati (ghiaia ecc.), additivi per lavorabilità e conservazione nel tempo

Armatura di barre d’acciao (tondino e rete di armatura) annegata al suo interno e opportunamente sagomata.

Utilizzo

opere civili in generale: ponti, strade, dighe, gallerie, muri di sostegno e controriva

fondazioni – fondamenta, solette di edifici abitativi

interi edifici

getto di calcestruzzo della pensilina casserata e armata con acciaio

Breve storia

In epoca romana (grande popolo di costruttori) è utilizzato il calcestruzzo con l’aggiunta di pozzolana e calce comune come leganti: betunium

Joseph Monier, giardiniere parigino, produce vasi da fiori in litocemento (materiale edilizio costituito da un impasto di cemento e piccole pietre, meno rigido del cemento, usato specialmente per decorazioni) e nota che la gabbia di metallo usata per trattenere e modellare la miscela di cemento dimostra la proprietà di non staccarsi dal calcestruzzo stesso.

1867 Monier deposita brevetto per la costruzione di vasi da fiori con la tecnica dell’armatura.

1879 l’ingegnere francese François Hennebique sperimenta per la prima volta una gettata di calcestruzzo armato per una soletta.

L’architetto franco – svizzero Charles Edouard Janneret – Gris, detto Le Corbusier, fu tra i primi a sfruttare le potenzialità del calcestruzzo armato nell’ambito dell’architettura contemporanea.
Il suo maestro fu Auguste Perret.

gabbia di armatura

stabilimento – centrale per la produzione di calcestruzzi preconfezionati