STRUTTURA E CEMENTI ARMATI

Struttura e Cementi Armati

La struttura in Cemento Armato della casa è la sua ossatura. Per Costruirla si utilizzano: Il tondino, il cemento, ed i casseri .

Ogni uno di questi elementi è fondamentale per una buona costruzione.

Il CASSERO
Con il termine cassero si individua l'involucro, dentro cui viene effettuato il getto di calcestruzzo allo stato fluido e dove esso rimane fino alla fine del processo di presa. Esso può essere di tipo tradizionale e formato da assi in legno o di nuovo tipo con pannelli in lamiera o materiale plastico-composito. Di recente prende sepre più piede l'utilizzo anche elementi a base di polistirolo espanso o elementi in materiali fibrocompressi o compensati .
In generale le parti dei casseri debbono essere a perfetto contatto e sigillate con idoneo materiale.
Prima del getto, per avere un prodotto finale ottimale, le casseforme devono essere pulite per eliminare ogni traccia di materiale e la superficie interna deve essere trattata con prodotti disarmanti.

IL CEMENTO
In edilizia con il termine cemento, si intende una varietà di materiali da costruzione, che miscelati con acqua sviluppano proprietà adesive.

La pasta cementizia o boiacca, cemento più acqua, viene impiegata come legante in miscela con materiali inerti come sabbia, ghiaia o pietrisco.

nel caso in cui la pasta di cemento si misceli con un aggregato fino (sabbia) si ha la malta di cemento;
nel caso in cui alla pasta di cemento si uniscano aggregati di diverse dimensioni (sabbia, ghiaietto e ghiaia), secondo una determinata curva granulometrica, si ottiene il calcestruzzo;
nel caso in cui il calcestruzzo venga accoppiato con un'armatura costituita da tondini di acciaio, opportunamente posizionati, si ha il calcestruzzo armato.

Tipi di cemento
Quindi esistono diversi tipi di cemento, differenti per la composizione, per le proprietà di resistenza e durevolezza e quindi per la destinazione d'uso.

I cementi comuni conformi alla UNI EN 197-1 sono suddivisi in cinque tipi principali:

Cemento Portland con una percentuale di clinker pari ad almeno il 95%: sigla sottotipo;
Cemento Portland composito (previsti 19 sottotipi) con una percentuale di clinker di almeno il 65%, il cemento Portland composito che ha differenti denominazioni in funzione della tipologia delle aggiunte.
Cemento d'altoforno con una percentuale di loppa d'altoforno (S) dal 36 al 95% (previsti 3 sottotipi).
Cemento pozzolanico con materiale pozzolanico (P e Q) dall'11 al 55% (previsti 2 sottotipi).
Cemento composito ottenuto per simultanea aggiunta di clinker di cemento Portland (dal 20 al 64%), di loppa d'altoforno (dal 18 al 50%) e di materiale pozzolanico (dal 18% al 50%) (previsti 2 sottotipi).
Nei diversi cementi è ammesso un contenuto di costituenti secondari (fillers o altri materiali) non superiore al 5%.

La classe di resistenza del cemento dipende dalla finezza di macinazione dello stesso e dalla percentuale di silicato tricalcico rispetto a quello bicacalcico; maggiore è la finezza di macinazione del cemento, maggiore è il tenore di silicato tricalcico rispetto a quello bicalcico e più rapido lo sviluppo della resistenza meccanica.

Ogni tipo di cemento è potenzialmente disponibile in diverse classi di resistenza.

Inoltre al cemento possono essere aggiunti degli additivi per migliorarne le qualità, come per esempio la maggior impermeabilità all'acqua.

IL TONDINO
L'armatura, in edilizia, è l'insieme degli elementi in acciaio (generalmente il tondino)– opportunamente sagomati e posizionati – che, conglobati al calcestruzzo, ne complementano la resistenza strutturale, con particolare riferimento all'assorbimento degli sforzi di trazione e taglio.

Come detto sopra, l'unione dei due materiali (calcestruzzo ed acciaio) origina il calcestruzzo armato: gli elementi strutturali così realizzati sfruttano appieno le caratteristiche prestazionali di ciascuna componente (l'ottima resistenza a compressione del calcestruzzo, e l'efficace resistenza a trazione dell'acciaio).

Le barre in acciaio utilizzate per il confezionamento dell'armatura sono normalmente in acciaio al carbonio, hanno una sezione circolare (dalla quale deriva il nome comune di tondino) e devono avere una superficie esterna caratterizzata da particolari nervature dette zigrinatura che hanno la funzione di migliorare l'aderenza della barra stessa all'interno della struttura in calcestruzzo. Le barre così realizzate vengono dette ad aderenza migliorata o nervate e sono comunemente conosciute con il nome di tondino zigrinato.

L'armatura tipica di un elemento strutturale (come travi e pilastri) è caratterizzata da due serie di barre d'armatura:
barre longitudinali (dette correnti): disposte parallelamente all'asse dell'elemento.
barre trasversali (dette staffe): di diametro inferiore rispetto alle correnti, disposte trasversalmente rispetto all'asse della membratura.

Sagomatura
Le operazioni di sagomatura dell'armatura possono avvenire all'interno del cantiere edile, mediante l'utilizzo di macchine piegaferro, anche se la tendenza moderna alla specializzazione ha favorito lo sviluppo dei centri di trasformazione specializzati i quali provvedono, prima della fornitura in cantiere dei ferri, a saldarli, presagomarli, o preassemblarli formando elementi composti direttamente utilizzalibili in opera quali ad esempio:
elementi presagomati - staffe, ferri piegati, ecc.;
elementi preassemblati - gabbie di armatura, tralicci, ecc.

Assemblaggio
Una volta preparate le diverse componenti, sagomate in cantiere o in stabilimento (staffe, cavallotti, barre dritte, forcelle, ecc.), queste devono essere assemblate in modo tale che la gabbia d'armatura risultante sia conforme, con la giusta tolleranza, al progetto strutturale con riferimento specifico alla posizione del sagomato e al rispetto del copriferro e dell'interferro.
La serie di operazioni di assemblaggio dei tondini di ferro viene indicato con legatura dei ferri di armatura.
La legatura delle barre deve garantire il mantimento della posizione del ferro durante tutte le fasi di getto e costipamento del calcestruzzo.
Di prassi in cantiere si procede alla legatura con il fil di ferro.

Classificazione
La classificazione avviene in base a dimensione, composizione, ed altri paramentri tra cui resistenza alla compressione, trazione etc.

(Testo tratto in parte da varie fonti su internet)