Guida al calcolo del peso del calcestruzzo: parametri, tipologie e peculiarità strutturali

Come calcolare il peso del calcestruzzo. Il calcestruzzo, noto anche come cls, è un materiale fondamentale nell’edilizia, composto da una miscela di sabbia, ghiaia, acqua, additivi e cemento o calce idraulica. Utilizzato principalmente per la realizzazione di strutture portanti come travi, pilastri, muri e platee, il calcestruzzo si distingue per la sua elevata resistenza meccanica. Il suo peso, o più precisamente la sua massa volumica, si aggira intorno ai 2300 kg/m³, una caratteristica cruciale per calcolare le quantità necessarie nei progetti.

Scopri come calcolare la massa volumica del calcestruzzo, le sue applicazioni nel settore edile e le differenze tra calcestruzzi strutturali e non strutturali.

Per determinare il peso del calcestruzzo è indispensabile considerare alcuni parametri meccanici fondamentali, tra cui la resistenza caratteristica cubica (RcK), il modulo elastico e il coefficiente di Poisson. La resistenza meccanica, in particolare, viene valutata attraverso prove di compressione su provini cubici di lato 15 cm, immersi in acqua a 20°C per 28 giorni. La resistenza caratteristica cubica rappresenta un valore con una probabilità di superamento del 95%, garantendo così che almeno 95 campioni su 100 superino tale soglia. Per elementi strutturali, le normative richiedono una resistenza minima di 300 kg/cm², equivalente a 30 MPa.

Il calcestruzzo armato, grazie all’inclusione di acciaio, raggiunge una massa volumica fino a 2500 kg/m³, mentre i calcestruzzi non strutturali, prodotti con aggregati non leggeri, presentano valori compresi tra 2100 e 2200 kg/m³.

Composizione e proporzioni del calcestruzzo

La preparazione del calcestruzzo può avvenire in due modi: una tecnica semplificata basata sul volume e una più rigorosa che prevede il dosaggio dei componenti in peso. Per ottenere un metro cubo di calcestruzzo non strutturale, si utilizzano circa 300 kg di cemento, 150 litri di acqua, 0,4 m³ di sabbia e 0,8 m³ di ghiaia. Durante la miscelazione, la sabbia riempie i vuoti tra i granuli di ghiaia, mentre la malta composta da acqua e cemento colma gli spazi rimasti.

La lavorabilità del calcestruzzo è influenzata dalla quantità di acqua utilizzata e viene misurata tramite il cono di Abrams. Le classi di consistenza sono:

• S1: consistenza umida, abbassamento 1-4 cm
• S2: consistenza plastica, abbassamento 5-9 cm
• S3: consistenza semifluida, abbassamento 10-15 cm
• S4: consistenza fluida, abbassamento 16-21 cm
• S5: consistenza superfluida, abbassamento oltre 22 cm

Additivi come fluidificanti, acceleranti, ritardanti e agenti espansivi possono modificare le proprietà fisiche e chimiche del materiale, rendendolo adatto a specifiche esigenze progettuali.

Tipologie di calcestruzzo secondo la UNI EN 206-1:2006

Secondo la normativa, il calcestruzzo viene classificato in base alla sua massa volumica:

• Calcestruzzo normale: massa volumica tra 2000 e 2600 kg/m³
• Calcestruzzo leggero: massa volumica tra 800 e 2000 kg/m³, ottenuta con aggregati leggeri come argilla espansa o perlite
• Calcestruzzo pesante: massa volumica superiore a 2600 kg/m³, impiegato in applicazioni specifiche come la schermatura dai raggi X

Peso, massa volumica e densità

Il termine densità è spesso utilizzato impropriamente per descrivere il peso del calcestruzzo. Tuttavia, è più corretto parlare di massa volumica, una misura che indica la massa per unità di volume, adatta a materiali composti come il calcestruzzo. Comprendere queste differenze è essenziale per una corretta progettazione e per garantire l’affidabilità delle strutture realizzate.

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