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Antico, nuovo, Aeternum

“Antico” perché nasce dall’analisi dei migliori conglomerati pozzolanici dell’antica Roma, tutt’oggi strutturalmente validi; “nuovo” perché esce dai laboratori di ricerca dell’Istituto Italiano per il Calcestruzzo che, alla luce delle conoscenze contemporanee e delle più recenti ricerche sulle nanotecnologie, ne ha messo a punto una ricetta particolare; “Aeternum” (questo è il nome del prodotto che vogliamo presentare oggi) perché è destinato a trasformare “normali” calcestruzzi in materiali da costruzioni di tecnologia avanzata con caratteristiche meccaniche, fisiche e chimiche d’eccellenza che lo rendono
inattaccabile dagli agenti esterni ambientali e dalle aggressioni chimiche. A tutto vantaggio della durabilità, così come oggi prescrivono, senza più deroghe, le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni. Per un fior di calcestruzzo.

Oggi vogliamo presentare i risultati lusinghieri della ricerca sperimentale che Istituto Italiano per il Calcestruzzo ha recentemente condotto presso il proprio laboratorio in Algeria per conto di un’importante impresa di costruzioni del Paese.
L’Istituto svolge attività di consulenza per il controllo e il confezionamento dei calcestruzzi destinati a diversi cantieri aperti nel Paese. Inoltre l’Istituto ha recentemente preso parte alle più importanti fiere di settore del Paese suscitando un grande interesse fra gli addetti ai lavori. In seguito è stato invitato a partecipare a convegni e giornate di studio e il prossimo ottobre parteciperà al “7° Seminario sulle Tecnologie del Calcestruzzo” che si terrà in Algeri il prossimo ottobre (7éme Seminare sul les Technologies du Beton, organizzato da ACC, Algerian Cement Company, con l’alto patrocinio del Ministero per le Costruzioni e l’Urbanistica e il Ministero per i Lavori Pubblici). Istituto Italiano per il Calcestruzzo è lieto di svolgere un ruolo di tale importanza in Algeria perché questo significa far crescere oltre i confini del nostro Paese la cultura del calcestruzzo di qualità e rendere internazionale un simbolo prettamente italiano.
Il riconoscimento internazionale è naturalmente motivo di orgoglio per il nostro Istituto.

 
Il concetto di durabilità del calcestruzzo. La ricerca sperimentale dell’Istituto Italiano per il Calcestruzzo è in corso da molti anni, essendo il concetto della durabilità del calcestruzzo fondamentale, oltre che antico quanto le costruzioni stesse. Durabilità è la qualità principale che hanno cercato di raggiungere i costruttori di tutti i tempi per poter lasciare ai posteri opere immortali e celebrare attraverso i secoli la memoria dei loro Committenti. Le costruzioni degli Egiziani prima e dei Romani poi sono alcuni esempi delle capacità costruttive degli antichi. I trattati romani ci rivelano dell’esistenza di una particolare struttura resistentissima: il “Calcium Structuram”, ovvero il calcestruzzo ante litteram. Questo composto, a base di pozzolana (presente in quantità nella regione laziale), calce idrata e acqua era utilizzato dai costruttori romani per le loro imponenti opere, con risultati straordinari: queste opere sono diventate realmente “immortali” sopravvivendo all’Impero e arrivando integre fino ai giorni nostri. Si pensi al Colosseo o al Pantheon. Ma non è tutto: molte di esse sono anche funzionalmente integre come gli acquedotti romani che ancora oggi servono interi quartieri della città eterna. Vi sono poi numerose ricerche dei nostri tempi che hanno paragonato i celebri monumenti del passato alle moderne strutture in calcestruzzo. Bene: calcestruzzi di pochi anni esposti agli agenti ambientali, ai cicli di gelo-disgelo, agli attacchi chimici derivanti dell’inquinamento atmosferico della Roma di oggi mostrano evidenti (e preoccupanti) segni di degrado, mentre le antiche strutture mantengono inalterata la propria resistenza meccanica e inattaccabilità dagli agenti chimici e atmosferici. A cosa è dovuto questo fenomeno di straordinaria longevità? Al prodotto di reazione fra pozzolana e calce idrata. L’eliminazione della calce libera riduce il processo di carbonatazione, responsabile di uno dei principali degradi della matrice cementizia delle strutture. Oggi la “durabilità” dei calcestruzzi è un concetto prestazionale sancito senza più deroghe dalle Norme Tecniche per le Costruzioni.

 
La ricerca I.I.C.: da Monticello all’Algeria. La ricerca è giunta ad una fase importante che riguarda il confezionamento di additivi in grado di conferire al calcestruzzo le qualità di durabilità, di garantire una straordinaria reologia a bassi rapporti a/c, fluidità in assenza di segregazioni, resistenza a compressione e flessione, non trascurando impermeabilità alle aggressioni chimiche, atmosferiche e ambientali. I nuovi prodotti sono battezzati significativamente “Linea Aeternum”.

Il trasferimento dei laboratori di sperimentazione da Monticello ai cantieri algerini è giustificato proprio dall’enorme richiesta di questo Paese di calcestruzzi confezionati con cementi SRA. Le imprese algerine hanno estrema necessità di cementi
CRS.

La disponibilità di tali cementi fatica a soddisfare le quantità richieste in questo particolare momento dal mercato.

L’Istituto Italiano per il Calcestruzzo ha sviluppato ulteriormente le ricerche in corso da tempo in Italia, spingendosi alla formulazione di un prodotto ancora più performante come Aeternum 1 NG, ovvero New Generation, Aeternum di nuova generazione è un compound su letto di nanosilice reattiva in grado di catturare tutta la calce libera che si sviluppa progressivamente durante il processo di idratazione e indurimento del calcestruzzo.
Nell’impasto additivato con Aeternum 1 NG, per effetto della reazione con la calce libera, si formano dei silicati di calcio durissimi, stabili e irreversibili oltre che naturalmente insolubili. Questi conferiscono al calcestruzzo l’impermeabilità, la resistenza meccanica e la resistenza all’aggressione chimica, con la scomparsa della calce libera.

La nostra ricerca ha dimostrato che alcuni provini additivati con Aeternum 1 NG, immersi in acqua di mare, risultano inattaccabili dalla stessa e mantengono inalterate le proprietà fisiche e meccaniche.
La tabella 1 confronta nel tempo la resistenza dei provini preparati con e senza additivo Aeternum 1 NG e lasciati maturare in acqua dolce e in acqua marina. L’aggiunta di Aeternum 1 NG alla malta normalizzata (prove nn.17-20) evidenzia non solo un notevole incremento di resistenza nel tempo rispetto ai provini senza additivo (provini nn. 15 e 16), ma denota un’aspetto ben più importante: i provini non additivati con Aeternum lasciati maturare in acqua di mare subiscono una caduta di resistenza maggiore rispetto a quelli lasciati maturare in acqua potabile (ambiente non aggressivo). Tale fenomeno, invece, non si presenta per i provini additivati con Aeternum 1 NG, dove le resistenze dei provini maturati in acqua potabile (campi gialli) ed in acqua di mare (campi azzurri) rimangono invariate (prove nn. 17-18) o addirittura aumentate in acqua di mare. Questi risultati aprono la strada al confezionamento di calcestruzzi con altissime prestazioni tecniche, durevoli e resistenti ai molteplici ambienti aggressivi, compresi i calcestruzzi autocompattanti SCC con un rapporto acqua/cemento uguale o inferiore a 0,40, da destinare alla costruzione di manufatti assolutamente impermeabili ed inattaccabili dagli agenti esterni.

 
I prodotti della Linea Aeternum. Aeternum 1 NG è un additivo iperfluidificante in polvere (particelle sferiche della dimensione che va da un massimo di 150.000 blaine a 900.000 blaine) adsorbito su nanomicrosilicati attivi che conferiscono all’impasto un’elevata attività pozzolanica, straordinaria reologia, fluidità in assenza di segregazioni, impermeabilità ed alta resistenza alla compressione meccanica e alle aggressioni chimiche e atmosferiche.
Il dosaggio è in ragione del 3% circa sul peso del cemento. All’impasto non necessita più alcun superfluidificante aggiunto, né agenti compensatori del ritiro, né altro tipo di additivo. Aeternum 1 NG è ideale per il confezionamento di calcestruzzi reoplastici e SCC reodinamici con ridottissimi rapporti a/c, ottime finiture faccia a vista, impermeabili agli agenti aggressivi esterni, a ritiro compensato, di elevata resistenza alla flessione e alla compressione. Il prodotto è utile per la preparazione di boiacche protettive, boiacche per iniezioni di consolidamento, boiacche espansive a ritiro compensato, malte e calcestruzzi ad alta resistenza meccanica; malte e calcestruzzi ad elevata impermeabilità, calcestruzzi precompressi resistenti all’aggressione chimica, calcestruzzi per casseri rampanti slipform, malte e calcestruzzi per applicazioni subacquee specialmente in ambienti aggressivi, malte tixotropiche per ripristini, malte antiritiro, sia premiscelate sia umide.

In altre parole Aeternum può essere utilizzato ogni qualvolta si richiedano prestazioni superiori a malte e calcestruzzi, in termini di durabilità complessiva. Aeternum 1 NG inoltre viene utilizzato per ridurre il bleeding dei calcestruzzi nei prodotti pompabili e nei cls a elevate caratteristiche meccaniche e di durabilità. Esso è anche consigliabile per i calcestruzzi con una distribuzione granulometrica con evidente mancanza di fine.

Algeria: cantieri aperti e grandi opere

Fioriscono in questi anni in Algeria numerosi cantieri edili, cantieri di gradi opere di infrastrutturazione del Paese e cantieri per la realizzazione di edifici pubblici e servizi alle città. La situazione economica del Paese infatti vede un incredibile sviluppo e un importante piano del governo per l’infrastrutturazione, la modernizzazione e la dotazione di servizi del Paese, da cui l’eccezionale numero di cantieri aperti ovunque. Si moltiplicano nel Paese le imprese di costruzione e, come conseguenza, data la complessità strutturale di molte opere in progetto, aumenta di continuo la richiesta di tecnologie e di prodotti di qualità. Vi sono anche molte imprese estere, fra cui parecchie italiane, impegnate con capitali, tecnologie e personale tecnico nel Paese maghrebino. Questa situazione ha generato sul mercato interno un’incredibile domanda di materie prime, come il cemento, e di prodotti di qualità come i calcestruzzi progettati, in particolare i solfato resistenti. Molte delle opere in costruzione infatti si trovano in ambienti aggressivi, uno fra tutti l’ambiente costiero, per la presenza di salsedine marina. Le grandi opere infine necessitano prodotti confezionati secondo i più rigorosi standard europei riguardo la durabilità del calcestruzzo.
Per questo motivo il Paese è aperto alla ricerca e l’Istituto Italiano per il Calcestruzzo, su invito di alcune grandi imprese del posto, come il Gruppo Hasnaoui, ha impiantato sul luogo un laboratorio sperimentale per proseguire la ricerca scientifica sui prodotti e le tecnologie legati alla filiera del calcestruzzo.

Qui sono state messe a punto (la ricerca è tutt’ora in corso) le ricette per i prodotti della Linea Aeternum che garantisce ai cementi Portland caratteristiche di resistenza chimica e meccanica pari se non superiori a quelle dei cementi solfato resistenti e dei calcestruzzi confezionati con la pozzolana.
I nostri responsabili, il geom. Silvio Cocco e la dott.ssa Valeria Campioni, coordinatrice della ricerca, hanno presentato in diverse fiere e convegni i risultati lusinghieri ottenuti con questa ricerca, descrivendone le incredibili possibilità di sviluppo e suscitando l’interesse dei Committenti locali. Nel contempo l’Istituto Italiano per il Calcestruzzo è stato presente alle principali fiere dell’edilizia del Paese (Algeri, Orano) per portare alla conoscenza del pubblico addetto ai lavori le nuove tecnologie disponibili sul mercato e la propria professionalità quale consulente per le tecnologie legate a qualsiasi aspetto del calcestruzzo.

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