Segregazione del calcestruzzo: cause, sintomi e conseguenze

I 'sintomi' della segregazione del calcestruzzo

Per segregazione del calcestruzzo si intende la separazione dei diversi componenti costituenti la miscela causata dalle differenze dimensionali e di peso specifico delle varie “particelle”. In sostanza trattasi di sedimentazione, su fondo cassero, degli aggregati lapidei più grossi. 

In fase di verifica del calcestruzzo fresco si riconoscono visivamente due “sintomi” che decretano il processo di segregazione: 

• la sedimentazione degli aggregati lapidei;
• il bleending dell’acqua.

La sedimentazione, come precedentemente accennato, si manifesta attraverso il deposito, su fondo cassero, dell’aggregato più grosso con risalita delle parti fini.

Il bleeding, dall’inglese “to bleed” (che significa essudare), si presenta attraverso la raccolta di acqua sulla superficie del calcestruzzo.

Per un test veloce, in laboratorio o in cantiere, basta riempire un contenitore cilindrico trasparente (stretto ed alto), con calcestruzzo fresco, per notare, dopo circa 30 minuti, l’accoppiamento dei due fenomeni di cui sopra. Inoltre, dopo 48 ore di maturazione è interessante tagliare a metà – lungo l’asse longitudinale - il cilindro di calcestruzzo, ormai indurito, per osservare le anomalie sulla distribuzione granulometrica. 

Attraverso la prova dello slump-test (UNI EN 12350-2) è possibile individuare il fenomeno attraverso la “forma a Sombrero” che prende il calcestruzzo dopo lo sfilamento del cono, cioè accumulo di aggregato grosso al centro e presenza di acqua di bleeding sulla periferia. 

Essendo la segregazione un fenomeno che riguarda certamente i calcestruzzi autolivellanti e i calcestruzzi ordinari in classe di consistenza S4, S5 è fondamentale eseguire un test sulla tavola a scosse (UNI EN 12350-5). Infatti, se il calcestruzzo è “sensibile” alla segregazione dopo 15 “scosse” il fenomeno si manifesta palesemente!

 

Conseguenze: accentuazione della disomogeneità e formazione dei "nidi di ghiaia"

La segregazione del calcestruzzo comporta una accentuazione della disomogeneità della miscela (in parte già presente “fisiologicamente”) e, se associata ad una cattiva messa in opera, si ha la formazione dei cosiddetti “nidi di ghiaia” in corrispondenza dei quali si ha una riduzione importante delle prestazioni meccaniche e compromissione della durabilità dell’opera.

In alcuni casi, tale fenomeno, potrebbe addirittura prospettarsi come danno locale inglobato e, pertanto, risulterebbe necessario eseguire analisi numeriche per valutare gli effetti sul comportamento globale della struttura in calcestruzzo armato ed avviare gli opportuni interventi di riparazione.   

Suggerimenti: fondamentale eseguire un corretto mix-design

Per calcestruzzi sensibili al fenomeno della segregazione è fondamentale eseguire un corretto mix-design intervenendo sul quantitativo di fini (dosaggio cemento e frazione fine nella sabbia) e sul diametro massimo dell’aggregato (da ridurre all’aumentare della classe di consistenza). Spesso, per evitare forti dosaggi di cemento e per migliorare la reologia dell’impasto, si introducono, nella miscela, opportuni quantitativi di filler calcareo (inerte), oppure aggiunte ad attività pozzolanica come la cenere volante, la loppa d’altoforno e il fumo di silice.

In alternativa, allo scopo di ottimizzare il comportamento reologico e per conferire “robustezza” all’impasto, si introducono, nella miscela, additivi liquidi viscosizzanti, tra l’altro facili da gestire in centrale di betonaggio.

Approfondimenti

• Bleeding del calcestruzzo: acqua in superficie ma anche sotto; (fonte: Enco);
• La segregazione del calcestruzzo è un problema da affrontare;
• Difetti più frequenti nel calcestruzzo posato in opera; (fonte: Anzichem);
• Come si controlla la consistenza di un calcestruzzo S5?;
• Qualità del calcestruzzo: le carenze più importanti dovute alle Direzioni dei Lavori assenti;
• Luigi Coppola: Calcestruzzo, pillole di responsabilità.