Pavimenti Industriali in cls

La planarità è lo stato di una superficie piana che non presenta irregolarità, sia convesse che concave. La planarità è indipendente dalla pendenza e dall’orizzontalità. Il grado di planarità di una pavimentazione deve essere definito contrattualmente, anche ai fini della scelta del metodo costruttivo. Il valore che, da normativa UNI 11146, viene richiesto ad una pavimentazione in calcestruzzo é pari a +/- 4 millimetri su 1 metro, +/-5 millimetri su 2 metri e +/-6 millimetri su 3 metri.
Per tolleranze più restrittive, come ad esempio per le corsie superflat delle logistiche, non esiste un riferimento UNI ma si riconduce alla normativa DIN18202 (la quale tuttavia non avrebbe alcun valore legale sul mercato italiano).
In alternativa é possibile stabilire contrattualmente delle tolleranze diverse da quelle riportate, purché esse siano effettivamente realizzabili e vengano accettate dall'impresa appaltatrice.

Il metodo per verificare la planarità.

La misurazione della planarità dovrà essere effettuata madiante rilevazioni a campione con staggia di lunghezza pari alla misurazione richiesta (1, 2 o 3 metri). Agli estremi del regolo dovranno essere applicati degli spessori/tasselli aventi base 50x50 mm ed altezza pari alla tolleranza prevista (5 mm).  Un terzo tassello, di pari dimensioni, verrà utilizzato quale unità di misura della tolleranza prevista.
Esistono in commercio specifici strumenti computerizzati per "mappare" la planarità di un pavimento, i quali tuttavia sono ad appannaggio di pochi professionisti a causa del costo particolarmente elevato.

Dove, come, quando.

Le misurazioni a campione dovranno essere effettuate ad almeno 50 cm di distanza da pozzetti, soglie, pilastri, giunti e da ogni spiccato in elevazione; questo a causa della naturale tendenza del calcestruzzo ad imbarcarsi in prossimità degli stessi.
La misurazione della planarità deve tassativamente essere effettuata entro e non oltre 72 ore dal termine dei getti del pavimento, onde evitare che la perdita di acqua (di cui il calcestruzzo é ricco) infici negativamente sulle rilevazioni a causa dell'effetto Curling. Controlli di planarità eseguite a settimane, se non mesi di distanza dai getti, sono del tutto prive di significato e, generalmente, puramente pretestuose.

Criteri di accettazione.

Per essere accettata, sulla pavimentazione si devono presentare due condizioni:
• almeno il 90% delle misurazioni preventivamente concordate deve essere conforme ai valori di riferimento.
• il 10% delle misurazioni preventivamente concordate non può comunque superare il valore di riferimento aumentato del 25% in ogni singola rilevazione.

Interventi di ripristino.

Qualora siano necessari interventi di ripristino della planarità, é possibile intervenire localmente con sistemi che dovranno essere concordati singolarmente con la D.L.
Tuttavia, é bene evidenziare che ogni intervento porterà sicuramente a difformità estetiche, le quali non possono essere considerate discriminanti per la buona riuscita dell'opera.

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Il calcestruzzo con cui vengono realizzati i pavimenti industriali (e tutte le altre opere), a seguito del processo di idratazione del cemento e formazione di idrossido di calcio, forma una materia dal PH estremamente alcalino, pari a circa 12,5/13.
Successivamente, a causa della perdita di anidride carbonica, il contenuto di idrossido di calcio si riduce, modificando l’alcalinità del materiale. Un calcestruzzo completamente carbonatato presenta un ph degli strati corticali (quelli che a noi interessano) pari a circa 8,5.
In funzione della propria natura alcalina, il calcestruzzo si comporta ottimamente a contatto con aggressivi chimici dal PH elevato, ma reagisce in modo pessimo alle aggressioni acide.
In realtà occorre precisare che non è il calcestruzzo nel suo “complesso” a degradarsi, bensì la pasta di cemento che lo compone e che ha funzione legante per gli inerti, i quali, a seguito di corrosione acida si troveranno esposti e con tendenza ad essere asportati dalla massa.

Le acque acide

Quando si parla di corrosione acida, si è portati a pensare che il ph dell’aggressivo chimico sia molto basso. In realtà, avendo il calcestruzzo un ph molto elevato, subisce una aggressione da tutto ciò che ha un PH inferiore a 12,5.
Difficile a credersi, ma la semplice acqua potabile dal ph neutro (circa 7) risulta quindi aggressiva verso un calcestruzzo giovane con ph 12,5/13!
Tuttavia, salvo particolari applicazioni, nella pratica quotidiana occorre tenere in particolare considerazione soli gli aggressivi che presentano un valore di ph inferiore a 6,5.
Pertanto, tutte le pavimentazioni che sono costantemente o saltuariamente a contatto con acqua o liquidi a ph acido, dovrebbero prevedere specifiche attenzioni in fase progettuale.

Fermentazione organica e corrosione del calcestruzzo.

Gli aggressivi acidi presenti sulle pavimentazioni in calcestruzzo derivano principalmente dalla decomposizione organica del settore allevamento, agricoltura e biogas.
Le deiezioni animali, i cereali od il trinciato (materiali già tendenzialmente acidi), si decompongono producendo vari acidi, tra cui acido solforico, acido acetico, butirico, etc., i quali si disciolgono insieme alle acque piovane formando liquami che possono raggiungere ph 4,5.
L’azione corrosiva delle acque acide dilava la pasta di cemento che compone il calcestruzzo, esponendo gli aggregati i quali, non più legati dal cemento, di disgregheranno dalla massa di cls.
Dalla fermentazione organica si formano inoltre ammonio ed anidride carbonica.
L’ammonio reagisce con la pasta di cemento generando sali di calcio i quali, essendo facilmente solubili in acqua, verranno anch’essi dilavati ed asportati dal calcestruzzo.
L’eccesso di anidride carbonica libera, disciolta nelle acque forma acido carbonico il quale, come l’ammonio, reagisce con l’idrossido di calcio presente nel cemento, formando composti facilmente solubili e dilavabili.
L’azione corrosiva di questi liquami è talmente intensiva che, superfici di calcestruzzo non protette possono essere corrose sino a 5-8 millimetri all’anno.
Tale situazione interessa quindi tutte le pavimentazioni nel settore allevamento, i silos orizzontali (trincee) e depositi di cerali, stalle e mangiatoie, le aree complementari ai fermentatori Biogas, oltre che le aree ecologiche e depositi rifiuti.

Come limitare la corrosione ed il calcestruzzo classe XA

La corrosione del cls sottoposto a costanti aggressioni acide con ph >4,5 può essere totalmente eliminata solo con specifici rivestimenti anticorrosivi a base di resine epossidiche,poliuretaniche, etc..
Tuttavia l’applicazione di rivestimenti anticorrosivi risulta essere economicamente dispendiosa e, nel caso delle pavimentazioni, potrebbe essere controproducente se sopra le stesse c’è una attività intensiva (come nel caso dei silos orizzontali) in quanto il rivestimento potrebbe essere asportato dall’azione delle benne di carico.
La tecnologia e la conoscenza della materia calcestruzzo viene tuttavia in aiuto, con soluzioni in grado di limitare drasticamente i fenomeni di corrosione.
In primis occorre ricordare le classi XA, ovvero calcestruzzo soggetto ad attacco chimico da parte di acque del terreno e acque fluenti (p.to 4.1 prospetto 2 UNI EN 206-1):

XA1 - ambiente chimicamente debolmente aggressivo: a/cmax = 0,55; dosaggio minimo di cemento (kg/m3) = 320(300); minima classe di resistenza: C28/35(C30/37)
XA2 - ambiente chimicamente moderatamente aggressivo: a/cmax = 0,50; dosaggio minimo di cemento (kg/m3) = 340(320); minima classe di resistenza: C32/40(C30/37)
XA3 - ambiente chimicamente fortemente aggressivo: a/cmax = 0,45; dosaggio minimo di cemento (kg/m3) = 360; minima classe di resistenza: C35/45.


Il calcestruzzo in classi XA2 ed XA3 prevede un rapporto acqua/cemento molto basso, in modo da ottenere un calcestruzzo poco permeabile ai liquidi. La fluidità del cls (S4, S5 o SCC) dovrà essere ottenuta con additivi iperfluidificanti ed il cemento utilizzato dovrà essere resistente ai solfati ARS od AARS in accordo con la UNI9156.

Strato di usura.

Lo strato di usura (corazzante) a base di cemento e sabbia di quarzo, utilizzato normalmente in tutti i pavimenti in calcestruzzo, deve necessariamente essere eliminato. Ciò si rende necessario in quanto l’applicazione di un rivestimento corazzante con caratteristiche non analoghe a quelle previste dalle classi di esposizione XA vanificherebbe le prestazioni anticorrosive dello stesso.
Per offrire resistenza superficiale all’usura, risulta consigliabile effettuare un trattamento mediante applicazione di silicati di litio o silicati di sodio in dispersione acquosa.
Il trattamento a base di silicati di litio o sodio offre un duplice vantaggio:

  1. Formazione di cristalli di silicato all’interno delle porosità del calcestruzzo i quali, avendo una elevata durezza su scala di Mohs, sostituiscono eccellentemente il corazzante a base di quarzo.
  2. Netta riduzione della porosità superficiale del calcestruzzo. Diminuendo la porosità, diminuisce la permeabilità ai liquidi aggressivi e, di conseguenza, aumenta ulteriormente la resistenza agli acidi

Si, ma in pratica….

La realtà di cantiere deve talvolta mettere giustamente i “bastoni fra le ruote” alle teorie di cui sopra.  Occorre infatti considerare che il calcestruzzo XA non é di facile reperibilità in quanto deve essere realizzato con un cemento che non viene generalmente utilizzato negli impianti di betonaggio, i quali saranno ovviamente disposti a munirsene solo se il quantitativo di produzione di cls sarà proporzionato all’impegno.
Va inoltre aggiunto che il calcestruzzo XA3 non presenta caratteristiche propriamente consone alla realizzazione di pavimentazioni, a causa del bassissimo rapporto acqua/cemento oltre che alla vulnerabilità dello stesso nel periodo compreso tra la fine del getto ed il taglio dei giunti (periodo di vulnerabilità), in quanto il comportamento del cls può essere difficilmente prevedibile dal pavimentista.  Risulta di più facile applicazione un calcestruzzo C30/35 XC3, trattato superficialmente con rivestimenti anticorrosivi o con silicati  di litio/sodio.
Ciò non vuole "sbugiardare" quanto precedentemente scritto ma solamente riportare una visione più riconducibile alla gestione di un cantiere di piccole-medie dimensioni.

 

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Lo spunto per la realizzazione di questo breve articolo mi viene dato da una richiesta che mi è stata posta pochi giorni fa, ovvero la preventivazione di un pavimento in calcestruzzo per un’area esterna di 670 mq con pendenza di 2-3 millimetri al metro (0,2/0,3%), in cui si dovrà GARANTIRE il deflusso delle acque meteoriche verso i pozzetti di raccolta e l’assenza di ristagni d’acqua.
Personalmente posso garantire il contrario, ovvero che con una pendenza di 2 o 3 millimetri/metro (sempre che essa sia realizzabile in un manufatto posato manualmente) ci saranno sicuramente dei ristagni d’acqua.
La norma UNI 11146 “Criteri per la progettazione, la costruzione ed il collaudo di pavimenti in calcestruzzo” indica che per evitare ristagni di acqua le pavimentazioni esterne devono essere realizzate con una pendenza di ALMENO 15 mm/m.
Qualcuno definisce questa pendenza come “esagerata”, in quanto l’acqua può defluire correttamente anche con pendenze decisamente inferiori.
In realtà la UNI 11146 non sbaglia, in quanto:

  • L’acqua non ha le ruote (mi si perdoni il sarcasmo). Immaginate il parabrezza della vostra auto quando piove. Alcuni veicoli tipo furgoni o camion hanno parabrezza praticamente verticali, eppure quando piove occorre utilizzare i tergicristalli per asportare il velo di acqua che aderisce alla superficie.
  • Il margine di errore umano. I pavimenti in calcestruzzo sono manufatti che vengono realizzati a mano, pertanto un margine di errore millimetrico non può essere contemplato.
  • Ultimo ma più importante: l’imbarcamento delle piastre di calcestruzzo! Il calcestruzzo è un materiale che, allo stato semi-fluido contiene una elevata quantità di acqua. A seguito delle fasi di posa tale acqua evapora, ma in modo differenziale tra lo stato corticale esposto all’aria e lo strato di fondo. La perdita di volume differenziata tra strato superficiale ed inferiore crea deformazioni tali da imbarcare le piastre. Se l’imbarcamento è superiore alla pendenza del pavimento, risulta ovvio che le piastre di cls tratterranno l’acqua piovana.
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Chi di noi, dovendo acquistare un’automobile, entrerebbe in una concessionaria e sceglierebbe quella che costa meno solo perché ha quattro ruote come le altre?  Pretendereste una garanzia ed una assistenza, o vi fidereste della stretta di mano del venditore? Vi chiedereste se quell’auto va davvero bene per l’uso che dovrete farne?
Personalmente se devo fare un acquisto, specialmente se “importante”, tendo a valutarne gli aspetti positivi e negativi, le garanzie e la propensione a soddisfare le mie aspettative e le mie esigenze negli anni a venire.
Quando si deve realizzare un pavimento industriale, generalmente il cliente non si sente in grado di valutare nessun aspetto se non quello del prezzo, non pretende garanzie, né progetti, né controlli di qualità. Eppure un pavimento in calcestruzzo può costare molto, molto più di un’automobile, ed in caso di problemi non è di facile “sostituzione”.

Il progetto.

Parafrasando quanto lessi tempo fa su una rivista di settore, è possibile affermare che: “Se un pavimento industriale si rompe, probabilmente non muore nessuno, ma un’azienda può fermarsi.
Può sembrare catastrofista, ma è assolutamente vero.
Un pavimento industriale è generalmente appoggiato su una massicciata di sottofondo, quindi se si rompe, si sfonda o cede, nessuno ne verrà travolto, ma l’azienda che vi lavora sopra avrà un bel disagio.
Nel corso della mia attività lavorativa ho visto innumerevoli casi come quello sovra descritto; aziende perennemente alla ricerca di una soluzione per “tamponare” le continue rotture e sfondamenti del pavimento su cui lavorano.
Perché quindi non pretendere che il pavimento che state acquistando venga progettato da un tecnico qualificato (ed accreditato) e che ne sia responsabile?

Cosa è quindi HARDCRETE®?

Hardcrete® è una linea di pavimentazioni industriali che nasce da un processo produttivo unico in Italia.
Il processo produttivo si basa su 7 passaggi fondamentali, il cui cuore è il progetto, basato sulle specifiche esigenze del cliente.
Hardcrete® è un compound delle migliori soluzioni costruttive moderne, “cucite su misura” per il cliente, senza per questo gravare significativamente sui normali costi di costruzione.

Tra il dire ed il fare, ci sono di mezzo i controlli di qualità.

Che senso avrebbe un progetto, se non si controlla che venga realmente applicato?
Un accurato controllo del cantiere, dei sottofondi e delle materie prime, viene affidato al nostro laboratorio tecnologico almeno dieci giorni prima dell’inizio dei getti.
E’ di fondamentale importanza valutare insieme ai fornitori e tutte le figure coinvolte in cantiere, la     tipologia delle materie prime da impiegare, controllandone costantemente l’omogeneità di fornitura; solo così si potrà avere la certezza di acquistare un prodotto di qualità.
La garanzia viaggia al pari della qualità. Hardcrete® è la linea di pavimentazioni in calcestruzzo che gode delle più ampie garanzie sul mercato.

La visita di un nostro incaricato potrà chiarirvi ogni dubbio e mostrarvi quali vantaggi può portare HARDCRETE® nel Vostro progetto.

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Un documento "guida" completissimo, emesso dal CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche, avente come oggetto: "Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo delle Pavimentazioni di Calcestruzzo" codice CNR-DT 211.
Non si tratta di una norma attuativa ma di uno strumento estremamente utile per progettisti, architetti, ingegneri e tutti gli "addetti ai lavori" che desiderano conoscere ed approfondire letematiche legate alla costruzione di pavimenti industriali in calcestruzzo.
il documento é disponibile gratuitamente nella nostra area download 

La premessa del documento spiega in modo chiaro e definitivo quanto l'importanza della progettazione dei pavimenti industriali sia oggi fondamentale per la buona riuscita dell'opera.
"l’evoluzione tecnologica negli ambienti industriali e nelle logistiche ha richiesto prestazioni sempre più importanti alle pavimentazioni, evidenziate anche nella stessa evoluzione normativa. Le pavimentazioni di calcestruzzo sono spesso realizzate unicamente sulla base di voci di capitolato, senza alcuna progettazione preliminare. Il risultato della scarsa attenzione progettuale ed esecutiva è spesso causa di vari difetti, tra i quali fessurazioni, deformazioni, rotture e disomogeneità che possono compromettere la funzionalità della pavimentazione. Dal punto di vista strutturale, le pavimentazioni sono piastre su appoggio continuo cedevole. La progettazione delle pavimentazioni in calcestruzzo è di grande importanza ed attualità, malgrado tale settore sia sempre stato considerato non di competenza ingegneristica. Ciò è palesemente in contrasto con i numerosi aspetti tecnici coinvolti, a partire dalle caratteristiche del supporto, per continuare con la tecnologia del calcestruzzo e per finire con lo strato di finitura superficiale. Le verifiche devono essere condotte soprattutto nei confronti dello Stato Limite di Esercizio (SLE) senza però trascurare lo Stato Limite Ultimo (SLU). In condizioni di esercizio rivestono particolare importanza lo stato limite di formazione delle fessure e quello di deformazione in quanto un’eccessiva deformazione potrebbe creare problemi, ad esempio alle scaffalature, al transito dei mezzi e, in generale, alla funzionalità della stessa pavimentazione."

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