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Cemento armato

L'aspettativa di vita del cemento armato è di circa 50-100 anni.

Il rinforzo in acciaio è stata un'invenzione rivoluzionaria del diciannovesimo secolo. Le barre d'acciaio forniscono resistenza, consentendo strutture lunghe a sbalzo e lastre più sottili e meno supportate. E poiché per gettare tali lastre è necessario meno calcestruzzo, i tempi di costruzione si riducono notevolmente. Ma sai quanto dura il cemento armato?

Gli ingegneri all'inizio del XX secolo prevedevano che le strutture in cemento armato sarebbero durate molto a lungo, forse 1,000 anni. In realtà hanno una durata di 50-100 anni, a volte meno.

Cos'è il cemento armato? 

Il calcestruzzo è un materiale composito, una matrice cementizia rinforzata con aggregati, che funziona bene in compressione ma non in trazione. Questo problema può essere risolto versando cemento bagnato attorno a solide barre di rinforzo in acciaio legate insieme per formare una gabbia.

Quando il calcestruzzo si indurisce attorno alle barre, otteniamo un nuovo materiale composito chiamato cemento armato, noto anche come cemento armato o RCC, che funziona bene in trazione o compressione: il calcestruzzo resiste alla compressione, che fornisce resistenza alla compressione. Al contrario, l'acciaio resiste alla flessione e all'allungamento, il che fornisce resistenza alla trazione. Il cemento armato, in sostanza, utilizza un materiale composito dentro un altro: il cemento funge da matrice, mentre le barre oi fili d'acciaio forniscono il rinforzo.

Le barre d'acciaio, note anche come tondo per cemento armato, abbreviazione di barre d'armatura, sono tipicamente costituite da trefoli intrecciati con nobili o creste che le ancorano saldamente all'interno del calcestruzzo senza scivolare.

In teoria, potremmo usare qualsiasi materiale per rinforzare il cemento. L'acciaio è comunemente usato perché si espande e si contrae all'incirca quanto il cemento al caldo e al freddo, il che significa che non creerà il cemento che lo circonda come potrebbe fare un altro materiale se si espande più o meno. Occasionalmente vengono utilizzati altri materiali, come varie materie plastiche. (Fonte: Spiega quella roba)

Crepe sul calcestruzzo

Le crepe sono l'ultima cosa che vuoi vedere in un edificio o in un ponte in cemento, specialmente uno relativamente nuovo. Ma, se le strutture in cemento armato risalgono all'epoca romana, in che modo alcuni ponti, grattacieli e altre strutture in cemento costruiti solo pochi decenni fa, alla fine del XX secolo, stanno già cadendo a pezzi?

Ci sono diverse possibili spiegazioni. Calcestruzzo pozzolanico più antico, di tipo romano, ricavato da crepe di cenere vulcanica meno di forme più moderne di calcestruzzo, ed era utilizzato principalmente per compressione, quindi anche se si formavano crepe, era meno probabile che si diffondessero. Poiché è più probabile che il cemento armato venga utilizzato in tensione, contiene armature di rinforzo in acciaio. Tuttavia, come abbiamo visto, può ancora rompersi a meno che non sia precompresso.

Il cemento moderno fallisce a causa di una condizione conosciuta colloquialmente come cancro del cemento o malattia del cemento, che coinvolge tre problemi interconnessi. In primo luogo, gli alcali nel cemento reagiscono con la silice negli aggregati utilizzati per produrre il calcestruzzo. Ciò fa sì che i nuovi cristalli crescano molto lentamente all'interno del cemento, occupando più spazio dell'originale cristalli, provocando la rottura del calcestruzzo dall'interno verso l'esterno o lo sfaldamento dalla superficie, consentendo all'acqua di entrare dall'esterno.

L'acqua che entra in una struttura, come un ponte autostradale, può essere alcalina a causa dei sali usati per trattare la strada in inverno. Il secondo problema è che l'acqua che entra finirà per entrare in contatto con le barre di rinforzo in acciaio all'interno, causandone la ruggine e il decadimento, espandendosi potenzialmente e causando debolezze strutturali fatali.

Le macchie marroni sporche sul cemento etichettate cancro sono spesso causati da acqua arrugginita che defluisce attraverso le fessure. Un terzo problema è che l'acqua che filtra all'interno del calcestruzzo attraverso le fessure può congelare in inverno, provocandone l'espansione e causando nuovi danni attraverso i quali può penetrare ancora più acqua, provocando un circolo vizioso di degenerazione e decadimento. (Fonte: Spiega quella roba)

Immagine da iStock

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