Cemento armato e calcestruzzo

Il calcestruzzo trae origine dal cemento con l’aggiunta di ghiaia e/o sabbia, miscelati fra loro a mezzo di acqua. Il cemento (legante idraulico) con l’aggiunta dell’acqua si indurisce conferendo alla miscela una notevole resistenza. Questo materiale, il calcestruzzo, presenta una notevole resistenza alla compressione ma una scarsa resistenza alla trazione, la qualcosa ne ha limitato l’impiego fino a quando non è stato scoperto il cemento armato. Infatti, alla fine dell’800 si pensò di realizzare un materiale composito che potesse ovviare alla scarsa resistenza alla trazione presentata dal calcestruzzo. Al riguardo, si pensò di inserire nel calcestruzzo delle barre di acciaio, dando vita al “cemento armato”; questo ultimo materiale presenta ottima resistenza sia alla compressione che alla trazione. La “resistenza” del calcestruzzo dipende dal rapporto acqua/cemento, essa è inversamente proporzionale alla quantità di acqua che entra nella miscela. Ovviamente la quantità di acqua che in teoria sarebbe in grado di assicurare la massima resistenza, rende il composto praticamente non lavorabile. Occorre, quindi, trovare il giusto compromesso tra resistenza e lavorabilità del calcestruzzo. A scopo puramente indicativo per ottenere 5 metri cubi di calcestruzzo necessita una miscela composta da circa 2 metri cubi di sabbia, 4 metri cubi di ghiaia o pietrisco e dai 10 ai 20 quintali di cemento; per quanto riguarda l’acqua essa deve essere presente per un peso pari a circa il 50% del cemento. Il calcestruzzo collocato nella cassaforma necessità di “maturazione”, processo che risulta condizionato dalla percentuale di acqua che concorre a formare il composito. In questa fase l’acqua reagisce con il cemento, trasformando i granelli di cemento in cristalli che induriscono il manufatto. Onde sviluppare la massima resistenza del calcestruzzo, durante la fase di maturazione non bisogna accelerare la evaporazione dell’acqua, ma al contrario mantenere l’ambiente il più possibile umido; l’aria secca e le alte temperature accelerando il processo di evaporazione possono provocare piccole lesioni interne al manufatto, compromettendone la “resistenza”. Poiché come abbiamo detto il calcestruzzo con l’aggiunta di barre d’acciaio origina il “cemento armato”, per questo ultimo materiale sarebbe più opportuno parlare di “calcestruzzo armato”. L’impiego principe del “cemento armato” lo troviamo nella realizzazione delle strutture portanti degli edifici in genere.