Cemento armato precompresso

Articolo realizzato dalla redazione
Informazioni sulla redazione

Il cemento armato precompresso o calcestruzzo armato precompresso si ottiene affogando nella gittata un’armatura metallica presollecitata, sottoposta a tensione.

Caratteristiche tecniche del cemento armato precompresso.

Nel comune cemento armato, armatura metallica e conglomerato costituiscono un tutt’uno fin dal momento in cui vengono uniti, per cui in caso di sollecitazioni subiscono congiuntamente eventuali deformazioni, mentre nel cemento armato precompresso i componenti, acciaio e conglomerato, fanno registrare tensioni di segno opposto, almeno fino a quando non si completa la presollecitazione, momento a partire dal quale acciaio e conglomerato diventano solidali tra loro, comportandosi, rispetto a sollecitazioni esterne, in maniera simile al comune cemento armato.

I primi tentativi di creare situazioni di coazione nel cemento armato risalgono ad oltre un secolo, anche se non da subito si conseguirono i risultati sperati. In realtà, inizialmente l’obiettivo fu quello di ridurre le fessurazioni che si manifestavano nel calcestruzzo, solo all’inizio della seconda metà del secolo scorso si prese coscienza degli ulteriori vantaggi del trattamento di precompressione.

Scopo della precompressione.

E'  quello di migliorare la resistenza alla trazione del conglomerato cementizio, che vale circa un decimo rispetto alla resistenza alla compressione.

Sistemi di precompressione.

La precompressione, tecnica che consente di creare artificialmente una tensione all’interno dei materiali da costruzione, può essere realizzata con due sistemi, cosiddetti a cavi pre-tesi ed a cavi post-tesi, rispettivamente a cavi aderenti e a cavi scorrevoli.

Con il primo sistema, l’armatura viene sottoposta a tensione prima della gittata, a mezzo di attrezzature ancorate al suolo, dalle quali viene liberata una volta che la gittata ha raggiunto il giusto grado di indurimento, in modo da trasferire lo sforzo al conglomerato. La contrazione elastica del cavo viene contrastata dal calcestruzzo, ormai indurito, cui viene trasferito lo sforzo di compressione. Con il sistema post-tesa, l’armatura, che scorre in apposite guaine, viene posta in tensione successivamente alla gittata, una volta indurita, quindi ancorata alle due estremità del conglomerato, cui segue un’iniezione di malta cementizia, per creare l’aderenza tra l’armatura ed il calcestruzzo e per proteggere i cavi dalla corrosione, conseguenza degli agenti atmosferici. In questo modo si cerca di creare nella struttura uno stato di tensione permanente. La precompressione dell’armatura può essere totale o parziale, a secondo della destinazione del manufatto.

Vantaggi del calcestruzzo armato precompresso.

Rispetto al comune cemento armato, fa registrare: una riduzione degli sforzi a trazione e compressione originati da sollecitazioni esterne; la possibilità di ridurre la sezione del conglomerato del 35-40% circa; di utilizzare acciai speciali, con conseguente riduzione delle quantità; di realizzare elementi prefabbricati più leggeri e quindi più pratici da lavorare, senza considerare il minore ingombro ed il miglior impatto visivo. Tutte queste caratteristiche si trasformano in un vantaggio economico, rispetto al comune cemento armato.

Svantaggi del cemento armato precompresso.

I  manufatti devono essere realizzati in officina, per cui diventa oltremodo oneroso trasportarli, facendo aumentare notevolmente i costi di cantiere. Le travi, infatti, possono pesare diverse decine di tonnellate e superare i 25-30m di lunghezza ed i 3-4 m di larghezza, per cui vanno trasportati singolarmente (trasporti eccezionali).

Utilizzi del cemento o calcestruzzo armato precompresso.

Sotto forma di travi, viene utilizzato essenzialmente per la realizzazione di viadotti e acquedotti, nonché di opere, come palestre, capannoni di industrie pesanti, hangar aeroportuali, dove i manufatti in c.a.p. fungono da travi e da copertura nello stesso momento.