IL CALCESTRUZZO PROIETTATO STRUTTURALE E …

1 IL CALCESTRUZZO PROIETTATO STRUTTURALE EDUREVOLED ottor SALVATORE TAVANO - Geometra GIUSEPPE ZAMBETTIINDICE ANALITICO1. GENERALITA SULLE OPERE IN SOTTERRANEO2. GENERALITA SUL CALCESTRUZZO PROIETTATO3. IL CALCESTRUZZO PROIETTATO PER VIA UMIDA4. ADDITIVAZIONE DEL CALCESTRUZZO PROIETTATO ADDITIVAZIONE DEL CALCESTRUZZO ANTE- PROIEZIONE SUPERFLUIDIFICANTI AGGIUNTE POZZOLANICHE ALTRI5. ADDITIVAZIONE DEL CALCESTRUZZO PROIETTATO NELLA FASE DI ACCELERANTI DI PRESA E D INDURIMENTO GLI ACCELERANTI DI PRESA E D INDURIMENTO ALKALI-FREE GLI ADDITIVI COESIVIZZANTI6. IL MIX DESIGN DEL CALCESTRUZZO PROIETTATO PER VIA UMIDA ESEMPIO DI MIX DESIGN7. IL CALCESTRUZZO PROIETTATO : NORMATIVE, RACCOMANDAZIONI E L EVOLUZIONE NORMATIVA ITALIANA8.

2 CONCLUSIONI9. ESEMPIO DI CORRETTA PRESCRIZIONE DEL CAPITOLATO10. BIBLIOGRAFIA1. GENERALITA' SULLE OPERE IN SOTTERRANEOUna delle principali opzioni per il recupero di spazi vitali e vivibili potrebbe essere l'utilizzazione delsottosuolo per installazioni industriali, commerciali e sociali. In attesa di questa possibile evoluzione,costruire in sotterraneo significa oggi principalmente realizzare opere per viabilit e trasporto, su strada o subinario, nonch approvvigionamento idrico e si riferisce quindi, in particolare, a gallerie e tunnel (foto 1), sottolineando che molto si fatto perperfezionare il collegamento tra le fasi di progettazione e di costruzione di un opera, grazie anche ai sistemibasati sul calcolo numerico, che si fondano sulla simulazione dell interazione progetto esecutivo sono normalmente definite le sezioni tipo dello scavo (fig.)

3 2), in funzione delle qualisi stabiliscono caratteristiche e quantit degli interventi di stabilizzazione definitivi, attuati generalmente inpi definizione delle sezioni tipo funzione del prevedibile comportamento tensio-deformativo del fronte discavo e della risposta deformativa allo scavo delle formazioni attraversate. Quando si crea una cavit in unamassa rocciosa si perde infatti l'effetto di sostentamento del materiale scavato e la disposizione originaledelle tensioni, l equilibrio naturale, viene perturbata: si ha una risposta automatica del massivo roccioso, chetenta di ritrovare un nuovo stato di deformazioni della massa nella direzione della cavit provocano una ridistribuzione delle tensioni e delleforze, deviate verso i lati del foro e che si riconcentrano in prossimit delle pareti laterali (fig.

4 3).Se il materiale roccioso circostante il cavo pu resistere alla ridistribuzione ed alla concentrazione delletensioni stesse, si determina uno stato di autostabilizzazione intorno alla cavit . Pi frequentemente sonoviceversa necessari sistemi di sostenimento supplementari, attraverso attivit di bloccaggio superficiale e diconsolidamento della roccia, con conseguente formazione del cosiddetto ARCO ROCCIOSOAUTOPORTANTE, ad evitare che le deformazioni e le tensioni prodotte eccedano i valori ammissibili perl'ammasso .Si possono distinguere tre classi di comportamento: gallerie a fronte stabile, nel tempo, con fenomeni che evolvono in campo elastico immediati e d entit trascurabile; gallerie a fronte stabile a breve termine, caratterizzate da fenomeni deformativi di tipo elastico d entit trascurabile presso il fronte di scavo che evolvono in campo plastico quando, con l'avanzamento, siattenua l'effetto di mantenimento dovuto al fronte stesso.

5 Gallerie a fronte instabile, con fenomeni deformativi di tipo plastico, fino al collasso, che coinvolgonoanche il fronte di scavo, che richiedono interventi conservativi di preconsolidamento, di presostegno e diprecontenimento dell ammasso circostante il GENERALITA' SUL CALCESTRUZZO PROIETTATOA nche nel caso delle opere sotterranee il prodotto pi comunemente utilizzato il CALCESTRUZZO , prodottocaratterizzato da duttilit e capacita di adattamento alle pi diverse forme e tecnologie d'impiego, che, seben progettato, pu essere sia staticamente utile, che resistente nei confronti degli aggressivi chimici e fisicinaturalmente presenti nell'atmosfera, nell'acqua e nel suolo.

6 Un ulteriore vantaggio del CALCESTRUZZO , nonsecondario dal punto di vista dell'impresa specializzata, la sua economicit rispetto ai prodotti di particolare di larghissima utilizzazione, sia per gli interventi provvisionali, che per la realizzazione disostegni definitivi, il CALCESTRUZZO PROIETTATO , conosciuto dagli specialisti del settore come spritzbeton oshotcrete, quando il diametro massimo dell'aggregato superiore a 4mm, e come gunite se confezionatocon aggregati di diametro massimo uguale o nel 1911 negli (brevetto di Carl Ethan Ankeley) e introdotta in Europa nel 1920, la tecnologia dimessa in operandi questo CALCESTRUZZO puo essere classificata secondo due processi di applicazione, pervia secca o per via principale differenza tra i due processi, consiste nelle modalita di idratazione del cemento e nel tipo ditrasporto della miscela dal mescolatore alla lancia di proiezione (fig.)

7 4).Nel procedimento per via secca l'acqua viene aggiunta alla miscela (cemento + aggregati con umidit superficiale non superiore al 6%) direttamente in corrispondenza della lancia; il trasporto avviene conimpiego d aria ed definito di tipo fluido; nel sistema per via umida, l'acqua viene aggiunta, come d uso,durante il confezionamento del CALCESTRUZZO nel mescolatore fisso o in autobetoniera e il trasporto definitoa flusso denso , in quanto viene utilizzato il sistema a pistoni di una normale pompa per entrambi i sistemi la velocit del flusso di conglomerato viene accelerata, prima dell'uscita dalla lancia dispruzzo, utilizzando aria compressa in quantit diversa a seconda del metodo utilizzato: in linea di massimail fabbisogno di circa 12-15 m3/min.

8 Di aria per mettere in opera 6 m3/ora di miscela secca, contro circa 8m3/min. di aria per 8 m3/ora di micela aria significa, d'altra parte, maggiore velocit di proiezione e quindi maggiore compattazione e miglioradesione del rivestimento indurito al , nella valutazione tecnico/economica di un sistema di applicazione del calcestruzzoproiettato, la valutazione dello sfrido, cio della quantit percentuale di parti del conglomerato che,rimbalzando dopo l'impatto sulla superficie d'applicazione, non restano aderenti al supporto. Il suo valore, pi o meno elevato in funzione del sistema utilizzato, influenzato da:- esperienza dell'operatore alla lancia;- distanza tra sottofondo e lancia (graf.)

9 5);- angolo di proiezione (graf. 6);- rapporto acqua/cemento (graf. 7);- tempo di presa;- pressione d'aria e velocit d'impatto (graf. 8);- rapporto aggregato/cemento;- composizione granulometrica (graf. 9); spessore dello strato applicato, in quanto percentualmente superiore quando lo strato di calcestruzzoproiettato pi , un operatore esperto riesce a contenere le percentuali di sfrido in:TIPO SUPPORTO VIA SECCA VIA UMIDA parete inclinata 5 - 10 % 5 - 10 % parete verticale 15 - 30 % 10 - 20 % calotta 25 - 40 % 15 - 30 %Uno sfrido elevato si traduce ovviamente in un elevato onere economico per l'impresa, in particolare quandosi utilizza un CALCESTRUZZO rinforzato con fibre, oltre in una sostanziale modifica delle caratteristiche delcalcestruzzo in fattore di valutazione del sistema applicativo, che prende in considerazione il primario aspetto dellasalute umana, la polverosit dell'ambiente di lavoro.

10 Normalmente superiore nel caso di applicazione con ilsistema per via sua pericolosit funzione della sua quantita per m3, del tipo di polvere e del tempo di esposizione;numericamente il rischio espresso dal coefficiente MAK, che rappresenta la concentrazione limite che, conun'esposizione di 8 ore/giorno e per 45 ore/settimana, non pregiudica la salute dell'operatore (tab. 10).In considerazione dell'alta incidenza dello sfrido e dell'elevata polverosit , tipico del metodo di applicazioneper via secca, oggi in Italia questo sistema praticamente abbandonato, in favore di quello per via umida ed su quest ultimo che approfondiremo la nostra IL CALCESTRUZZO PROIETTATO PER VIA UMIDACon il prevalere del sistema di applicazione per via umida, il CALCESTRUZZO PROIETTATO pu essere consideratocome un normale conglomerato cementizio, che differisce esclusivamente nel sistema di messa in opera e tale deve essere progettato, in relazione ai requisiti statici della struttura (resistenza meccanica) edella sua durabilit (resistenza alle aggressioni naturali)