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AZIENDE

Laterlite per il nuovo ponte stradale sul fiume Mallero a Sondrio

Leggerezza e resistenza del Calcestruzzo in argilla espansa

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27/08/2013 - I calcestruzzi alleggeriti firmati Laterlite utilizzati per la realizzazione di una struttura impegnativa dal punto di vista statico, brillantemente risolta grazie alla formulazione di un mix design a base di argilla espansa Leca in grado di conferirle le necessarie doti di resistenza e durata.
 
Il nuovo ponte sul fiume Mallero a Sondrio è stato realizzato per migliorare la viabilità del capoluogo valtellinese in un’area della città di recente sviluppo urbanistico. La struttura, progettata dall’ing. Beltrami di Lombardi Ingegneria (branch milanese della società di engineering svizzera Lombardi Group) e realizzata dall’impresa Quadrio di Morbegno (SO), si caratterizza per la particolare impostazione strutturale degli impalcati che compongono le due campate, ciascuna della luce di 50 m. Queste, infatti, sono costituite da piastre in calcestruzzo precompresso in opera con cavi postesi, di spessore variabile da 1,15 m a 2,8 m, che vanno a formare due campate quasi simmetriche, una a cavallo del fiume e una dell’area golenale, e collegano due assi viari che attraversano la nuova zona residenziale.

La particolare configurazione statica della struttura ha reso necessario individuare una soluzione in grado di alleggerire il peso complessivo degli impalcati, che in alcuni punti raggiunge spessori davvero notevoli. Dopo avere scartato, per motivazioni legate alla durabilità dell’opera, le più tradizionali soluzioni adottate in questi casi (generalmente consistenti nella realizzazione di vuoti nello spessore dell’impalcato), la scelta esecutiva è caduta sull’utilizzo di calcestruzzo strutturale leggero: per il getto delle strutture è stato quindi impiegato un calcestruzzo alleggerito con argilla espansa Leca fornito da Laterlite, secondo una formulazione che garantisce le resistenze caratteristiche necessarie, riducendo del 30% il peso complessivo e al contempo assicurare un’ottima finitura superficiale. 
 
Il progetto
Data la collocazione in pieno tessuto urbano, il progetto del nuovo ponte sul Mallero ha privilegiato un’impostazione che risultasse al contempo esteticamente gradevole e di impatto limitato sul contesto paesaggistico.
Gli impalcati, di spessore variabile, ospitano due corsie di marcia, una fascia ciclopedonale e, in corrispondenza dell’appoggio intermedio, una piazzola di sosta illuminata. L’impalcato precompresso prescelto, in ragione della non ortogonalità della struttura (che presenta un certo grado di inclinazione fra le spalle di partenza e arrivo), ha indotto il progettista a studiare una soluzione a geometria variabile; questa ha previsto un aumento degli spessori dell’impalcato sia in corrispondenza delle pile di appoggio che delle spalle, soluzione che ha consentito di ottenere un effetto stabilizzante e snellirne sensibilmente il profilo. Ciò ha escluso a priori l’adozione di soluzioni costruttive più usuali per luci di entità simile, costituite da travature metalliche o prefabbricate, indirizzando l’impresa esecutrice sulla realizzazione e precompressione in opera in getto unico di ognuna delle sezioni di impalcato. In sede di valutazione statica è inoltre emerso che l’adozione di una soluzione costruttiva alleggerita, anche in considerazione dell’elevato spessore dell’impalcato, avrebbe consentito una migliore gestione del comportamento della struttura.

Le tecniche normalmente impiegate per ottenere tale risultato, consistenti nel ricavare dei vuoti nello spessore della struttura attraverso l’inserimento di casseri circolari a perdere, presentavano tuttavia alcune problematiche sia di carattere esecutivo – poiché questi ultimi, tendendo a galleggiare, devono essere opportunamente ancorati alla cassaforma – che sotto il profilo della durabilità della struttura - in quanto la presenza di vuoti d’aria avrebbe creato importanti zone di vulnerabilità nel calcestruzzo.

Tali presupposti hanno indotto l’impresa esecutrice a considerare l’ipotesi di realizzare gli impalcati con un unico getto a spessore in calcestruzzo alleggerito, richiedendo il supporto dell’ufficio tecnico Laterlite per l’elaborazione di un mix design in grado di soddisfare i requisiti prestazionali definiti in fase di progetto.
 
Il cantiere 
Il primo passo affrontato da Laterlite in collaborazione con l’impresa è stata la definizione dei parametri prestazionali richiesti al calcestruzzo nel getto di una struttura precompressa come quella in oggetto. Quest’ultimo, infatti, avrebbe dovuto sviluppare una resistenza meccanica a compressione caratteristica cubica di 45 MPa ma anche a breve termine, stante la necessità di procedere alla precompressione della struttura il più rapidamente possibile. Un secondo requisito era invece legato alla resa estetica finale della struttura che, essendo destinata a rimanere a vista, non avrebbe dovuto presentare disomogeneità superficiali o affioramenti dell’inerte.

Sulla base di tali parametri l’ufficio tecnico Laterlite ha elaborato una serie di mix design, sottoposti a una dettagliata campagna di analisi e test di laboratorio i cui esiti sono stati incrociati con gli obiettivi prestazionali fissati in fase di progetto dell’opera; le sperimentazioni condotte hanno così portato all’individuazione di una formulazione in grado di garantire i requisiti di resistenza, leggerezza (1.850 Kg/m3) e modulo elastico prefissati, e in grado di ridurre i valori di precompressione rispetto a quelli normalmente utilizzati per strutture realizzate in calcestruzzo tradizionale, con il vantaggio di una minore presollecitazione delle stesse. 

La seconda sfida affrontata è stata quella posta dalla gestione di cantiere delle soluzioni costruttive adottate, che come già accennato prevedevano il getto in unica soluzione di ognuno degli impalcati e la loro precompressione in opera, quello delle pile intermedie di sostegno e delle due spalle di partenza del ponte, per le quali è stato invece adottato un calcestruzzo ordinario. La prima fase dei lavori ha previsto l’approntamento delle necessarie casserature, delle gabbie di armatura e dei cavi di post tensione; altrettanto importante è stata l’accurata organizzazione della logistica di cantiere, che avrebbe dovuto garantire il fluido transito delle betoniere necessarie al getto dei 1.000 m3 di calcestruzzo richiesti. In fase di esecuzione Laterlite ha garantito tutta la necessaria assistenza tecnica in cantiere, monitorando la produzione del calcestruzzo – affidata a una piccola centrale di betonaggio allestita per l’occasione - e controllando costantemente costanza e qualità della formulazione.

Le operazioni si sono svolte continuativamente su un arco di 22 ore consecutive, lungo le quali l’impresa ha proceduto al getto delle pile in calcestruzzo tradizionale, delle due campate in calcestruzzo alleggerito, e delle due spalle nuovamente in calcestruzzo ordinario. I ristretti tempi di esecuzione e la necessità di gestire diverse tipologie di calcestruzzo all’interno dello stesso cantiere hanno rappresentato un impegnativo test per le aziende coinvolte, brillantemente superato grazie a una accurata organizzazione preventiva delle operazioni. Altrettanto soddisfacenti i risultati ottenuti; le prove di carico e i test cui è stata sottoposta la struttura hanno avuto esito più che positivo, testimoniando la validità del calcestruzzo strutturale leggero a base di argilla espansa Leca anche nell’utilizzo in strutture impegnative dal punto di vista statico come quella realizzata in questa occasione.

I calcestruzzi strutturali leggeri Leca
Il calcestruzzo leggero strutturale è un conglomerato cementizio a struttura chiusa ottenuto sostituendo tutto o in parte l’inerte ordinario con aggregato leggero con lo scopo principale di ridurne la densità. L’argilla espansa è un aggregato leggero, di origine minerale, prodotto industrialmente le cui caratteristiche possono quindi essere modificate per ottimizzare le prestazioni per impieghi molto differenziati. Le Nome tecniche per le Costruzioni (NTC) specifica, al capitolo 4.1.12 “Calcestruzzo di aggregati leggeri”, che l’aggregato leggero deve essere esclusivamente di origine minerale, artificiale o naturale, escludendo quindi i calcestruzzi aerati. L’argilla espansa, quindi, è un aggregato leggero idoneo per il confezionamento a norma di legge di calcestruzzi strutturali leggeri. I calcestruzzi strutturali leggeri Leca possono essere realizzati direttamente in cantiere, confezionati in centrale di betonaggio o presso l’impianto di prefabbricazione. Oltre al confezionamento “in situ”, Laterlite produce anche una famiglia di prodotti premiscelati in sacco, pronti e facili da utilizzare: Leca Cls 1400, Leca Cls 1600 e Leca Cls 1800.

Laterlite su Edilportale.com

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