Calcestruzzo autocompattante: caratteristiche e applicazioni

11/09/2024 - Il calcestruzzo autocompattante, in inglese Self Compacting Concrete (SCC), noto anche come cemento autocompattante, è un particolare calcestruzzo che non necessita, durante la posa, di alcun sistema di vibrazione o compattazione, poiché è in grado autonomamente di riempire completamente gli spazi tra armature e casseforme.
 
I calcestruzzi autocompattanti appartengono alla famiglia dei calcestruzzi strutturali e possono ritenersi un materiale innovativo nell’edilizia perché sono stati sviluppati per rendere la qualità del calcestruzzo in opera il più possibile indipendente dalle operazioni di posa e compattazione.
 

Maggiori differenze tra calcestruzzo autocompattante e tradizionale

Il calcestruzzo autocompattante si distingue dal quello tradizionale per la sua fluidità, facilità di posa e resa finale, soprattutto in progetti complessi. Tuttavia, questi vantaggi comportano un costo del materiale più elevato rispetto al cemento tradizionale.
 
Ma vediamo nello specifico le differenze tra i due materiali.
 

Elevata fluidità e coesività:

Il calcestruzzo tradizionale richiede vibrazioni meccaniche o altre tecniche per essere distribuito uniformemente nelle casseforme, in quanto ha una fluidità inferiore.
 
Il calcestruzzo autocompattante è invece altamente fluido, mediante l’impiego di additivi superfluidificanti a base acrilica o di policarbossillati; tale caratteristica gli permette di distribuirsi autonomamente all'interno delle casseforme senza bisogno di vibrazione.
 
L’SCC è caratterizzato inoltre da elevata coesività (scorrevolezza) che è quella capacità del calcestruzzo di fluire all’interno delle casseforme, anche complesse, attraverso le armature e le parti più difficili da raggiungere.
 

Resistenza alla segregazione:

La segregazione è la tendenza alla separazione dei componenti del calcestruzzo durante la movimentazione e il getto all’interno dei casseri.
 
Il calcestruzzo tradizionale ha una minore resistenza alla segregazione, quindi gli aggregati più pesanti tendono a separarsi dalla miscela se non viene fatta un’attenta scelta degli ingredienti della miscela unita ad una serie di accortezze durante la messa in opera.
 
Il calcestruzzo autocompattante è progettato per essere più resistente alla segregazione. Questa maggiore capacità di attraversamento determina una distribuzione uniforme degli aggregati e favorisce, inoltre, l’espulsione dell’aria in eccesso presente nell’impasto dal calcestruzzo, limitando la presenza di bolle d’aria sulla superficie e quindi garantendo l’ottenimento di un faccia-vista di eccellente qualità.
 

Tempi di posa:

Si stima che l’utilizzo del calcestruzzo autocompattante consente una riduzione dei tempi di messa in opera pari al 20-25%.
 
Grazie alla sua capacità di fluire e compattarsi autonomamente e quindi alla non necessità di alcun intervento di vibrazione o compattazione, nonché di altre tecniche di consolidamento manuale, si assiste ad una notevole accelerazione dei tempi di posa, in particolare per la realizzazione di strutture con rilevanti volumi di calcestruzzo impiegati.
 
Tutto questo produce indubbi vantaggi economici e di realizzazione, ma anche migliora le condizioni dell’ambiente di lavoro per l’assenza di rumore e di vibrazioni.
 

Quando è davvero utile scegliere il cemento autocompattante?

I calcestruzzi autocompattanti sono particolarmente adatti per quelle strutture che, a causa della complessità della geometria delle sezioni o dell’elevata quantità di armature presenti, rendono difficile o impossibile l’uso della vibrazione tradizionale per la compattazione. In queste situazioni, infatti, risulta complicato inserire i vibratori all’interno della massa di calcestruzzo per garantire una compattazione uniforme, e pertanto l’uso di un calcestruzzo autocompattante diventa la soluzione ideale, poiché si distribuisce autonomamente senza bisogno di vibrazioni.
 
È il caso ad esempio di:
 

• Strutture sottili e fortemente armate.
• Pannelli verticali di notevoli dimensioni.
• Strutture architettoniche con forme e geometria molto complesse.

 
Nonostante in alcune situazioni sia possibile utilizzare la vibrazione manuale del calcestruzzo, i conglomerati autocompattanti rappresentano comunque una soluzione vantaggiosa. Il loro impiego consente infatti di ottenere notevoli risparmi economici, soprattutto nelle strutture orizzontali di grandi dimensioni, come le platee di fondazione. Questo avviene grazie alla velocità con cui possono essere messi in opera, eliminando la necessità di vibrazioni manuali, il che contribuisce significativamente alla riduzione dei tempi di esecuzione e dei costi di manodopera.
 
È il caso ad esempio di:
 

• Platee e solette armate.
• Sistemi di prefabbricazione.
• Interventi di ripristino strutturale.

 

La scelta di un SCC richiede un’attenta valutazione

È importante sottolineare che non esiste un singolo tipo di 'calcestruzzo autocompattante', ma piuttosto una gamma di SCC (Self-Compacting Concrete), ognuno con caratteristiche diverse di fluidità, resistenza alla segregazione e capacità di attraversamento.
 
In altre parole, due calcestruzzi autocompattanti che presentano simili proprietà di scorrimento possono, tuttavia, differire significativamente nella loro tendenza a segregare o nella capacità di attraversamento nelle casseforme.

Per questo motivo, la scelta del calcestruzzo autocompattante deve essere fatta considerando diversi fattori specifici, come:
 

• le esigenze strutturali, operative, ambientali e prestazionali del progetto;
• la selezione accurata dei materiali e il corretto bilanciamento della miscela;
• la verifica sperimentale per garantire la qualità della miscela;
• la complessità dell'esecuzione del getto e la distanza che il calcestruzzo deve percorrere durante il getto.

 
Inoltre, secondo la norma UNI EN 206:2021, che definisce le specifiche e le prestazioni del calcestruzzo, è necessario un controllo specifico delle proprietà del calcestruzzo autocompattante al momento della consegna. Questo controllo prevede la verifica del valore di scorrimento, sia libero che vincolato, e l'omogeneità dell'impasto.
 

Cemento autocompattante, la resa estetica

Abbiamo visto nei paragrafi precedenti i molteplici ambiti di applicazione degli SCC. Tuttavia, è nelle opere facciavista che il calcestruzzo autocompattante ha la sua massima espressività.
 
L’elevata fluidità e la coesione del materiale consentono di ottenere dei facciavista di aspetto e colore omogenei e uniformi e di eccellente qualità. Spesso infatti è utilizzato per applicazioni in verticale ed in particolare anche per facciate, anche dalla geometria complessa, o per dettagli strutturali con sezione molto limitata.