Il cemento armato è un materiale, composto da calcestruzzo e tondini di acciaio, che presenta una notevole resistenza alla compressione per cui è utilizzato per realizzare gran parte delle opere edili.
Il cemento armato, o più propriamente calcestruzzo armato, è uno dei materiali utilizzati per la realizzazione di opere civili sia nel settore delle infrastrutture e quindi: ponti, gallerie, dighe, strade, ferrovie, etc.; sia nel settore dell’edilizia e quindi edifici sia residenziali che industriali.
Il cemento armato è un materiale composito e come tale costituito dall’unione di due elementi:
Approfondisci la composizione del calcestruzzo.
L’armatura è annegata nel calcestruzzo fluido che a sua volta è contenuto in una sorta di stampo che è la cassaforma. Cassaforma che verrà eliminata dopo qualche giorno dalla gettata quando il calcestruzzo sarà indurito.
Il cemento armato nasce dall’esigenza di dover aumentare la resistenza agli sforzi di trazione del calcestruzzo che di base già possiede una ottima resistenza alla compressione. Nasce così l’idea di inserire, ove necessario, all’interno della miscela, tondini di acciaio (materiale con ottima resistenza alla trazione). La perfetta aderenza tra il calcestruzzo e le barrette di acciaio fa si che le sollecitazioni di trazione interne al calcestruzzo si trasferiscano totalmente allo scheletro in metallo che le neutralizza, mentre quelle di compressione saranno sopportate dalla massa del calcestruzzo stesso.
Per aumentare l’aderenza del calcestruzzo all’armatura si utilizzano dei tondini non perfettamente lisci ma con risalti in superficie.
Il calcestruzzo armato può essere realizzato:
E’ evidente che il materiale realizzato in cantiere ha un controllo delle caratteristiche più approssimato di quello dei moduli prefabbricati. Per contro l’assemblaggio di questi può dar luogo a problemi nei nodi di giunzione.
Si ricorre perciò ai moduli prefabbricati ad esempio quando le condizioni climatiche possono essere tali da pregiudicare il meccanismo di presa ed indurimento del calcestruzzo (esempio temperature inferiori ai -5°C) o quando la struttura da realizzare richiede un preciso controllo delle quantità dei suoi componenti.
La sinergia tra calcestruzzo e armatura in acciaio conferiscono al cemento armato una gamma di proprietà tali da renderlo il materiale più utilizzato in edilizia.
Le sue caratteristiche più comuni sono:
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Cemento armato precompresso. Per migliorare ulteriormente la resistenza alla trazione del cemento armato è possibile sottoporlo alla tecnica della precompressione che consiste nel sottoporre l’acciaio a trazione, prima o dopo la gittata di calcestruzzo, per compensare fessurazioni successive. La tecnicahe può essere realizzata con due sistemi:
Approfondisci le caratteristiche del cemento armato precompresso. |
Tutte le caratteristiche fin qui elencate costituiscono i vantaggi del cemento armato rispetto agli altri materiali di costruzione equivalenti.
Tuttavia ad esse bisogna aggiungere le rimanenti caratteristiche che costituiscono i contro e precisamente:
Come si è già accennato il calcestruzzo armato è largamente utilizzato in edilizia in special maniera da quando si è iniziato a costruire con dei precisi canoni per contrastare i possibili effetti di eventuali terremoti. Tanto usato che è possibile affermare che praticamente non esiste costruzione che non abbia almeno una parte, seppure piccola, realizzata con esso. A mo’ di esempio riportiamo solo qualcuno degli utilizzi più comuni:
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