Cemento e calcestruzzo

Il cemento ed il calcestruzzo sono i materiali sui quali si basa la moderna concezione di edificazione.

Molto spesso si tende a fare confusione tra calcestruzzo e cemento, per l’affinità dei due elementi, ma questi sono materiali diversi con funzioni specifiche:

Il Cemento è una polvere fine che, mescolata con l’acqua, agisce come un legante. In pratica, è la colla che tiene insieme gli altri materiali.
Il Calcestruzzo è un materiale composito, cioè un miscuglio di più ingredienti che si ottiene mescolando cemento, acqua, sabbia e ghiaia (o altri aggregati). Il calcestruzzo è il materiale finale utilizzato per costruire strutture come case, ponti e strade.

Generalità del cemento e del calcestruzzo

Il cemento si ottiene cuocendo insieme calcare e argilla a temperature molto elevate. Il risultato è un materiale chiamato clinker che viene poi macinato finemente per ottenere la polvere di cemento.

In Italia le cave di calcare e argilla sono presenti in molte regioni e l’attività estrattiva è sottoposta a rigida regolamentazione ambientale per minimizzare l’impatto sul territorio.

Il cemento è stato usato per la prima volta dagli antichi Romani che lo utilizzavano per costruire edifici e acquedotti. Il cemento moderno è stato inventato nel XIX secolo e ha rivoluzionato il modo in cui costruiamo le nostre città.

Oggi esistono diversi tipi di cemento, ognuno con proprietà specifiche per diverse applicazioni. Il più comune è il cemento Portland.

Secondo le statistiche, il materiale più utilizzato in edilizia è il calcestruzzo. Questo materiale è una miscela di cemento, acqua e aggregati (come sabbia e ghiaia) ed è ampiamente utilizzato per la sua resistenza, durabilità e versatilità. Come detto, viene infatti impiegato per la costruzione di edifici, ponti, marciapiedi, fondamenta e molto altro.

Compresa la differenza tra i due elementi è chiaro che il privato cittadino per chiudere delle crepe o costruire il muretto in mattoncini o la classica fontanella per il giardino impiegherà il cemento e non il calcestruzzo.

Il materiale per fare questo tipo di lavoretti è facilmente reperibile in ferramenta dove è possibile acquistare sacchi di cemento di varia grandezza e dotarsi di paiolina e cazzuola.

Nei cantieri edili il discorso cambia completamente. Servono enormi quantità di cemento, ghiaia e sabbia per portare a compimento i progetti di costruzione edilizia.

Il viaggio del cemento e del calcestruzzo

Il viaggio del calcestruzzo inizia nelle cave, dove vengono estratti il calcare e l’argilla per il cemento, e la sabbia e la ghiaia per gli aggregati. I materiali estratti vengono poi trasportati agli impianti di produzione del cemento e del calcestruzzo.

Nell’impianto, cemento, acqua e aggregati vengono miscelati nelle proporzioni corrette per ottenere il calcestruzzo e, a seconda delle esigenze, possono essere aggiunti additivi per modificare le proprietà del calcestruzzo (ad esempio, per renderlo più resistente o più facile da lavorare).

Il calcestruzzo fresco è trasportato in cantiere tramite autobetoniere che lo mantengono in costante agitazione per evitare che si solidifichi.

Una volta in cantiere se il punto di getto è difficile da raggiungere, il calcestruzzo può essere pompato tramite tubazioni.

Prima del getto, sono preparate le casseforme, ovvero le strutture che conterranno il calcestruzzo durante la fase di indurimento e, se necessario, viene posizionata l’armatura in acciaio che rinforza il calcestruzzo.

Il calcestruzzo è quindi versato nelle casseforme, compattato per eliminare l’aria e livellato.

Alla fine del processo il calcestruzzo dovrà maturare per un periodo di tempo adeguato, durante il quale acquisisce la sua resistenza finale.

Caratteristiche del calcestruzzo

Il calcestruzzo è particolarmente apprezzato per le sue qualità di:

Resistenza: il calcestruzzo è un materiale molto resistente, in grado di sopportare carichi elevati e resistere alle intemperie.
Durabilità: il calcestruzzo è un materiale duraturo che può durare per molti anni con una manutenzione minima.
Versatilità: il calcestruzzo può essere utilizzato per una vasta gamma di applicazioni, dalle fondamenta e le pareti agli edifici e i ponti.
Convenienza: il calcestruzzo è un materiale relativamente economico e facile da trovare.

Sui cantieri edili il calcestruzzo è spesso utilizzato in accostamento con altri materiali come:

Acciaio: utilizzato per rinforzare il calcestruzzo e per la costruzione di strutture in acciaio.
Laterizio: utilizzato per la costruzione di pareti e tetti.
Legno: utilizzato per la costruzione di strutture, pavimenti e tetti.
Materiali isolanti: utilizzati per migliorare l’efficienza energetica degli edifici.

Come preparare il calcestruzzo

Preparare il calcestruzzo è un processo che richiede attenzione e precisione, poiché la qualità del risultato finale dipende dalle proporzioni corrette degli ingredienti e dalla loro corretta miscelazione.

Ecco una guida passo-passo su come preparare il calcestruzzo:

Ingredienti:

Cemento: il legante che tiene insieme gli altri materiali.
Aggregati: sabbia e ghiaia, che forniscono resistenza e volume al calcestruzzo.
Acqua: necessaria per attivare il cemento e rendere l’impasto lavorabile.

Strumenti:

Betoniera (per grandi quantità) o secchio e pala (per piccole quantità)
Misurino o secchi graduati
Guanti di protezione
Occhiali di protezione

Procedimento:

Dosaggio:
- Le proporzioni degli ingredienti possono variare a seconda dell’uso previsto del calcestruzzo. Una proporzione comune è 1 parte di cemento, 2 parti di sabbia e 3 parti di ghiaia.
- È fondamentale misurare accuratamente gli ingredienti per garantire la qualità del calcestruzzo.
Miscelazione:
- Se si utilizza una betoniera, versare prima una parte dell’acqua, poi gli aggregati e infine il cemento. Aggiungere gradualmente l’acqua rimanente fino a ottenere un impasto omogeneo e lavorabile.
- Se si miscela a mano, versare gli aggregati in un secchio, aggiungere il cemento e mescolare bene. Aggiungere gradualmente l’acqua, mescolando continuamente, fino a ottenere la consistenza desiderata.
Consistenza:
- La consistenza ideale del calcestruzzo è quella di un impasto umido ma non troppo liquido. Dovrebbe essere abbastanza denso da mantenere la forma, ma abbastanza fluido da essere lavorato facilmente.
Utilizzo:
- Il calcestruzzo deve essere utilizzato entro un’ora dalla miscelazione, poiché inizia a indurirsi.
- Una volta versato, il calcestruzzo deve essere livellato e compattato per eliminare le bolle d’aria.
Indurimento:
- Il processo di indurimento del calcestruzzo richiede tempo. Si rende necessario mantenere umida la superficie del calcestruzzo per alcuni giorni per garantire una corretta idratazione del cemento.

Precauzioni:

Indossare sempre guanti e occhiali di protezione durante la preparazione del calcestruzzo, poiché il cemento può irritare la pelle e gli occhi.
Lavorare in un’area ben ventilata, poiché la polvere di cemento può essere dannosa per i polmoni.
Temperature estreme, gelo o caldo eccessivo possono influire negativamente sull’indurimento del calcestruzzo.
Non gettare residui di calcestruzzo negli scarichi domestici.

I detriti di cemento e calcestruzzo (c.d. calcinacci) sono considerati rifiuti speciali e devono essere raccolti e smaltiti separatamente dagli altri rifiuti.

Una volta conferito presso l’isola ecologica o affidato a ditte specializzate il cemento può essere sottoposto a frantumazione e riutilizzato come base per le strade o per fare nuovo calcestruzzo.