Perché vengono utilizzati gli additivi nel calcestruzzo?

Gli additivi per calcestruzzo sono materiali aggiunti al calcestruzzo prima o durante la miscelazione per migliorare le proprietà del calcestruzzo fresco o indurito. Con l'aumento delle esigenze di costruzione, vengono imposti vari requisiti al calcestruzzo, come elevata fluidità, resistenza iniziale, elevata resistenza, presa rapida, ritardo, resistenza al gelo, resistenza alla permeabilità e basso calore di idratazione. Per soddisfare questi requisiti prestazionali, vengono utilizzati additivi per calcestruzzo. Ecco sette tipi di additivi per calcestruzzo e le loro funzioni:

1. Riduttori d'acqua

L'aggiunta di riduttori d'acqua al calcestruzzo senza ridurre l'acqua di impasto può migliorare significativamente la scorrevolezza della miscela. Senza ridurre il cemento, i riduttori d’acqua possono aumentare la resistenza del calcestruzzo. Se si riduce l'acqua riducendo adeguatamente il contenuto di cemento, è possibile risparmiare cemento. Inoltre, la durabilità del calcestruzzo può essere notevolmente migliorata.

2. Acceleratori

Le prestazioni degli acceleratori sono coerenti con il loro nome; aumentano la resistenza iniziale del calcestruzzo senza influenzare significativamente la resistenza successiva. Nelle applicazioni pratiche, possono abbreviare il ciclo di stagionatura del calcestruzzo, migliorare i processi di costruzione e aumentare il tasso di turnover di stampi e cantieri. Gli acceleranti vengono utilizzati principalmente nel calcestruzzo con requisiti di resistenza al gelo, in ambienti a temperatura bassa o negativa.

3. Rallentatori

I ritardanti vengono utilizzati principalmente nel calcestruzzo durante le stagioni ad alta temperatura, nel calcestruzzo di massa, nel calcestruzzo pompabile, nella costruzione a casseformi scorrevoli e nel calcestruzzo commerciale trasportato su lunghe distanze. Non sono adatti per calcestruzzo costruito a temperature inferiori a 5 gradi o per calcestruzzo con requisiti di resistenza iniziale e calcestruzzo polimerizzato a vapore.

4. Agenti di trasporto aereo

Gli agenti aeranti sono una forma di tensioattivi anionici. Nelle applicazioni pratiche, la loro attività superficiale conferisce determinate proprietà di attività. Gli agenti aeranti aggiunti alle miscele di calcestruzzo introducono durante la miscelazione minuscole bolle d'aria che si distribuiscono uniformemente all'interno della struttura interna del calcestruzzo. Queste microbolle rimangono relativamente stabili nel tempo. La dissoluzione dell'agente aerante in acqua ne consente l'adsorbimento sia allo stato gassoso che liquido, creando un film liquido stabile attraverso l'attività interfacciale, la formazione di schiuma e la stabilizzazione della schiuma. La tensione superficiale intrinseca della soluzione diminuisce gradualmente, aumentando l'area di contatto tra aria e liquido. Le molecole di agenti aeranti assorbite stabilizzano ulteriormente il film liquido, prevenendo la rottura delle bolle. I dati confermano che aumentando il dosaggio degli agenti aeranti si aumenta gradualmente il contenuto di aria interna del calcestruzzo.

5. Agenti in espansione

Gli agenti espandenti provocano una leggera espansione di volume nel calcestruzzo durante il processo di indurimento.

6. Agenti antigelo

Gli agenti antigelo abbassano significativamente il punto di congelamento del calcestruzzo a temperature specificate, impedendo o prevenendo parzialmente il congelamento della fase liquida del calcestruzzo, garantendo così l'idratazione del cemento e raggiungendo la resistenza attesa entro un certo lasso di tempo.

7. Agenti di pompaggio

Gli agenti di pompaggio vengono utilizzati per migliorare la pompabilità del calcestruzzo.

Attualmente, gli additivi per calcestruzzo più comunemente utilizzati sono i riduttori d'acqua, in particolare i riduttori d'acqua a base di naftalene e i riduttori d'acqua a base di policarbossilato. I riduttori d'acqua sono tensioattivi che possono ridurre il consumo di acqua nelle stesse condizioni di flusso, migliorando così la resistenza e la durabilità del calcestruzzo. I riduttori d'acqua ad alta efficienza sono indispensabili per il calcestruzzo ad alta resistenza e il calcestruzzo ad alte prestazioni.