Cos'è cemento armato?

Cemento Armato

Il cemento armato è un materiale composito costituito da calcestruzzo e acciaio, combinati per sfruttare al meglio le proprietà di entrambi. Il calcestruzzo è resistente alla compressione, ma debole alla trazione, mentre l'acciaio è resistente sia alla trazione che alla compressione. Incorporando barre d'acciaio (armatura) all'interno del calcestruzzo, si crea un materiale che resiste efficacemente sia alle forze di compressione che di trazione.

Componenti:

• Calcestruzzo: Il calcestruzzo è una miscela di cemento, aggregati (come sabbia e ghiaia) e acqua. La sua resistenza alla compressione è elevata, rendendolo ideale per resistere a carichi di compressione.

• Acciaio: L'acciaio utilizzato come armatura è tipicamente in forma di barre o reti. Le barre d'acciaio sono resistenti alla trazione e alla compressione. La superficie delle barre è spesso sagomata (ad esempio, con nervature) per migliorare l'aderenza al calcestruzzo.

Funzionamento:

Quando una struttura in cemento armato è sottoposta a carico, il calcestruzzo resiste alla compressione, mentre l'acciaio resiste alla trazione. L'aderenza tra l'acciaio e il calcestruzzo è fondamentale per il funzionamento del materiale composito. Questa aderenza permette il trasferimento delle forze tra i due materiali.

Vantaggi:

• Resistenza: Elevata resistenza sia a compressione che a trazione.
• Durabilità: Se ben progettato e realizzato, il cemento armato è un materiale molto durabile. Il calcestruzzo protegge l'acciaio dalla corrosione.
• Versatilità: Può essere modellato in varie forme e dimensioni, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni.
• Costo-efficacia: Rispetto ad altri materiali da costruzione, il cemento armato può essere una soluzione economicamente vantaggiosa.
• Resistenza%20al%20fuoco: Il calcestruzzo offre una buona resistenza al fuoco, proteggendo l'acciaio.

Applicazioni:

Il cemento armato è ampiamente utilizzato in:

• Edifici: Fondazioni, pilastri, travi, solai, muri.
• Ponti: Piloni, impalcati.
• Strade e autostrade: Pavimentazioni, barriere di sicurezza.
• Dighe e serbatoi.
• Tunnel.

Progettazione:

La progettazione di strutture in cemento armato richiede una conoscenza approfondita del comportamento dei materiali e dei principi strutturali. Gli ingegneri strutturali utilizzano codici e normative (come Eurocodice%202) per garantire la sicurezza e la stabilità delle strutture. La progettazione deve considerare i carichi a cui la struttura sarà sottoposta, le proprietà dei materiali e i requisiti di durabilità.

Problematiche:

• Corrosione dell'armatura: La corrosione dell'acciaio è un problema comune che può compromettere la durabilità delle strutture in cemento armato. La corrosione è causata dalla penetrazione di cloruri o dalla carbonatazione del calcestruzzo, che riduce il pH e permette la corrosione dell'acciaio.
• Fessurazione: Il calcestruzzo può fessurarsi sotto carico. Le fessure possono essere estetiche o, in alcuni casi, possono compromettere la durabilità e la resistenza della struttura.
• Peso: Il cemento armato è un materiale pesante, il che può influenzare i costi di trasporto e di fondazione.
• Sostenibilità: La produzione di cemento è un processo ad alta intensità energetica e contribuisce alle emissioni di gas serra. Sono in corso ricerche per sviluppare calcestruzzi più sostenibili.