Lo sviluppo dinamico del settore edile stimola l’emergere sul mercato di additivi e additivi per calcestruzzo sempre più moderni . Rappresentano un’ampia gamma di prodotti con diverse strutture e proprietà chimiche. Queste sostanze vengono aggiunte in piccole quantità agli impasti di calcestruzzo e interagiscono con i suoi componenti, garantendo l’effetto desiderato. Di conseguenza, il calcestruzzo modificato ha caratteristiche migliorate che si traducono in maggiori capacità strutturali e progettuali.
Secondo la definizione contenuta nella PN-EN 934-2 “Additivi per calcestruzzo, malta e malta. Parte 2. Additivi per calcestruzzo. Definizioni, requisiti, conformità, marcatura ed etichettatura”, un additivo per calcestruzzo è un materiale aggiunto durante il processo di miscelazione del calcestruzzo in quantità non superiore al 5 %in massa del contenuto di cemento del calcestruzzo, per modificare le proprietà dell’impasto allo stato fresco e/o indurito. Mentre un additivo per calcestruzzo è una sostanza il cui contenuto supera il 5 %della massa del cemento . Questo vale per gli ingredienti che non sono le materie prime di base per la produzione del calcestruzzo, ovvero sabbia o inerti.
Gli additivi per calcestruzzo possono essere composti sia organici che inorganici. Quelli che modificano più di una caratteristica sono detti additivi multifunzionali. Quando si utilizzano più tipi di additivi, è importante ricordare la loro influenza reciproca. Prima di preparare una miscela di calcestruzzo, è necessario verificare la compatibilità degli additivi e l’efficacia del loro funzionamento con il cemento.
Gli additivi sono classificati in base alle loro funzioni. Esistono diverse classi distinte di additivi chimici: plastificanti, fluidificanti, aeranti, aumentanti la viscosità, accelerando le reazioni di adesione e indurimento, ritardanti (ritardando la velocità di presa) e sigillanti
È un gruppo di plastificanti che, senza modificare la consistenza del calcestruzzo, riducono la quantità di acqua di circa il 2-5%. Con l’utilizzo di queste sostanze, l’impasto di calcestruzzo diventa plastico e la sua resistenza alla compressione aumenta. Da un punto di vista chimico si tratta generalmente di fosfati o derivati policiclici. Questo tipo di additivi viene utilizzato, tra l’altro, per calcestruzzo preconfezionato, calcestruzzo stradale e per pavimenti.
Questo gruppo include superfluidificanti che riducono la quantità di acqua di miscelazione del 12-40%. I migliori risultati possono essere ottenuti utilizzando additivi per calcestruzzo polimerico. Come risultato della loro azione, la miscela di calcestruzzo si liquefa , la porosità del calcestruzzo diminuisce e la sua durabilità e resistenza aumenta. I superfluidificanti sono utilizzati, tra gli altri, nella produzione di calcestruzzo spruzzato, calcestruzzo autocompattante ed elementi in calcestruzzo.
Gli additivi di questo tipo consentono di miscelare le bolle d’aria nella massa di calcestruzzo e di distribuirle uniformemente su tutto il suo volume. Con questa modifica, il calcestruzzo diventa resistente al gelo e meno assorbente, ma la sua resistenza alla compressione diminuisce. L’aggiunta dell’1 %di aria alla massa di calcestruzzo significa una diminuzione della resistenza di circa 5Mpa. I migliori risultati si ottengono utilizzando sali di acidi organici come additivi. Gli additivi aeranti vengono utilizzati, tra l’altro, per ponti, superfici e calcestruzzo idrotecnico.
Gli additivi di questo gruppo prevengono la perdita di acqua dalla miscela di calcestruzzo, in altre parole, ne migliorano la ritenzione. Di conseguenza, aumentano la coesione del calcestruzzo e migliorano la durabilità del suo strato superiore. Sono particolarmente importanti nelle costruzioni in calcestruzzo poste sotto la superficie dell’acqua, nella produzione di lastre di pietra o pavimentazioni in cemento.
Questo gruppo è costituito da sostanze che riducono il tempo di alterazione dello stato della miscela di calcestruzzo dallo stato plastico allo stato indurito. A tale scopo vengono solitamente utilizzati composti inorganici come nitrati, cloruri e fluoruri metallici nonché polietilenglicoli a basso peso molecolare. Questo tipo di additivo trova impiego nella produzione di calcestruzzi impermeabili a presa rapida e calcestruzzo spruzzato. Questi additivi rinforzanti aumentano il calore di idratazione, ma possono peggiorare la lavorabilità del conglomerato cementizio.
Si tratta solitamente di ossidi metallici, zuccheri o fosfati che ostacolano o rallentano fisicamente il processo di legatura del cemento, in modo che il calcestruzzo rimanga in forma fluida più a lungo. Gli additivi ritardanti vengono utilizzati quando è necessario unire tra loro strati di calcestruzzo. La velocità di presa del calcestruzzo più lenta causata dall’additivo può durare fino a diverse ore. Gli additivi vengono utilizzati per il calcestruzzo ad alte temperature, nella produzione di calcestruzzi architettonici e miscele trasportate su lunghe distanze.
Si tratta di additivi utilizzati per calcestruzzi a tenuta stagna , e il loro compito è quello di ridurre l’assorbimento capillare dell’impasto cementizio bloccando i pori capillari. Gli additivi impermeabilizzanti consentono di ottenere superfici in calcestruzzo resistenti all’acqua e agli agenti chimici aggressivi. Alcuni funzionano bene anche come additivi antigelo per calcestruzzo. Riducono l’ assorbimento di umidità del calcestruzzo e ne aumentano la durata . Per questo motivo vengono utilizzati per la produzione di calcestruzzi esposti a condizioni sfavorevoli.
Gli additivi per calcestruzzo includono additivi a grana fine e inorganici. La loro introduzione nell’impasto ha lo scopo di esaltare le proprietà del calcestruzzo o di ottenerne di nuove. Gli additivi possono essere suddivisi in due tipi. Prima ci sono gli aggregati di riempimento e poi anche i pigmenti. La seconda tipologia può essere ulteriormente suddivisa in termini di proprietà in Pozzolanico – polvere di silice e ceneri volanti di silice, e idraulico – loppa granulata d’altoforno.
La polvere di silice, detta anche microsilice , è un additivo per calcestruzzo molto popolare. Si forma come rifiuto durante la creazione di ferrosilicio, silicio metallico e altre leghe di silicio. Tuttavia, ha proprietà chimiche e fisiche uniche, che consentono di ottenere calcestruzzi in grado di resistere a pressioni di 100÷150 MPa. Ciò è possibile dal fatto che la polvere di silice interagisce molto bene con additivi plastificanti, plastificanti e superfluidificanti. E naturalmente grazie alle speciali proprietà Pozzolaniche della microsilice.
Il gruppo PCC offre anche la microsilice prodotta nello stabilimento di Bakki. Questo prodotto è fabbricato secondo i principi della chimica sostenibile. Ciò significa che i sistemi di produzione funzionano con l’utilizzo di energia verde, che proviene da fonti geotermiche in Islanda. Grazie a ciò, le emissioni di anidride carbonica prodotte sono un terzo di quelle di altri impianti.
Gli additivi per calcestruzzo che riducono la quantità di acqua di produzione appartengono al gruppo di riduzione dell’acqua: si tratta di plastificanti per calcestruzzo e superfluidificanti per calcestruzzo. L’effetto positivo dell’uso degli additivi nel calcestruzzo è un cambiamento dei suoi parametri fisici. Ciò comporta la modifica della quantità di acqua, cemento, additivi minerali e la possibilità di incorporare l’impasto in luoghi precedentemente inaccessibili nonché le condizioni o il trasporto a lunga distanza senza modificare la consistenza desiderata.
Il meccanismo di base della plastificazione del calcestruzzo mediante additivo è la repulsione elettrostatica, in cui le molecole polimeriche con gruppi funzionali di carica negativa vengono adsorbite sui grani di cemento. Ciò aumenta la dispersione degli agglomerati cementizi nell’impasto di calcestruzzo, che rilascia acqua e aumenta la liquidità dell’impasto.
Un plastificante o superfluidificante opportunamente selezionato permette di ottenere calcestruzzi con proprietà studiate per un dato elemento strutturale.
Il Gruppo PCC si distingue sul mercato come produttore di plastificanti. L’offerta comprende una vasta gamma di diverse tipologie di prodotti. Questi includono gli additivi utilizzati per le materie plastiche ei plastificanti per il calcestruzzo. I prodotti del Gruppo PCC sono sviluppati e testati in conformità con gli standard pertinenti. Grazie a ciò, il cliente può contare sulla comprovata qualità del prodotto offerto. I poliuretani contrassegnati dall’etichetta "edilizia ecologica" funzioneranno bene in progetti per i quali l’edilizia sostenibile è importante e non danneggia l’ambiente.
I principali fattori che determinano la scelta della chimica per il calcestruzzo sono l’aspetto economico , ovvero il costo delle modifiche con l’utilizzo di un additivo, e l’aspetto tecnologico , ovvero la valutazione della facilità d’uso e dell’effetto additivo sulle condizioni di processo. Una moltitudine di fattori che influenzano l’efficacia delle miscele causa molta confusione. È quindi importante concentrarsi sui fattori più importanti, come ad esempio:
Gli additivi e gli additivi per calcestruzzo sono attualmente il gruppo di prodotti in più rapida crescita nei prodotti chimici per l’edilizia. Grazie alla ricerca e allo sviluppo di queste sostanze, il calcestruzzo sta diventando un moderno materiale multifunzionale. Le sue proprietà modificate consentono la realizzazione di molti interessanti progetti di costruzioni edili, che fino ad ora sono rimasti solo nell’immaginazione degli architetti.
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