Comportamento residuale di calcestruzzi spruzzati esposti all'alta temperatura

I calcestruzzi spruzzati sono molto diffusi nei getti di prima fase, ovvero durante il processo di scavo di tunnel e gallerie; il loro utilizzo per i getti definitivi di seconda fase, invece, è ancora ostacolato dalla loro elevata permeabilità. Ai fini di ridurre i costi di costruzione degli anzidetti manufatti sono tuttavia allo studio soluzioni tecnologiche che facciano uso di calcestruzzi spruzzati anche per i getti di seconda fase. In tal caso, non è solo la permeabilità all’acqua ad essere un parametro di progetto fondamentale, ma è necessario anche un buon comportamento alle alte temperature, in vista della possibile esposizione ad incendio. La tematica non ha ricevuto, sinora, la dovuta attenzione nella letteratura tecnica sul tema Se è lecito aspettarsi che i calcestruzzi spruzzati – trattandosi pur sempre di materiali a base cementizia – presentino un comportamento termo-meccanico alle alte temperature in linea con quanto si osserva nei calcestruzzi ordinari, tuttavia il maggiore contenuto di cemento e gli aggregati a granulometria fine caratteristici dei calcestruzzi spruzzati potrebbero comportare alterazioni anche significative. In questo contesto si colloca il progetto di ricerca presentato in questa memoria, dove si illustrano le principali proprietà termiche e meccaniche (misurate in condizioni residuali) di tre calcestruzzi spruzzati. La prima mescola rappresenta una sorta di “limite inferiore” in termini di resistenza (fc = 18-20 MPa, prove preliminari), mentre la seconda e terza – con e senza fibre rispettivamente – sono più rappresentative dei materiali comunemente utilizzati nei cantieri (fc = 35-40 MPa, vf = 0.1-0.4%, fibre polipropileniche o metalliche). La resistenza a compressione, il modulo elastico, la densità, la porosità e la diffusività sono state misurate su carote prelevate da blocchi realizzati con le tipiche procedure di getto utilizzate in cantiere. I provini, tagliati e rettificati, sono stati riscaldati lentamente sino alla temperatura di riferimento (105, 200, 400, 600 e 750°C). Tutte le prove sono state eseguite in condizioni residuali, ossia dopo raffreddamento, mentre la diffusività è stata misurata in continuo, tra 20 e 900°C. I risultati preliminari mostrano come il comportamento dei calcestruzzi spruzzati sia tendenzialmente simile a quello dei calcestruzzi ordinari, con una maggiore sensibilità all’alta temperatura in caso di agente accelerante di presa a base di sodio-silicati (rispetto agli “alkali-free”); tuttavia, solo il completamento già in atto della campagna sperimentale (con l’esecuzione delle prove “a caldo”) consentirà di trarre delle conclusioni di carattere più generale.