Esposizione diretta al fuoco fino a 800 °C su calcestruzzi confezionati con aggregato grosso riciclato: dopo il ciclo termico, le riduzioni di resistenza a compressione misurate si attestano sul 4,34% per la miscela con il 15% di sostituzione e sul 5,72% per quella al 30%. Sono i numeri della campagna sperimentale condotta da Gabriela Peñafiel, Carlos Navarro, Santiago Medina Robalino, Fernanda Pico, Bernarda Abril, Byron Quishpe e Luis Felipe Contreras-Vásquez, pubblicata su Construction Materials con doi 10.3390/constrmater6020016.
L’incendio può compromettere un calcestruzzo su due livelli, la microstruttura interna e l’integrità esterna. Quantificare questo effetto quando in miscela entra aggregato riciclato da rifiuti di costruzione, definito RCA (recycled concrete coarse aggregate), è l’obiettivo del lavoro, costruito interamente su base sperimentale.
Miscere formulate con la densità ottimale
La progettazione delle miscere è stata affidata all’Optimal Density Method, con un obiettivo di resistenza a compressione pari a 24 MPa. Il programma prevede tre livelli di sostituzione dell’inerte grosso naturale con RCA proveniente da scarti edili: 0%, 15% e 30%, rispettivamente identificati come HS-0AR%, HS-15AR% e HS-30AR%.
Già in fase fresca la quota di riciclato incide sulla massa volumica. La miscela di riferimento si attesta a 2254,06 kg/m³, mentre HS-15AR% scende a 2210,09 kg/m³ e HS-30AR% a 2180,85 kg/m³. In termini percentuali si tratta di una variazione dell’1,95% e del 3,25% rispetto all’HS-0AR%.
Protocollo di prova nel forno di fusione
Il programma sperimentale conta 45 provini cilindrici, curati per 28 giorni prima dell’esposizione diretta alla fiamma all’interno di un forno di fusione. La progressione della temperatura è stata seguita con un pirometro lungo una scala che parte dal riferimento della temperatura ambiente e sale per gradi a 250 °C, 400 °C, 600 °C e 800 °C, mantenendo a ogni livello una durata di esposizione controllata. Per ciascuna temperatura sono stati provati tre campioni.
Chiusa la fase termica, i provini sono rimasti in raffreddamento per 24 ore in ambiente, prima di essere portati a rottura in compressione.
Resistenza residua a compressione
Le prove eseguite dopo il raffreddamento restituiscono una riduzione di resistenza del 4,34% per la miscela con il 15% di aggregato riciclato e del 5,72% per quella con il 30%. Secondo gli autori, le variazioni possono dipendere da fattori quali il rapporto acqua/cementizio, la qualità dell’aggregato e le condizioni di cura del calcestruzzo.
Patologie rilevate sui provini
Accanto ai dati meccanici, l’esposizione al fuoco lascia segni visibili e diffusi sui provini: fessurazioni, screpolature, cambi di colore e spalling, ovvero distacchi localizzati di unto. Un quadro degrado che interessa la superficie del materiale e che accompagna la perdita di prestazioni misurata in compressione.
La campagna fornisce così un riferimento quantitativo duplice per chi valuta l’impiego di RCA in miscere destinate a scenari di incendio: da un lato riduzioni di resistenza contenute entro il 5,72% anche con un terzo di inerte sostituito, dall’altro un panorama patologico superficiale che i dati suggeriscono di non trascurare, affiancando alla resistenza residua l’osservazione dello stato fisico del calcestruzzo dopo l’evento termico.
Lascia un commento