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Preparazione della superficie del calcestruzzo - Parte 3: Gradi di rugosità
Irruvidito adeguatamente
Con il calcestruzzo sano e privo di contaminanti, tutto ciò che rimane da fare è irruvidire adeguatamente la superficie, ma inef quale misura? La superficie del cemento sabbiato è troppo ruvida da essere misurata con un nastro e quantificata in micron o millesimi di pollice.
Lo strumento più efficace per determinare i profili superficiali del cemento è costituito dai frammenti di gomma stampata per comparazione, disponibili presso l’International Concrete Repair Institute. Questi esempi replicano dieci gradi di rugosità della superficie, e sono pensati per una comparazione visiva diretta e tattile con la superficie del calcestruzzo in esame.
Non esiste una descrizione testuale definitiva dei dieci gradi: il comparatore è lo standard. Tuttavia, l’ICRI ha indicato la quantità di profilo superficiale sufficiente per diversi tipi di rivestimenti e sovraspessori:
L’ICRI ha indicato anche quali metodi di preparazione della superficie si possono usare per ottenere il profilo superficiale indicato del calcestruzzo.
La sabbiatura abrasiva è uno dei metodi più versatili nell’ambito del risanamento calcestruzzo, che copre un’ampia gamma di profili superficiali, dal CSP 2 al 7. Diversamente da molti metodi elencati, la sabbiatura abrasiva si può applicare anche su superfici verticali e su soffitto. Tuttavia, non può rimuovere efficacemente in profondità il calcestruzzo allo stesso modo di metodi meccanici ad alto impatto come la sbozzatura, sebbene la sabbiatura abrasiva giochi un ruolo importante nel risanare le microfratture inflitte da questi metodi. Elenchiamo le opzioni e osserviamole in azione.
Macinazione
La macinazione rimuove il lattato di cemento, le protrusioni, i contaminanti superficiali e produce una superficie liscia e lucida, secondo la rugosità dei dischi abrasivi.
I dischi si muovono ad angolo retto sulla superficie, e possono lasciare dei ventagli circolari o degli intagli sulla superficie. Le rettificatrici per pavimenti sono utilizzate per le superfici orizzontali. Le rettificatrici manuali sono utilizzate sulle superfici verticali.
Rischio di microfrattura: nessuno
Incisione ad acido
L’incisione ad acido scioglie il cemento ed espone gli aggregati fini, lasciando una finitura simile alla carta vetrata. È impiegata per rimuovere il lattato di cemento e per irruvidire delicatamente una superficie in preparazione per un sigillante, il primer o altro rivestimento sottile. L’acido è difficile e pericoloso da utilizzare: non solo è pericoloso per la salute a causa dei suoi vapori, ma può anche incidere qualsiasi acciaio inossidabile o alluminio con cui entri in contatto, come condutture e scatole elettriche.
Rischio di microfrattura: nessuno
Scagliatura ad aghi
Le scagliatrici ad aghi polverizzano le superfici del cemento con l’azione battente delle barre d’acciaio, azionate da impulsi pneumatici o idraulici. Le scagliatrici ad aghi sono normalmente usate per rimuovere l’efflorescenza e altre incrostazioni friabili. Gli impatti producono un profilo superficiale con crateri.
Rischio di microfratture: basso
Sabbiatura abrasiva
La sabbiatura abrasiva spinge il materiale abrasivo secco o umido in un flusso di aria compressa. Con l’impatto, le particelle abrasive penetrano il substrato, staccando i frammenti di malta, producendo un effetto erosivo generale. La sabbiatura abrasiva rimuove i contaminanti superficiali, il cemento deteriorato, i rivestimenti e le pellicole adesive, e produce una superficie profilata.
Inoltre, la sabbiatura abrasiva a nebulizzazione d’acqua è consigliata per rimuovere il lattato di cemento, l’effluorescenza e per levigare delicatamente superfici delicate. Entrambi i metodi si possono utilizzare su superfici orizzontali, verticali e su soffitto e sono adatti sia per applicazioni interne sia per quelle esterne.
Rischio di microfratture: nessuno
Granigliatura
Con la granigliatura vengono proiettati dei pallini d’acciaio contro la superficie di cemento per mezzo di una ruota. L’impatto dei pallini polverizza il cemento e i contaminanti e irruvidisce la superficie. I pallini utilizzati sono separati dai prodotti di scarto e riciclati. La granigliatura è un metodo preferito per la pulizia e la profilatura di superfici orizzontali e ha le stesse applicazioni della sabbiatura abrasiva. In alcune situazioni particolari, i robot possono granigliare i profili orizzontali.
Rischio di microfratture: nessuno
Getto d'acqua
Il getto d’acqua rimuove i contaminanti e irruvidisce la superficie tramite l’impatto dei getti d’acqua a pressione elevata e ultra elevata. Ha le stesse applicazioni della sabbiatura abrasiva e della granigliatura, e può essere usato su superfici verticali e su soffitto. Può produrre CSP da 3 a 10, con il valore dieci equivalente al diametro dell’aggregato grossolano. In altre parole, il getto d’acqua può staccare gli aggregati.
Rischio di microfratture: nessuno
Scarificazione
Uno scarificatore è costituito da due file di ruote dentate assemblate su barre d’acciaio montate su un fusto d’acciaio rotante. Quando il tamburo gira, le ruote colpiscono la superficie, fratturando e polverizzando il calcestruzzo, producendo un ventaglio striato. La scarificazione funziona solo su superfici orizzontali.
Rischio di microfratture: moderato
Fresatura rotativa
Una fresatrice rotativa è una scarificatrice più potente, tanto grande da dover essere guidata, con denti montati su un tamburo invece che su ruote. L’impatto dei denti frattura il calcestruzzo in frammenti e polvere, creando striature e scanalature profonde. Una fresatrice rotativa può essere dotata di denti piccoli per produrre un CSP di 6, o più grandi per produrre un CSP di 9. Non è in grado di produrre un CSP di 10, perché invece di staccare l’aggregato, la fresatrice lo rompe. Una fresatrice rotativa può essere usata soltanto su superfici orizzontali.
Rischio di microfratture: alto
Sbozzatura
Gli sbozzatori sono caratterizzati da diverse teste di pistoni appuntite, azionate in modo pneumatico, che battono la superficie, scheggiandola e frantumandola. Esse producono superfici grossolane e irregolari e sono spesso usate per demolire strutture in calcestruzzo basse.
Rischio di microfratture: estremo
Martellatura
I martelli pneumatici e i martelli per bulinare rompono il calcestruzzo quando la punta del cesello frattura la superficie, ed entra nella fattura, colpendolo ripetutamente fino al distacco di grandi frammenti di calcestruzzo. Possono essere usati su superfici orizzontali (martelli pneumatici) o verticali (martelli per bulinare).
Il rischio di microfratture: estremo
Ritardante superficiale
Un ritardante superficiale è un prodotto chimico spruzzato sul cemento appena versato per prevenire l’idratazione a livello superficiale. La pasta di cemento che non ha reagito può essere quindi rimossa con lavaggio a pressione o sgrossatura, esponendo l’aggregato grossolano.
Rischio di microfratture: nessuno
Aspetti da ricordare
Dunque, come capire quando si è raggiunto il giusto profilo superficiale del calcestruzzo? I comparatori di gomma ICRI sono il metodo più affidabile ma lasciano ancora molto spazio all’interpretazione.
Il metodo migliore per ottenere un risultato definito chiaramente del profilo superficiale è creare un standard di lavoro. Lavorando con le parti interessate, sviluppare un profilo superficiale vicino al CSP specificato come indicato dal comparatore. Quando tutti concordano sullo standard di lavoro, quello diventa il riferimento per la sabbiatura abrasiva.
Per l’analisi calcestruzzo, il più recente indicatore di una superficie correttamente preparata è la tenuta del legame, che può essere testata con il metodo del tiraggio. Viene applicato un disco d’acciaio sulla superficie lavorata e il calcestruzzo intorno al perimetro viene rigato, in modo che la forza verso l’alto agisca sull’area sotto il disco. La pressione viene applicata al disco con un tester di adesione finché il disco si ferma. Se il campione si stacca dalla superficie piana preparata, allora il legame è il punto più debole del sistema, che indica un problema di preparazione della superficie. Quando il legame resiste ma il calcestruzzo si spacca con meno del 10% della resistenza alla compressione prevista del cemento, è un buon indicatore che il cemento è ancora deteriorato.
Resistenza alla trazione rispetto alla resistenza alla compressione
La resistenza alla compressione è la misura della resistenza di un materiale alla frantumazione.
La resistenza alla trazione è la misura della resistenza di un materiale al tiraggio.
Le due proprietà sono collegate, ma non sono direttamente proporzionali. La resistenza alla trazione del calcestruzzo è circa il 10-15% della resistenza alla compressione.
Risorse consigliate
Pacchetto delle specifiche ICRI 310 sul calcestruzzo. Comprende la guida sulle specifiche che descrive lo schema dei CSP e il comparatore di gomma 10. Se programmate un lavoro di sabbiatura del calcestruzzo, dovreste possedere tale strumento.
Best practice per la preparazione delle superfici del calcestruzzo prima dei lavori di riparazione e rivestimento. Questa è un’eccellente analisi sottoposta a revisione tra omologhi dell’U.S Department of Interior Bureau of Reclamation (dipartimento degli Stati Uniti dell’agenzia interna per la bonifica).
Standard SSPC SP 13 NACE n.6 per la preparazione della superficie del calcestruzzo
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