Proprietà dell'acciaio e del calcestruzzo
Il calcestruzzo è un materiale da costruzione molto economico costituito principalmente da materie prime naturali ed è molto economico da produrre. Può essere ottimizzato praticamente per qualsiasi applicazione con vari additivi e aggregati.
Allo stato liquido può essere modellato quasi indefinitamente, allo stato indurito è estremamente resistente alla pressione, dimensionalmente stabile e durevole. È resistente agli agenti atmosferici e può essere utilizzato anche sott'acqua. Tuttavia, il suo più grande vantaggio è la sua durata e resistenza quasi illimitate.
L'unico vero svantaggio del calcestruzzo, ovvero la sua bassa resistenza alla trazione, è compensato dall'acciaio nel cemento armato. Aumenta la resistenza alla trazione del calcestruzzo e allo stesso tempo aumenta anche la già elevatissima resistenza alla compressione del calcestruzzo. In quanto composito, acciaio e cemento insieme offrono tutte le proprietà che ci si aspetterebbe da un "materiale da costruzione universale".
Come funziona il cemento armato
Nel caso del cemento armato, il calcestruzzo è rinforzato internamente dalle cosiddette armature in acciaio. Il rinforzo è fissato in modo tale che le forze di trazione sul componente siano assorbite dai rinforzi in acciaio all'interno.
L'installazione del rinforzo è relativamente facile in quanto il calcestruzzo viene semplicemente versato o pompato sull'acciaio di rinforzo fino a quando non è coperto e completamente racchiuso nel calcestruzzo. Dopo l'indurimento, il cemento armato è completamente resiliente.
Possibili danni al cemento armato
Il problema più grande con il cemento armato è la corrosione delle parti in acciaio che fungono da rinforzo o da distanziatori tra le singole barre d'armatura. Se l'ambiente normalmente alcalino all'interno del calcestruzzo, dove normalmente prevale un valore di pH di 12-14, scende ad un valore di pH inferiore a 10, le barre di acciaio all'interno non sono più protette dalla corrosione.
Se l'acciaio per armatura si corrode, vengono avviati processi chimici che convertono parzialmente il calcestruzzo all'interno in prodotti chimici di volume maggiore rispetto alle materie prime. Questo crea tensione all'interno del calcestruzzo. Si parla qui della cosiddetta carbonatazione o di un “attacco di guida” al cemento dall'interno.
Questo problema con il cemento armato è il più grande svantaggio e la causa più comune di danni nel cemento armato. Tuttavia, può essere ampiamente evitato con una certa cura.
