Differenza tra cemento armato e cemento precompresso

Il cemento armato e il cemento precompresso sono entrambi rinforzati con barre di acciaio longitudinali e trasversali, noto anche come tondo per cemento armato. La funzione principale del rinforzo è quella di rafforzare il calcestruzzo quando viene sottoposto a trazione.

Diamo un'occhiata alle differenze tra i due materiali compositi e ai loro usi.

Cemento armato

1. Cos'è il cemento armato?

Cemento armato, o RC, è un materiale composito utilizzato nella costruzione. La bassa resistenza alla trazione e la duttilità del calcestruzzo sono rafforzate dall'aggiunta di barre di rinforzo in acciaio con maggiore resistenza alla trazione e duttilità. Durante la costruzione, le barre d'acciaio vengono posizionate all'interno della cassaforma prima che il calcestruzzo venga colato. Il tondo per cemento armato può anche essere collegato in anticipo in una disposizione della gabbia d'acciaio. Calcestruzzo viene quindi versato nella cassaforma e vibrato per rimuovere i vuoti d'aria nel calcestruzzo fresco e garantire il consolidamento degli aggregati all'interno della miscela di calcestruzzo. È indispensabile che il calcestruzzo circonda completamente ogni barra per garantire un forte legame.

figura 1: Trave di cemento rettangolare, con tondo per cemento armato in acciaio è un esempio di un elemento in cemento armato

2. Gli usi del cemento armato

Il cemento armato è ampiamente utilizzato per la sua lavorabilità, forza, e disponibilità delle sue materie prime. Viene utilizzato principalmente come i membri principali di una struttura particolare come le colonne, moli, emorroidi, travi, lastre, e basi per edifici, case, dighe, ponti, e altre strutture simili. Il cemento armato è facilmente configurabile per forme non convenzionali perché riempie il contenitore che sta sostenendo. Ciò porta a stravaganti strutture architettoniche che sarebbero altrimenti difficili da costruire con altri materiali come acciaio e legno. Il cemento armato è anche tipicamente utilizzato nella costruzione di opere pubbliche di pavimentazioni autostradali e marciapiedi. Il rinforzo del calcestruzzo con barre di acciaio conferisce alla sezione composita resistenza alla trazione che consente un materiale da costruzione composito robusto e utile.

Calcestruzzo precompresso

1. Cos'è il calcestruzzo precompresso

In poche parole, è in cemento formato sotto stress. Le barre di rinforzo sono posizionate in una forma e sollecitate dall'allungamento delle barre a ciascuna estremità, inducendo tensione nella barra. Il calcestruzzo viene versato nella forma e tutt'intorno alle barre mentre vengono ancora allungate. Quando vengono rilasciati, l'acciaio cerca di riprendere il suo originale, più breve, lunghezza, e aggiunge una forza di compressione al calcestruzzo lateralmente, dandogli la forza di percorrere distanze più lunghe rispetto al normale cemento armato.

2. Gli usi del calcestruzzo precompresso

La precompressione viene utilizzata per realizzare travi e pilastri compositi in costruzioni su larga scala come cavalcavia autostradali ed edifici commerciali. Consente a una trave di cemento di sostenere il peso tra i pilastri su entrambi i lati; senza tale rinforzo, la mancanza di resistenza alla trazione del calcestruzzo causerebbe il collasso senza supporto nel mezzo.

Ecco tre importanti implementazioni del calcestruzzo precompresso:

• Calcestruzzo pretensionato: Il calcestruzzo viene fuso attorno a barre o cavi d'acciaio sotto tensione. Il calcestruzzo si lega naturalmente a questi "tendini" mentre guarisce. La compressione per attrito statico trasferisce la tensione al calcestruzzo una volta rilasciato. Successivamente, qualsiasi tensione sul calcestruzzo si trasferisce facilmente ai tendini. Gli elementi in calcestruzzo precaricato sono comuni nelle lastre del pavimento, travi, e architravi.
• Calcestruzzo post-tensionato legato: La compressione viene applicata in situ durante l'indurimento. Un condotto di alluminio, plastica, o l'acciaio viene utilizzato nella fusione e segue l'area in cui si verificherebbe la tensione nel calcestruzzo. I tendini vengono spinti attraverso il condotto, quindi teso tramite martinetto idraulico dopo l'indurimento. Una volta che i tendini’ lo stretching soddisfa le specifiche di progettazione, sono incastrati in posizione e il condotto è stuccato.
• Calcestruzzo post tensione non legato: Qui, i singoli tendini mantengono la libertà di movimento rispetto al calcestruzzo. I tendini sono preparati con un rivestimento di grasso a base di litio, poi dato un "guscio" di plastica, formato attraverso un'estrusione. I cavi di acciaio sono tensionati contro ancoraggi posti nel perimetro della lastra. Questo design offre la possibilità di ridurre lo stress dei tendini incorporati prima della riparazione.

figura 2: Schema semplice di un calcestruzzo precompresso.

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