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TECNICA DEL CALCESTRUZZO22 C&PI %u2013 Calcestruzzo & Prefabbricazione International %u2013 4 | 2025 www.cpi-worldwide.comNel settore delle infrastrutture, e in particolare della costruzione di gallerie, si consumano enormi quantit%u00e0 di materiali a causa delle complesse interazioni suolo-costruzione e delle elevate esigenze di durabilit%u00e0 delle strutture, la cui produzione %u00e8 associata, tra l'altro, a significative emissioni di CO2 e al consumo di risorse. Le strutture portanti standard per le gallerie sono solitamente costituite da segmenti di calcestruzzo %u2013 i cosiddetti tubbing %u2013 che sono disposti ad anello per formare la canna della galleria. Attualmente, come standard nella costruzione di gallerie si utilizzano ancora tubbing con emissioni di CO2 legate alla produzione molto pronunciate, pari a circa 700-1000 kg%u00b7di CO2/m%u00b3 sulla base di cemento Portland. Questo %u00e8 dovuto, tra l%u2019altro, alle elevate esigenze di questi elementi per quanto riguarda lo sviluppo della resistenza iniziale in modalit%u00e0 prefabbricata. Ed ecco che ottenere una resistenza alla compressione di 15 MPa dopo 8 ore %u00e8 lo standard nella produzione di tubbing. Nella pratica sono disponibili diverse misure per aumentare la resistenza iniziale, ad esempio aumentando la temperatura del calcestruzzo fresco durante l'indurimento [1], aumentando la finezza di macinazione del cemento e quindi la superficie dei componenti reattivi per accelerare la reazione di idratazione [2] o promuovendo la nucleazione C-S-H con l'aggiunta di filler calcareo finemente macinato [3, 4] e di nuclei di silicato di calcio idrato (C-S-H) [5].L'aumento del grado di finezza attraverso la macinazione dei componenti reattivi del legante offre un grande potenziale per l'aumento della resistenza iniziale [6, 7]. Nelle applicazioni pratiche, spesso si cerca di aumentare la finezza di macinazione anche nella produzione di elementi prefabbricati in calcestruzzo che utilizzano cemento Portland puro, ad esempio utilizzando un CEM I 52,5 R. Con i cementi compositi Portland e in particolare con le composizioni ternarie di leganti, ad esempio costituite da clinker, loppa di altoforno e filler calcareo, %u00e8 necessario tenere conto delle diverse interazioni dei singoli componenti [8]. In [9] %u00e8 stato dimostrato che la finezza dei singoli componenti del legante influenza in modo significativo la cinetica di idratazione e le conseguenti propriet%u00e0 meccaniche. Studi sistematici hanno dimostrato che l'idratazione della loppa di altoforno ultrafine (d50 < 2,0 %u03bcm) %u00e8del 67% pi%u00f9 veloce di quella della loppa di altoforno comune(d50 < 10,0 %u03bcm) [7]. Con l'aumento della finezza della loppadi altoforno, la composizione delle fasi cambia e si forma una microstruttura pi%u00f9 efficiente con un volume maggiore di fasi C-S-H [9]. Grazie alla maggiore finezza degli altri componenti reattivi del legante, il clinker pu%u00f2 essere sostituito con altre materie prime, ad es. con filler calcareo. Ad esempio, utilizzando loppa di altoforno molto fine (d50 < 5,2 %u03bcm), il contenuto di clinker pu%u00f2 essere ridotto fino al 30% in massa con una proporzione simultaneamente elevata di filler calcareo (40% in massa) a un rapporto acqua-legante di 0,45 per calcestruzzi strutturali standard [10]. Oltre a migliori propriet%u00e0 meccaniche, questi calcestruzzi presentano anche migliori propriet%u00e0 di durabilit%u00e0. Tuttavia, va notato che sia il fabbisogno energetico che i costi del processo di macinazione, e quindi anche del legante, aumentano significativamente con l'aumentare della finezza delle materie prime [11]. Pertanto, le condizioni secondarie ecologiche ed economiche devono sempre essere considerate insieme alle prestazioni tecniche di questi leganti altamente sostituiti.Numerosi studi in letteratura dimostrano, inoltre, che la nucleazione di C-S-H pu%u00f2 aumentare significativamente l'idratazione e la resistenza iniziale dei calcestruzzi con cemento Portland [12, 13], ma anche dei cementi compositi Portland Approcci di ottimizzazione della tecnologia del calcestruzzo per la produzione di strutture portanti per gallerie efficienti dal punto di vista delle risorse e a ridotta emissione di CO2Elevato sviluppo della resistenza iniziale nonostante la bassa impronta ecologican Dr.-Ing. Tobias Schack, Istituto per i materiali da costruzione / Universit%u00e0 Leibniz di Hannover, GermaniaDr.-Ing. Oliver Mazanec, Master Builders Solutions Deutschland GmbH, GermaniaDipl.-Ing Stefan Schubert, Dyckerhoff GmbH, GermaniaNicolai Klein, M.Sc., Master Builders Solutions Deutschland GmbH, GermaniaDipl.-Ing. Ingo Helbig, TPA GmbH, GermaniaDr.-Ing. Max Coenen, Istituto per i materiali da costruzione / Universit%u00e0 Leibniz di Hannover, GermaniaDr.-Ing. Peter-Michael Mayer, Ed. Z%u00fcblin AG, GermaniaUniv.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist, Istituto per i materiali da costruzione / Universit%u00e0 Leibniz di Hannover, Germania