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Materiali: il cemento
(il cemento pozzolanico)
 Parti e argomenti della scheda: 
 Il cemento pozzolanico 
 Cemento a presa rapida 
 Alcalinità 
 Presenza di cromo 
 Inquinamento
Il cemento è il materiale principe dell'industria delle costruzioni. Esso viene usato quasi esclusivamente insieme alla sabbia per formare la malta oppure con altri inerti, come il pietrisco, per ottenere il calcestruzzo, utilizzato soprattutto per le opere in cemento armato. In ogni caso il cemento ha bisogno dell'acqua per essere adeguatamente impastato e per poter reagire chimicamente e fare presa.
La qualità del cemento e dei prodotti derivati, come la malta e il calcestruzzo, dipende dalla materia prima e dalle proporzioni dei componenti, soprattutto dalla percentuale di acqua. Il rapporto acqua/cemento è indispensabile che sia aldisotto di certi limiti per evitare che la successiva evaporazione lasci troppo vuoti all'interno della massa solidificata peggiorandone la resistenza e le qualità meccaniche.
In queste pagine si tratta di come confezionare un prodotto opportuno e quali sono le condizioni per controllare la corretta composizione. Il linguaggio, seppure semplice ed adatto a chiunque, non intende banalizzare argomenti tecnici utilissimi per il progettista, il calcolatore, il professionista in genere e l'impresa delle costruzioni.
Le pagine, pertanto, possono essere lette da chiunque, senza alcuna particolare preparazione come è nella filosofia di questo nostro sito, ma bisogna avvertire il lettore che le troverà maggiormente interessanti se egli possiede una cultura di base sull'edilizia e sulla tecnica di cantiere e della direzione dei lavori.  Gli studenti, i neolaureati o neodiplomati, gli appassionati del ramo, coloro che lavorano a vario titolo nell'industria delle costruzioni o nella vendita dei materiali edili e di calcestruzzo preconfezionato, gli amministratori locali e coloro che si accingono a risolvere un problema che implica una costruzione avranno certamente un valido aiuto da questa e da altre centinaia di pagine similari di questo sito.
 
 
Il cemento: uso e caratteristiche
 
Il cemento portland
 
Il cemento pozzolanico
 
Produzione a ambiente
 
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 Il cemento pozzolanico 
La pozzolana è una fine cenere vulcanica estratta tradizionalmente a Pozzuoli, vicino Napoli, sulle falde del Vesuvio, ma anche in diverse altre regioni vulcaniche. Già Vitruvio descriveva quattro tipi di pozzolana: nera, bianca, grigia e rossa. 
Miscelata con la calce (in rapporto due a uno) si comporta come il cemento pozzolanico e permette di preparare una buona malta, in grado di fare presa anche sott'acqua. Questa proprietà consente un impiego innovativo nella realizzazione di strutture in calcestruzzo, come avevano già ben compreso i Romani: l'antico porto di Cosa fu realizzato in pozzolana, miscelata con calce poco prima dell'uso e gettata sotto l'acqua, probabilmente utilizzando un lungo tubo per depositarla sul fondo senza disperderla nell'acqua di mare. 
I tre moli sono ancora oggi visibili, con la parte subacquea ancora in buone condizioni dopo 2100 anni. 
Il cemento pozzolanico è tuttora prodotto, anche se la cenere vulcanica è stata in molti casi rimpiazzata da cenere di carbone proveniente dalle centrali termoelettriche, scorie di fonderia o residui ottenuti scaldando il quarzo. In commercio si trovano più comunemente miscele di cementi pozzolanici e Portland. Questa miscela è più resistente del Portland da solo in quanto è meno porosa, cosa che la rende adatta anche per la realizzazione di vasche per contenere acqua. 
Un'altra caratteristica di questo materiale è la sua elevata basicità naturale, che lo rende particolarmente resistente alla corrosione atmosferica operata dai solfati. 

Cemento a presa rapida 
Il cemento a presa rapida, anche detto cemento romano, ha la caratteristica di rapprendere in pochi minuti dalla miscelazione con acqua. Si produce in modo simile al cemento Portland, ma con temperature di cottura inferiori. 
È indicato per piccoli lavori di fissaggio e riparazione, mentre non è adatto per opere maggiori, in quanto non si avrebbe il tempo per lavorarlo adeguatamente. 

Alcalinità 
Quando il cemento Portland è unito all'acqua, la miscela formata è molto alcalica (circa pH 13) a causa della liberazione di idrossidi di calcio, sodio e potassio. Sulla pelle ha un effetto caustico e per questo motivo, in caso di contatto, bisogna lavare immediatamente con abbondante acqua. È opportuno utilizzare guanti ed occhiali per proteggere gli occhi dagli spruzzi. 
Una volta indurito il cemento può essere toccato senza problemi. 
 
Presenza di cromo 
Nel cemento può essere contenuta una certa quantità di cromo esavalente, che è irritante per contatto con la pelle. In alcuni paesi il contenuto in cromo esavalente è regolamentato. Per esempio secondo la normativa della comunità europea, come già in passato nei paesi del nord Europa, non deve superare le 2 parti per milione (mg/Kg). Il cromo metallico può essere contenuto in quantità superiori. 

Inquinamento 
Un impianto di produzione di cemento negli anni '30 poteva avere importanti effetti sulla salute a causa delle sostanze rilasciate dai processi di lavorazione, oltre che dalle attività accessorie (traffico di camion, estrazione con esplosivi). Al giorno d'oggi l'evoluzione della tecnologia e la legislazione adottata da tutti i principali paesi sviluppati ha permesso di ridurre al minimo tali rischi. 
In particolare la cottura del clinker richiede gradi quantità di combustibile, spesso carbone, che assieme alle impurità presenti nella calce provoca una significativa emissione di inquinanti, tra cui gas a serra, ossidi di azoto (NOx), biossido di zolfo (SO2), monossido di carbonio (CO), composti organici volatili e polveri fini (PM10 e PM2,5). Non esistono prove scientifiche riguardanti emissioni significative di arsenico, piombo e mercurio. 
L'industria del cemento in passato era ritenuta causa di problemi polmonari e circolatori, tra cui asma, bronchite, attacchi cardiaci nonché tumori. Al giorno d'oggi i controlli sanitari e le analisi on-line 24 ore su 24 dei cicli di produzione da parte degli Enti Competenti hanno eliminato tali rischi. Il cromo esavalente presente nel cemento, comporta rischi per l'operatore (che ne venisse a contatto sulla pelle) solo nella fase di impasto della malta o calcestruzzo. Ad oggi sono presenti degli additivi che trasformano il cromo esavalente (dannoso) in cromo tetravalente (non dannoso). Questi addittivi hanno un tempo di efficenza che varia da tre a sei mesi a seconda delle aziende che producono cemento.