Gli additivi ritardanti vengono dosati nel calcestruzzo per prolungare il tempo di presa e conservare la lavorabilità iniziale dell'impasto. Questi additivi chimici ritardano l'inizio dell'idratazione del cemento, consentendo trasporti più lunghi, getti complessi o lavorazioni in condizioni climatiche estreme. L'impiego corretto richiede la conoscenza delle temperature, delle distanze di trasporto e delle esigenze costruttive.

Campi di applicazione principali

Le applicazioni degli additivi ritardanti si basano sulla richiesta di prolungare il tempo di presa e conservare la lavorabilità iniziale. Queste esigenze si manifestano in condizioni operative specifiche:

  • Trasporti a lunga distanza del calcestruzzo dall'impianto di betonaggio al cantiere, particolarmente in climi caldi
  • Pompaggio di impasti cementizi per pozzi petroliferi dove si raggiungono in profondità temperature superiori a 90 °C
  • Produzione di calcestruzzo con aggregati a vista mediante rimozione con acqua in pressione dello strato superficiale di pasta cementizia ritardata
  • Rallentamento nello sviluppo del calore di idratazione e attenuazione dei gradienti termici in getti massivi come dighe e platee di fondazione
  • Facilitazione della ripresa di getto, con eliminazione del giunto freddo, attraverso il ritardo nella presa del calcestruzzo gettato in precedenza
  • Conservazione dello stato plastico del calcestruzzo di ritorno dai cantieri per un successivo reimpiego insieme ad altro calcestruzzo fresco
  • Blocco dell'idratazione dei residui di calcestruzzo all'interno delle betoniere con aggiunta di acqua e ritardante, evitando la produzione di incrostazioni

La prima applicazione elencata rappresenta l'impiego più consolidato per gli additivi ritardanti tradizionali. Le ultime due appaiono particolarmente interessanti in vista delle limitazioni imposte, a difesa dell'ambiente, per il trattamento dei residui solidi e delle acque di lavaggio nelle centrali di betonaggio.

Prestazioni in diverse condizioni climatiche

I ritardanti vengono normalmente impiegati per allungare i tempi di presa e per ridurre la perdita di lavorabilità del calcestruzzo durante il trasporto. Nel calcestruzzo non additivato i tempi di presa sono fortemente influenzati dalla temperatura. In climi caldi, per esempio a 35 °C, i tempi di presa sono significativamente ridotti e questo può creare difficoltà di carattere esecutivo nella messa in opera.

È proprio in queste condizioni che l'additivo ritardante fa sentire i suoi benefici, ripristinando tempi di presa in clima caldo paragonabili a quelli che si registrano nel calcestruzzo non additivato in condizioni climatiche meno avverse, come a 20 °C. L'effetto del ritardante si fa sentire anche nei climi freddi, per esempio a 5 °C, in misura percentualmente simile a quella che si registra a temperature più elevate.

Conservazione della lavorabilità e impiego stagionale

Parallelamente al prolungamento dei tempi di presa, con l'additivo ritardante si registra una riduzione nella perdita di lavorabilità. Poiché è soprattutto alle alte temperature, nell'intervallo 25-35 °C, che si verifica una perdita di lavorabilità incompatibile con un lungo trasporto del calcestruzzo dall'impianto di betonaggio al cantiere, l'impiego dei ritardanti è riservato prevalentemente alla stagione calda nel settore del calcestruzzo preconfezionato.

Effetto sulle resistenze meccaniche

Come conseguenza del prolungamento dei tempi di presa e della migliore conservazione della lavorabilità, entrambi legati a un ritardo nell'idratazione iniziale del cemento, anche la resistenza meccanica del calcestruzzo subisce un rallentamento iniziale. A parità di rapporto acqua-cemento, la resistenza meccanica risulta minore alle brevi stagionature, indicativamente nei primi 1-3 giorni, a causa del minor grado di idratazione.

In realtà, il ritardante provoca come effetto secondario una leggera riduzione del rapporto acqua-cemento a parità di slump, ma questa riduzione non è sufficiente a compensare il ritardo iniziale nell'idratazione. Questa caratteristica deve essere tenuta in considerazione nella pianificazione dei cicli di disarmo e di maturazione del calcestruzzo.

Normativa di riferimento

Gli additivi ritardanti per calcestruzzo sono regolati dalla norma EN 934-2, che definisce i requisiti e i criteri di marcatura CE per diversi tipi di additivi, tra cui acceleranti e ritardanti di presa e indurimento. La norma stabilisce i parametri di prestazione e i metodi di prova per garantire la conformità dei prodotti commercializzati.

Gestione dei residui di betonaggio

Le applicazioni più recenti degli additivi ritardanti riguardano la gestione ambientale delle centrali di betonaggio. La possibilità di stabilizzare il calcestruzzo di ritorno dai cantieri e di bloccare l'idratazione dei residui all'interno delle betoniere rappresenta un'opportunità per ridurre i rifiuti solidi e il volume delle acque di lavaggio da trattare. Questa strategia consente di riutilizzare il giorno successivo i residui di calcestruzzo senza necessità di trattare le acque di lavaggio, con vantaggi economici e ambientali rilevanti.