Il calcestruzzo proiettato (sprayed concrete o shotcrete, in tedesco Spritzbeton) rappresenta una tecnologia di posa che consiste nello spruzzo di una miscela cementizia mediante lancia ad aria compressa. La miscela è additivata con prodotti acceleranti di presa, che garantiscono l'aggrappo istantaneo del conglomerato nel momento in cui raggiunge la superficie di applicazione, assicurando una massa compatta e omogenea. Questa tecnica si applica in opere di ingegneria civile dove è richiesta la messa in opera di calcestruzzo in assenza di casseforme, su strati successivi, e quando sono richieste resistenze meccaniche elevate a brevissima scadenza.
Che differenza esiste tra calcestruzzo proiettato e gunite?
Lo spritzbeton viene spesso confuso con la gunite, ma si tratta di due materiali distinti. La gunite è una malta spruzzata con tenore di cemento più elevato e granulometria massima in genere di 4 mm. Questa viene impiegata soprattutto per impermeabilizzazioni e rivestimenti sottili, mentre il calcestruzzo proiettato presenta una granulometria maggiore e trova applicazione prevalente nelle opere di consolidamento e nei rivestimenti strutturali.
Procedimenti di proiezione: via secca e via umida
I procedimenti di proiezione dello spritzbeton si distinguono in due categorie principali:
- Procedimento a secco: l'impasto, definito miscela asciutta, è costituito da un miscuglio di inerti asciutti o naturalmente umidi e legante; l'acqua di addizione viene aggiunta soltanto nella lancia.
- Procedimento a umido: l'impasto contiene già l'acqua di addizione. Questo metodo è il più utilizzato nella prassi costruttiva attuale.
Il convogliamento della miscela nella tubazione di trasporto può avvenire principalmente secondo due tecniche distinte. Nel sistema a flusso denso o compatto, la miscela base (cemento, acqua, aggiunte, aggregati, eventuali additivi e fibre) è immessa in una pompa meccanica. Nel sistema a flusso aerato o diluito, invece, la miscela base è immessa in una pompa pneumatica. In entrambi i casi, la miscela viene convogliata fino alla lancia di proiezione posta alla fine della tubazione.
Resistenza meccanica e classificazione secondo UNI EN 206-1
La resistenza a compressione del calcestruzzo proiettato è caratterizzata da classi di resistenza comprese tra 15 e 40 MPa, secondo la norma UNI EN 206-1. La valutazione viene eseguita su provini estratti mediante carotaggio dal calcestruzzo in opera. Questa gamma di resistenze consente di impiegare il materiale sia per rivestimenti provvisori di consolidamento e protezione primaria nelle opere sotterranee, sia come rivestimento portante definitivo.
Evoluzione da rivestimento provvisorio a soluzione strutturale
La tecnologia del calcestruzzo a proiezione fu originariamente ideata come rivestimento provvisorio per il consolidamento e la protezione primaria nelle opere sotterranee. Grazie allo sviluppo della tecnologia dei materiali, attualmente viene sempre più considerato anche come rivestimento portante definitivo. Quando lo spritzbeton assume funzioni strutturali, le caratteristiche meccaniche devono soddisfare le prescrizioni della legislazione vigente sui calcestruzzi ordinari.
Fattori che influenzano le caratteristiche del calcestruzzo proiettato
Esistono numerose variabili che possono influire direttamente o indirettamente sulle caratteristiche dello spritzbeton. Fra queste, la base chimica dell'additivo accelerante — allo stato solido o liquido — riveste un ruolo di vitale importanza sul risultato finale. L'accelerante influisce sia sulla qualità esecutiva (sfridi, produttività, polveri) sia sul raggiungimento delle caratteristiche meccaniche richieste (resistenza, impermeabilità) del calcestruzzo a proiezione.
La scelta degli aggregati rappresenta un altro criterio decisivo. La granulometria massima, la forma dei grani e la distribuzione granulometrica determinano la lavorabilità della miscela, l'aderenza al supporto e la densità finale del rivestimento. Nel caso della gunite, la granulometria fine favorisce l'applicazione in strati sottili e la finitura superficiale per impermeabilizzazioni. Per il calcestruzzo proiettato vero e proprio, aggregati con diametro maggiore assicurano resistenze più elevate e spessori di posa maggiori, necessari per opere di consolidamento e sostegno.
Ambiti applicativi nel consolidamento di opere civili
Il calcestruzzo proiettato trova impiego in opere di ingegneria civile dove la posa in assenza di casseforme rappresenta un vantaggio tecnico ed economico. Applicazioni tipiche comprendono il consolidamento di pareti rocciose, il rivestimento di gallerie, il rinforzo di strutture esistenti in calcestruzzo armato e il ripristino di superfici degradate. La capacità di garantire resistenze elevate a breve termine lo rende particolarmente adatto per interventi di messa in sicurezza d'emergenza e per opere sotterranee dove i tempi di disarmo devono essere minimizzati.
Per approfondimenti sulla reologia e il comportamento dei calcestruzzi freschi, si rimanda all'articolo Rheologie und Viskosität von Baumörteln und Frischbeton. Per aspetti legati alla durabilità del calcestruzzo in condizioni aggressive, si veda Alkalitätsreserve im Beton.
