Il calcestruzzo fresco è il materiale cementizio nella fase compresa tra il contatto tra cemento e acqua, momento in cui ha inizio il processo di idratazione, e l'inizio della presa, quando la miscela perde progressivamente plasticità e lavorabilità. Non si tratta quindi di uno stato privo di reazioni chimiche: l'idratazione del cemento avviene fin dal mescolamento ed è il motore delle successive trasformazioni meccaniche della miscela, dalla consistenza plastica fino all'indurimento.
Proprietà caratteristiche
Le proprietà principali che definiscono il comportamento del calcestruzzo fresco sono la consistenza, la lavorabilità, la massa volumica, il contenuto d'aria e la temperatura. La massa volumica del calcestruzzo fresco si colloca generalmente tra 2200 kg/m³ e 2600 kg/m³ per i calcestruzzi a struttura normale, in funzione della densità degli aggregati impiegati. Il contenuto d'aria inglobata, naturale o indotta tramite additivi aeranti, incide direttamente sulla lavorabilità e, nel calcestruzzo indurito, sulla resistenza ai cicli di gelo-disgelo.
Classi di consistenza
La norma UNI EN 206 classifica la consistenza del calcestruzzo fresco attraverso classi di abbassamento al cono (slump), determinate con la prova UNI EN 12350-2: S1 (10-40 mm), S2 (50-90 mm), S3 (100-150 mm), S4 (160-210 mm), S5 (≥220 mm). Per calcestruzzi a consistenza molto asciutta o per calcestruzzi autocompattanti si utilizzano in alternativa le classi Vebe, il grado di compattabilità o le classi di spandimento (flow), misurate rispettivamente secondo UNI EN 12350-3, UNI EN 12350-4 e UNI EN 12350-5.
Prove sul calcestruzzo fresco
La serie UNI EN 12350 definisce i metodi di campionamento e prova sul calcestruzzo fresco: campionamento (parte 1), abbassamento al cono (parte 2), massa volumica (parte 6), contenuto d'aria con metodo a pressione (parte 7) e, per i calcestruzzi autocompattanti, la prova di spandimento-slump flow (parte 8). Queste prove vengono eseguite in cantiere o in centrale di betonaggio prima del getto, per verificare la conformità della miscela ai requisiti di progetto.
Finestra di lavorabilità
Il periodo durante il quale il calcestruzzo fresco mantiene una consistenza idonea alla messa in opera varia in funzione della temperatura ambiente, del tipo e dosaggio di cemento, della presenza di additivi fluidificanti o ritardanti e del rapporto acqua/cemento. Temperature elevate accelerano l'idratazione e riducono la finestra di lavorabilità, mentre additivi ritardanti vengono impiegati per estenderla nei getti di grandi volumi o nei trasporti su lunghe distanze.
Rapporto acqua/cemento e contenuto d'aria
Il rapporto acqua/cemento (a/c) del calcestruzzo fresco condiziona sia la lavorabilità immediata sia le prestazioni finali in termini di resistenza e durabilità. Tecnologie di misura non distruttive basate sulla riflettometria nel dominio del tempo (TDR) consentono oggi di determinare il contenuto d'acqua e calcolare il rapporto a/c direttamente sul calcestruzzo fresco prima del getto, riducendo scarti e contestazioni in cantiere, come descritto nell'approfondimento sul rapporto acqua/cemento. Gli additivi aeranti, introdotti durante la miscelazione, generano nella pasta cementizia microbolle d'aria sferiche con dimensioni comprese tra 20 e 300 micron, come illustrato nell'articolo dedicato agli additivi aeranti.
Controllo di produzione
La norma UNI EN 206 stabilisce requisiti sia per le proprietà del calcestruzzo fresco sia per quelle del calcestruzzo indurito, nell'ambito del controllo di produzione in fabbrica (FPC) richiesto per la certificazione degli impianti di betonaggio e di prefabbricazione, come trattato nell'articolo sul controllo di produzione in fabbrica.