Il pozzolanico è un particolare tipo di cemento. Fondamentalmente, si ha a che fare con un legante idraulico molto utilizzato nel campo delle costruzioni, soprattutto per quanto concerne la preparazione delle malte.
Nel gergo comune, il più delle volte, si parla genericamente di cemento, senza specificare a quale tipo di cemento ci si voglia riferire, senza distinguere oltre.
Sovente, peraltro molte persone tendono a fare una gran confusione tra cemento e calcestruzzo, ritenendo i due termini sinomini. I non addetti ai lavori, poi, associano in automatico l’espressione cemento al cemento armato, impiegato assieme al ferro per realizzare strutture portanti di vario tipo.
Il cemento, in realtà, non è solo questo ed ha molti altri utilizzi. È uno dei leganti più versatili che ci siano: garantisce un’ottima resistenza meccanica ed essendo assolutamente durevole nel tempo, trova tutta una serie di applicazioni in ambito edile e non solo.
Il cemento, però, proprio perché si presta a molteplici tipologie di impiego non è tutto uguale! Ne esistono numerose varianti: dal cemento portland, al pozzolanico, passando per quello d’altoforno, fino al cemento bianco, a presa rapida, ecc…
Oggi, concentreremo la nostra attenzione proprio sul pozzolanico, un tipo di cemento piuttosto comune ed ideale in condizioni aggressive, specie se in presenza d’acqua.
Cemento: cos’è e quali tipologie esistono
Il cemento è un materiale di origine antichissima. Veniva normalmente impiegato già in epoca romana, tant’è vero che la cupola del celebre Pantheon è stata interamente realizzata in opus caementitium ed è giunta a noi in perfetto stato conservativo. Da allora, ovviamente, sono stati fatti passi da gigante, soprattutto a partire dall’800, quando nacque il cosiddetto cemento Portland, che tutt’ora è quello più frequentemente impiegato per le opere comuni.
Oggi, però, si può contare su una variegata gamma di cementi, alcuni più indicati per realizzare strutture, altri utilizzati per la creazione di malte ed altri ancora, invece, perfetti a scopo decorativo, come il cemento stampato, che consente di realizzare pavimentazioni particolarmente decorative ed al contempo estremamente resistenti.
Le diverse tipologie si distinguono le une dalle altre innanzitutto per la composizione del cemento che le caratterizza. Questa, poi, chiaramente, si riflette sulle proprietà del materiale rendendolo più adatto per un certo tipo d’impiego piuttosto che per un altro.
La norma europea EN 197-11 definisce il cemento come: “legante idraulico, cioè un materiale inorganico finemente macinato che, mescolato con acqua, forma una pasta che rapprende ed indurisce inseguito a reazioni e processi di idratazione e che, una volta indurita, mantiene la sua resistenza e la sua stabilità anche sott’acqua”.
Cosa assai diversa, invece, è il calcestruzzo, che è un materiale composito, formato da più elementi tra cui principalmente aggregati lapidei di varie dimensioni e diversa granulometria tenuti insieme da un legante idraulico, il cemento appunto, che si attiva in virtù della reazione chimica che si instaura tra i silicati e gli alluminati di calcio, quando questi vengono a contatto con l’acqua.
Tipologie di cemento
Ogni tipologia di cemento viene identificata con la sigla CEM seguita da un numero romano, che ne indica la composizione e da un numero, che invece ne indica la resistenza (normalmente 325, 425 o 525, valore riferito alla resistenza in Kg/cm2, misurata dopo 28 giorni dal getto).
I tipi di cemento secondo la EN/197-1 sono sostanzialmente 5:
Cemento tipo I (CEM I): il classico cemento Portland costituito al 95% da clinker e per la restante parte da altri materiali, utilizzato nella prefabbricazione di calcestruzzi armati semplici e precompressi
Cemento tipo II (CEM II): detto cemento Portland composito o di miscela, costituito per buona parte da clinker (65-94%), ma anche da altri componenti quali loppe granulate d’altoforno, ceneri volanti, pozzolana e altro.
Cemento tipo III (CEM III): il cosiddetto cemento d’altoforno, contenente loppa granulata d’alto forno in quantità significativa variabile tra il 36% ed il 95%, adatto ad ambienti particolarmente aggressivi.
Cemento tipo IV (CEM IV): detto cemento pozzolanico, quello di cui andremo ad occuparci a breve.
Cemento tipo V (CEM V): detto cemento composito, formato da miscele di clinker, loppa d’altoforno e pozzolana, adatto ad ambienti mediamente aggressivi.
Per ciascuna delle cinque classi appena descritte esistono poi vari sottotipi, che si distinguono:
- in funzione del contenuto di clinker (A, B, C),
- in base alla classe di resistenza (325, 425, 525),
- in funzione della resistenza iniziale (L, N, R).
In tutto, considerate le diverse variabili in gioco, oggi si contano qualcosa come 150 cementi diversi.
Cemento pozzolanico caratteristiche
Il cemento pozzolanico raccoglie un po’ l’eredità delle antiche malte idrauliche romane e consente di realizzare opere importanti in condizioni del tutto particolari. Vediamo allora di capire bene di che si tratta e quali sono le caratteristiche e le proprietà specifiche di questa tipologia di cemento.
Come abbiamo già avuto modo di vedere, la normativa UNI-EN 197-1 che definisce in maniera puntuale la composizione e gli opportuni criteri di conformità dei vari tipi di cemento, identifica il cemento pozzolanico con la sigla CEM IV.
Si tratta di una miscela di clinker, gesso e pozzolana (indicata con P) o ceneri volanti (indicate con V o W). In realtà, a seconda dell’entità del contenuto di pozzolana o ceneri volanti, si distinguono due differenti cementi pozzolanici, più precisamente:
- IV/A con contenuto di pozzolana o ceneri volanti variabili dall’ 11 al 35%;
- IV/B con contenuto di pozzolana o ceneri volanti variabili dal 36 al 55%.
Per ognuna delle suddette tipologie di cemento sono possibili, poi, diverse classi di resistenza: 325, 425, 525.
La pozzolana è un particolare tipo di inerte, che deve la sua nomenclatura a Pozzuoli, la località alle pendici del Vesuvio, dove tale materiale veniva reperito sin dal tempo degli romani. Si tratta, infatti, di aggregati derivanti dall’attività eruttiva vulcanica, riscontrabili ai piedi del Vesuvio, così come anche in altre zone vulcaniche.
La normativa definisce pozzolana “ogni materiale siliceo o silico-alluminoso che in forma finemente suddivisa in presenza di acqua reagisce a temperatura ambiente con idrossido di calcio formando composti cementanti”. Quella appena descritta viene comunemente detta reazione pozzolanica.
In virtù della composizione chimica e fisica tipica della pozzolana, nonché grazie alla sua macinazione sempre molto fine, questa ha un’elevata capacità di trattenere l’acqua e pertanto il cemento pozzolanico è particolarmente indicato sia nelle costruzioni sottomarine, che in tutti quei casi dove è necessario evitare la comparsa del fenomeno dell’esudazione.
Pro e contro del cemento pozzolanico
Come abbiamo già detto, le proprietà del cemento pozzolanico variano molto a seconda della quantità di pozzolana contenuta, che può andare da un minimo del 10% fino ad un massimo del 60%. Il cemento pozzolanico, rispetto ad altri tipi di cemento, presenta comunque alcuni vantaggi: vediamo quali.
La presenza di elevati quantità di pozzolana nella composizione cementizia, consente di formare una miscela altamente idraulica capace di indurire anche in presenza di grande umidità o addirittura in acqua.
Ecco allora che, cementi di questo tipo sono raccomandati per opere di particolare rilievo, come dighe, invasi, porti e ponti, ma anche per strutture particolarmente esposte all’umidità, vuoi perché il getto viene fatto in inverno, o vuoi perché ci si trova ad operare in regioni geografiche con condizioni climatiche sfavorevoli. Il cemento pozzolanico trova impiego anche: per la realizzazione di sottofondi stradali, per consolidare la volta delle gallerie e per ripristinare dissesti geologici di varia entità.
Durante la fase di indurimento il cemento pozzolanico sviluppa reazioni termiche minori rispetto al classico Portland, ovvero produce meno calore e per tale ragione il suo impiego è raccomandabile anche in luoghi molto caldi. Si contraddistingue, inoltre, per avere un ritiro modesto e controllato.
I cementi pozzolanici, soprattutto quelli a più alto contenuto di pozzolana (di tipo IV/B), sono l’ideale in presenza di agenti aggressivi perché garantiscono un’elevata durabilità delle strutture, indipendentemente dall’ambiente di posa in opera, con un’altissima resistenza alla corrosione e agli attacchi chimici di vario tipo.
Quando si ha a che fare con cementi pozzolanici, però bisogna sempre far attenzione a tre cose. Innanzitutto, c’è pozzolana e pozzolana: ciò che conta sono i tenori di silice reattiva che caratterizzano le diverse pozzolane. Inoltre, è bene che la pozzolana sia macinata finemente, proprio come il cemento, in modo da ottenere una miscela quanto più possibile omogenea. Infine, sappiate che l’aggiunta di quantitativi eccessivi di pozzolana, non trattandosi di un legante, può finire per compromettere le proprietà meccaniche del cemento.
Quanto costa il cemento pozzolanico
In genere, il cemento non ha prezzi esorbitanti, non è di certo uno di qui materiali utilizzati in edilizia per i quali ci si preoccupa più di tanto del costo.
In tutti i casi, il prezzo del cemento pozzolanico non si discosta granché da quello del classico cemento Portland, sebbene sia mediamente un pochino più alto.
Più o meno si parla di cifre che si aggirano attorno ai 220-240 euro a tonnellata. Il classico sacco può costare all’incirca 6 euro, ma chiaramente tutto dipende dalla composizione specifica del cemento che si intende acquistare.
Concludendo
Come avrete capito, ci sono condizioni al contorno che inducono l’utilizzo di un cemento di un certo tipo piuttosto che di un altro. In genere, quando si ha a che fare con un cemento pozzolanico è perché ci si trova a fare i conti con strutture a diretto contatto con l’acqua, piuttosto che gettate in opera in ambienti aggressivi, molto umidi, o eccessivamente caldi.
Detto ciò, la scelta del cemento più idoneo, la sua composizione specifica ed il suo grado di resistenza meccanica sono scelte che competono agli strutturisti e non è per nulla consigliabile improvvisarsi ingegneri, meglio lasciar fare a chi di dovere.
