Gli additivi per il calcestruzzo sono prodotti generalmente di origine organica, naturali o sintetici, sia liquidi che in polvere, che,
introdotti in piccole quantità nell'impasto del calcestruzzo, tramite un'azione chimica o fisica, inducono particolari modifiche nelle
proprietà del calcestruzzo fresco e indurito.
Secondo la UNI EN 197/1 la quantità totale di additivi da aggiungere all'impasto non deve superare l'1,0% rispetto al cemento (espresso in kg/m3).
Gli additivi non devono favorire la corrosione delle armature o influenzare negativamente le proprietà del cemento o dei conglomerati con essi confezionati.
Gli additivi vengono classificati a seconda della funzione coinvolta nel miglioramento, i più comunemente utilizzati sono:
I
Fluidificanti o riduttori di acqua come tali, sono scomparsi di fatto dal mercato da quando, a metà degli anni 70 quando furono sovrastati
dai superfluidificanti, molto più efficaci.
I fluidificanti migliorano la lavorabilità del calcestruzzo a pari valore del rapporto acqua/cemento (a/c).
Tali additivi inoltre, poiché determinano una diminuzione della tensione superficiale dell'acqua di impasto, consentono di ridurre
il fabbisogno d'acqua per la data consistenza desiderata, pertanto, senza modificare il dosaggio di cemento (riduzione del rapporto a/c)
ne risulta un aumento della resistenza caratteristica a compressione (Rck) e una miglioria della durabilità; riducono anche il ritiro igrometrico.
Erano di norma a base di ligninsolfonato ottenuto come residuo dell'estrazione della cellulosa dal legno, sono stati impiegati anche altri prodotti
quali il gluconato sodico e il glucosio, più costosi ma anche più efficaci del ligninsolfato.
I
Superfluidificanti o super riduttori di acqua hanno le stesse caratteristiche dei fluidificanti ma sono circa quattro volte più efficaci,
sono tutti a base di polimeri idrosolubili.
I primi superfluidificanti (anni '70) erano a base di polinaftalensolfonati (PNS) o polimelanninsolfonati (PMS) inventati rispettivamente dal giapponese
Hattori e dal tedesco Anigesberger.
Di recente (fine anni '80) sono stati introdotti additivi a base di poliacrilati (PA) o policarbossilati (PC) privi di gruppi solfonici.
In linea di massima con un dosaggio dell'1% di additivo, rispetto alla massa del cemento, si può ridurre il tenore di acqua di impasto del 20-30%.
Dosaggi maggiori del 2% si utilizzano per cementi contenenti fumo di silice essendo enormemente più fino del cemento.
Gli
Acceleranti di presa e di indurimento hanno la funzione di modificare il grado di idratazione del cemento alle brevi stagionature in modo da
ridurre i tempi di presa (acceleranti di presa) o di incrementare la resistenza meccanica nei primi giorni (acceleranti di indurimento) soprattutto
nei climi invernali quando la bassa temperatura rallenta la reazione tra l'acqua e il cemento.
La UNI EN 934-2 distingue gli additivi acceleranti di presa da quelli acceleranti di indurimento nel seguente modo:
- i primi devono garantire un tempo di presa iniziale di 30 minuti a 20 °C e al massimo il 60% del tempo di presa iniziale a 5 °C,
- i secondi devono permettere di raggiungere come minimo il 120% della resistenza alla compressione dopo 1 giorno a 20 °C e minimo il 130% dopo
2 giorni a 5 °C.
I suddetti valori sono misurati su un impasto di calcestruzzo con caratteristiche simili a quello da utilizzare.
I
Ritardanti di presa e di indurimento hanno la funzione di ridurre il grado di idratazione del cemento nelle prime ore, soprattutto in climi caldi
quando le alte temperature accelerano l'idratazione del cemento con perdita di lavorabilità la quale può ostacolare il trasporto del calcestruzzo
in cantiere, le operazioni di getto e di finitura.
Sono costituiti prevalentemente da prodotti organici quali gluconato, glucosio, zuccheri; tali prodotti non modificano sostanzialmente le prestazioni
del calcestruzzo in servizio.
Gli
Aeranti modificano la tensione superficiale dell'acqua e favoriscono la formazione artificialmente nel getto di calcestruzzo di bolle d'aria a
seguito dell'agitazione dell'impasto in betoniera. La presenza di macropori nella matrice cementizia migliora la resistenza ai cicli di gelo e disgelo.
In genere però determinano una leggere caduta della resistenza a compressione e un aumento delle deformazioni viscose; trovano applicazione in calcestruzzi
per classi di esposizione XF.
I
Modificatori di viscosità o viscosizzanti si impiegano per evitare i fenomeni di segregazione e di bleeding soprattutto nei calcestruzzi autocompattanti
specialmente quando il contenuto dei componenti fini della miscela (cemento, filler) è al di sotto della soglia critica di 450 kg/m3.
I
Riduttori di ritiro sono prodotti liquidi a base di sostanze organiche (generalmente a base di poliglicoli come l'etere propilenglicolico o il neopentilglicole)
che agiscono sulla tensione superficiale dell'acqua presente nei micropori del calcestruzzo e fanno diminuire il ritiro igrometrico e quello plastico provocati
dall'evaporazione dell'acqua del calcestruzzo nello stato rispettivamente indurito e fresco. Tali additivi riducono anche il ritiro autogeno che si manifesta,
anche in assenza di evaporazione, nei calcestruzzi confezionati con rapporti a/c molto bassi (<0,40).
Si deve tener conto che, sebbene questi additivi fanno diminuire il ritiro per essiccamento, essi possono influenzare anche altre caratteristiche del
calcestruzzo come la resistenza meccanica, il modulo di elasticità, ecc.
Altri additivi meno usati sono:
- Adesivi: utilizzati per le riprese di getto
- Impermeabilizzanti: riducono la porosità del calcestruzzo
- Espansivi: servono a contrastare il ritiro del getto. Contengono polvere di alluminio preparata. Con la formazione di bollicine di idrogeno si produce
un effetto espansivo
- Inibitori di corrosione: sono prodotti che vengono aggiunti all'impasto con l'obiettivo di passivare i ferri di armatura. I più diffusi sono quelli a
base di nitrito di calcio
- Idrofobizzanti: sono prodotti applicati sulla superficie del getto per rendere idrorepellente l'epidermide del calcestruzzo (ma anche di altri materiali
da costruzione come la pietra e i mattoni a vista. Sono a base di alchil-alossi-silani, detti anche silani.Sono stati tuttavia studiati prodotti a base di
silani da aggiungere direttamente nell'impasto per rendere il calcestruzzo idrofobizzato in tutta la sua massa e non solo in superficie
- Antigelo: si comportano come gli acceleranti, poiché aumentando la velocità di idratazione del cemento determinano un innalzamento della temperatura del getto.
- Battericidi o fungicidi: sono prodotti per trattamente i superficiali che inibiscono la crescita di alghe e funghi, purché le superfici da trattare siano
preliminarmente lavate con detergenti. Sono a base di benzoato sodico, fenoli polialogenati, sali di rame o arsenico.
- Coloranti: con funzione puramente estetica.
Tra gli additivi utilizzati come trattamenti superficiali: