Che differenza c’è tra cemento e calcestruzzo? / What is the difference between cement and concrete?

 Che differenza c’è tra cemento e calcestruzzo? / What is the difference between cement and concrete?

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Calcestruzzo e cemento sono due parole spesso utilizzate per parlare della stessa cosa, ma rappresentano due elementi completamente differenti.

Il cemento

Come chiarito già in partenza, il cemento rappresenta un ingrediente del calcestruzzo, fondamentale così come la farina lo è per il pane. Dal punto di vista tecnologico, il cemento è un legante idraulico. Come si intuisce già dalla parola, un legante rappresenta qualcosa che lega. Di fatti, il cemento lega gli altri componenti della miscela che formano il calcestruzzo, rendendolo solido nella sua conformazione finale.

L'aggettivo "idraulico" sta a significare il fatto che le proprietà di adesione del cemento si manifestano solo dopo il suo contatto con l'acqua. Così facendo infatti si sviluppano delle reazioni chimiche tali da attivare queste proprietà latenti di adesione, trasformando il cemento – che inizialmente si presenta come una sabbia macinata molto finemente – in una pasta con consistenza molto fluida. In un primo momento la miscela è molto lavorabile grazie alla sua consistenza ma con il passare del tempo questa proprietà viene meno e, progressivamente, la pasta indurisce fino a diventare solida con elevate capacità resistenti.

Per ottenere del cemento esistono in realtà diversi processi chimici e lavorazioni: per esempio, l'aggiunta di differenti materiali base nella miscela può migliorare alcune caratteristiche meccaniche del composto finale. Questo conduce a diverse tipologie di leganti sia nelle fasi iniziali che nelle fasi finali di indurimento del materiale. Per questa ragione, è più corretto parlare di cementi (al plurale) che di cemento (al singolare).

Il calcestruzzo e la sua variante "armata"

Il cemento, come abbiamo visto, agisce da legante mentre il calcestruzzo, o conglomerato cementizio è un materiale composto dall'unione di cemento con altri elementi (es. sabbia e ghiaia). Questo materiale è impiegato principalmente in edilizia per abitazioni, ponti, dighe e tante altre opere. Nelle prime fasi di messa in opera, si presenta come una miscela fluida molto lavorabile che, con una consistenza paragonabile a quella di un liquido, può assumere la forma del recipiente in cui viene inserito.

Come materiale da costruzione, si presenta estremamente resistente alla compressione (allo schiacciamento, per capirci), quasi da poter essere paragonato ad una roccia. Tuttavia, la sua conformazione chimico-meccanica non gli garantisce una buona resistenza alla trazione (l'opposto dello schiacciamento), rendendolo molto fragile da questo punto di vista. Questa mancanza meccanica si manifesta con la presenza di lesioni che, all'aumentare degli sforzi applicati, possono compromettere l'integrità dell'intero elemento.

Per sopperire a questa mancanza, si utilizzano delle barre di acciaio diffusamente annegate nel getto. Il risultato è un elemento strutturale con un involucro in calcestruzzo al cui interno si trova una gabbia di armatura di acciaio. Per tale ragione, si parla di calcestruzzo armato. L'accoppiata è vincente perché se da un lato le armature aiutano il calcestruzzo a sopperire alle sue mancanze meccaniche, dall'altro lato il calcestruzzo ripaga garantendo una protezione delle barre dall'attacco degli agenti atmosferici, riducendo in maniera significativa possibili effetti di corrosione e degrado delle armature presenti.

La ricetta del calcestruzzo perfetto

Abbiamo accennato al fatto che, oltre al cemento, nel calcestruzzo sono presenti altri elementi.. ma quali sono questi altri componenti?

Acqua –  l'elemento che permette lo sviluppo delle reazioni chimiche per l'attivazione del legante;

Aggregati – sono gli elementi che formano l'ossatura vera e propria del calcestruzzo, diminuendo anche il quantitativo di cemento necessario all'impasto. Si distinguono in grossi e fini, in relazione alla loro grandezza. In passato venivano chiamati inerti, dato il loro ruolo passivo nella formazione del composto. Tuttavia, essi partecipano attivamente alla definizione delle caratteristiche del calcestruzzo fresco e indurito, quindi non sono affatto inerti;

Additivi – sostanze aggiuntive che migliorano le proprietà del calcestruzzo sia nelle fasi iniziali (stato fresco) che in quelli finali (stato indurito). Possono, per esempio, fluidificare il composto e renderlo più lavorabile, ovvero accelerare/ritardare la perdita di lavorabilità a seguito del fenomeno di presa.

Le caratteristiche tecniche del prodotto finale dipendono da tutti questi componenti, non solo dal cemento. Questi costituenti vengono opportunamente introdotti e miscelati in betoniere, per ottenere un impasto omogeneo che viene poi gettato nelle casseformi, cioè gli elementi di sostegno del getto durante la fase iniziale. Esiste la ricetta perfetta? Sì, la tecnica utilizzata per fornire i giusti rapporti di acqua/cemento, tipologia di aggregati formanti l'impasto e additivi da inserire si chiama Mix Design. L'ingegnere, tramite una serie di equazioni, riesce a ricavare i quantitativi da inserire per realizzare il miglior calcestruzzo per le sue esigenze progettuali.

La terminologia corretta

Non è difficile ritrovarsi in contesti, professionali e non, in cui si parla di cemento armato per indicare, più in generale, un elemento o una struttura fatta di calcestruzzo armato. La terminologia corretta da utilizzare rimane calcestruzzo, se ci si riferisce al prodotto finito. Se invece vogliamo identificare quel tipo di legante idraulico che garantisce adesione all'interno della miscela di formazione del calcestruzzo, allora si deve in quel caso parlare di cemento (e, come detto prima, se ne dovrebbe specificare il tipo in funzione dello specifico prodotto). Con cemento armato ci si riferisce abitualmente a quella categoria di strutture realizzate in calcestruzzo armato. Non è quindi un vero e proprio errore, ma oramai possiamo considerarla una sorta di licenza poetica. Tuttavia, ora che avete chiara la differenza tra le due cose, potete utilizzare distintamente una o l'altra espressione con una maggiore contezza.

ENGLISH

Concrete and cement are two words often used to talk about the same thing, but they represent two completely different elements.

The cement

As already clarified at the outset, cement is an ingredient of concrete, as fundamental as flour is for bread. From a technological point of view, cement is a hydraulic binder. As you can already guess from the word, a binder represents something that binds. In fact, the cement binds the other components of the mixture which form the concrete, making it solid in its final conformation.

The adjective "hydraulic" means the fact that the adhesion properties of the cement are manifested only after its contact with water. In doing so, in fact, chemical reactions develop such as to activate these latent adhesion properties, transforming the cement - which initially appears as very finely ground sand - into a paste with a very fluid consistency. At first, the mixture is very workable thanks to its consistency, but with the passage of time this property disappears and, progressively, the paste hardens until it becomes solid with high resistance capacities.

There are actually various chemical processes and processes to obtain cement: for example, the addition of different base materials to the mix can improve some mechanical characteristics of the final compound. This leads to different types of binders both in the initial stages and in the final stages of hardening of the material. For this reason, it is more correct to speak of cements (in the plural) than of cement (in the singular).

Concrete and its "reinforced" variant

Cement, as we have seen, acts as a binder while concrete, or cement conglomerate, is a material composed by the union of cement with other elements (eg sand and gravel). This material is mainly used in construction for houses, bridges, dams and many other works. In the first stages of implementation, it appears as a very workable fluid mixture which, with a consistency comparable to that of a liquid, can take the shape of the container in which it is inserted.

As a building material, it is extremely resistant to compression (to crushing, to understand each other), almost to be compared to a rock. However, its chemical-mechanical conformation does not guarantee it good tensile strength (the opposite of crushing), making it very fragile from this point of view. This mechanical lack manifests itself with the presence of cracks which, as the applied efforts increase, can compromise the integrity of the entire element.

To make up for this lack, steel bars are used which are widely drowned in the casting. The result is a structural member with a concrete envelope within which is a steel reinforcing cage. For this reason, it is called reinforced concrete. The combination is successful because if on the one hand the reinforcements help the concrete to make up for its mechanical deficiencies, on the other hand the concrete compensates by guaranteeing protection of the bars from the attack of atmospheric agents, significantly reducing the possible effects of corrosion and degradation of the armor present.

The recipe for perfect concrete

We have mentioned that, in addition to cement, there are other elements in concrete.. but what are these other components?

Water – the element that allows the development of chemical reactions for the activation of the binder;

Aggregates – these are the elements that form the actual backbone of the concrete, also decreasing the quantity of cement required for the mix. They are divided into thick and thin, in relation to their size. In the past they were called aggregates, given their passive role in the formation of the compound. However, they actively participate in defining the characteristics of fresh and hardened concrete, so they are by no means inert;

Additives – additional substances that improve the properties of concrete both in the initial (fresh state) and in the final (hardened state) stages. They can, for example, thin the compound and make it more workable, or accelerate/delay the loss of workability following the setting phenomenon.

The technical characteristics of the final product depend on all these components, not just the cement. These constituents are suitably introduced and mixed in concrete mixers, to obtain a homogeneous mixture which is then thrown into the formworks, i.e. the support elements of the casting during the initial phase. Is there the perfect recipe? Yes, the technique used to provide the right water/cement ratios, type of aggregates forming the mix and additives to be inserted is called Mix Design. The engineer, through a series of equations, is able to obtain the quantities to insert in order to create the best concrete for his design needs.

The correct terminology

It is not difficult to find yourself in professional and non-professional contexts where we speak of reinforced concrete to indicate, more generally, an element or a structure made of reinforced concrete. The correct terminology to use remains concrete, if we refer to the finished product. If, on the other hand, we want to identify that type of hydraulic binder which guarantees adhesion within the concrete formation mixture, then in that case we must speak of cement (and, as mentioned above, the type should be specified according to the specific product) . Reinforced concrete usually refers to that category of structures made of reinforced concrete. It is therefore not a real mistake, but we can now consider it a sort of poetic licence. However, now that you understand the difference between the two things, you can use one or the other expression distinctly with greater accuracy.

Da:

https://www.geopop.it/che-differenza-ce-tra-cemento-e-calcestruzzo/