9.5 : Additivi e riempitivi nel calcestruzzo

Additivi e riempitivi sono parte integrante del miglioramento delle proprietà del calcestruzzo. Pozzolane e scorie d'altoforno sono additivi per via delle loro reazioni con l'idrossido di calcio rilasciato durante l'idratazione del cemento. I riempitivi, che sono finemente macinati e simili per finezza al cemento Portland, migliorano gli attributi del calcestruzzo come la densità di lavorabilità e riducono la perdita capillare o le crepe. Alcuni riempitivi possiedono proprietà idrauliche o partecipano a reazioni benigne all'interno della pasta di cemento.

Il ruolo dei riempitivi è quello di promuovere l'idratazione del cemento Portland, fornendo siti di nucleazione, un ruolo spesso svolto da ceneri volanti e biossido di titanio, che contribuiscono alla microstruttura della pasta di cemento risultante. I riempitivi possono essere naturali o lavorati ed aventi proprietà costanti, come in particolare la finezza. Non dovrebbero aumentare la richiesta di acqua o influire negativamente sulla durata e la resistenza del calcestruzzo.

I riempitivi e gli additivi sono per lo più miscelati fisicamente con il cemento e devono essere compatibili. Ad esempio, alcune particelle di cemento molto fini sono essenziali per la resistenza iniziale. Materiali inerti come calce idrata o aggregati di peso normale vengono aggiunti per migliorare la lavorabilità, non la resistenza. Gli additivi che rilasciano idrogeno in presenza di alcali o idrossido di calcio vengono utilizzati per realizzare calcestruzzo gassoso o calcestruzzo aerato, fornendo isolamento termico. Gli additivi che formano gas come il perossido di idrogeno generano bolle di ossigeno nelle miscele di calcestruzzo aerato.