Fonte: Roberto Leon, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Virginia Tech, Blacksburg, VA

Cemento e asfalto sono di gran lunga i materiali da costruzione più comuni utilizzati oggi. Il calcestruzzo è un materiale composito costituito da cemento, acqua, aria, aggregati grossolani e aggregati fini. Gli aggregati fini sono tipicamente sabbie e gli aggregati grossolani sono rocce naturali o frantumate. Sono anche comunemente usati additivi chimici per modificare determinate proprietà specifiche (ad esempio, superplastificanti per rendere fluido il calcestruzzo durante la fusione). Le miscele asfaltiche sono costituite principalmente da asfalti, aggregati grossolani e aggregati fini, oltre a una serie di emulsionanti e altri additivi utilizzati per migliorare la viscosità durante il posizionamento.

Sia nelle miscele di calcestruzzo che in quelle asfaltiche, gli aggregati costituiscono una parte molto significativa del volume della miscela, poiché l'economia richiede che la quantità di cemento e asfalto sia ridotta al minimo. Due tipi di aggregati sono comunemente riconosciuti: aggregati grossolani, definiti come particelle più grandi di circa 4,75 mm (rocce), e aggregati fini, costituiti da particelle più piccole (sabbie). Altre caratteristiche importanti degli aggregati sono che sono rigidi, durevoli e chimicamente inerti rispetto alla malta cementizia o all'asfalto. Gli aggregati sono destinati ad essere riempitivi, ma non sono destinati a svolgere un ruolo chiave nel comportamento di entrambi i materiali. Tuttavia, la rigidità e la resistenza degli aggregati devono essere superiori alla malta cementizia o all'asfalto, in modo da non essere la fase di controllo.

Per prestazioni efficaci, diverse caratteristiche degli aggregati, che vanno dalle loro proprietà meccaniche e chimiche alla loro distribuzione dimensionale, devono essere prese in considerazione nella progettazione della miscela aggregata. Inoltre, entrambe le miscele di calcestruzzo subiscono un comportamento molto diverso quando vengono posizionate, con i materiali che assomigliano a un fluido newtoniano, e quando nella loro configurazione indurita, con i materiali che assomigliano a un solido elastico. Inoltre, nel caso dell'asfalto, l'intervallo di temperatura di servizio è molto importante, poiché le proprietà degli asfalti dipendono dalla temperatura all'interno del consueto intervallo di temperatura di manutenzione.

In questo laboratorio, esamineremo le proprietà di base degli aggregati necessari per sviluppare progetti di mix di calcestruzzo di successo. Le proprietà necessarie per gli asfalti sono molto simili, ma a volte utilizzano tecniche di test diverse. Le caratteristiche primarie che esamineremo sono la distribuzione dimensionale, il peso specifico, l'assorbimento, il contenuto di umidità e la densità apparente, che saranno tutti descritti e misurati in questo esercizio di laboratorio. Altre caratteristiche importanti che non saranno affrontate in questo modulo sono la forma e l'angolarità delle particelle, la resistenza all'abrasione e agli urti, la stabilità chimica, nonché la solidità e la presenza di sostanze organiche nocive.

Contenuto di umidità e peso specifico (per aggregati fini)

1. Ottenere circa 1 kg di aggregato fine secco all'aria (sabbia) e metterlo in una padella metallica piatta. La sabbia dovrebbe essere stata asciugata in un forno a temperature superiori a 220 ° F per almeno 24 ore per far evaporare tutta l'acqua.
2. Portare l'aggregato fine alle condizioni SSD cospargendo alcune gocce d'acqua sulla sabbia asciutta all'aria e mescolando accuratamente.
3. Tenere saldamente uno stampo conico sulla padella metal

Tabella 1: Dati del test di umidità aggregata fine

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In questa esercitazione di laboratorio sono state esaminate tre importanti caratteristiche degli aggregati utilizzati nelle miscele di calcestruzzo. Il primo è il contenuto di umidità e la capacità di assorbimento. Queste quantità sono necessarie per determinare correttamente la quantità di acqua da aggiungere a una miscela di calcestruzzo. La seconda caratteristica è il peso specifico. Questo valore è necessario perché a volte è necessario passare dai volumi ai pesi e viceversa nel dosaggio delle miscele di ca...