Step #26 - La chimica e l'Ago di Vicat

Come già riportato in un post precedente, l'Ago di Vicat sfrutta i fenomeni fisico-chimici che avvengono nelle paste cementizie per determinare i tempi di inizio e fine presa.

Procediamo ora ad analizzare le diverse fasi dal punto di vista dell'attività chimica (e conseguente sviluppo di calore) presenti in questo schema:

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• Preinduzione: dura dai 15 ai 20 minuti ed è caratterizzata dall' idratazione dell'Alluminato tricalcico (C3A) con la produzione di alluminati idrati, il processo termina quando la saturazione di solfato di calcio porta alla formazione di ettringite.
• Fase dormiente: dura dalle due alle tre ore e non comporta variazioni di scorrevolezza apprezzabili, l'ettringite avvolge il C3A e, come si evince dal grafico che mostra un minimo nella produzione di calore, le reazioni di idratazione sono bloccate.
• Ripresa idratazione e inizio/fine presa: dura una decina di ore in tutto ed è caratterizzata dalla rottura dello strato di ettringite e dalla ripresa dell'idratazione di alluminati e silicati, ciò comporta una diminuzione di elasticità nell'impasto (inizio presa); il processo dopo un rapido sviluppo iniziale rallenta dopo aver raggiunto un massimo (fine presa).
• Indurimenti, fase di durata indefinita: l'acqua ha sempre più difficoltà a muoversi tra i prodotti di reazione per due fattori, gli idrati continuano ad espandersi e contemporaneamente gli stessi idrati perdono porosità a causa di processi di invecchiamento; l'ultimo picco di produzione del calore corrisponde alla reazione tra il C3A residuo e l'ettringite con conseguente formazione di monosolfoalluminato.

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Per approfondire:

Meccanismi di idratazione e microstruttura della pasta cementizia