Analisi reologica mediante reometro di paste di cemento e malta

Laureando: Valiera Marco; Titolo della prova finale: Analisi reologica mediante reometro di paste di cemento e malta; Indirizzo del corso di laurea: Corso di Laurea in Ingegneria Chimica e dei Materiali; Tutor Universitario: Prof. Alessandro Martucci; Tutor Aziendale: Dott.ssa Ida Ros; L’attività svolta durante il tirocinio è stata condotta con l’obiettivo di sviluppare un metodo per l’analisi delle proprietà reologiche della malta e della pastina, con l’utilizzo del reometro Thermo Scientific™ HAAKE™ Viscotester™ iQ ponendo particolare attenzione alla preparazione dei provini nonché alla scelta dei parametri in ingresso per le prove. La relazione è divisa sostanzialmente in due parti: la prima in cui vengono presentate dettagliatamente le procedure e gli strumenti utilizzati nella preparazione dei provini a partire dalla diluizione degli additivi fino al principio di funzionamento del reometro e la seconda che riguarda il vero e proprio sviluppo del metodo di analisi reologica in cui vengono descritti i passaggi ed analizzati e commentati i risultati e le scelte adottate. Le prime prove sulle pastine hanno evidenziato come le misure siano fortemente influenzate dal procedimento di preparazione dei provini che, proprio per questo motivo, è stato ottimizzato e standardizzato. Il gradiente di velocità, il rapporto acqua-cemento ed il momento meccanico del reometro sono fattori strettamente legati tra loro ed influenzano la corretta esecuzione della prova. In particolare, il momento meccanico costituisce un limite strumentale importante perché blocca la prova nel caso di malte o pastine troppo viscose. Si è visto che, con uno shear rate di 0,04 s-1 applicato per 200 secondi, è possibile ricavare grafici precisi e comparabili relativi allo sforzo di taglio, mentre a velocità superiori l’andamento è anomalo. L’utilizzo di diverse percentuali di additivo e diversi rapporti acqua-cemento ha permesso di osservare gli effetti sulla reologia dei diversi provini in pastina a conferma dell’efficacia del metodo sviluppato. Grazie all’analisi dei valori dello sforzo di snervamento misurati si è visto come l’additivo A2 tenda a stabilizzare le proprietà reologiche mentre l’acqua costituisca un fattore destabilizzante. L’additivo A1 invece, sembra aumentare il valore dello sforzo di snervamento. Inoltre, si è potuto verificare l’affidabilità del metodo grazie all’impiego di un cemento diverso nelle pastine che, una volta testate, hanno mostrato le stesse caratteristiche individuate con il cemento precedente, sebbene i valori di sforzo di snervamento registrati siano leggermente diversi. Questo metodo offre quindi una caratterizzazione della pasta di cemento e permette di mostrare l’effetto della variazione di composizione dei provini attraverso l’analisi della curva di sforzo - deformazione e dei valori di sforzo di taglio. Nel caso delle malte con flow basso (130 mm) realizzate seguendo le indicazioni della normativa BS EN 196-1:2005, il metodo non risulta adatto. La scelta di adottare rampe ascendenti di velocità non si è rivelata adeguata ai fini dell’esecuzione dello stress growth curve test su queste malte, in particolare per quelle preparate con l’additivo A1. Questo però non esclude la possibilità di applicazione in altri tipi di analisi come ad esempio, il flow curve test. Infine, da un’ultima prova, è emerso che nel caso si utilizzi una miscela di aggregati al posto della NORMENSAND, il metodo sembra funzionare. Per questo motivo si pensa che la quantità ed il tipo di aggregati costituiscano un discriminante per l’applicazione del metodo sulle malte con questo reometro.