Loppa di altoforno

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La loppa d'altoforno (o scoria d'altoforno) è un sottoprodotto del processo di produzione della ghisa, durante il quale si formano grandi quantità di scoria liquida di composizione non lontana da quella del cemento Portland.

La scoria acquista caratteristiche idrauliche se all'uscita dall'altoforno viene raffreddata bruscamente e trasformata in granuli porosi a struttura vetrosa (silice amorfa) detti loppa granulare.

Questi in seguito vengono macinati in modo da ottenere una polvere di finezza paragonabile a quella del cemento.

In caso contrario si comporta come un materiale inerte.

Attività idraulica latente[modifica | modifica sorgente]

La loppa finemente macinata, rispetto ai materiali con attività pozzolanica, come la pozzolana, ha il potere di indurire, anche se con molta lentezza, se mescolata con acqua anche in assenza di idrossido di calcio.

L'aggiunta anche di piccole quantità di calce però accelerano il processo di indurimento; questo tipo di comportamento viene definito attività idraulica latente.

Applicazioni in edilizia[modifica | modifica sorgente]

La loppa d'altoforno è utilizzata come aggiunta di tipo II, grazie alla sua attività idraulica latente, che addizionata al cemento Portland in proporzioni variabili dà origine ai cementi d'altoforno o siderurgici.

La bontà dell'accoppiamento loppa - clinker di Portland è garantita dalla calce liberata durante l'idratazione di quest'ultimo.

Secondo le UNI EN 197-1 i cementi d'altoforno sono indicati come cementi tipo III (CEM III) mentre la loppa viene individuata con la lettera S (dall'inglese slag).

Di questi cementi, in base principalmente alla percentuale di loppa granulata, vengono individuati tre sottotipi:

  • CEM III/A con percentuale di loppa compresa tra il 36% e il 65%;
  • CEM III/B con percentuale di loppa compresa tra il 66% e l'80%;
  • CEM III/C con percentuale di loppa compresa tra l'81% e il 95%.

Poiché la loppa granulata d'altoforno è lenta ad indurire, questa caratteristica rallenta, lo sviluppo iniziale della resistenza alle brevi stagionature (2-7 giorni) che è dovuta solamente all'azione del clinker del cemento Portland, ma contribuisce al guadagno di resistenza finale.

L'effetto negativo sulla resistenza iniziale cresce proporzionalmente in funzione all'aumentare del contenuto di loppa e quando la temperatura di stagionatura è relativamente modesta.

Pertanto, per tenori di loppa superiore al 90%, la resistenza a compressione a breve scadenza è praticamente assente, essendo la quantità di cemento Portland esigua; in queste percentuali non è possibile produrre cementi di classe di resistenza 42,5R, 52,5 e 52,5R, poiché tali cementi siderurgici non possono garantire i valori minimi di resistenza a compressione a 2 giorni previsti dalla UNI EN 197-1.

Entro certi limiti il rallentamento iniziale può essere compensato aumentando la finezza di macinazione e agendo sulle condizioni di stagionatura.

Il cemento d'altoforno presenta delle prestazioni che in alcune situazione lo rendono più idoneo del cemento Portland.

Il minor tenore di cemento Portland, come avviene per i cementi pozzolanici, determina i seguenti vantaggi:

  • minore sviluppo di calore: infatti essendoci un minore quantitativo di clinker di Portland risulta inferiore il tenore di alluminato tricalcico di silicato tricalcico, che sono i componenti del clinker che producono maggior calore di idratazione. Questo effetto è molto più marcato nei cementi siderurgici rispetto a quelli dei cementi pozzolanici. Infatti il cemento pozzolanico ha bisogno di una determinata quantità di clinker di Portland tale da garantire un contenuto di calce necessario all'attivazione della pozzolana, mentre la loppa abbisogna solo di piccole quantità di calce, e perciò di clinker di Portland, per accelerare il suo indurimento, pertanto nel caso di percentuali di loppa elevate (> 80) si può arrivare ad uno sviluppo di calore estremamente basso. Pertanto il cemento siderurgico è molto utilizzato nei getti massivi come platee di fondazione e dighe;
  • maggiore resistenza all'attacco solfatico: infatti essendoci un minore quantitativo di clinker di Portland risulta inferiore il tenore di alluminato tricalcico che è l'elemento del cemento sensibile all'azione dei solfati (ettringite). Nel confronto con il cemento pozzolanico vale lo stesso discorso fatto per il punto precedente;
  • maggiore resistenza al dilavamento: infatti essendoci un minore quantitativo di clinker di Portland risulta inferiore il tenore di calce. L'idrossido di calcio in presenza di acque aggressive viene dilavato creando una struttura porosa e pertanto più accessibile agli agenti esterni, pertanto un minor tenore di calce determina una matrice cementizia più compatta e un calcestruzzo più durevole. Nel confronto con il cemento pozzolanico vale lo stesso discorso fatto per il primo punto.

Composizione chimica della loppa come aggiunta[modifica | modifica sorgente]

La loppa granulata d'altoforno deve essere costituita da:

Deve risultare inoltre il seguente rapporto in massa:

  • (CaO + MgO)/(SiO2)> 1

Normativa[modifica | modifica sorgente]

UNI EN 15167-1:2006 Loppa granulata d’altoforno macinata per calcestruzzo, malta e malta per iniezione - Parte 1: Definizioni, specifiche e criteri di conformità.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Presidenza del Consiglio dei LL.PP. , "Linee guida sul calcestruzzo strutturale"

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]