La durezza è vista come una “proprietà” degli oggetti che è difficile da alterare fisicamente se sottoposta a diverse forme di deformazione.
È risaputo che il diamante è il materiale più duro, ma perché?
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Per misurare la durezza di qualcosa è necessaria una scala e strumenti che lo consentano. La prima scala è stata ideata dal geologo tedesco Friedrich Mohs.
Mohs ha lavorato alla catalogazione e allo sviluppo di una scala per valutare la durezza di vari minerali. In questo modo, è stato in grado di determinare che il diamante è il materiale più duro.
Il calcestruzzo (indurito) è un materiale relativamente duro, poiché la sua durezza varia tra 3 e 7 Mohs. Sebbene questa misura non indichi nulla di rilevante per il calcestruzzo, essa ha una notevole relazione con la sua forza.
Cos’è la durezza
La durezza non è una vera e propria proprietà dei materiali, poiché dipende da alcune proprietà di un materiale, come per esempio la duttilità, la resistenza, la rigidità, l’elasticità, la viscosità, la deformazione, la tenacità. Si tratta di una caratteristica attribuibile a qualsiasi oggetto in grado di resistere al cambiamento quando viene abraso o graffiato.
Oggetti come il legno, che possono essere facilmente graffiati, hanno una durezza inferiore rispetto all’acciaio o al granito, poiché sono difficili da graffiare.
Come misurare la durezza di un minerale
Ci sono numerosi test per misurare la durezza di qualsiasi materiale, tra cui il test di Knoop di Rosiwal, di Shore e di Roswell (nelle sue due varianti). Inoltre, ogni test ha una propria scala.
Tuttavia, nessuna delle suddette varianti viene utilizzata per misurare la durezza del calcestruzzo indurito, in quanto si tratta di tecniche mineralogiche industriali specializzate. Per analizzare il calcestruzzo in situ sono necessari metodi non distruttivi e di facile applicazione, come ad esempio:
Test di rimbalzo
Questa prova non distruttiva consiste nel valutare la resistenza all’urto di un elemento strutturale in calcestruzzo. Per eseguire questo compito viene utilizzato uno strumento chiamato martello di Schmidt, noto anche come sclerometro.
Lo sclerometro contiene un peso, che viene messo in tensione da una potente molla per urtare la superficie di cemento, producendo un rimbalzo che viene misurato dallo strumento. L’ unità di misura è la psi (libbra per pollice quadrato).
Attualmente vengono utilizzati sclerometri digitali, che sono in grado di memorizzare e analizzare grandi quantità di dati, creando tabelle con valori massimi e minimi.
Va detto che questo metodo non è del tutto affidabile, in quanto le misure possono variare a seconda di:
- Angolo di inclinazione dello sclerometro rispetto alla superficie del calcestruzzo. Ci deve essere perpendicolarità per ottenere valori esatti.
- Presenza di polvere e rivestimenti sul calcestruzzo, in quanto questi ammortizzano il rimbalzo.
- L’aggregato e l’acciaio di rinforzo del cemento possono aumentare il valore della durezza effettiva.
Test di resistenza al graffio
Conosciuto anche come scala di Mohs, è un metodo molto semplice ed economico, motivo per cui è molto comune.
In sostanza, consiste nel graffiare la superficie del calcestruzzo con una serie di 4 matite, ognuna con un punto standardizzato e calibrata secondo la scala di Mohs. Le matite sono numerate da 2 a 9.
Va chiarito che la scala Mohs parte da 1 e arriva fino a 10, dove il talco rappresenta il valore minimo e il diamante il valore massimo.
Per iniziare il test, si deve selezionare la matita più piccola, la #2 o la #3. Si deve tracciare una linea di circa 5 centimetri, premendo la punta della matita contro il cemento. È necessario tracciare le linee verso il punto in cui si trova il personale che esegue il test.
Infine, la matita che ha causato un graffio significativo determinerà la durezza del calcestruzzo secondo la scala di Mohs.
Perché è importante
La misura della durezza del calcestruzzo è importante perché permette di conoscerne la resistenza senza ricorrere a prove distruttive. Anche se la prova di compressione è il metodo convenzionale e più accurato, è distruttivo e costoso.
Grazie alla prova di rimbalzo è possibile ottenere valori approssimativi della resistenza a compressione del calcestruzzo indurito. Lo sclerometro produce letture in psi, che è un’unità di sollecitazione (pressione), la cui natura è simile alla compressione.
Come già detto, il test di rimbalzo è inaffidabile. Tuttavia, con le dovute considerazioni, si possono ottenere valori accettabili, che si avvicinano al valore reale della resistenza del calcestruzzo.
Come complemento, il test di resistenza al graffio permette di verificare la resistenza all’abrasione di una pavimentazione in calcestruzzo.
Migliorare la durezza dei pavimenti in calcestruzzo
Nelle aree di attività industriale, è essenziale che il pavimento in calcestruzzo sia mantenuto in buone condizioni nonostante il passaggio di macchinari pesanti.
Inoltre, deve avere una resistenza massima per far fronte a qualsiasi sollecitazione a cui è sottoposto, come ad esempio il trasporto di merci.
La corretta manutenzione e il trattamento delle pavimentazioni in calcestruzzo contribuiscono ad aumentarne la durezza e a migliorare la superficie per tutti i tipi di attività industriali.
Un trattamento BECOSAN migliora la resistenza e la durezza della pavimentazione in calcestruzzo di diversi punti della scala di Mohs.
