Classe di resistenza calcestruzzo: tutto quello che c’è da sapere
Classe di resistenza calcestruzzo: come vengono definite e come si ottengono secondo l'Eurocodice e le norme tecniche per le costruzioni
Il calcestruzzo è uno dei materiali più utilizzati nell’edilizia, fondamentale per la realizzazione di strutture portanti che devono garantire resistenza nel tempo a sollecitazioni meccaniche e ambientali. Una delle sue caratteristiche più critiche è la classe di resistenza, un parametro che definisce la capacità del calcestruzzo di sopportare le sollecitazioni di compressione. La scelta della classe di resistenza non riguarda solo la progettazione iniziale, ma rappresenta una responsabilità tecnica che permea tutte le fasi dell’opera.
Per i professionisti coinvolti nella progettazione e gestione di strutture in cemento armato, un controllo accurato della classe di resistenza è cruciale. Per questo può essere utile farsi supportare da un software per il calcolo strutturale degli edifici in cemento armato che semplifica questo processo attraverso un modello tridimensionale della struttura. Con questo strumento, è possibile definire con grande precisione le proprietà del materiale, come la classe di resistenza (C20/25, C25/30, ecc.). Una volta creato il modello, il software esegue analisi strutturali avanzate (statiche, dinamiche e non lineari), per verificare che la struttura progettata soddisfi i requisiti di resistenza previsti dalle normative vigenti. Se necessario, il progetto può essere facilmente ottimizzato per migliorare la classe di resistenza e garantire la sicurezza della struttura. Per approfondire ti consiglio scaricare subito il software e provarlo gratuitamente per 30 giorni.
Anche durante la fase esecutiva, il controllo della classe di resistenza continua a essere cruciale. È infatti indispensabile monitorare costantemente il progresso dei lavori, pianificare e gestire le prove sui materiali e mantenere una tracciabilità accurata della documentazione tecnica. In questo contesto, strumenti digitali moderni, come usBIM.gdl, con il modulo D.L.-CA, forniscono un supporto per la gestione della direzione lavori. In particolare, permette di:
- gestire la direzione dei lavori con strumenti specifici per il cemento armato;
- pianificare e tracciare le prove sui materiali, come cubetti e tondini da sottoporre a test, controllando scadenze e risultati;
- compilare automaticamente la documentazione tecnica, dalla relazione finale ai verbali di prelievo, fino ai certificati di collaudo;
- archiviare e collegare digitalmente tutti i documenti al giornale dei lavori, garantendo una tracciabilità continua e automatica.
La combinazione di queste soluzioni tecnologiche consente di affrontare la gestione della classe di resistenza del calcestruzzo in modo strutturato, preciso e conforme alle normative, per garantirti sicurezza e efficienza durante tutto il ciclo di vita dell’opera.
Ora scopriamo nel dettaglio quali sono le classi di resistenza del calcestruzzo.
Classe di resistenza calcestruzzo
Secondo quanto sancito dalle NTC 2018, la prescrizione del calcestruzzo all’atto del progetto deve essere caratterizzata mediante le seguenti classi:
- classe di resistenza;
- classe di consistenza al getto ed il diametro massimo dell’aggregato;
- classe di esposizione ambientale, di cui alla norma UNI EN 206:2016.
La classe di resistenza nello specifico fa riferimento alla capacità del calcestruzzo di assorbire gli sforzi di compressione, resistenza a compressione.
Secondo l’approccio semiprobabilistico agli stati limite la resistenza a compressione è definita come la resistenza per la quale si ha il 5% di probabilità di trovare valori inferiori.
La resistenza a compressione viene misurata da prove su appositi provini, confezionati e stagionati, eseguite a 28 giorni di maturazione ed è definita come il rapporto fra la forza applicata e l’area della sezione resistente dei provini.
Classificazione resistenza calcestruzzo: rck calcestruzzo e fck cls
La classificazione dei calcestruzzi avviene tipicamente riferendosi a valori “caratteristici” delle resistenze, ovvero ai valori delle resistenze corrispondenti al frattile del 5%, ossia quella particolare tensione che ha una probabilità del 5% di essere maggiorata.
Per la classificazione possono essere utilizzate le seguenti resistenze caratteristiche determinate per mezzo di prove sperimentali di compressione uniassiale:
- resistenza caratteristica cubica fck,cube (spesso indicata anche con Rck): resistenza caratteristica a compressione a 28 giorni di cubi di 150 mm di lato;
- resistenza caratteristica cilindrica fck,cyl (spesso indicata anche con fck): resistenza caratteristica a compressione a 28 giorni di cilindri di altezza 300 mm e diametro 150 mm.
Provini calcestruzzo (cubici e cilindrici)
La EN 206 prevede una doppia classificazione della resistenza a compressione, una per calcestruzzi normali e pesanti e l’altra per i calcestruzzi leggeri.
Le classi di resistenza del calcestruzzo normale sono individuate dalla EN 206 con la lettera “C” seguita da due numeri che indicano rispettivamente la resistenza a compressione cilindrica caratteristica (fck,cyl ovvero fck), e la resistenza a compressione cubica caratteristica (fck,cube, ovvero Rck).
Classi di resistenza a compressione per calcestruzzo normale e pesante | ||
| Classe di resistenza a compressione | Resistenza caratteristica cilindrica minima fck,cyl [N/mm²] | Resistenza caratteristica cubica minima fck,cube [N/mm²] |
| C8/10 | 8 | 10 |
| C12/15 | 12 | 15 |
| C16/20 | 16 | 20 |
| C20/25 | 20 | 25 |
| C25/30 | 25 | 30 |
| C30/37 | 30 | 37 |
| C35/45 | 35 | 45 |
| C40/50 | 40 | 50 |
| C45/55 | 45 | 55 |
| C50/60 | 50 | 60 |
| C55/67 | 55 | 67 |
| C60/75 | 60 | 75 |
| C70/85 | 70 | 85 |
| C80/95 | 80 | 95 |
| C90/105 | 90 | 105 |
| C100/115 | 100 | 115 |
In maniera del tutto analoga, la EN 206 classifica anche i calcestruzzi leggeri utilizzando le lettere “LC” (light concrete).
Ricordiamo che i calcestruzzi leggeri sono particolari calcestruzzi che hanno un peso specifico inferiore a quello dei calcestruzzi normali.
Secondo la norma UNI EN 206-1:2006, il calcestruzzo normale ha una massa volumica, dopo l’essiccamento in stufa, maggiore di 2000 kg/m³ ma non maggiore di 2600 kg/m³, mentre quello leggero, sempre dopo l’essiccamento in stufa, ha una massa volumica non minore di 800 kg/m³ e non maggiore di 2000 kg/m³.
Classi di resistenza a compressione per calcestruzzo leggero | ||
| Classe di resistenza a compressione | Resistenza caratteristica cilindrica minima fck,cyl [N/mm2] | Resistenza caratteristica cubica minima fck,cube [N/mm2] |
| LC8/9 | 8 | 9 |
| LC12/13 | 12 | 13 |
| LC16/18 | 16 | 18 |
| LC20/22 | 20 | 22 |
| LC25/28 | 25 | 28 |
| LC30/33 | 30 | 33 |
| LC35/38 | 35 | 38 |
| LC40/44 | 40 | 44 |
| LC45/50 | 45 | 50 |
| LC50/55 | 50 | 55 |
| LC55/60 | 55 | 60 |
| LC60/66 | 60 | 66 |
| LC70/77 | 70 | 77 |
| LC80/88 | 80 | 88 |
Tipologie di resistenza calcestruzzo
Di seguito si introducono i principali concetti legati alle diverse tipologie di resistenza che caratterizzano il calcestruzzo.
Resistenza caratteristica
La resistenza caratteristica fck rappresenta il frattile del 5%, ossia il valore al di sotto del quale ci si attende che cada solamente il 5% di tutti i provini che potrebbero essere controllati per quel calcestruzzo. In pratica il provino ha il 95% di probabilità di essere maggiorato in termini di resistenza.
La resistenza caratteristica viene ricavata statisticamente dai valori di rottura dei singoli provini.
In certe situazioni, come nel caso di precompressione, può essere appropriato determinare la resistenza a compressione del calcestruzzo prima o dopo i 28 giorni, sulla base di provini conservati in condizioni diverse da quelle prescritte nella EN 12390.
In tal caso:
fck(t) = fcm(t) – 8 (MPa) per 3 < t < 28 d
fck(t) =fck per t ≥ 28 d
dove
t è il tempo espresso in giorni;
fcm è la resistenza a compressione media.
Resistenza media a compressione del calcestruzzo
La resistenza media a compressione del calcestruzzo fcm(t) è funzione dell’età (t) e dipende dai seguenti fattori:
- tipo di cemento;
- temperatura;
- condizioni di stagionatura.
Si può stimare con le espressioni:
fcm (t) = βcc(t) fcm
βcc(t) = exp {s[1-(28/t) (1/2)]}
dove:
- fcm(t) è la resistenza media a compressione del calcestruzzo all’età di t giorni;
- fcm è la resistenza media a compressione a 28 d;
- βcc(t) è un coefficiente che dipende dall’età t del calcestruzzo;
- t è l’età del calcestruzzo in giorni;
- s è un coefficiente che dipende dal tipo di cemento:
- 0,20 per cementi di classi di resistenza CEM 42,5 R, CEM 52,5 N e CEM 52,5 R (Classe R);
- 0,25 per cementi di classi di resistenza CEM 32,5 R, CEM 42,5 N (Classe N);
- 0,38 per cementi di classe di resistenza CEM 32,5 N (Classe S).
Resistenza a trazione: fctm calcestruzzo
La resistenza a trazione del calcestruzzo è riferita alla più alta tensione raggiunta in condizioni di trazione assiale; tale resistenza si presenta molto più bassa di quella a compressione, pari a circa il 10%, e può essere determinata con varie metodologie.
Se la resistenza a trazione è determinata come resistenza a trazione per spacco, fct,sp, si può ottenere un valore approssimato della resistenza a trazione assiale, fct, mediante la seguente formula:
fct = 0,9 fct,sp
Lo sviluppo della resistenza a trazione nel tempo è fortemente influenzato dai seguenti fattori:
- maturazione;
- essiccamento;
- dimensioni degli elementi strutturali.
La resistenza a trazione fctm(t) si ottiene dalla seguente espressione:
fctm(t) = [βcc(t)]α· fctm
dove:
- α = 1 per t < 28;
- α = ²⁄₃ per t ≥ 28.
Nel calcolo di resistenza delle strutture in cls, ti suggerisco di utilizzare il software di calcolo strutturale che consente di inserire le caratteristiche utili a poter definire e calcolare le resistenze espresse in N/mm2.
Il software EdiLus ti fornirà il valore delle resistenze “di fatto” per gli elementi esistenti e “di progetto” per gli elementi di nuova costruzione in riferimento a:
- resistenza a compressione;
- resistenza a trazione;
- resistenza media a trazione per flessione.
Calcolo delle resistenze calcestruzzo con il software EdiLus
Deformazione elastica: modulo elastico calcestruzzo NTC 2018
Le deformazioni elastiche del calcestruzzo dipendono in larga parte dalla sua composizione, in particolare dagli aggregati.
Il modulo di elasticità di un calcestruzzo è funzione dei moduli di elasticità dei suoi componenti.
La variazione del modulo di elasticità nel tempo si può stimare con la seguente espressione secondo quanto sancito dall’Eurocodice 2:
Ecm(t) = [fcm(t) / fcm] 0,3 Ecm
dove:
- Ecm(t) e fcm(t) sono i valori all’età di t giorni;
- Ecm e fcm sono i valori determinati all’età di 28 giorni.
Secondo le NTC 2018, per modulo elastico istantaneo del calcestruzzo si definisce quello secante tra la tensione nulla e 0,40 fcm, determinato sulla base di apposite prove, da eseguirsi secondo la norma UNI EN 12390-13:2013.
In sede di progettazione si può assumere il valore:
Ecm = 22.000 ∙ [fcm/10]0,3 [N/mm2]
che dovrà essere ridotto del 20% in caso di utilizzo di aggregati grossi di riciclo nei limiti previsti dalla norma. Tale formula non è applicabile ai calcestruzzi maturati a vapore. Essa non è da considerarsi vincolante nell’interpretazione dei controlli sperimentali delle strutture.
Classe di resistenza calcestruzzo: tabella riassuntiva
Di seguito, si riporta una tabella riassuntiva con le varie classi di resistenza calcestruzzo e la relazione per ottenerle in maniera analitica, nello specifico si riportano i valori ottenuti applicando l’Eurocodice 2.
Classi di resistenza dei calcestruzzi | Relazione analitica / spiegazione | ||||||||||||||
| fck(MPa) | 12 | 16 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 70 | 80 | 90 | |
| fck,cube (MPa) | 15 | 20 | 25 | 30 | 37 | 45 | 50 | 55 | 60 | 67 | 75 | 85 | 95 | 105 | |
| fcm (MPa) | 20 | 24 | 28 | 33 | 38 | 43 | 48 | 53 | 58 | 63 | 68 | 78 | 88 | 98 | fcm = fck + 8 (MPa) |
| fctm (MPa) | 1,6 | 1,9 | 2,2 | 2,6 | 2,9 | 3,2 | 3,5 | 3,8 | 4,1 | 4,2 | 4,4 | 4,6 | 4,8 | 5,0 | fctm = 0,30 · fck(²⁄₃) ≤ C50/60 fctm = 2,12 · ln [1 + (fcm/10)] > C50/60 |
| fctk,0,05 (MPa) | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,5 | 2,7 | 2,9 | 3,0 | 3,1 | 3,2 | 3,4 | 3,5 | fctk,0,05 = 0,7 · fctm frattile 5% |
| fctk,0,95 (MPa) | 2,0 | 2,5 | 2,9 | 3,3 | 3,8 | 4,2 | 4,6 | 4,9 | 5,3 | 5,5 | 5,7 | 6,0 | 6,3 | 6,6 | fctk,0,95 = 1,3 · fctm frattile 95% |
| Ecm (GPa) | 27 | 29 | 30 | 31 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 41 | 42 | 44 | Ecm = 22 · [(fcm)/10]0,3 (fcm in MPa) |
Classi di resistenza calcestruzzo NTC 2018 e la Circolare 2019
Le norme tecniche per le costruzioni (NTC 2018) classificano il calcestruzzo con un doppio parametro che indica sia la resistenza caratteristica cilindrica, sia la resistenza caratteristica cubica.
La resistenza cilindrica fck viene determinata utilizzando provini cilindrici di 150 mm di diametro e 300 mm di altezza (H/D = 2); mentre la resistenza cubica Rck viene misurata su cubi di spigolo 150 mm.
Tra i due valori esiste la seguente relazione:
fck = 0,83 Rck (per H/D≥2)
La differenza tra questi due valori dipende fondamentalmente dal diverso stato tensionale che si genera nel provino a seguito delle prove di compressione, che dipende dal fatto che i provini cubici sono tozzi mentre quelli cilindrici sono snelli.
La differenza tra i valori della resistenza caratteristica cilindrica definita dall’EC2 e quella definita dalle NTC 2018 è minima.
Nella seguente tabella si riporta il confronto per i tipi di calcestruzzo più usati:
| Classe | Rck | fck | 0,83 Rck | Diff % |
| C8/10 | 10 | 8 | 8,30 | 3,75% |
| C12/15 | 15 | 12 | 12,45 | 3,75% |
| C16/20 | 20 | 16 | 16,60 | 3,75 |
| C20/25 | 25 | 20 | 20,75 | 3,75% |
| C25/30 | 30 | 25 | 24,90 | -0,40% |
| C28/35 | 35 | 28 | 29,05 | 3,75% |
| C32/40 | 40 | 32 | 33,20 | 3,75% |
| C35/45 | 45 | 35 | 37,35 | 6,71% |
| C40/50 | 50 | 40 | 41,50 | 3,75% |
| C45/55 | 55 | 45 | 45,65 | 1,44% |
| C50/60 | 60 | 50 | 49,80 | -0,40% |
Ai sensi delle NTC 2018 si possono, quindi, prendere in considerazione anche le classi di resistenza C28/35 e C32/40, non previste, invece, negli Eurocodici.
Per le classi di resistenza superiori a C45/55, la resistenza caratteristica e tutte le grandezze meccaniche e fisiche che hanno influenza sulla resistenza e durabilità del conglomerato devono essere accertate prima dell’inizio dei lavori tramite un’apposita sperimentazione preventiva e la produzione deve seguire specifiche procedure per il controllo di qualità.
Calcestruzzo c25/30 caratteristiche
Il “classico” calcestruzzo da sempre impiegato nelle costruzioni ordinarie, cioè l’Rck 300, oggi si denomina con la sigla C25/30 dove:
- la lettera C sta per “classe”;
- il numero appena di seguito a C, cioè 25, indica la resistenza cilindrica del cls;
- il numero a destra (cioè 30) indica la resistenza cubica.
Pertanto, il calcestruzzo di classe C25/30 è un calcestruzzo avente:
- resistenza caratteristica cilindrica a compressione: fck > 25 N/mm2;
- resistenza caratteristica cubica a compressione: Rck > 30 N/mm2.
La relazione tra le due grandezze è pari a 0,83.
Calcestruzzo c30/37 caratteristiche
Un calcestruzzo classificato con classe di resistenza c30/37 fa riferimento ad un calcestruzzo avente:
- resistenza caratteristica cilindrica a compressione: fck > 30 N/mm2;
- resistenza caratteristica cubica a compressione: Rck > 37 N/mm2.
Calcestruzzo c28/35 e c32/40 caratteristiche
Ai sensi delle NTC 2018 è possibile prendere in considerazione le classi di resistenza C28/35 e C32/40.
La classe di resistenza C28/35 indica un calcestruzzo avente:
- resistenza caratteristica cilindrica a compressione: fck > 28 N/mm2;
- resistenza caratteristica cubica a compressione: Rck > 35 N/mm2.
Un calcestruzzo classificato con classe di resistenza c32/40 fa riferimento ad un calcestruzzo avente:
- resistenza caratteristica cilindrica a compressione: fck > 32 N/mm2;
- resistenza caratteristica cubica a compressione: Rck > 40 N/mm2.
I calcestruzzi delle diverse classi di resistenza trovano impiego secondo la seguente tabella, fatti salvi i limiti derivanti dal rispetto della durabilità:
- C8/10 per strutture con armatura assente o di poca percentuale;
- C16/20 per strutture semplicemente armate;
- C28/35 per strutture precompresse.
| Strutture di destinazione | Classe di resistenza minima |
| Per strutture non armate o a bassa percentuale di armatura | C8/10 |
| Per strutture semplicemente armate | C16/20 |
| Per strutture precompresse | C28/35 |
Classe di resistenza calcestruzzo: calcolo della resistenza secondo la normativa italiana e l’EC2
Di seguito si riporta una tabella con tutte le espressioni e le formule da utilizzare per il calcolo delle resistenze caratteristiche secondo:
- D.M. 9 gennaio 1996;
- NTC 2008;
- NTC 2018;
- EC2 (EN);
- EC2 (appendice nazionale).
| Classe di resistenza | Normativa | Relazione analitica |
| Resistenza caratteristica | D.M. 9 gennaio 1996 | fck = 0,83 · Rck |
| NTC 2008 | fck = 0,83 · Rck | |
| NTC 2018 | fck = 0,83 · Rck | |
| EC2 (EN) | fck = (0,80 ÷ 0,83) · Rck | |
| EC2 (appendici nazionali) | fck = (0,80 ÷ 0,83) · Rck |
| Classe di resistenza | Normativa | Relazione analitica |
| Resistenza di calcolo SLU a compressione | D.M. 9 gennaio 1996 | fcd = α · (fck /γc) = 0,85 · (fck /1,6) ≅ 0,44 · Rck |
| NTC 2008 | fcd = αcc · (fck /γc) = 0,85 · (fck /1,5) ≅ 0,47 · Rck | |
| NTC 2018 | fcd = αcc · (fck /γc) = 0,85 · (fck /1,5) ≅ 0,47 · Rck | |
| EC2 (EN) | fcd = α · (fck /γc) = 0,85 · (fck /1,5) ≅ 0,45 · Rck | |
| EC2 (appendici nazionali) | fcd = α · (fck /γc) = 0,85 · (fck /1,6) ≅ 0,43 · Rck |
| Classe di resistenza | Normativa | Relazione analitica |
| Resistenza media a trazione semplice (monoassiale) | D.M. 9 gennaio 1996 | fctm [N/mm2] = 0,27 · (fck[N/mm2])2/ 3 |
| NTC 2008 | fctm [N/mm2] = 0,30 · (fck[N/mm2])2/ 3; fino a C50/60 fctm [N/mm2] = 2,12 · ln [(fck[N/mm2] + 8) /10]; oltre i C50/60 | |
| NTC 2018 | fctm [N/mm2] = 0,30 · (fck[N/mm2])2/ 3; fino a C50/60 fctm [N/mm2] = 2,12 · ln[(fck[N/mm2] + 8) /10]; oltre i C50/60 | |
| EC2 (EN) | fctm [N/mm2] = 0,30 · (fck[N/mm2])2/ 3; fino a C50/60 fctm [N/mm2] = 2,12 · ln[(fck[N/mm2] + 8) /10]; oltre i C50/60 | |
| EC2 (appendici nazionali) | fctm [N/mm2] = 0,30 · (fck[N/mm2])2/ 3 |
Come calcolare e definire la resistenza del calcestruzzo
Per calcolare e definire le resistenze dei materiali in maniera rapida ed assicurarti lo stato di integrità delle strutture, è utile far affidamento al software di calcolo strutturale EdiLus che ti consente di calcolare le resistenze dei materiali, tra cui il calcestruzzo, in maniera semplice e veloce.
Se si dispone della campagna di prove in situ sui materiali, puoi calcolare la resistenza del calcestruzzo secondo i seguenti step:
- andare nella vista Livello di Conoscenza;
- aggiungere le prove distruttive e non distruttive sui vari elementi strutturali, caratterizzandone i dati;
- selezionare un gruppo di prove e attivare il Wizard Materiali;
- scegliere il metodo di prova con cui definire le resistenze (da Carotaggi o Carotaggi+NON Distruttive);
- aggiungere il materiale all’archivio;
- assegnare il materiale agli elementi esistenti.
Come calcolare la resistenza del calcestruzzo con il software EdiLus
Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/classe-di-resistenza-calcestruzzo/
La redazione di BibLus non fornisce risposte a chiarimenti su casi specifici né offre consulenza di carattere tecnico o legale sugli argomenti trattati negli articoli.
