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Caratteristiche
tecniche
Composizione chimica
II costituente principale del calcestruzzo cellulare autoclavato è
la "tobermolite", un silicato di calcio idrato. È un materiale alcalino
con un valore PH di circa 11,5.
Contiene piccole quantità di sale idrosolubile. Non contiene
sostanze corrosive quali cloruri.
Stabilità dimensionale e dilatazione termica
II ciclo industriale prevede, nell'ultima fase produttiva, la
maturazione
in autoclave, il che permette la formazione di un silicato di calcio
idrato
con alto grado di cristallinità, ossia di gruppi di atomi sistemati
in posizione ordinata nello spazio.
La natura del prodotto, che ha subito, quindi, una maturazione
assolutamente
completa ed ha una composizione chimica così ordinata, determina
una grande stabilità dimensionale nei confronti delle variazioni
termoigrometriche.
Anche grandi variazioni del contenuto di umidità, ottenute peraltro
con procedimenti sperimentali forzati che non si riscontrano nell'uso
corrente
del prodotto, comportano esigue variazioni dimensionali dell'ordine di
0,033 mm/m (ritiro da essiccamento).
Il coefficiente di dilatazione termica lineare è 5x10-6 °C-1
per materiale secco, comparabile quindi ai prodotti tradizionale per
l'edilizia.
Resistenza meccanica e isolamento termico
II calcestruzzo cellulare ha una struttura porosa (micro e macropori).
L'entità della porosità è regolata dal produttore
in fase di formulazione delle materie prime e questo comporta un
controllo
della massa volumica del prodotto finale. La massa volumica è, a
sua volta, correlata con le caratteristiche tecniche. Ad esempio un suo
aumento comporta un miglioramento della resistenza meccanica, ma un
peggioramento
dell'isolamento termico.
Per poter soddisfare le esigenze legate alle applicazioni più
ricorrenti nel settore edilizio e nello stesso tempo senza correre il
rischio
di snaturare le caratteristiche che maggiormente esaltano il materiale,
vengono prodotti elementi con densità di 500 kg/mc con valori
di:
• Resistenza a compressione media sugli elementi di 3,3
N/mmq.
• Conducibilità termica su elementi e su parete finita di 0,14
W/mK
• Modulo di elasticità sui provini "E" di 2600 N/mmq.
La resistenza a trazione è circa il 20% della resistenza a
compressione.
C'è da aggiungere ancora, a proposito delle potenzialità
di questo materiale nel campo delle murature portanti, che il
calcestruzzo
cellulare è un materiale con un ottimo rapporto tra resistenza
meccanica
e peso specifico. Questa considerazione sicuramente non si può
estendere
ai prodotti tradizionali da costruzione e tale peculiarità si accentua
se il confronto viene fatto sul piano degli elementi costruttivi
finiti.
Nel caso del calcestruzzo cellulare sono avvantaggiati dal tipo di posa
in opera con sottili strati di malta collante.
Inerzia termica
Lo spostamento di fase, o sfasamento "R(H)", è il tempo che
passa fra il momento nel quale viene raggiunta la massima temperatura
della
faccia esterna di una parete irradiata dal sole e il momento del
raggiungimento
della massima temperatura della faccia interna della stessa parete. Lo
smorzamento della variazione di temperatura è il rapporto tra le
variazioni di temperatura esterna e interna di una muratura irradiata
dal
sole.
Entrambi i parametri sono funzione della massa, della conducibilità
termica, del calore specifico e dello spessore della parete.
Calcoli teorici suffragati da considerazioni sperimentali hanno
evidenziato
che una parete in cemento cellulare di spessore di 25 cm, massa
volumica
500 kg/m3 e l=0,14 W/mK ha uno sfasamento R(H)=7,21 ed uno smorzamento
di 27,86. I suddetti valori evidenziano ottime caratteristiche di
inerzia
termica ed una volta in più di comfort ambientale legato all'uso
di questo materiale.
Altra considerazione da far rilevare, a proposito del comportamento
del calcestruzzo cellulare nei riguardi dell'isolamento termico, è
che il valore sperimentale della conducibilità termica assume la
stessa entità numerica sia sull'elemento, che sulla parete finita
composta da elementi legati con malta collante. Ciò è spiegabile
in considerazione del fatto che i giunti dei blocchi sono di spessore
così
esiguo (1-1,5 mm) da rendere irrilevante la generazione del ponte
termico.
Questa, invece, si attiva nelle tecnologie tradizionali aventi bisogno
di giunti in malta di spessore pari ad almeno 15 mm.
Isolamento acustico
L'isolamento acustico è in genere fortemente influenzato dal
dettagli costruttivi. Il muro di calcestruzzo cellulare, se ben
progettato,
consente di ottenere notevoli valori per questo tipo di
isolamento.
Le ottime caratteristiche di isolamento acustico sono legate tra
l'altro
alla struttura porosa, che consente una riduzione della pressione
sonora
di oltre il 30%.
Una parete in calcestruzzo cellulare di spessore di 12,5 cm, massa
volumetrica di 500 kg/mc, a 500 Hz ha un valore di isolamento di 41 dB
ed un peso specifico superficiale di 70 kg/mq contro un valore di 40 dB
per una parete in laterizio di spessore di 12 cm intonacata, avente un
peso specifico superficiale di 160 kg/mq.
Permeabilità al vapore
La grande permeabilità al vapore del calcestruzzo cellulare
(µ=6,9), conseguenza della micro e macro porosità della struttura,
comporta grande comfort ambientale. Va premesso che, nelle condizioni
di
umidità e temperatura abituali, il flusso fluente di vapore acqueo
si muove dall'interno delle abitazioni verso l'esterno.
La grande permeabilità al vapore, oltre che in benessere e comfort
ambientale, si traduce in un migliore comportamento del prodotto dal
punto
di vista termoigrometrico, in quanto si evita la formazione di condensa
e, soprattutto, di ristagno della condensa interstiziale, che è
causa di degrado delle capacità isolanti di tutti materiali.
Resistenza al fuoco
II calcestruzzo cellulare autoclavato è un materiale da costruzione
a base di silicato di calcio ed è privo di leganti organici, per
cui, in base alla normativa vigente, gli viene attribuita la classe di
reazione al fuoco (0) zero senza alcuna prova sperimentale.
Ricordiamo che una parete si può definire resistente al fuoco
(REI) per un certo tempo 120' o 180', quando risponde positivamente ad
una specifica prova di laboratorio consistente nell'esporre una faccia
di una reale parete a fiamma libera, fino al raggiungimento sulla
suddetta
faccia di una temperatura pari a 1100°. Si verifica, poi, oltre alla
tenuta statica, il non superamento della temperatura di 150° sulla
faccia opposta, nonché l'assenza di passaggio di fumo e di
fiamma.
Una parete, in cemento cellulare non intonacata, è risultata
essere REI 120 per lo spessore 7,5 e REI 180 per lo spessore
10.
Il calcestruzzo cellulare è quindi l'unico materiale capace
di raggiungere queste prestazioni per spessori così esigui ed in
assenza di intonaco. Per avere un termine di confronto con le
tecnologie
tradizionali, basti pensare che una parete in laterizio di spessore 30
cm intonacata è REI 180.
Ecologicità
II calcestruzzo cellulare è un prodotto minerale ed ecologico
visto che, anche se portato a combustione rapida con fiamma, o lenta
senza
fiamma, non sprigiona gas nocivi alla salute dell'uomo, ma soltanto
vapore
acqueo dovuto ad un normale contenuto di umidità nel materiale,
come è riportato nei certificati di resistenza al fuoco. Inoltre,
se irradiato da raggi gamma o se inalato da gas nobili, non ha carico
radioattivo.
Resistenza al gelo
Nelle comuni applicazioni, per normali contenuti di umidità
all'interno del materiale, il calcestruzzo cellulare, anche se
sottoposto
a svariati cicli di gelo e disgelo, non presenta alcuna alterazione, il
che è confermato anche dal suo grande utilizzo nei paesi
freddi.
Altre caratteristiche tecniche
Massa volumica secca (kg/m3) 500
Resistenza media a compressione sui provini (N/mm2)
3,3
Resistenza a flessione su provini di malta collante (N/mm2)
2,95
Resistenza a compressione della malta collante (N/mm2)
6,53
Modulo di elasticità sui provini (N/mm2) 2.600
Coefficiente di dilatazione termica (m/m°C) 5x10-6
Permeabilità al vapore g/m2 giorno 200
Coefficiente di trasmissione vapor d'acqua (m) 6,99
Conducibiltà termica l=W/mK 0,14
Sfasamento R (H) 7,21
Smorzamento R 27,86
Isolamento termico K=W/mK
Parete intonacata interno sp = 5 mm esterno sp = 10 mm
SP = 15 cm 0,790
SP = 17,5 cm 0,692
SP = 20 cm 0,620
SP = 25 cm 0,505
SP = 30 cm 0,428
SP = 12 + (5 cm) + 7,5 cm (doppia fodera, blocco-aria-blocco)
0,497
Isolamento acustico a 500 hz in dB parete con intonaco base cemento
5 mm per faccia
SP = 7,5 cm 36,5
SP = 10 cm 39
SP = 12 cm 41
SP = 15 cm 44
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