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Approfondimenti tecnici: Generici (9-05-2012)

Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in Sardegna

I materiali da costruzione devono essere caratterizzati, oggi più che mai, da leggerezza, stabilità, alta qualità, solidità, valori ottimali di isolamento termico, acustico e resistenza al fuoco. Nell'edilizia, abitativa e industriale, il mercato ne propone una grande varietà, ma non sempre la loro combinazione permette di avere risultati efficaci in questi termini.
Oggi però sta salendo prepotentemente alla ribalta la scelta e l'utilizzo, da parte dei costruttori più all'avanguardia, del calcestruzzo cellulare: proposto da vari marchi blasonati in diverse gamme di blocchi per divisori e murature, lastre portanti per solai e coperture, e abbinato a collanti, intonaci e primer specifici e appositamente studiati per risaltarne in misura ancora maggiore le peculiarità, tale materiale rappresenta un sistema di costruzione completo, innovativo ed ecologico.

Cos'è
Il calcestruzzo cellulare aerato autoclavato nasce nel Nord Europa nel 1924, dalla ricerca di un materiale che potesse vantare, in termini costruttivi, le caratteristiche vantaggiose del legno, quali l'isolamento termico e acustico, la solidità e la lavorabilità, ma che al contempo non presentasse gli aspetti negativi dello stesso, ovvero l'elevata combustibilità, la fragilità e la necessità di manutenzione.
Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in SardegnaE' ottenuto principalmente dalla miscelazione di quattro elementi fondamentali: sabbia silicea, calce, cemento e acqua. A tale composizione viene aggiunta una ridotta quantità di polvere di alluminio che svolge, in fase di miscelazione, la funzione di "agente espandente": nel composto ottenuto infatti la reazione di tale agente produce idrogeno, provocando così un'espansione dello stesso e lo svilupparsi al suo interno di innumerevoli cellule chiuse. Dopo aver svolto il suo ruolo, sempre in fase di produzione l'idrogeno si libera e le cellule chiuse del composto si presentano a tutti gli effetti come delle bolle d'aria al suo interno: sono queste le responsabili delle peculiarità del calcestruzzo cellulare.
Il composto viene poi tagliato e sagomato in varie forme, per ottenere diverse tipologie di prodotti con ben precise funzionalità: ad es. facilità e correttezza della messa in posa, trasporto agevolato in cantiere, possibilità di utilizzo in strutture intelaiate/portanti, ecc.. Gli elementi ottenuti, nella fase finale, vengono essiccati a livelli di temperatura e pressione idonei. E' molto interessante notare come l'intero processo produttivo sia bio-compatibile, in quanto non sono utilizzate sostanze pericolose per l'ambiente e gli scarti di lavorazione vengono totalmente reimpiegati in qualità di inermi, nell'alleggerimento di altri componenti edilizi, ecc..

Le case produttrici propongono un'ampia varietà di elementi costruttivi in calcestruzzo cellulare: quelli fondamentali sono i cosiddetti blocchi, realizzati in diverse dimensioni e densità (si può arrivare fino a 800 kg/m3) per venire incontro a qualsiasi esigenza progettuale. I blocchi possono presentarsi con tagli squadrati, con fianchi a incastro maschio/femmina per una messa in posa corretta e molto veloce, con maniglie che ne agevolano il trasporto, con fori per il passaggio di sistemi di irrigidimento utili nella realizzazione di pareti portanti o strutture intelaiate. Vengono prodotti inoltre elementi quali lastre di copertura, tavelle, lastrine, velette, architravi, blocchi con sezioni ad U, armati e non a seconda degli usi, ecc.: un edificio può essere progettato e realizzato utilizzando unicamente elementi in calcestruzzo cellulare, senza alcun limite.
Tutti gli elementi sono caratterizzati, grazie alla densità del calcestruzzo cellulare, da solidità e omogeneità: ciò ne raccomanda l'utilizzo anche nelle zone sismiche a rischio più alto, secondo le normative vigenti.

Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in Sardegna Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in SardegnaCalcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in Sardegna

Caratteristiche tecniche
Tramite i sistemi costruttivi in calcestruzzo cellulare, i progettisti e i costruttori più aggiornati, abbandonando in maniera definitiva criteri di edificazione e materiali ormai anacronistici e dannosi per l'ambiente, oltre che di minor durata, sono in grado di realizzare un intero edificio, e non è più necessario dover ricorrere a materiali appositi per l'isolamento termico e acustico: grazie alla struttura cellulare infatti i valori di inerzia termica sono molto elevati, e l'unica operazione prevista dopo la posa dei blocchi è quella dell'intonaco di finitura. I blocchi, monolitici e autoportanti, sono adatti a qualsiasi impiego, resistenti a gelo e fuoco, facili da mettere in posa grazie alla loro forma e dimensioni costanti. Le microcavità - bolle d'aria - descritte in precedenza non garantiscono soltanto leggerezza, ma anche elevata porosità: i vantaggi più evidenti sono, oltre alla manegevolezza, l'isolamento termico - riduzione al minimo degli sbalzi di temperatura e ampia capacità di accumulo di calore - e l'isolamento acustico, per un confort degli ambienti interni senza eguali.
In particolare, le strutture realizzate in calcestruzzo cellulare limitano fortemente le dispersioni termiche nei mesi freddi, così come l'ingresso di calore in quelli estivi: ad esempio, una muratura realizzata con blocchi di 30 cm. di spessore presenta una trasmittanza termica di 0,30 W/m2 K, valore che si riduce ulteriormente con blocchi di maggior spessore. Il potere fonoisolante Rw presenta risultati attestati sui 50-54 dB. Valori che rispettano le novità normative più stringenti nella classificazione degli edifici.

La struttura porosa presenta tra gli altri anche due caratteristiche molto importanti:

  • il ridotto coefficiente di resistenza al passaggio di vapore acqueo, ovvero il materiale agevola la migrazione dell'umidità verso l'esterno, bloccando la formazione di condensa e muffe anche negli ambienti più umidi;
  • la sua composizione minerale e inorganica, che lo rendono completamente incombustible con una resistanza al fuoco REI 180.

E' poi da annoverare la facilità di lavorazione, che unita all'elevata leggerezza permette di ridurre in maniera sensibile i tempi di messa in posa e, di conseguenza, i costi di costruzione.

Diverse tipologie di elementi per la messa in posa e le armature di rinforzo
Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in SardegnaLe diverse case produttrici, nella concezione di sistemi costruttivi basati sull'utilizzo del calcestruzzo cellulare, hanno previsto anche un'ampia e completa gamma di materiali di finitura e di attrezzature che, tramite una messa in posa veloce e semplice, fanno decisamente ridurre i tempi delle operazioni di cantiere, con conseguenti riduzioni sensibili dei costi di edificazione.

Per la posa dei blocchi vengono utilizzate malte classificate M5 (norma EN 998-2; resistenza a compressione: 8-10 N/mm2; resistenza a taglio: 0,3 N/mm2). La preparazione è quella classica con miscelatore a tazza o trapano munito di frusta; non sono necessari altri leganti. Le malte apposite sono studiate in maniera specifica per l'impiego con il calcestruzzo cellulare, possiedono elevate proprietà plastiche e di lavorabilità, oltre che di ritenzione idrica che evitano la disidratazione dell'impasto; sono malte a prestazioni garantite da controlli qualità con standard molto elevati, e il loro utilizzo è possibile anche con elementi di grandi dimensioni.

Tra le attrezzature, a parte il miscelatore già menzionato, vengono fornite cazzuole lisce o dentate di dimensioni simili ai blocchi (per una maggiore precisione), strumenti per il taglio degli elementi (sega manuale/a nastro con modelli adatti alle diverse densità dei blocchi, squadri metallici per tagli su piani rettilinei), pialle livellatrici, martelli di gomma per il posizionamento, attrezzi scanalatori e foranti per la tracciatura degli impianti, ecc..

In fase di approntamento del cantiere è necessario definire le zone di deposito dei pallet dei materiali nei pressi delle aree di lavoro, sistemando il materiale secondo l'ordine di impiego e le necessità costruttive in funzione della tipologia dei blocchi. Ovviamente tutte le lavorazioni del cantiere devono avvenire a regola d'arte.
Il primo filare di blocchi va posato su uno strato di malta di livellamento (calce idraulica e cemento), che sarà isolato in caso di appoggio diretto a fondazioni o solai di scantinati tramite materiale impermeabile. I blocchi, per la migliore adesione tramite il collante, devono essere puliti ed eventualmente inumiditi se in precedenza esposti al sole, ma senza eccessi di impregnazione. La posa corretta si ottiene aspettando l'indurimento della malta prima della sovrapposizione di numerose file; le murature, realizzate a giunti verticali sfalsati tra 1/3 - 2/3 dei blocchi, devono essere ovviamente protette dalle intemperie durante l'attesa del completamento delle fasi di presa e indurimento del collante. Tramite appositi cazzuola e martello di gomma si ottengono assetti regolari e giunti sottili, mentre si può se necessario spianare e correggere eventuali fuori piombo utilizzando specifiche pialle livellatrici o dentate, senza aumentare lo spessore della malta e controllando verticalità e planarità tramite livella a bolla e filo a piombo. Nelle zone di contatto con pilastri, travi e solari è indispensabile realizzare giunti tecnici di ca. 2 centimetri tramite schiume poliuretaniche a elasticità permanente.
Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in SardegnaI blocchi sono estramemente lavorabili: tramite vari strumenti (ad es. scanalatrici manuali/elettriche, raschietti, frese, ecc.) si possono eseguire in maniera semplice, precisa ed estramente veloce tagli e sagomature per la realizzazione di tracce per gli impianti elettrici, telefonici, idraulici, senza spreco di materiale e con la possibilità di ripristinare le superfici tramite le malte usuali.

I primi elementi da cui partire nella posa, se sono previsti irrigidimenti verticali, sono i pilastri integrati alla muratura ad ogni angolo. In questo caso i blocchi si possono presentare con fori asimetrici a diametro variabile per una posa a incrocio e conseguente sovrapposizione degli alloggiamenti, in modo da conservare un assetto sfalsato. Generalmente vengono approntati ferri di ripresa negli irrigidimenti dal cordolo perimetrale di solaio/fondazione, inglobati nel successivo getto di calcestruzzo insieme alle armature dei pilastri.
Sono previsti anche architravi di porte e finestre, corree e irrigidimenti orizzontali, tramite appositi blocchi scanalati in modo da accogliere armature longitudinali.
Sistemate le armature nelle cavità, queste vengono colmate con getto di calcestruzzo in modo da procedere con la realizzazione dell'eventuale piano e l'innalzamento delle murature. Com'è logico supporre, sono previsti in questo caso anche gli irrigidimenti orizzontali da sottoporre a davanzali di vani finestre, o come rinforzo in pareti di tamponamento.

Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in SardegnaAnche per i solai sono previsti degli elementi in calcestruzzo cellulare: infatti il mercato offre lastre tradizionali o armate, la cui posa avviene a secco sui muri portanti esterni e interni secondo progetto, e non richiede putellamenti intermedi. Le stesse vanno serrate tra loro tramite apposite pinze.
Nella realizzazione dei solai, di norma, oltre alla creazione di cinture di tavelle in calcestruzzo cellulare, è possibile collegare la rete elettrosaldata di armatura nei componenti sovrastanti la chiusura orizzontale, oltre che i ferri di armatura longitudinali e quelli proveniente dai pilastri di irrigidimento verticali inseriti nelle murature portanti: questo per ottenere, nellle zone a rischio sismico, la corretta trasmissione e distribuzione delle forze tra i vari elementi sviluppati in verticale.

Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in Sardegna

Finitura a intonaco
Calcestruzzo cellulare: il futuro dell'edilizia in SardegnaGrazie alle caratteristiche dei blocchi e al ridotto spessore dei giunti, i tempi per le operazioni di intonaco si riducono notevolmente, non essendo necessario rinzaffare per uniformare le superfici ed essendo sufficiente eliminare tramite pialla dentata o frattazzo abrasivo tutte le irregolarità e le imperfezioni di posa.
L'applicazione dell'intonaco avviene tramite due strati come da procedure standard, con eventuale raffreddamento delle superfici esposte al sole: la muratura deve risultare abbastanza asciutta, e ovviamente è preferibile non intervenire a basse temperature o in caso di insolazione del paramento, ed eventualmente proteggendo lo stesso per la prevenzione di essiccazioni troppo rapide.
Per gli esterni lo spessore minimo complessivo consigliato è di 15mm, mentre è di 10 quello per gli interni.
Le reti portaintonaco in fibra di vetro eviteranno eventuali cavillature nei punti di congiunzione tra materiali diversi, o comunque in tutti i punti in cui le sollecitazioni meccaniche si presentano in modo differenziato.
Gli intonaci, una volta asciutti, possono essere tinteggiati o rivestiti con rasanti colorati traspiranti a spessore sottile, anche tradizionali; per la posa delle piastrelle non è necessario stendere intonaci di livellamento, essendo sufficiente utilizzare un adesivo a strato sottile.
Si sottolinea che è caldamente raccomandato, per la migliore e più efficiente realizzazione, l'utilizzo di intonaci idonei: questi sono solitamente dei premiscelati a base di calce idraulica, cemento e inerti di granulometrie adatte a seconda della stesura su interni o esterni, con additivi specifici che garantiscono ulteriormente ottime prestazioni di traspirabilità, elasticità, adesione e ritenzione idrica. La formulazione dei premiscelati è studiata anche in modo da ottenere un basso modulo elastico e una resistenza a compressione ideale, per la completa compatibilità con le strutture murarie anche in caso di movimenti differenziali, oltre a caratteristiche di idrorepellenza e basso assorbimento capillare. Inoltre viene garantita un'alta permeabilità al vapore, caratteristica che previene eventuali condense.

In Sardegna
Nella nostra regione l'utilizzo dei sistemi costruttivi in calcestruzzo cellulare nelle varie tipologie di edificazione è altamente raccomandato: banalmente, è il clima dell'isola, caratterizzato da escursioni termiche particolari e valori di umidità che influiscono notevolmente nelle percezioni metereologiche, che ne esalta in modo sensibile le caratteristiche positive di inerzia termica e traspirabilità. Gli edifici saranno protetti dal freddo nei mesi invernali e conserveranno al contempo il calore al loro interno, e tale caratteristica è rafforzata dal fatto che l'umidità degli interni sarà forzata verso l'esterno. E nei mesi estivi, più afosi, il principio è analogo.

Tutto questo, come è facile intuire, presuppone anche un effettivo risparmio: non solo la maggiore leggerezza significa tempi di costruzione ridotti e aumento della produttività dei cantieri, ma non è necessario spendere in modo eccessivo per la climatizzazione degli edifici che, se progettati con capacità e competenza, possono diventare - energeticamente parlando - dei cosiddetti edifici passivi.

 

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