iL PRESENTE ARTICOLO DESCRIVE LE CARATTERISTICHE DEI CALCRESTRUZZI LEGGERE OTTENUTI CON POLISTIRENE ESPANSO, EPS
Il presente articolo è stato estratto da un Dossier messo a punto dall’AIPE (Associazione Italiana Polistirolo Espanso) dedicato ai calcestruzzi leggeri ottenuti con l’inserimento di sfere di polistirolo espanso.
PREMESSA
Lo scopo dell’intero dossier (scaricabile a fondo della pagina web) è di sottolineare le caratteristiche di un prodotto sicuramente non nuovo per l’edilizia, ma che non ha ancora convinto completamente gli addetti ai lavori: il calcestruzzo alleggerito con sfere di polistirolo espanso.
La disinformazione e la scarsa pubblicità che ha finora avuto questo tipo di prodotto, oltre alla sua relativa “giovinezza”, ha fatto sì che nell’ambiente delle costruzioni si continuasse a prediligere l’uso di calcestruzzi alleggeriti con la più comune argilla espansa, vermiculite, pomice e simili, trascurando i vantaggi forniti dal polistirolo in termini di isolamento termico, acustico e di resistenza all’umidità. Con questo lavoro, si intende illustrare in maniera esaustiva, ma al contempo semplice, le caratteristiche principali dei calcestruzzi leggeri polistirolici, mettendole a confronto in primo luogo con quelle dei calcestruzzi tradizionali ma anche con quelle dei calcestruzzi leggeri più comuni (con argilla espansa). In questo modo speriamo di poter incuriosire e, perché no, soddisfare sia i tecnici del settore che i meno esperti.
Tralasciando la descrizione generale del calcestruzzo, si illustreranno in maniera semplice i diversi tipi di calcestruzzo leggero oggi utilizzati per poi procedere al confronto che prenderà in considerazione alcuni aspetti fondamentali per determinare l’effettiva validità del prodotto, quali densità e peso, resistenza meccanica, capacità termiche ed acustiche ed infine, per quanto possibile, costi. Attraverso l’analisi parallela delle caratteristiche fisiche e tecnologiche cercheremo di promuovere la diffusione di questi materiali a base di cemento che facilmente possono essere usati nell’edilizia anche grazie alla loro economicità, leggerezza, semplicità d’uso e durevolezza.
Inoltre, grazie al quadro completo di problematiche che cercheremo di fornire, speriamo di stimolare produttori e utenti ad approfondire maggiormente le proprie conoscenze in argomento, mediante ricerche sperimentali che ad oggi risultano molto carenti. L’esperienza ci dice che per sviluppare un nuovo materiale è assolutamente necessaria la conoscenza approfondita delle sue caratteristiche fondamentali; conoscenza che risulta ormai chiaro essere sufficiente per garantirne il successo nel campo applicativo.
I CALCESTRUZZI LEGGERI
I calcestruzzi sono ottenuti mediante la mescolanza di un legante, solitamente cemento, di acqua, che ha lo scopo di attivare il processo di idratazione e quindi l’indurimento, e di aggregati di vario genere e pezzatura.
I calcestruzzi cosiddetti leggeri si distinguono da quelli “tradizionali” per il fatto che sostituiscono in parte gli aggregati naturali, pietrisco e ghiaia, con aggregati leggeri, naturali o artificiali. Come noto, la qualità e la quantità degli inerti utilizzati può influire notevolmente sulle caratteristiche del calcestruzzo prodotto, soprattutto in termini di:
• Densità (γ)
• Resistenza meccanica (E)
• Conducibilità termica (γ)
Gli inerti si possono definire collaborativi quando le loro caratteristiche appena elencate sono simili a quelle della pasta cementizia utilizzata; se questi invece partecipano esclusivamente in termini di volume, cioè quando, E e λ sono differenti rispetto a quelli della pasta, vengono detti “virtuali”. Gli aggregati che costituiscono i calcestruzzi leggeri sono appunto di tipo virtuale.
La classificazione dei calcestruzzi viene spesso fatta in base alla loro densità; si identificano quindi quattro categorie:
Tabella 1 – classificazione dei calcestruzzi in base alla densità
TIPI DI CLS | DENSITA’ | | TIPI DI INERTI |
CLS PESANTI | 24003000 | Kg/m^3 | ad alta densità |
CSL ORDINARI | 20002400 | Kg/m^3 | tradizionali |
CLS ALLEGGERITI | 600 2000 | Kg/m^3 | leggeri (argilla espansa) |
CLS LEGGERI | 100 600 | Kg/m^3 | virtuali (polistirolo) |
Il calcestruzzo potrà comunque ritenersi leggero anche se la sua densità γ dovesse superare i 600 Kg/m^3, sempre che l’inerte utilizzato possa considerarsi di tipo virtuale.
Si può a questo punto fare un’ulteriore suddivisione di quelli che sono i calcestruzzi leggeri:
• cls cellulari
• cls polistirolici
• cls Polycem
I calcestruzzi cellulari vengono alleggeriti con l’introduzione nell’impasto di bolle d’aria, attraverso l’introduzione di aria compressa o di schiume dense durante la preparazione dell’impasto in betoniera. I calcestruzzi polistirolici sostituiscono, come suggerisce il nome, il polistirolo agli inerti classici, così come si fa normalmente anche con materiali di altra natura come argilla espansa, pomice, vermiculite che danno invece origine ai cosiddetti cls alleggeriti per via della loro massa più elevata. Questo prodotto, fin dagli anni ’60, ha dato diversi problemi ai costruttori per via dell’estrema leggerezza delle sfere di polistirolo che galleggiano sulla superficie della malta. Il problema fu risolto già negli anni ’70, grazie al trattamento delle sfere con dei tensioattivi in modo da appesantirle e renderle meglio miscelabili. I calcestruzzi Polycem consistono nella combinazione di quelli cellulari con quelli polistirolici in modo da unire la fluidità dei primi e la leggerezza dei secondi.
Ciascuno dei tre prodotti appena elencati offre caratteristiche differenti sul piano tecnologico, su quello prestazionale e su quello economico. I cls cellulari garantiscono resistenza meccanica e conducibilità termica simili a quelle dei cls polistirolici, ma, a differenza di questi ultimi che si preparano con una betoniera comune, necessitano di un macchinario apposito per la loro produzione. I Polycem, offrono una conducibilità termica molto ridotta, ma garantiscono una più limitata resistenza a compressione rispetto ai cellulari e ai polistirolici presi separatamente ed inoltre, fino a qualche anno fa, necessitavano anch’essi di un macchinario apposito per la loro preparazione. Risulta quindi difficile stabilire quale tra questi sia il migliore compromesso, anche perché in questi ultimi anni gli additivi e le schiume utilizzate si sono evolute molto velocemente.
NELL'ARTICOLO SI APROFONDISCONO POI IL TEMA DELLA PREPARAZIONE, L'ANALISI DELLE CARATTERISTICHE PRINCIPALI E I CAMPI DI IMPIEGO DI QUESTI CALCESTRUZZI
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