Il calcestruzzo cellulare fa parte della categoria dei
“calcestruzzi leggeri” ed è un particolare tipo di calcestruzzo
utilizzato nel settore delle costruzioni apprezzato per le sue caratteristiche
di leggerezza e resistenza e le particolari doti di isolamento termico e
acustico.
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| Calcestruzzo cellulare (foto di Pexels – Fonte: pixabay.com) |
Manufatti di calcestruzzo
Il calcestruzzo è largamente utilizzato nella
prefabbricazione di manufatti di uso comune in edilizia, consentendo in
genere soluzioni economiche e di facile esecuzione.
Caratteristiche comuni di tutti i
manufatti di calcestruzzo
sono la resistenza meccanica e la resistenza agli agenti atmosferici, che ne
consentono l’impiego in opere esterne o interrate, senza necessità di
protezione e con una riduzione al minimo dei
problemi di manutenzione. Esigenze di ordine tecnico ed economico hanno
spinto alla ricerca di manufatti che costituissero un’alternativa ai
tradizionali mattoni e blocchi di laterizio nella realizzazione delle murature
di edifici.
Sono nati così tra i vari tipi di manufatti anche i
blocchi di calcestruzzo cellulare. Questi blocchi sono quasi
esclusivamente utilizzati nel caso di pareti non portanti, anche se potrebbero
assumere una funzione portante in elementi poco sollecitati.
Cos’è il calcestruzzo cellulare
Il calcestruzzo cellulare è un particolare tipo di
calcestruzzo leggero, chiamato così perchè all’interno della sua massa
sono presenti delle piccole bolle d’aria indipendenti e non comunicanti tra
loro che lo rendono particolarmente leggero e con proprietà isolanti. La massa
del calcestruzzo cellulare grazie alla conformazione delle
bolle d’aria assume una struttura cellulare come se fosse una
spugna.
Il calcestruzzo cellulare viene utilizzato in edilizia proprio per il
suo peso ridotto e l’elevato potere isolante. Viene prodotto principalmente
sotto forma di elementi prefabbricati (blocchi) per realizzare pareti e
murature. Questo materiale oltre ad essere inorganico, è anche non
decomponibile e non combustibile quindi ideale per essere utilizzato in tutte
quelle situazioni in cui è necessario avere protezione contro il fuoco. I
vuoti presenti all’interno della massa porosa del calcestruzzo cellulare oltre
a conferire buone capacità di isolamento termico sono ideali anche per
l’isolamento acustico.
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Reazione al fuoco dei materiali
Come si ottiene il calcestruzzo cellulare
Il calcestruzzo cellulare (detto anche cemento cellulare) è un prodotto
caratterizzato da una massa porosa molto leggera e con una discreta
resistenza meccanica. In questo modo si ottengono prodotti dotati di massa
volumica molto contenuta (tipo 500 kg/mc), e di bassa conduttività termica
(variabile da 0,15 a 0,24 W/(m x k).
La formazione delle bolle che conferiscono la struttura cellulare e una
massa porosa si ottiene attraverso due procedimenti diversi, cioè attraverso
una reazione chimica oppure con l’introduzione diretta di ara.
La reazione chimica può essere ottenuta con vari procedimenti, di cui
evidenziamo questi:
- impasto di calce viva, sabbia e acqua, addizionato con polvere di alluminio
che combinandosi con altri elementi, genera bollicine di gas nella massa del
materiale; - impasto di
malta cementizia, miscelata con schiume preformate e stabilizzate con catalizzatori; - impasto di malte con leganti particolari e di sabbia silicea, sottoposto a
uno speciale trattamento in autoclave che conferisce stabilità e leggerezza
al materiale.
Un altro modo per realizzare la struttura porosa del calcestruzzo cellulare è
l’introduzione di aria dall’esterno con una schiuma preformata e
miscelatori ad alta velocità.
Il primo metodo viene utilizzato in stabilimento per la realizzazione di
manufatti prefabbricati, mentre il secondo metodo viene utilizzato nei
calcestruzzi cellulari realizzati in opera, come ad esempio per la
realizzazione di sottofondi isolanti di pavimenti, di pendenze delle
terrazze oppure nei casi in cui sono richieste un peso ridotto, un’elevata
resistenza a compressione e un buon effetto isolante.
Principali vantaggi e svantaggi del cemento cellulare
Se dovessimo confrontare un metro cubo di calcestruzzo cellulare (leggero) e
un metro cubo di calcestruzzo normale il calcestruzzo leggero ha un
costo nettamente superiore. Il costo maggiore è dovuto essenzialmente al
maggior costo di produzione visto le varie lavorazioni e la difficoltà di
approvvigionamento degli inerti leggeri.
Anche se questo potrebbe essere un grosso svantaggio in realtà il peso
inferiore rispetto al calcestruzzo tradizionale permette di facilitare il
trasporto e ridurre i carichi permanenti sulla struttura portante,
permettendo così di ridurre la sezione degli elementi strutturali. Il
peso minore e la un minor peso della struttura portante consente inoltre di
costruire su terreni di scarsa portanza e non obbliga a realizzare complesse e
costose opere di fondazione. Ancora il peso minore consente tra
l’altro, a parità di pressione trasmessa al terreno, di costruire edifici più
alti e avere così maggiore superficie abitabile.
Il calcestruzzo cellulare resiste anche molto bene ai movimenti tellurici e a
parità di sezione consente di avere una
diminuzione dell’armatura metallica riducendo nettamente i costi.
Quindi ricapitolando lo svantaggio del costo iniziale maggiore è compensato
poi da tutta una serie di altri fattori a catena che sono alquanto
positivi.
Caratteristiche cemento cellulare
Abbiamo visto cos’è il cemento cellulare e come si ottiene. Ora vediamo quali
sono le principali caratteristiche di questo materiale:
- Isolamento termico: la presenza delle bolle conferisce a questo
materiale elevate capacità di isolamento termico considerando la struttura
della sua massa. Più elevata è la sua massa e maggiore sarà la sua capacità
di isolare e viceversa. Al contrario se il materiale contiene umidità
l’isolamento termico si riduce drasticamente; - Isolamento acustico: non è elevatissimo perchè è proporzionale alla
massa. E’ la struttura cellulare a celle chiuse che consentono a questo
materiale di essere maggiormente isolante rispetto ad altri manufatti
tradizionali; - Resistenza al gelo e al fuoco: si comporta molto bene si con il fuoco
ma anche con l’acqua in quanto la massa assorbe lentamente l’acqua e non ha
fenomeni di capillarità; - Massa volumica e resistenza a compressione: la resistenza a
compressione è direttamente proporzionale al peso e quindi maggiore è il
peso e maggiore è la sua resistenza. - Variazioni volumetriche: uno dei difetti di questo materiale è
proprio caratterizzato dal ritiro idraulico e e dalla dilatazione termica
che producono delle variazioni del volume e questo potrebbe provocare delle
fessurazioni. La stagionatura in autoclave però è in grado di ridurre e
limitare tale fenomeno.
Blocchi di calcestruzzo cellulare: posa in opera
La posa in opera dei blocchi per muratura avviene con uno strato di
collante speciale, steso con una cazzuola a bordi dentati, in modo da formare
giunti di spessore ridotto a circa 1 mm. Le pareti interne ed esterne possono
essere rifinite con
intonaco tradizionale oppure con intonaci speciali in genere forniti dal produttore. Altra
caratteristica molto importante, oltre a quelle già dette, è la lavorabilità:
il materiale infatti è facilmente segabile e fresabile ad esempio per
realizzare le
opere murarie e le tracce per gli impianti. Esistono in commercio manufatti di calcestruzzo
cellulare in forma di blocchi di svariate dimensioni, adatti a impieghi
costruttivi specifici, quali pareti interne normali e resistenti al fuoco,
pareti perimetrali e di tamponamento, etc.
La posa in opera dei blocchi in calcestruzzo cellulare comporta anche
una minore incidenza della manodopera, rispetto ai mattoni e ai blocchi di
laterizio tradizionali, velocizzando i tempi e riducendo i costi.
