Le malte e i calcestruzzi alleggeriti con «ISO»

• GENERALITÀ

• I COSTITUENTI

• PREPARAZIONE DELLE MALTE E DEI CALCESTRUZZI «ISO»

• COMPOSIZIONE DELLA MISCELA DI CALCESTRUZZI LEGGERI «ISO» PER 1 MC. DI CALCESTRUZZO FINITO

• PROPRIETÀ PRINCIPALI

GENERALITÀ

L'«ISO» è un inerte leggero composto da particelle di polistirolo espanso, di elevata densità, opportunamente trattate e tali da poter essere miscelate in modo omogeneo, senza pericoli di separazione o di galleggiamento. L'«ISO» è il più leggero degli aggregati miscelabili con malta cementizia; grazie ad esso è diventata possibile la produzione industriale di calcestruzzi e malte che, oltre ad una discreta resistenza meccanica, offrono un elevato potere termoisolante, una grande leggerezza ed una estrema facilità di lavorazione, trasporto e posa ad un costo molto competitivo.
Grazie all'«ISO» si è potuti giungere alla «ultima generazione» dei calcestruzzi leggeri, superando i limiti che erano stati finora propri di tali materiali; basti pensare che sono ora utilizzate in cantiere malte «ISO» con densità fino a 200 Kg/mc.
Si tratta di materiali con caratteristiche nuove rispetto ai tradizionali, con valori di termocoibenza molto vicini a quelli degli isolanti «puri» e con caratteristiche di adesività al supporto nettamente superiori. Essi permettono di sostituire alcuni elementi costruttivi tradizionali come i massetti e gli intonaci, con una riduzione dei tempi e dei costi di lavorazione e posa ed un netto aumento della resistenza termica. Schematicamente le principali proprietà dei calcestruzzi e delle malte di «ISO» si possono così riassumere:

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I COSTITUENTI

Aggregato «ISO»
Le particelle di «ISO» si ottengono mediante espansione di polistirolo in opportune condizioni di temperatura e pressione e con apposito trattamento fisico-chimico (brevettato).
Il procedimento di espansione fornisce particelle di diametro costante, regolabile con precisione tra due e sette millimetri, con un peso in mucchio dopo la additivazione di 25-30 Kg/mc. Gli additivi assicurano un buon collegamento con la pasta cementizia, eliminando i pericoli di segregazione connessi alla miscelazione ed al trasporto di calcestruzzi leggeri, permettono l'uso dell'«ISO» come inerte per calcestruzzo spruzzato o per malte da intonaci.
Contrariamente alla maggior parte degli aggregati leggeri l'«ISO» non è igroscopico, quindi non assorbe acqua durante l'impasto e ad indurimento avvenuto. L' «ISO» è in vendita in confezioni (sacchi di polietilene) da 1/6 di mc. di volume oppure sfuso.
— 1 mc. di particelle in mucchio occupa 580-600 It. mentre il volume dei «vuoti» è di 400 litri;
— in un sacco di «ISO» da 1/6 mc. (166,6 It.), il volume reale delle particelle è di circa 100 It. mentre il volume dei «vuoti» è di circa 67 It.

Inerti aggiuntivi (eventuali)
Nei calcestruzzi «ISO» di bassa densità non si utilizzano inerti, mentre in quelli di media densità si aggiunge all'impasto una parte di sabbia vagliata (Ø max 6 mm.) come nel caso di calcestruzzi strutturali inerti con Ø max 12 mm. (con andamento granulometrico di tipo continuo).

Leganti
Sono idonei tutti i tipi di cemento, con preferenza di quelli a lenta presa per evitare il pericolo di microfessurazioni dovute ad un ritiro troppo rapido. Per intonaci si usa come legante calce eminentemente idraulica «plastica», con eventuale aggiunta di cemento portland oppure calce aerea più cemento (malta bastarda).

 Acqua
L'assorbimento d'acqua è trascurabile grazie alla struttura a celle chiuse delle particelle; ed il rapporto A/C sono inferiori ai valori usuali.

Additivi
Possono essere usati nelle miscele i comuni additivi come i fluidificanti e i riduttori dell'acqua d'impasto. È consigliabile, per i calcestruzzi strutturali, l'uso di superfluidificanti.

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PREPARAZIONE DELLE MALTE E DEI CALCESTRUZZI «ISO»

La preparazione delle miscele di malte e calcestruzzi leggeri a base di «ISO» si ottiene mediante attrezzature usualmente utilizzate per i calcestruzzi pesanti come le malte nei cantieri e nelle centrali di betonaggio.

Miscelazione e trasporto
La miscelazione si ottiene con le normali betoniere di cantiere o con autobetoniere; per piccole quantità è possibile confezionare l'impasto manualmente.
La miscelazione dei componenti del calcestruzzo o della malta leggera «ISO» nell'introduzione in betoniera è sequenziata come segue: acqua, cemento, sabbia, «ISO». La confezione avviene poi con le procedure seguite per i comuni calcestruzzi o malte. Il trasporto avviene con normali mezzi di cantiere o di centrale di betonaggio.

Sollevamento al piano di lavoro
Il sollevamento delle miscele di «ISO» può avvenire con i tradizionali mezzi di cantiere o con pompe per calcestruzzi o intonacatrici.
I calcestruzzi di «ISO» sono gli unici pompabili, con densità sino a 300 Kg/mc., senza difficoltà a distanze ed altezze che sono difficilmente raggiungibili anche con i calcestruzzi pesanti. Sono preferibili, per le densità inferiori a 700/800 Kg/mc. le pompe a depressione o di tipo squeezecrete.

Maturazione
Può essere normale o forzata e può seguire tutti i processi seguiti per i comuni calcestruzzi. È preferibile evitare, nei primi due giorni successivi al getto, un troppo rapido essiccamento del calcestruzzo leggero.

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COMPOSIZIONE DELLA MISCELA DI CALCESTRUZZI LEGGERI «ISO» PER 1 MC. DI CALCESTRUZZO FINITO

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Coibenza termica
La struttura a celle chiuse ed il gran numero di particelle «ISO» per unità di volume consentono elevati valori di isolamento termico (vedi diagramma 1).

Isolamento acustico
Con gli intonaci «ISO» si possono ottenere valori discreti di assorbimento acustico (rumori aerei), per le basse e medie frequenze (circa 20 db fino a 500 Hz con densità 600 Kg/mc.) e valori elevati per le alte frequenze (circa 50 db oltre 2000 Hz con densità 600 Kg/mc. su un pannello di 20 cm. di spessore).

Resistenze a compressione ed a trazione
Le resistenze dipendono soprattutto dalla densità del calcestruzzo e del rapporto inerti-cemento e acqua cemento. La forma sferica delle singole particelle consente la formazione di una struttura cellulare a volta e quindi resistenze discrete a compressione (vedi diagramma 2). Buona è la resistenza alla flessotrazìone (vedi diagramma 3). La costipazione non è necessaria in quanto le resistenze non la variano in modo apprezzabile.

Permeabilità al vapore e assorbimento di umidità
L' assorbimento di umidità è quasi nullo grazie alla struttura alveolare chiusa delle singole particelle espanse. La permeabilità al vapor d' acqua, alla densità 400 Kg/mc. vale 15,22 metric - perm - centimetro (certificato n. 1181) che corrisponde circa ad un λ =12.

Ritiro
Il calcestruzzo «ISO», a causa della porosità, manifesta un ritiro leggèrmente superiore rispetto al calcestruzzo di peso normale. Per densità compresa tra 300 e 700 Kg/mc. il ritiro è di 1-2 mm./M.

Dilatazione termica
Le misure del coefficiente di dilatazione lineare su provini di densità tra 500 e 600Kg/mc. forniscono valori pressoché coincidenti col calcestruzzo normale tra 0 e 20°C. (10x10) decrescenti negli intervalli 20-40°C. (6x10) e 40-80 °C.(1,3x10). La variazione totale del volume per dilatazione è quindi minore rispetto al normale calcestruzzo.

Moduli di elasticità
Con densità di 750 Kg/mc. si ottengono moduli E statici di 20.000 Kg/mc. e moduli dinamici come da tabella seguente:

Calore di idratazione e tempi di indurimento
Il calcestruzzo «ISO», per la sua bassa densità e la bassa conduttività termica, durante l'indurimento raggiunge una temperatura notevolmente più elevata rispetto ad un calcestruzzo normale ad eguale tenore di cemento.
Per questa ragione il getto di calcestruzzo «ISO» può essere fatto nella stagione invernale senza particolari precauzioni per temperature fino a -5°C e con l'aggiunta di un antigelo fino a temperature di -20°C; l'indurimento avviene in un periodo variabile tra 2 e 4 giorni. Per evitare fessurazioni dovute a un troppo rapido raffreddamento è consigliabile usare cementi a lenta presa, e in particolare per gli intonaci non eccedere nel quantitativo di legante.

Stabilità all’invecchiamento
Il calcestruzzo leggero a base di «ISO» è stabile alla decomposizione. Prove di fatica su lastre di questo materiale non hanno mostrato alcun inconveniente nelle applicazioni usuali. Solo nel getto a "vista" del calcestruzzo leggero è consigliabile proteggere lo stesso dalla esposizione permanente alle radiazioni ultraviolette mediante verniciatura a base acquosa.

Resistenza al fuoco

Le malte e i calcestruzzi di «ISO» sono ininfiammabili (certificati n. 1171 e 1180).

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