Dall’autocostruzione, all’autorecupero, dalla maneggevolezza e rapidità per la posa in opera che abbattono i costi per la mano d’opera, fino alle sue caratteristiche ecologiche: questi e tanti altri sono i pregi del materiale che va sotto il nome di calcestruzzo aerato (o cellulare) autoclavato e che da qualche anno sta prendendo piede nel mondo dell’edilizia per soppiantare i componenti ritenuti ormai inadatti a soddisfare le esigenze di comfort, sicurezza e durabilità.
Eco cemento: l'analisi del ciclo di vita valutarne la sostenibilià
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Il calcestruzzo aerato (o cellulare) autoclavato ( Autoclaved Aerated Concrete - AAC) è un materiale da costruzione preconfezionato i cui componenti principali sono:
- sabbia silicea
- cemento Portland
- ossido di calcio
- acqua
A differenza dei calcestruzzi di più comune impiego, per la realizzazione del calcestruzzo aerato autoclavato non vengono usati inerti di dimensioni superiori alla sabbia.
La realizzazione dei blocchi di calcestruzzo aerato autoclavato
Alla sabbia macinata a umido viene unita calce e cemento ottenendo un impasto fluido che viene miscelato con acqua e colato in forme metalliche dove avvengono le reazioni chimiche che conferiscono al composto la caratteristica porosità.
Ci sono diversi modi di creare i fori nel calcestruzzo cellulare.
- Il primo metodo consiste nel mischiare all'impasto della schiuma.
- Un secondo modo per rendere calcestruzzo cellulare è quello di utilizzare polistirolo espanso (EPS).
- Un terzo modo per fare le bolle d'aria necessarie per il calcestruzzo cellulare è di usare una polvere di alluminio tra il 5% e l'8% del volume, in funzione della densità desiderata.
Queste sostanze reagiscono con la miscela producendo piccole bolle di idrogeno che crea i pori.
Quando il materiale raggiunge una consistenza solida il processo di lievitazione si interrompe da solo, i vuoti si formano nel volume di materiale e l'idrogeno viene rilasciato nell'atmosfera e sostituito da aria (isolante termico naturale per eccellenza).
Il materiale, ancora duttile, viene tagliato in blocchi, pannelli, pezzi vari, e poi chiuso in un'autoclave per 11-12 ore.
Durante il processo di maturazione a vapore saturo la temperatura all’interno delle autoclavi raggiunge i 190 °C e la pressione varia tra gli 8 ed i 12 bar. La sabbia di quarzo reagisce con l'idrossido di calcio e forma calcio silicato idrato, che conferisce al materiale le sue caratteristiche meccaniche.
I componenti in calcestruzzo aerato (o cellulare) autoclavato sono pronti!
I principali vantaggi nell’uso del calcestruzzo aerato autoclavato
Resistente e leggero
I blocchi di calcestruzzo aerato autoclavato sono resistenti e leggeri, si sollevano e possono essere posati in opera in maniera semplice. Il prodotto finale è composto solo del 20-30 % di materiale solido; il restante 70-80% del volume sono macroporosità visibili a occhio nudo e microporosità visibili al microscopio.
Precisione e semplicità nella posa in opera
Grazie alla precisione dimensionale dei blocchi (+/- 1 mm) e all’omogeneità del materiale, la messa in opera ha dei risvolti positivi. Innanzi tutto la riduzione dell’impiego degli intonaci e poi la garanzia di completa aderenza fra i blocchi con i diversi collanti che possono essere impiegati.
Va da sé che il risultato costruttivo sarà migliore con una superiore prestazione della muratura sotto carico.
La posa in opera è più rapida, fino al 30% in meno rispetto ai sistemi tradizionali e la facilità di taglio dei blocchi, permette di creare direttamente in cantiere pezzi speciali, trecce per il passaggio di impianti e quant’altro senza sprechi di costi.
Isolamento acustico e termico
Il calcestruzzo aerato autoclavato assemblato in componenti edili non è soggetto alla problematica dei ponti acustici, questo grazie sia alla porosità della struttura cellulare del materiale che alla possibilità di essere posato con giunti sottili tra i blocchi.
Inoltre le pareti in calcestruzzo aerato autoclavato limitano la spesa energetica grazie alla sua capacità di isolante termico.
Permeabilità all'acqua
Il calcestruzzo cellulare è ottimale per applicazioni in cui è necessario un drenaggio. È in grado di ridurre i carichi senza interrompere o deviare il deflusso naturale delle acque.
Resistenza al fuoco
Il calcestruzzo aerato autoclavato è un materiale minerale ma incombustibile (Euroclasse di reazione al fuoco A1 - secondo D.M. 10/03/05), altamente resistente al fuoco e che non rilascia fumi tossici.
Queste caratteristiche fisiche lo rendono ideale per la realizzazione di pareti tagliafuoco e, tra i suoi numerosi campi d’impiego vi è quello di essere usato per le pareti dei forni di prova di laboratori che rilasciano le certificazioni di resistenza al fuoco.
Rispondenza alle esigenze richieste in zona sismica
Esistono in commercio anche blocchi portanti in calcestruzzo cellulare autoclavato che soddisfano i requisiti minimi di resistenza espressi dal D.M. 14/01/08 per le zone sismiche 1-2-3, grazie ad una resistenza caratteristica a compressione del blocco superiore a 5 MPa ed al profilo liscio per l'incollaggio del giunto verticale. Tali blocchi sono caratterizzati da valori limitati di massa volumica e di modulo elastico; inoltre contribuiscono a limitare le azioni sismiche, e possiedono valori elevati di resistenza a compressione e a taglio.
Sostenibilità ambientale
Il calcestruzzo cellulare autoclavato è un materiale da costruzione ad alta sostenibilità ambientale perché:
- essendo realizzato con materie prime diffuse in natura è non tossico;
- per ottenere 1 volume di materiale basta solo il 20% di materie prime;
- per la sua produzione serve un basso consumo di energia, senza emissioni nocive nell’atmosfera e senza rifiuti liquidi e solidi;
- la sua leggerezza riduce l’inquinamento nella fase di trasporto;
- le sue caratteristiche isolanti contribuiscono a ridurre i consumi;
- durante la fase di demolizione di un edificio il c.c.a. può essere riciclato fino al 100%.
I tipi di blocco in calcestruzzo aerato (o cellulare) autoclavato
- Blocchi per murature portanti;
- Blocchi per murature di tamponamento;
- Blocchi e tavelle per partizioni interne;
- Tavelle per fodere e contropareti;
- Elementi scanalati;
- Blocchi-cassero per l’alloggiamento di armature (Con le canalette ad U si possono realizzare architravi armate e cordoli di irrigidimento orizzontale);
- Blocchi forati per l'irrigidimento verticale (con l’inserimento di opportuna armatura, consentono di realizzare irrigidimenti verticali all’interno della muratura a scomparsa o pilastrini che sostengono portoni antincendio o basculanti);
- Pannellini armati (impiegati come architravi per porte e finestre).
Le normative di riferimento per l'utilizzo dei blocchi in calcestruzzo aerato
A proposito di questi componenti edilizi in calcestruzzo aerato (o cellulare) autoclavato riportiamo le normative di riferimento cui essi devono rispondere per essere considerati idonei all’utilizzo.
- UNI EN 680:1995 AAC – Determinazione del ritiro da essicamento.
- UNI EN 771-4:2002 Specifica per elementi di muratura – Parte 4: Elementi di muratura di calcestruzzo aereato autoclavato.
- UNI EN 772-1:2002 Metodi di prova per elementi di muratura. Determinazione della resistenza a compressione.
- UNI EN 772-10:2001 Metodi di prova per elementi di muratura. Determinazione del contenuto di umidità in elementi di muratura in silicato di calcio e in calcestruzzo aereato autoclavato.
- UNI EN 772-13:2002 Metodi di prova per elementi di muratura. Determinazione della massa volumica a secco assoluta e della massa volumica a secco apparente degli elementi di muratura.
- D.M.LL.PP. 20/11/1987 Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento.
- Eurocodice 6 Progettazione delle strutture di muratura.