Ogni edificio può essere considerato come un organismo, una struttura, vale a dire un complesso di rapporti fra le varie parti che lo compongono, fra loro, all’interno dell’edificio stesso, e con l’ambiente in cui questo si inserisce.
Lavori di adeguamento alle norme di sicurezza di cui al D.Lvo 626/94 dell’Istituto Tecnico “P. Scarcerle”, situato a Padova.
I lavori riguardano l’intero complesso scolastico e l’area di pertinenza e concernono principalmente la messa a norma di tutti gli impianti, la modifica delle vie di fuga in caso di sinistro, la compartimentazione dei locali ove vengono usati o custoditi materiali pericolosi.
Una faccia diversa per ogni occasione
I componenti di conglomerato vibrocompresso sono in piena espansione nel settore edile. A favorirne la sempre più intensa applicazione nelle realizzazioni di architettura contemporanea sono due punti forti: efficienza in esercizio e ingegnosità delle possibili applicazioni.
Nati con l’obiettivo di mettere a disposizione del mercato un “mattone” economico che portasse in sé le caratteristiche del calcestruzzo integrate ai vantaggi della produzione industriale, i blocchi vibrocompressi hanno ora un ruolo di primo piano nella caratterizzazione di molta parte del paesaggio di nuova edificazione.
Una diffusione incrementata dal crescente affinamento estetico di cui il prodotto è stato oggetto negli anni più recenti, proponendosi in molteplici formati abbinabili ad altrettante finiture, materiche e cromatiche.
Gli apprezzabili vantaggi offerti a ogni livello del processo di costruzione del manufatto edilizio, dalla progettazione alla messa in esercizio, alla manutenzione, comportano tuttavia un rischio: quello di uniformare l’ambiente edificato dando luogo a una presenza generalizzata del vibrocompresso.
Infatti, il materiale, pur nelle tante varianti in cui è proposto, non è ancora in grado di qualificarsi come fortemente differenziato e dunque il costruito cui dà vita tende ancora a comunicare un effetto di omologazione. Sarà senz’altro il superamento di questo limite uno degli obiettivi che le case produttrici andranno a perseguire nel prossimo futuro, con l’aiuto della straordinaria creatività del mondo della progettazione architettonica.
Versatili e resistenti.
I blocchi di calcestruzzo precompresso hanno trovato le loro prime applicazioni nel campo dei manufatti industriali, in sostituzione del laterizio, grazie soprattutto ai minori costi e alla maggiore resa esecutiva, per la realizzazione di murature portanti, di partizioni interne e pavimentazioni.
L’esordio della loro diffusione è individuabile intorno ai primi decenni del Novecento, in concomitanza con quella del calcestruzzo, nel tentativo di originare un’alternativa poco costosa ai mattoni pieni in laterizio. Erano prodotti attraverso mono-stampaggio con forme di legno o ferro: oggi, eseguiti su larga scala per mezzo di grandi blocchiere, entro le quali vengono sottoposti al trattamento di vibrocompressione, gli elementi in calcestruzzo sono ampiamente impiegati nella realizzazione di manufatti edili che rispondono alle più diverse esigenze funzionali.
La tecnologia con la quale vengono prodotti è basata sul principio della densificazione, ottenuta combinando le due azioni di vibrazione e compressione, di una miscela di cemento magro: il fine è ottenere un elemento da costruzione di forma regolare che offra alte prestazioni, omogenee in ogni punto del blocco.
Il modulo così realizzato offre requisiti fisico-meccanici costanti, garantendo la diffusione di tali elevate caratteristiche a tutto l’elemento edilizio che contribuiscono a costruire. Questa tecnologia consente la creazione di blocchi ad hoc, offrendo la possibilità di modificare il mix design (proporzioni, rapporto acqua/cemento) del calcestruzzo impiegato nel sistema di produzione.
Alleggerito è bello
L’esigenza di alleggerire i manufatti cementizi matura nel secondo dopoguerra e interessa anche la produzione dei blocchi creando fin da allora elementi dotati di maggiori prestazioni, dovute all’impiego di aggregati leggeri nella composizione della malta di base.
I blocchi vengono classificati in base alle caratteristiche e al tipo di aggregato utilizzato. I gruppi di blocchi alleggeriti sono due: quelli in cui la riduzione di peso deriva dalla presenza di prodotti minerali, e quelli in cui sono presenti prodotti sintetici.
Al primo gruppo appartengono i diffusissimi elementi con argilla espansa, addizionata in granuli al calcestruzzo; la granulometria dell’argilla (compatibile con le dimensioni dei setti del blocco) e la sua fisiologia (guscio esterno duro, struttura interna cellulare clinkerizzata) fanno di questo materiale il partner ideale del calcestruzzo per il favorevole rapporto resistenza/peso che deriva dall’abbinamento.
Le tipologie di blocchi alleggeriti oggi diffuse sono diverse. Tra i blocchi a cassero per fondazioni, i più utilizzati hanno dimensioni variabili fra 25x20x50 cm e 30x20x50 cm, sono posati a secco fino all’altezza determinata dal progetto.
Cavi internamente, sono riempiti dall’alto con un getto di calcestruzzo che definisce la capacità portante dell’elemento. I blocchi per muratura possono essere finiti a intonaco, non denunciati all’esterno da alcuna particolarità, oppure rivestiti con blocchi vibrocompressi facciavista, dimensionalmente impostati sul modulo di 50 -60 cmcon varie forme.
Si distinguono in elementi pieni, destinati alla realizzazione di barriere al rumore, al fuoco e per la costruzione di murature portanti di edifici multipiano, elementi multicamera, per partizioni interne, leggeri e con particolari proprietà isolanti, elementi per costruzioni antisismiche, con forature limitate e buone caratteristiche di resistenza.
I blocchi facciavista sono contraddistinti dalla faccia esterna dotata di diverse texture e finiture superficiali e cromatiche. Tre i tipi di trattamento della superficie: quella tradizionale appena lisciata, che mantiene a vista la composizione originaria del blocco; quella levigata che ne costituisce l’ulteriore affinamento tramite politura; quella slittata a imitazione della pietra da spacco.
Dal punto di vista formale, la ricerca delle aziende oggi punta soprattutto sulla proposta di gamme cromatiche sempre più accattivanti e di grafie geometriche che incrementano la versatilità dei blocchi anche sul piano architettonico. I blocchi a incastro hanno pareti esterne laterali di accostamento munite di incastro, che eliminano la necessità di interposizione di malta; questo permette di ottimizzare le prestazioni del blocco, soprattutto quelle di isolamento termico (eliminazione dei ponti termici).
I blocchi alleggeriti con materiali sintetici sono generalmente di grandi dimensioni e sono composti di calcestruzzo addizionato con perle di polistirene. La loro fabbricazione richiede notevoli cautele, data la difficoltà di omogeneizzazione causata dalla tendenza al galleggiamento del polistirene.
Dal punto di vista prestazionale l’accoppiamento di blocchi da intonaco e blocchi facciavista varia il comportamento dell’elemento murario composto: per questa ragione alcuni produttori hanno creato veri e propri sistemi costruttivi integrati atti a rispondere al maggior numero possibile di esigenze.
Semplicità e prestazioni.
Il requisito prestazionale che più di tutti ha determinato il successo di questi prodotti edili, è l’eccellente resistenza a compressione che li rende atti alla realizzazione sia di murature portanti, sia di tamponamento, oltre che di partizione.
Ciò origina un ampio ventaglio di applicazioni, che vede incrementata la propria estensione dalla disponibilità – più recente ma ormai consolidata – di blocchi caratterizzati da finiture superficiali di buon livello estetico.
Mentre inizialmente i blocchi in calcestruzzo vibrocompresso erano disponibili soltanto nella versione da intonaco, spesso impiegati al grezzo per opere prive di valenze estetiche, da alcuni anni sono presenti sul mercato i facciavista, dai connotati estetici più ricercati.
I requisiti illustrati, sommati all’elevata durabilità e all’assenza di necessità di manutenzione, hanno introdotto l’impiego di questi componenti anche nel settore delle pavimentazioni, sotto forma di elementi autobloccanti.
Efficaci nell’isolamento termico.
Ma non è tutto. Fra i punti di forza dei blocchi di calcestruzzo vibrocompresso è, da evidenziare la loro validità sul piano della coibentazione termica e acustica dell’edificio.
Nel corso della propria evoluzione il materiale ha subito un’importantissima trasformazione: l’inserimento di parti minerali o sintetiche nel mix design della malta di base, una presenza che non contribuisce quindi solamente all’alleggerimento del blocco.
Il risparmio energetico rappresenta un costume ormai consolidato nella cultura del costruire, per realizzare edifici che richiedano minori risorse energetiche possibili per raggiungere il benessere ambientale, nelle stagioni fredde così come in quelle calde.
L’obiettivo si raggiunge anche grazie al contributo dei materiali da costruzione impiegati nella realizzazione delle murature, che devono conservare un rapporto ottimale fra la propria temperatura e quella dell’ambiente circostante.
Una parete fredda, com’è noto, genera flussi convettivi di aria all’interno degli ambienti che vanno a danneggiare l’equilibrio termico dell’edificio. I blocchi in calcestruzzo vibrocompresso contribuiscono a evitare questo tipo di rischio, creando sistemi atti alla realizzazione di murature rispondenti ai requisiti richiesti dalla Legge 10/91.
Gli ancoranti per carichi pesanti, realizzati tramite dispositivi di fissaggio a espansione oppure mediante sistemi chimici, che permettono di intervenire su qualunque materiale di supporto.
Le tecniche moderne per la costruzione edilizia richiedono sempre più elementi e accessori di completamento rapidi da installare e sicuri nelle prestazioni anche dopo un lungo periodo dalla messa in opera.
Con questo principio sono progettati e costruiti molti dispositivi per le opere complementari, tra cui i piccoli organi di collegamento denominati ancoranti che sono in grado, in base alla tipologia e alla dimensione, di bloccare e sostenere manufatti anche molto pesanti e di sopportare sollecitazioni elevate, anche di tipo ciclico, nelle diverse direzioni di applicazione. “Ritte le tipologie di ancoranti permettono lo smontaggio veloce dei elementi installati e offrono una gamma completa per tutti gli impieghi quando occorre conoscere con buona approssimazione in che misura il fissaggio può sopportare i pesi applicati nei confronti del materiale di supporto.
In base alle caratteristiche tecniche specifiche, gli ancoranti per fissaggi pesanti possono essere utilizzati solo su supporti di calcestruzzo oppure consentono di intervenire anche su murature discontinue di laterizi pieni, semipieni o forati, su pareti in pietra a varia compattezza oppure su blocchi in conglomerato cementizio.
L’uso dei tasselli a espansione di tipo metallico e dedicato ai fissaggi pesanti e strutturali, consente di eseguire lavori che richiedono solo la foratura del supporto senza ulteriori ripristini e permette di impiegare immediatamente il fissaggio su qualunque versione di struttura portante, senza dover attendere prima di applicare il manufatto da installare contro la superficie.
Anche se realizzati in molteplici modelli per la posa su murature sane e fessurate, i tasselli metallici a espansione per fissaggi pesanti non sono sempre adatti a essere applicati su materiali di supporto con setti interni, come avviene nei laterizi forati, in quanto con tutte le varianti di fissaggio la superficie di collegamento tra il dispositivo e il foro di installazione deve risulta ampia possibile per poter distribuire in maniera ottimale le sollecitazioni statiche e dinamiche di esercizio.
Alla gamma dei dispositivi per il fissaggio di carichi rilevanti appartiene anche la categoria degli ancoranti chimici formulati con resine bicomponenti, che hanno il vantaggio di non provocare nel supporto alcuna tensione e sono adatti anche su supporti non particolarmente resistenti fessurati e per murature in mattoni forati o blocchi vibrocompressi.
In ogni caso l’ancorante chimico non è caricabile immediatamente, ma solo dopo alcune ore quando è avvenuto il completo indurimento della pasta chimica utilizzata, che si solidifica in tempi dipendenti dalla temperatura dell’ al momento della messa in opera.
A espansione forzata
Negli ancoranti metallici a espansione, l’allargamento del corpo del tassello avviene quando la vite o la barra filettata interna sono avvitate tate a fondo.
Nelle versioni a espansione forzata l’aumento del diametro esterno del tassello provoca un forte attrito contro la parete del foro e determina il funzionamento dell’organo di connessione. In tutte le varianti, la forza di espansione è funzione della coppia di serraggio che viene esercitata sulla vite durante la rotazione mediante una chiave dinamometrica.
Questo attrezzo di determinare quando viene raggiunto il valore massimo di coppia indicato dal produttore e in grado di garantire il miglior funzionamento per i carichi ammissibili secondo la tipologia di ancorante.
Per le versioni destinate a impieghi gravosi, le parti che si espandono e premono contro le superfici di ancoraggio sono esclusivamente metalliche, di acciaio zincato o di acciaio inox secondo il grado di protezione alla corrosione richiesto dall’ambiente di esposizione del manufatto.
I componenti in plastica presenti corpo del tassello hanno la funzione di proteggere l’ancorante dall’ingresso di polvere che non deve provocare il grippaggio della vite prima del completamento della connessione.
Gli ancoranti sono dotati sempre di componenti antirotazione che impediscono al dispositivo muoversi quando il sistema di espansione inizia a fare attrito contro la parete del foro. Gli ancoranti di tipo passante, con corpo dello stesso diametro del foro sul componente da fissare, escono dal piano di supporto e rendono molto più veloci le applicazioni in linea dei profilati.
L’elemento da fissare viene mantenuto fermo nel punto di impiego e utilizzato come una guida preforata per effettuare tutti i fori sul supporto. Senza toglierlo, è possibile inserire tutti i tasselli attraverso il componente stesso e, per il bloccaggio finale, basta avvitare a fondo gli ancoranti in modo da ottenere la coppia di serraggio più indicata.
I tasselli di tipo non passante vanno installati a filo della parete o del supporto e sono caratterizzati da un diametro di follatura più ampio rispetto a quello del foro da praticare sul componente da installare. La vite è munita di rondella e viene scelta con testa sagomata nelle diverse versioni disponibili.
Per finire il montaggio, la vite passa attraverso il foro del componente e si avvita al filetto interno dell’ancorante. Molte varianti sono in grado di sopportare carichi ciclici, non periodici oppure derivati da impatti intensi di breve durata e si prestano per tutte le applicazioni in zona sismica.
Per l’impiego su calcestruzzo, sono disponibili ancoranti in grado di compensare con un recupero dell’espansione l’allargamento del foro quando l’ancoraggio è situato nelle zone tese del manufatto cementizio che sovente sono fessurate e soggette all’ampliamento delle discontinuità nel tempo.
A espansione geometrica
Per le zone compresse e per i punti soggetti a trazione e a rischio di fessurazione su manufatti in calcestruzzo, vengono utilizzati tasselli metallici a espansione geometrica che operano senza forzamento contro la parete del foro.
Gli ancoranti non creano tensioni nell’alloggiamento, in quanto sono dotati di un dispositivo che provoca un aumento del diametro nella porzione più profonda del tassello.
Queste varianti sono adatte per materiali a tessitura compatta e richiedono una punta di perforazione specifica, che intaglia una cavità a forma di tronco di cono nel punto terminale del foro, dove avviene l’aumento del diametro dell’ancorante quando si agisce sull’organo di serraggio.
Altri ancoranti sono studiati per l’inserimento in fori eseguiti con punte standard e solo al momento dell’infissione del tassello con lo specifico utensile di posa, per rotazione e percussione combinate, il dispositivo si espande all’estremità interna così da creare da solo una sede di forma tronco conica.
Grazie all’accoppiamento di forma, queste versioni possiedono una notevole resistenza allo sfilamento e agli sforzi di trazione anche se posizionati su una fessura che si sta aprendo.
L’assenza di tensioni indotte nel supporto, né consente l’impiego con distanze dai bordi e con interassi tra tasselli particolarmente ridotti. Per la presenza del sottosquadro, la resistenza del tassello a espansione geometrica si estende ai carichi dinamici e alle applicazioni in presenza di vibrazioni o in zona sismica.
Chimici a iniezione
I sistemi chimici sono impiegati su materiali di base compatti e omogenei oppure su murature cave e a setti e dopo l’indurimento resistono perfettamente ai carichi statici applicati, nei valori consigliati in funzione del diametro e della natura dell’ancorante.
I sistemi chimici che vengono applicati a iniezione utilizzano resine di varia formulazione che al momento dell’impiego sono miscelate automaticamente con un’idonea proporzione di composto indurente per ottenere la polimerizzazione della resina stessa. La formulazione senza stirene consente di lavorare anche in locali chiusi e non arieggiagli, senza pericolo per la salute degli operatori.
L’indurimento dell’ancorante avviene nell’arco di poche ore, secondo la temperatura ambiente, senza creare tensioni nel supporto e in assenza completa di ritiri, così da garantire la tenuta del fissaggio anche grazie alla forma che rimane perfettamente identica alla sagoma del foro di iniezione. In base alle versioni è possibile iniettare il preparato solo su supporti completamente asciutti oppure in presenza di murature umide, o con acqua nel foro.
Per diverse tipologie la resistenza alle condizioni estreme di esercizio si estende alla capacità di mantenere inalterate nel tempo le caratteristiche meccaniche dell’ancoraggio anche in presenza di acqua dolce, marina o salmastra e di svariate sostanze chimiche aggressive acide o basiche. Gli ancoranti a iniezione sono disponibili in cartucce coassiali o a due contenitori, da manovrare con le apposite pistole di erogazione a estrusione dedicate al sistema.
La resina, con componenti predosati, viene immessa nei fori a partire dalla parte più profonda e immediatamente dopo devono essere inseriti la barra filettata o un altro tipo di organo di fissaggio, agendo sullo stelo con una leggera rotazione in modo ottenere un completo aggancio tra la filettatura della barra e il composto e tra questo e la parete del foro.
Su murature forate il procedimento richiede di inserire prima della resina un tassello o una bussola a rete o a calza per trattenere la pasta chimica e favorire la distribuzione della resina tra i setti del mattone quando viene inseritala barra. Lamancanza di tensioni indotte nel supporto permette di inserire gli ancoraggi vicino agli spigoli del manufatto e di intervenire con una distanza ridotta tra un punto di fissaggio e quello immediatamente limitrofo.
Chimici in fiala
Da impiegare esclusivamente su strutture compatte in calcestruzzo o in pietra dura, gli ancoranti chimici in fiale sono disponibili in contenitori di vetro oppure di robusto materiale plastico flessibile che si adatta anche a fori non perfettamente regolari.
Nell’involucro sono presenti la resina, la fiala dell’induritore e le eventuali cariche inerti. Dopo aver inserito l’ancorante nel foro, è sufficiente far penetrare la barra di ancoraggio nella cavità per frammentare l’involucro e miscelare i due componenti intimamente così da creare una adesione perfetta estesa alle più minute discontinuità del foro praticato sul supporto.
I sistemi a fiala sono idonei all’impiego con barre filettate di vario tipo oppure permettono il fissaggio dei ferri di armatura a aderenza migliorata utilizzati nelle riprese di getto. Per aumentare la resistenza a trazione, è possibile raddoppiare la profondità del foro e inserire due fiale per ottenere un’adesione maggiorata tra la barra e il supporto.
Gli ancoranti in fiale sono adatti anche per ambienti umidi e per materiali con presenza d’acqua, richiedono una minima attrezzatura per la posa in opera e permettono di realizzare fissaggi molto pesanti, con interassi e distanze dei bordi particolarmente ridotti. Le fiale vengono inserite nel foro con una direzione determinata, in modo che la successiva introduzione della barra rompa anche la fiala interna dell’induritore e misceli in maniera omogenea i due componenti.
Le usuali barre filettate richiedono la messa in opera per rotopercussione utilizzando un accessorio speciale, da collegare al mandrino del trapano, mentre altri tipi non richiedono una direzione particolare di inserimento nel foro e la barra può essere applicata a martellate, per rompere l’involucro del sistema di fissaggio e riempire interamente lo spazio tra il componente metallico e il foro.
Gli accessori
Gli ancoranti per il fissaggio di carichi pesanti sono disponibili con più accessori per il bloccaggio dei componenti da collegare al supporto. Le versioni più usuali tra i sistemi a espansione montano una vite a testa esagonale con rondella sottostante oppure una barra filettata lungo la quale viene avvitato un dado sempre munito di rondella.
Sul medesimo tipo di tassello è in genere possibile montare steli filettati che terminano con occhioli stampati o chiusi per saldatura, ganci con punta a ricciolo oppure golfari che sono particolarmente impiegati per il fissaggio dei ponteggi alle facciate edilizie. In molti casi, oltre alla versione standard, sono disponibili ancoranti con corpo allungato per eseguire fissaggi distanziati oppure elementi con vite a testa svasata e a esagono incassato per connessioni che devono rimanere a filo del componente installato.
Buona parte delle tipologie viene prodotta sia in acciaio zincato che in acciaio inox in più varianti di materiale per assicurare la resistenza alla corrosione in ogni ambiente. Gli ancoranti chimici dispongono di molteplici accessori per affrontare qualunque materiale di base e ogni situazione di fissaggio.
Per le opere su mattoni forati sono disponibili tasselli a calza o a rete, anche nella lunghezza di un metro, per ottenere una perfetta distribuzione della resina nel foro e per la sua connessione con più setti del componente edilizio per ottenere una maggiore distribuzione degli sforzi.
Gli ancoraggi metallici sono realizzati a bussola, con foro interno filettato e superficie esterna ruvida e aggrappante, oppure a barra filettata in acciaio già provvista di dado e rondella per il collegamento a profilati e con estremità interna tagliata a 45 o a 90 gradi. Le barre possono terminare a gancio, a occhiolo o a cancano dalla parte esterna destinata a sostenere il manufatto.
La gamma dei diametri disponibili è estremamente ampia per risolvere tutte le esigenze di fissaggio e tutte le parti metalliche sono realizzate con trattamento galvanico anticorrosione o in acciaio inossidabile.