La RESISTENZA al FUOCO REI nelle malte da muratura

Il processo produttivo delle malte da intonaco e da muratura è tenuto sotto costante controllo per rispondere ai severi requisiti imposti dalle norme comunitarie (UNI EN 998-1 “malte per intonaci interni ed esterni”; UNI EN 998-2 “malte da muratura”) e dalla legislazione nazionale (D.M. 14/1/2008 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”) che ne regolamentano, rispettivamente, i requisiti per la commercializzazione nei paesi comunitari e l’impiego in opere aventi requisiti strutturali.
VAGA srl, azienda del gruppo MAPEI, produttrice di malte da intonaco e muratura preconfezionate in sacchetti, ha coniugato lo sviluppo tecnologico dei materiali, l’impiego tradizionale di posa e la novità di prodotto tra cui FIBROmalta, la prima malta da intonaco e muratura FIBROrinforzata, collaudata e certificata come elemento compatibile in un “sistema” costruttivo resistente al fuoco REI 180.
Ma cos’è la resistenza al fuoco REI? E’ la capacità di una “costruzione” o di un elemento costruttivo di mantenere, in caso d’incendio, la Resistenza meccanica, l’Ermeticità e l’Isolamento termico.
All’interno di una muratura, la malta ha il compito di tenere legati i mattoni e, successivamente, di rivestire anche come intonaco la muratura stessa. E’ per questi motivi che, in caso d’incendio, è fondamentale conoscere le prestazioni alle alte temperature della malta impiegata perché, insieme a tutti gli altri elementi che compongono la muratura, la malta non deve perdere le sue caratteristiche con il rischio di compromettere la stabilità della struttura. Recenti proposte normative in merito alle pareti tagliafuoco a blocchi cementizi o di laterizio hanno riproposto il tema del comportamento all’alta temperatura delle malte cementizie, che non devono essere l’anello più debole della muratura, né per la trasmissione del calore, ne per la resistenza meccanica e neppure per l’ermeticità.
Lo studio, condotto con la collaborazione del DIPARTIMENTO di INGEGNERIA STRUTTURALE del POLITECNICO di MILANO in accordo al DM 14/01/2008 “nuove norme tecniche per le costruzioni” per quanto concerne le analisi numeriche, alla norma UNI EN 1364-1 per le caratterizzazioni di laboratorio, al DM 16/02/2007 per le classificazioni di resistenza al fuoco, è stato un primo passo nel campo della ricerca sul comportamento e sulla caratterizzazione delle malte sia all’alta temperatura che in condizioni residuali, ovvero dopo il raffreddamento. Il programma di studio ha previsto una caratterizzazione termo-meccanica della malta con l’obiettivo di valutarne la resistenza (R) e la capacità isolante (I). Successivamente è stata eseguita una prova di integrità termica impiegando un forno che potesse far raggiungere temperature superiori ai 1100 °C su di un muro 3 x 3 metri, allettato ed intonacato con FIBROmalta, proprio per la valutazione dell’ermeticità (E). Presso i laboratori di ricerca del DIPARTIMENTO di INGEGNERIA STRUTTURALE del POLITECNICO di MILANO, la resistenza meccanica (R) è stata calcolata sottoponendo a rottura a compressione, dopo l’esposizione a cicli termici di 200, 400 e 600 °C, i cilindri campione realizzati con FIBROmalta. Sono così state valutate le resistenze meccaniche residue dei provini sottoposti alle diverse temperature (fig. 1, 2 e 3). L’isolamento (I), invece, è stato determinato riempiendo un cilindro attrezzato con apposite termocoppie. Le letture registrate durante le fasi di riscaldamento del cilindro hanno permesso di conoscere la capacità delle malte indurite alla trasmissione del calore (diffusività termica) identificandone così il loro potere di isolamento termico (fig. 4). Per la valutazione dell’ermeticità (E) è stata allestita una parete 3 x 3 metri ed è stata eseguita la prova di resistenza al fuoco in conformità alla norma UNI EN 1364-1 (fig. 5). Al termine di quest’ultima prova sperimentale è stata verificata l’ermeticità e la tenuta al fuoco degli elementi realizzati con FIBROmalta. I tre criteri (R.E.I.) necessari per garantire la piena compatibilità termica di FIBROmalta in strutture aventi caratteristiche di resistenza al fuoco REI 180 sono stati tutti validati. Attraverso il sito WWW.VAGAEDILIZIA.IT, nella sezione PRODOTTI, è possibile consultare liberamente il certificato di compatibilità REI 180 di FIBROmalta.
Il vantaggio per il progettista è immediato. FIBROmalta può essere impiegata con qualsiasi tipologia di muratura in blocchi cementizi o in laterizio, purché anch’essi compatibili almeno REI 180. Le prestazioni termo-meccaniche alle alte temperature di FIBROmalta non sono legate, come spesso avviene, ad una singola prova di laboratorio, al di fuori della quale, al variare anche di un solo parametro, non è possibile garantire la prestazione della malta e quindi dell’intera struttura. FIBROmalta è stata testata con numerose prove di laboratorio così da garantire le prestazioni termo-meccaniche necessarie per resistere al fuoco per almeno 180 minuti, indipendentemente dal tipo di supporto impiegato. Il progettista ha, così, la libera scelta costruttiva, senza essere vincolato all’impiego di un manufatto “standard”.

Figura 1 Diagrammi normalizzati della resistenza a compressione cilindrica in funzione della temperatura. Il comportamento delle resistenze meccaniche delle malte testate è in linea con quello del calcestruzzo (banda grigia)

Figura 2 Vista di due provini collocati nel forno prima di un ciclo termico presso i laboratorio del POLITECO di MILANO.

Figura 3 Apparato sperimentale in dotazione al Dipartimento di Ingegneria Strutturale del Politecnico di Milano: pressa elettro-meccanica INSTRON da 100 kN capace di eseguire prove in trazione/compressione in controllo di spostamento, deformazione o carico (si osservino i 3 DD1 resistivi con base 50 mm per la misura della deformazione assiale e per la determinazione del modulo elastico)

Figura 4 Provino cilindrico strumentato con due termocoppie (TC1 e TC2), posto nel forno elettrico per riscaldamento fino a 900°C finalizzato alla valutazione della diffusività termica. Il tubo metallico (“steel tube”) ha il compito di rendere più omogeneo il campo termico attorno al provino

Figura 5 Prova di Ermeticità (E) e di integrità (I) eseguite su di un muro 3 x 3 metri secondo la norma UNI EN 1364-1.

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