Una muratura in cemento aerato autoclavato

Nel settore edile ci sono molti sistemi di costruzione e in questo articolo voglio fare un breve accenno a un materiale che può essere una buona soluzione, sto parlando del cemento aerato autoclavato.

Di questo materiale avevo già accennato in un altro articolo, e questo può essere una buona occasione per approfondire il materiale.

Come più volte detto tutti i materiali sono eccellenti per costruirsi casa, l’importante è conoscere pregi e difetti per evitare spiacevoli sorprese.

In questo articolo voglio principalmente parlare della storia del cemento aerato autoclavato.

Il calcestruzzo aerato autoclavato (in inglese Autoclaved Aerated Concrete – AAC) è un materiale leggero da costruzione preconfezionato.

È conosciuto anche con vari nomi commerciali, tra cui Gasbeton, Ytong, Siporex, Durox, Celcon, Thermalite, Calcespan, Aircrete, Iperblock.
Il calcestruzzo aerato autoclavato è simile ad una pietra naturale, la tobermorite.

Ricercando su internet la pietra naturale tobermorite ho trovato la seguente spiegazione:

L’idrosilicato di calcio si presenta sotto forma di particelle fibrose, lunghe qualche μm, che ricoprono i granuli di silicato anidro. All’analisi per diffrazione dei raggi X l’idrosilicato CySHx presenta tre bande diffuse, le cui posizioni corrispondono a quelle dei tre picchi del minerale C5S6H5, noto con il nome di tobermorite.

Per questa ragione, e per il suo basso grado di cristallinità, il CySHx è spesso indicato con il nome di gel tobermoritico. Più recentemente è stato proposto il nome più vago e meno impegnativo di gel di silicato di calcio idrato.

cemento aerato autoclavato e la tobermorite

A questo punto la mia curiosità mi ha sopraffatto e sono dovuto andare in cerca di una spiegazione un po più umana… 😀

Tobermorite è un minerale fibrillare della famiglia di silicati di calcio. Nonostante non sia abbondante in natura, la sua struttura e le sue proprietà sono ragionevolmente noti per il suo interesse per l’industria delle costruzioni. Attualmente, il tobermorite è sintetizzato da metodi idrotermali a lieve temperatura.

Il problema è che tali processi sono molto lenti (> 5 h) e la temperatura non può essere aumentata per accelerarli perché il tobermorite è metastabile oltre 130 ° C.

Inoltre il prodotto ottenuto è generalmente in forma di foglio e non molto cristallino. Qui proponiamo un metodo alternativo di sintesi basato sull’uso di un reattore a flusso continuo e acqua supercritica.

Ma realmente ciò che mi ha sorpreso è stata una ricerca condotta sulle strutture portuali di Orbetello (Toscana) create dai Romani, ancora pressoché intatte dopo secoli e secoli di contatto con il mare.

La ricercatrice iniziò ad interessarsi alle indistruttibili strutture di calcestruzzo romano molti anni fa, concentrandosi poi sul ricercare il ruolo che tufi e ceneri vulcaniche avessero nel favorire questa robustezza.

Dopo aver effettuato moltissimi carotaggi tra il 2002 e il 2009 all’interno del progetto Romacons (Roman Maritime Concrete Study), il team della professoressa individuò i cristalli di un materiale stratificato, la tobermorite alluminosa (Al-tobermoritico), estremamente raro e difficile da riprodurre in laboratorio.

cemento aerato autoclavato le caratteristiche

Contrariamente alla maggior parte dei calcestruzzi, per la sua realizzazione non vengono usati inerti di dimensioni superiori alla sabbia.

I componenti principali sono: sabbia silicea, cemento Portland, ossido di calcio e acqua.

Tra il 5% e l’8% del volume, in funzione della densità desiderata, è costituito da polvere di alluminio; quest’ultimo ha la funzione di attivare il processo di “lievitazione” dell’impasto con conseguente formazione di pori a seguito della reazione della calce viva e dell’acqua con l’alluminio stesso che si trasforma in alluminio di calcio idrato.

Quando il materiale è miscelato con acqua e colato nelle forme avvengono varie reazioni chimiche che conferiscono allo stesso le sue caratteristiche peculiari.

cemento aerato autoclavato la storia

Il primo tentativo di produrre un calcestruzzo alleggerito fu brevettato in Cecoslovacchia da E. Hoffman nel 1889.

L’aerazione era prodotta da diossido di carbonio generato dalla reazione tra acido cloridrico e calcare.

Nel 1914 Aylsworth & Dyer, negli U.S.A., usarono alluminio in polvere e idrossido di calcio come agenti aeranti.

Nel 1917, nei Paesi Bassi, fu depositato un brevetto per l’uso di lievito come agente aerante.

Brevetti successivi videro l’uso della reazione tra polvere di zinco e alcali nella miscela, perossido di idrogeno, ipoclorito di sodio o ipoclorito di calcio.

L’uso di polveri di metallo come agenti per la formazione di idrogeno fu ulteriormente sviluppato da Grosahe a Berlino nel 1919.

La polvere di alluminio si affermò come il mezzo che produceva la più controllabile aerazione con il rilascio di bolle di idrogeno in una consistente gamma di dimensioni.

Molte di queste tecniche diedero però risultati insoddisfacenti, con materiali aventi bassa resistenza a compressione e friabilità, generalmente inadatti ad applicazioni strutturali.

Negli anni venti, in Svezia, a causa di un’eccessiva carenza di legname da costruzione dovuta alla deforestazione, l’architetto Johan Axel Eriksson intraprese ricerche su materiali da costruzione alternativi; nel 1923, per sveltire la stagionatura dei campioni di calcestruzzo decise di utilizzare un’autoclave, ottenendo quindi un risultato totalmente inatteso, con un’ottima resistenza a compressione.

Nel 1924 Eriksson brevettò il suo procedimento con il nome di “poren betong” (in svedese cemento poroso), e nel 1929 lo commercializzò sotto il nome “Ytong”.

Più volte ho partecipato a corsi di formazione sul  cemento aerato autoclavato e devo confermare che il percorso di di questo materiale è molto breve, rispetto al tradizionale laterizio.

Ogni impresa edile prima di usare questo materiale dovrebbe partecipare a corsi di formazione per posare in maniera perfetta il blocco, purtroppo in provincia di Treviso questo sistema costruttivo viene ancora usato molto poco.

cemento aerato autoclavato  come si presenta

All’aspetto è di colore bianco, simile al polistirolo espanso.

Esistono anche blocchi del tipo a “base calce“, ovvero con impiego quasi esclusivo della calce rispetto al cemento.

Il peso specifico a secco è generalmente compreso tra 3,50 e 5,00 kN/m³.

L’elevatissimo potere coibentante (valori di conduttività termica compresi tra 0,084 e 0,120 W/mK a seconda delle diverse densità), uniforme in ogni lato, lo pone in concorrenza con il laterizio tradizionale. A parità di isolamento termico il peso della muratura risulta sensibilmente inferiore.

Oltre ad un elevato potere di isolamento termico il prodotto presenta caratteristiche di isolamento acustico, infatti l’isolamento varia da 34 dB a 52 dB. Il valore di resistenza alla compressione permette la costruzione di edifici fino a tre piani fuori terra senza l’utilizzo di strutture in cemento armato, con conseguente assenza di ponti termici.

Oltre al blocco di base, generalmente di lunghezza 62 cm ed altezza 25 cm, con vari spessori, sono disponibili elementi speciali adatti alla realizzazione di solai, tetti e quant’altro serve alla costruzione di un edificio, anche in zona sismica.

Vengono prodotti anche elementi armati. La messa in opera manuale dei blocchi di dimensioni maggiori è facilitata da una coppia di incavi per le dita, ricavati sui due lati minori L’unione di un blocco all’altro avviene interponendo un sottile strato di legante apposito.

Sul tema delle murature non è il primo articolo che scrivo e nemmeno l’ultimo. Qui sotto vi lascio il link sempre aggiornato con tutti gli articoli che parlano di muratura.

 

In questa epoca dove sempre più spesso si cerca la qualità delle costruzioni, un Impresa edile deve essere professionale e sempre aggiornata soprattutto in città come Treviso, Venezia… dove la storia ci ha lasciato un patrimonio culturale.

Un preventivo di un’impresa edile di Treviso

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