Facciate ventilate in conglomerato cementizio

Autore testo e disegno: Lorenzo Soro, Giovanni Falvella

Le facciate ventilate in conglomerato cementizio utilizzano lastre, costituite da questo materiale, per realizzare lo strato di rivestimento esterno. Tale materiale, grazie alla sua resistenza, alla molteplicità cromatica e ai molteplici effetti estetici ottenibili,  ben si presta alla realizzazione di tali sistemi di rivestimento sia per nuove realizzazioni che per il recupero di facciate degradate.
Il conglomerato cementizio è un materiale composito costituito da una miscela di:
granulati;
riempitivi (Filler);
legante.
 
Granulati
I granulati, che costituiscono i 2/3 della miscela, provengono dalla frantumazione di rocce che appartengono a tre gruppi principali: marmo, granito, quarzo.
Alcune caratteristiche dei granulati come la loro forma, la tessitura, la porosità e il colore influenzano le proprietà e le caratteristiche del prodotto finito: la ruvidità della loro superficie e la sua estensione consentono una maggiore adesione con il legante, mentre la porosità interna, che conservano anche dopo la frantumazione delle rocce da cui provengono, influenza la permeabilità, l'assorbimento e la stabilità del manufatto; il loro colore, infine, insieme ad altri elementi influenza il colore finale della lastra prodotta, che dopo i vari trattamenti superficiali di levigatura e lucidatura si ravviva notevolmente producendo pregevoli variazioni cromatiche.
 
Riempitivi
Per quanto riguarda i riempitivi (indicati con il termine inglese "filler"), essi concorrono a fare da riempimento tra granulati e legante vero e proprio. I riempitivi possono essere costituiti dalle parti più sottili del granulato presente oppure da un componente diverso che può essere generalmente di due tipi: carbonato di calcio o quarzo, finemente macinati. Si utilizzano questi due materiali per due ordini di motivi, il primo è la  facile reperibilità e il basso costo, il secondo è determinato da ragioni tecniche che per esempio permettono di accoppiare, per motivi di affinità, ai granulati di origine calcarea (marmi e pietre calcaree) il carbonato di calcio e ai granulati di origine silicea (graniti e sabbie quarzifere) il quarzo ventilato. La granulometria delle polveri utilizzate per il filler deve essere inferiore a 0,045 mm senza però arrivare a granulometria eccessivamente piccole (0,05-0,010 mm) che richiederebbero quantitativi d'acqua eccessivi.
 
Legante
Per quanto riguarda il legante si utilizzano cementi ad alta resistenza come ad esempio il cemento Portland. Altri componenti che migliorano le specifiche prestazioni del materiale finito sono gli additivi (catalizzatori, acceleranti, promotori di adesione, fluidificanti) e i pigmenti (ossidi coloranti o paste coloranti).
La tecnologia produttiva di tali materiali prevede due tecniche: la vibrazione all'aria che è la tecnica più antiquata, e la vibrocompattazione sottovuoto che deriva dalla prima tecnica ma che si differenzia da questa per il fatto di eliminare l'aria presente tra gli interstizi dei granulati, riducendo così la porosità totale del prodotto finito.
Per riassumere brevemente il processo produttivo, questo avviene seguendo le seguenti fasi: selezione dei granulati, preparazione degli aggregati, delle polveri fini dei leganti e degli additivi; miscelazione dei componenti; fase di formatura per vibrocompressione sottovuoto; indurimento in camere a temperatura controllata o in forni di catalisi ad alta temperatura; maturazione dei manufatti; le lastre sia provenienti dalla segagione dei blocchi allo spessore desiderato, vengono calibrate alla dimensione finale, levigate e lucidate al livello desiderato di finitura e quindi tagliate a formato.
II formati sono variabili fra i 40 x 40, 40 x 60, 50 x 50, 60 x 60 cm, con spessori da 2 a 4 cm.
 
PRESTAZIONI E REQUISITI
I conglomerati cementizi, essendo materiali compositi costituiti dalla miscelazione di due elementi principali (granulato e legante), presentano delle caratteristiche tecniche che sono influenzate sia dai componenti della miscela sia dai processi produttivi. Questi ultimi se eseguiti in modo non corretto possono determinare dei prodotti finali di scarsa qualità e resistenza. La moderna tecnica della vibrocompattazione sottovuoto, tuttavia, permette di ottenere prodotti molto compatti privi di porosità interne e quindi molto resistenti. Per quanto riguarda i componenti principali possiamo dire che, per esempio, il granulato condiziona tutta una serie di caratteristiche fisiche, chimiche e meccaniche come per esempio il grado di assorbimento d'acqua, la resistenza all'abrasione e la resistenza all'attacco chimico degli acidi. Un altro fattore caratterizzante è la scala granulometrica con cui i granulati sono presenti nel prodotto finito che influenza il tipo di legante da utilizzare e di conseguenza la resistenza a flessione e il coefficiente di dilatazione termica lineare. Infine, è utile conoscere un altro fattore che è costituito dal peso di volume del materiale e cioè il peso del prodotto finito della lastra che, paragonato con il peso specifico dei materiali che lo compongono, ci dà un'idea del grado di compattazione degli elementi componenti e quindi della percentuale di spazi vuoti presenti che determinano la resistenza del prodotto finito. Infatti, minore è il peso di volume, maggiore sarà il contenuto di vuoti del materiale. Gli agglomerati cementizi sono materiali compatti e presentano pesi di volume dell'ordine di 2,45-2,70 Kg/dm3, a seconda del tipo di roccia costituente il granulato.
Per quanto riguarda il legante cementizio, questo ha sì una non elevata resistenza alle azioni di degrado, ma essendo presente in piccola quantità rispetto al granulato, influisce solo in lieve misura sulla durata nel tempo della facciata.
 
Tabella - Caratteristiche meccaniche e fisiche dei prodotti agglomerati cementizi (tecnologia di vibrocompressione sottovuoto). Valori indicativi delle principali tipologie di prodotti commerciali.
 

 
La resistenza a flessione è un parametro caratteristico di ogni materiale e corrisponde alla massima tensione che un provino del materiale sottoposto a sollecitazione crescente di flessione può sopportare prima di rompersi. E'importante sottolineare che tale paramero è una caratteristica del materiale e non del prodotto finito (lastra). La resistenza all'abrasione che come sappiamo rappresenta la resistenza che al superficie del materiale oppone alle azioni di usura causate ad esempio dalle polveri trasportate dal vento,  è molto buona in quanto eventuali graffi possono essere facilmente eliminati con operazioni di rilucidatura per riportare allo stato originario la lastra. L'assorbimento d'acqua è invece indice del grado di porosità del materiale e quindi un fattore importantissimo per determinare la sua resistenza al gelo o all'azione degli attacchi chimici. Un'altra importante prestazione del conglomerato cementizio è la sua incombustibilità che lo fa cui rientrare nella classe zero di reazione al fuoco.
 
POSA IN OPERA
La posa in opera di facciate ventilate in conglomerato cementizio utilizza metodi di ancoraggio pressoché simili a quelli dei materiali lapidei. Fondamentalmente, i sistemi adottati sono eseguiti con agganci a scomparsa in cui la lastra viene agganciata con staffe ad "L"o speciali squadrette in acciaio provviste di spinotti o labbra che si vanno ad inserire, in apposite scanalature prodotte sul bordo delle lastre, in punti situati in corrispondenza della giunzione fra quattro lastre contigue. Con squadrette è possibile agganciare contemporaneamente quattro lastre. Infatti, ciascuna squadretta è provvista di tre labbra: le due superiori, più piccole e rivolte verso l'alto, sono portanti e agganciano le due lastre superiori, mentre quella centrale più larga delle altre e rivolta verso il basso, è di ritenuta e serve per tenere ferme le due lastre inferiori. Le squadrette o  staffe si connettono direttamente al supporto murario (nel caso in cui questo sia costituito da muratura portante) o ad una sottostruttura metallica in acciaio costituita da montanti e correnti (nel caso di strutture murarie costituite da telai in c.a. con tamponamenti in laterizio o altro materiale). Nel primo caso le squadrette o le staffe vengono fissate al supporto murario per mezzo di tasselli ad espansione meccanica, mentre nel secondo caso le staffe possono essere fissate a un'orditura di soli montanti o ad un telaio metallico costituito da montanti e correnti. I telai, infine,vengono fissati al supporto murario per mezzo di staffe ad "L"in acciaio e tasselli ad espansione chimica o meccanica. Generalmente sono previsti per ogni lastra quattro punti di ancoraggio. Sono possibili regolazioni complementari di aggiustamento in facciata dei fuori piombo muratura, tramite elementi di spessoramento in acciaio o materiale plastico.
 
Prescrizioni tecniche
Sistema di rivestimento esterno a facciata ventilata costituita da  supporto murario strato di regolarizzazione in malta cementizia, strato di isolamento da realizzare con materassini o pannelli rigidi in materiale isolante, strato di ventilazione, strato di ancoraggio e strato di rivestimento in lastre di conglomerato cementizio delle dimensioni di 40 x 60, 50 x 50, 60 x 60 cm e spessore variabile dai 2 ai 4 cm. Tali lastre possono essere soggette a lavorazioni complementari di rifinitura superficiale come la levigatura, la lucidatura, la sabbiatura, la bocciardatura etc. Le lastre in conglomerato cementizio vengono agganciate tramite staffe ad "L"o squadrette in acciaio inox, provviste di spinotti o labbra, che si vanno ad inserire in apposite scanalature prodotte sui bordi delle lastre. Tali  squadrette o staffe possono essere fissate direttamente al supporto murario tramite tasselli ad espansione meccanica, se questo è portante e quindi costituito da muratura piena in c.l.s. o mattoni pieni, oppure fissate ad una sottostruttura metallica costituita da soli montanti o da un'orditura di montanti e correnti, che vengono fissati al supporto murario tramite staffe ad "L"e tasselli ad espansione meccanica o chimica, nel caso che il supporto murario sia costituito da telaio portate in c.a. e muratura di tamponamento.
 
Bibliografia:
Erica Gregorini, I rivestimenti esterni, materiali e sistemi, Maggioli Editore, Rimini 1996
Pier Paolo Tassone, Agglomerati lapidei. Produzione industriale, caratteristiche, prestazioni, Ulrico Hoepli Editore, Milano, 2000.
AA. VV., Manuale di progettazione edilizia, fondamenti, strumenti, norme, vol.5°, materiali e prodotti, Ulrico Hoepli, Milano, 1995