CALCESTRUZZO ISOLANTE PRONTO PER L’USO · 350 Kg/m3 e 750 Kg/m3 in funzione del dosaggio di...

CALCESTRUZZI CIPICCIA S.P.A.

CALCESTRUZZO ISOLANTE PRONTO PER L’USO

INFORMAZIONI SUL PRODOTTO

NOTE TECNICHE

UTILIZZO

RIFERIMENTI E CONTATTI

Calcestruzzi Cipiccia S.p.A. ISOTERM1

ISOTERM

INFORMAZIONI SUL PRODOTTO

ISOTERM è calcestruzzo isolante preconfezionato a base di aggregati leggeri pronto

per l’impiego, che assicura prestazioni di rilievo superiori a quelle di altri calcestruzzi

leggeri comunemente prodotti.

La particolare granulometria e struttura dell’aggregato (perline di polistirolo espanso

di forma sferica a struttura cellulare dal diametro massimo di 8 mm, con eventuale

aggiunta di piccole quantità di sabbia al fine di migliorarne la lavorabilità e la facilità di

pompaggio) assicurano costanza di prestazioni di isolamento termico ed acustico nel

tempo e fanno sì che i valori di densità media standard di ISOTERM si attestino intorno ai

450 ÷ 500 Kg/m3.

L’aggregato impiegato è, infatti, contraddistinto da un peso in mucchio estremamente

basso, da un’eccellente coibenza termica, da nessun assorbimento di umidità da parte

delle perline le quali, grazie alla loro struttura cellulare chiusa ed alla forma sferica,

staticamente favorevole, consentono la formazione di un calcestruzzo relativamente

resistente.

E’ possibile, su richiesta, variare la densità di ISOTERM in un intervallo compreso tra

350 Kg/m3 e 750 Kg/m3 in funzione del dosaggio di cemento, della quantità di acqua

(crescente con l’aumentare del cemento), nonché di un’opportuna dose di aggregato

(sabbia fine, con granulometria da 0 a 1,5 mm).

Per effetto di tali variazioni, le caratteristiche di resistenza alla compressione, di

isolamento termico e degli altri principali parametri fisici subiscono modifiche notevoli,

come illustrato successivamente nel capitolo “Note tecniche”; è così possibile conformarsi

a particolari specifiche di progetto, quali l’isolamento termoacustico e la resistenza

meccanica a compressione.

Grazie all’impiego di opportuni additivi stabilizzanti, ISOTERM presenta una struttura

perfettamente stabile, omogenea e compatta nonostante i diversi valori di peso specifico

dei componenti l’impasto, che non si separano; ISOTERM non è putrescibile nel tempo ed

è inoltre autoestinguente (in conformità alla prova di infiammabilità su materiali isolanti

condotta con metodo ASTM 1962-74).


NOTE TECNICHE

ISOLAMENTO TERMICO

Premessa

La necessità di risparmio energetico ha comportato lo sviluppo di tecniche ed

accorgimenti atti ad ottimizzare il “funzionamento termico” degli edifici, tra i quali

l’isolamento dei sottotetti, il regime intermittente degli impianti di riscaldamento ecc.

Per le nuove costruzioni, dovendo progettarne l’impianto termico, occorre analizzare

dettagliatamente le caratteristiche termiche dei materiali costituenti le frontiere (chiusure

esterne), di cui vanno definiti e calcolati i parametri termici più significativi.

Una verifica termica degli edifici va fatta in sintonia con le norme della legge 373 del

30 aprile 1976 (“Norme relative al consumo energetico per usi termici degli edifici”) e

successive modifiche e/o integrazioni, nonché in accordo con il D.P.R. n. 1052 del 28

giugno 1977 (“Regolamento di esecuzione alla Legge 30 aprile 1976, n. 373, relativa al

consumo energetico per usi termici negli edifici”); la normativa citata prevede il calcolo

termico in regime stazionario, ovvero assumendo costanti le temperature dell’aria interna

ed esterna.

Più in generale, oltre al rispetto di detta normativa, andrebbe verificato anche il

cosiddetto fattore ambientale-ergonomico, ovvero il grado di comfort dell’ambiente da

parte dell’utilizzatore; il comfort ambientale infatti non dipende soltanto dalla temperatura

dell’aria e quindi dalla stretta resistenza termica delle chiusure, ma anche

dall’irraggiamento che le stesse esercitano a livello locale, dalla presenza di umidità e

condensa sulle pareti e dall’umidità relativa dell’aria.

Pertanto il problema esaminato non è esclusivamente di carattere termico, ma

igrotermico, e va esteso all’intero contesto ambientale.


Trasmissione del calore

Il meccanismo di trasmissione del calore si esplica attraverso tre vie fondamentali,

come illustrato nel caso di una elemento di parete in figura 1:

1) conduzione

2) convezione

3) irraggiamento

Figura 1 – Meccanismo di trasmissione del calore attraverso una parete

Per un’analisi più approfondita della trasmissione di calore tra interno ed esterno,

occorre pertanto considerare l’effetto combinato di conduzione, convezione ed

irraggiamento, poiché se attraverso la parete si ha uno scambio termico per conduzione,

esternamente ed in prossimità della parete considerata si ha anche uno scambio di calore

per convezione ed irraggiamento.

Poiché convezione ed irraggiamento coesistono e sono difficilmente separabili nei

loro effetti in molti problemi complessi di trasmissione del calore, considereremo il loro

contributo combinato (trasmissione del calore per “adduzione”) introducendo i cosiddetti

“fattori di adduzione”.


Conduzione

Considerato un elemento di parete comunque orientata e composta, siano Ti e Te

rispettivamente le temperature dell’aria all’interno ed all’esterno di essa (figura 1), mentre

Ti’ e Te’ siano le temperature superficiali; a titolo di esempio, si assume Ti Te.

All’interno della parete si ha trasmissione di calore per conduzione, con andamento

della temperatura lineare (in condizioni di regime stazionario).

La legge che descrive il fenomeno della conduzione è la seguente:

hATTs

Q ei )''(

(1)

da cui:

hATT

sQ

ei

)''(

dove: Q = quantità di calore trasmesso attraverso l’elemento di parete

= coefficiente di conducibilità termica (o conduttività termica) dell’elemento

di parete in esame

s = spessore dell’elemento (espresso, nel nostro caso, in metri)

A = superficie interessata (espressa in mq)

(Ti’ – Te’) = differenza di temperatura tra le due facce dell’elemento (interna

ed esterna, espressa in °C)

h = tempo durante il quale si verifica lo scambio termico (espresso in ore)

Il coefficiente consente di conoscere la capacità termoisolante dei vari materiali ed

esprime la quantità di calore che, in condizioni di regime stazionario, passa nell’unità di

tempo attraverso una parete di superficie unitaria di materiale omogeneo, avente spessore

unitario, per una differenza di temperatura pari a 1 °C tra le due facce opposte e parallele

della parete di materiale considerato, ovvero il flusso di calore che, in condizioni di regime

stazionario, attraversa nell’unità di tempo una parete di materiale omogeneo avente

spessore unitario, per una differenza di temperatura pari a 1 °C tra le due facce della

parete stessa.


varia quindi da materiale a materiale e rappresenta in un certo senso, a parità di

spessore, la resistenza che il materiale oppone al flusso termico; più basso è , più

elevata è la resistenza termica del materiale e migliore è il suo comportamento dal punto

di vista termico.

In fase di esercizio del materiale, il valore di è influenzato dall’umidità, ovvero tende

ad aumentare all’aumentare dell’umidità stessa.

La conducibilità termica si esprime inCmh

Kcal

In termini di potenza termica scambiata attraverso la parete, si esprime inCm

W

o

anche inKm

W

(esprimendo la temperatura in gradi Kelvin).

Si può passare da un valore di espresso in termini di potenza termica al

corrispondente espresso in termini di flusso di calore moltiplicandolo per 0,86; viceversa,

per passare da un valore di espresso in termini di flusso al corrispondente espresso in

termini di potenza termica è sufficiente moltiplicarlo per 1,16, essendo 1 16,1h

KcalW

Il calcestruzzo ISOTERM di densità standard (450 ÷ 500 Kg/m3) ha un valore di

conducibilità pari a:

106,0ISOTERMCmh

Kcal

= 13,0

Cm

W

L’andamento di ISOTERM varia in funzione della densità di ISOTERM secondo quanto

illustrato dal diagramma in figura 2.

Figura 2 – Andamento della conducibilità termica di ISOTERM in funzione della densità


Per avere un’idea sul grado di isolamento termico di ISOTERM rispetto ad un

calcestruzzo ordinario, si consideri che per quest’ultimo, mediamente, si ha:

30,1CLSCmh

Kcal

= 50,1

Cm

W

Per il calcolo rapido dello spessore di ISOTERM adatto a sostituire un diverso

materiale coibente di caratteristiche note (spessore MATERIALEs e conducibilità termica

MATERIALE ), si può utilizzare la relazione:

MATERIALE

MATERIALE

ISOTERMISOTERM ss

Considerata la dipendenza di dall’umidità relativa, è opportuna un’analisi del

comportamento termoigrometrico di ISOTERM per verificare la possibilità di formazione di

condense all’interno di una struttura (solaio, divisorio ecc.); a questo scopo è necessario

conoscere il coefficiente di resistenza al passaggio del vapore di ogni materiale

costituente la struttura.

indica di quanto la resistenza al passaggio del vapore di un certo materiale è

superiore rispetto a quella dell’aria, a parità di spessore e temperatura; è un parametro

adimensionale e si determina mediante prove di laboratorio.

Assumendo convenzionalmente per l’aria:

1ARIA

per ISOTERM di densità standard (450 ÷ 500 Kg/m3) si ricava:

14ISOTERM

aumenta in funzione della densità, passando da un minimo pari a 8,5 per una

densità di 350 Kg/m3, ad un massimo pari a 30 per una densità di 750 Kg/m3.


Convezione e irraggiamento

Esaminiamo ora il contributo dovuto all’effetto combinato di convezione ed

irraggiamento che si crea in prossimità dell’elemento di parete considerata (figura 1), dove

le linee di flusso termico subiscono una deviazione.

Nella zona interna ed esterna, con lo stesso significato dei simboli, si avrà

rispettivamente:

hTTAQ iiii )'( (2)

hTTAQ eeee )'( (3)

da cui si ricava:

)'( ii

ii

TTAh

Q

)'( ee

ee

TTAh

Q

i ed e sono i coefficienti di adduzione laminare interno ed esterno e rappresentano

la quantità di calore Q che, in condizioni di regime stazionario, passa per adduzione,

ovvero per effetto combinato di convezione e irraggiamento, dalla superficie della parete

all’ambiente circostante e viceversa, per unità di superficie stessa, per unità di tempo e per

una differenza di temperatura tra la superficie e l’aria pari a un grado.

In quanto tale, il coefficiente di adduzione si esprime inCmh

Kcal

2oppure, in termini

di potenza termica, inCm

W

2(o

Km

W

2), con la possibilità di passare dall’uno all’altro

ricordando il fattore di conversione:

1 16,1h

KcalW

I coefficienti di adduzione sono principalmente influenzati dalla direzione del flusso

termico (orizzontale, ascendente, discendente) e dalla velocità dell’aria nell’ambiente

interessato.


Nella tabella seguente sono riportati valori utilizzabili per velocità dell’aria fino a

4 m/s; per velocità superiori si dovranno modificare tali valori in accordo a quanto stabilito

dalla norma UNI 7357-74 “Calcolo del fabbisogno termico per riscaldamento degli edifici”.

Valori d’uso comune di i e e in Kcal/h m2

°C indicati nella UNI 7357-74

- superficie orizzontale flusso ascendente i = 8 e = 20

- superficie orizzontale flusso discendente i = 5 e = 14

- superficie verticale i = 7 e = 20


Parametri fondamentali per il calcolo termico

Riferendoci alla quantità di calore scambiato o trasmesso nell’unità di tempo (h

QQ ' ),

osserviamo che in condizione di regime stazionario le quantità di calore scambiate per

adduzione tra parete ed ambiente interno (Q’i) e parete ed ambiente esterno (Q’e)

debbono essere uguali tra loro, ed uguali al calore trasmesso per conduzione all’interno

della parete (Q’), quindi i primi membri delle equazioni (1), (2) e (3) sono uguali tra loro.

Risolvendo le stesse rispetto alle differenze di temperature, si ha:

A

sQTT ei

'''

AQTT

i

ii

1' '

AQTT

e

ee

1' '

e sommando membro a membro:

)()(11

1' eiei

ie

TTKATTs

AQ

(4)

essendo il fattore K la cosiddetta trasmittanza termica o fattore di trasferimento

globale della parete (divisorio).

La trasmittanza termica K esprime la quantità di calore che, in condizioni di regime

stazionario, passa attraverso la parete dall’ambiente interno all’ambiente esterno (avendo

assunto Ti Te), nell’unità di tempo e per unità di superficie della parete, essendo la

differenze di temperatura tra ambiente interno ed esterno pari ad un grado.

K si esprime, analogamente al coefficiente di adduzione, inCmh

Kcal

2ovvero in

Cm

W

2(o

Km

W

2)


Qualora si abbiano pareti composte da più strati di materiali diversi a contatto tra loro,

ragionando analogamente, si ottiene per K la seguente espressione più generica in cui

figura la sommatoria dei vari rapporti

sdi ciascuno strato di materiale costituente la

parete:

iei i

iei

i

i Rs

K

11

1

11

1

(5)

essendo:

i

ii

sR

la resistenza termica dello strato di materiale i-esimo.

L’equazione (4) fornisce, in altre parole, il quantitativo calorico disperso da una

struttura più o meno complessa di superficie A e trasmittanza K, quando tra il fluido

esterno e quello interno esiste un salto termico ei TTT .

Alla base del calcolo delle dispersioni di calore Q che si hanno in un edificio, da cui

dipende il successivo dimensionamento dell’impianto di riscaldamento per il reintegro delle

perdite stesse, vi è la conoscenza o il calcolo della trasmittanza K delle pareti.

1) ESEMPIO DI CALCOLO DELLA TRASMITTANZA K DI UN SOLAIO

Definite alcune grandezze termiche fondamentali, vediamo un esempio di calcolo

della trasmittanza K per una struttura quale quella indicata in figura 3 (esempio di solaio).

Figura 3 – Esempio di calcolo della trasmittanza K di un solaio


TIPO DI MATERIALE Spessore s (in metri) (Kcal/h m °C) R = s/ (m2

h °C/Kcal)

1 – Piastrelle di ceramica 0,01 0,86 0,01

2 – Massetto in malta MUROPLAST 0,04 0,66 0,06

3 – Massetto isolante ISOTERM 0,05 0,11 0,45

4 – Solaio misto 0,16 + 0,04 - 0,444

5 – Intonaco con malta MUROPLAST 0,02 0,66 0,03

Utilizzando la relazione (5), considerato che si tratta di superficie orizzontale con

flusso di calore discendente per cui i = 5 e e = 14, si ha:

79,0

5

1

14

103,0444,045,006,001,0

1

11

1

ie

i iR

K

Cmh

Kcal

2

2) ESEMPIO DI CALCOLO DELLA TRASMITTANZA K DI UNA PARETE VERTICALE

Consideriamo ora un esempio di parete multistrato quale quella in figura 4, e

calcoliamone la trasmittanza K.

Figura 4 – Esempio di calcolo della trasmittanza K di una parete



h °C/Kcal)

1 – Intonaco di cemento e sabbia 0,005 1,2 0,0042

2 – Calcestruzzo armato 0,06 1,3 0,0462

3 – Lana di vetro 0,04 0,03 1,33

4 – Calcestruzzo armato 0,14 1,3 0,1077

Utilizzando la relazione (5), considerato che si tratta di superficie verticale cui i = 7

e e = 20, si ha:

59,0

7

1

20

11077,033,10462,00042,0

1

11

1

ie

i iR

K

Cmh

Kcal

2

4) ESEMPIO DI CALCOLO DELLO SPESSORE DI MATERIALE ISOLANTE

Dato un K imposto di 0,60Cmh

Kcal

2calcolare, relativamente alla copertura in

figura 5, lo spessore di materiale isolante (lana in polistirolo) necessario.

Figura 5 – Esempio di calcolo dello spessore di materiale isolante



h °C/Kcal)

1 – Piastrelle in gres 0,01 0,9 0,011

2 – Massetto isolante ISOTERM 0,05 0,11 0,45

3 – Lana in polistirolo x 0,03 x / 0,03

4 – Solaio in calcestruzzo armato 0,12 1,3 0,09

4 – Intonaco di cemento e sabbia 0,005 1,2 0,004

Utilizzando la relazione (5), considerato che si tratta di superficie orizzontale con

flusso ascendente per cui i = 8 e e = 20, si ha:

8

1

20

1004,009,0

03,045,0011,0

1

11

160,0

x

R

K

iei i

Cmh

Kcal

2

da cui:

xxK

0219,0

03,0

03,073,0

160,0 03,0)0219,0(60,0 x

03,00131,060,0 x

028,0x m

Per ottenere la K richiesta occorre quindi utilizzare lastre in polistirolo dello spessore

di 2,8 cm (o meglio di 3 cm, più facilmente reperibili in commercio; il lieve aumento di

spessore della lastra di materiale isolante comporta una piccola diminuzione di K).


ISOLAMENTO ACUSTICO

Considerata la vastità e complessità della materia acustica, ci si limita ad esaminare il

solo livello di rumore da calpestio, ovvero quello che nasce per effetto della vibrazione di

una struttura, si propaga in una prima fase attraverso di essa (via solida) per poi giungere

in una seconda fase, attraverso l’aria, all’orecchio o all’apparecchio di misurazione del

rumore (si veda schema di figura 6).

Figura 6 – Rumore da calpestio

Se si cammina nell’ambiente A su di un pavimento rigido, si mette in vibrazione il

solaio S producendo rumore che viene avvertito nell’ambiente B; per l’analisi di questo tipo

di rumore si considerano in genere due misure, una di laboratorio e una in opera.

Per quanto concerne il livello di rumore da calpestio accettabile in relazione al

requisito di capitolato, si rimanda alla normativa vigente (si veda in particolare il D.P.C.M.

del 05/12/1997 – “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici” – e le

normative di riferimento UNI EN ISO 140 ed UNI EN ISO 717); ad ogni modo si consideri

che il livello di rumore da calpestio normalizzato dei solai deve essere compreso tra i

55 dB ed i 63 dB, a seconda del tipo di edificio e della sua destinazione d’uso.

Prove di laboratorio condotte su una struttura (solaio) in cemento armato con sopra

uno strato di ISOTERM di 5 cm di spessore ed un ulteriore massetto di pietra serena di 5

cm di spessore, eseguite conformemente alle normative sopra citate, hanno evidenziato,

alla frequenza di riferimento pari a 500 Hz, un abbattimento del livello di rumore da

calpestio pari a 15 dB rispetto alla medesima struttura senza lo strato di ISOTERM.


RESISTENZA ALLA COMPRESSIONE ED ALTRE CARATTERISTICHE

Il valore della resistenza a compressione a 28 giorni dipende dal dosaggio e dal tipo

di cemento utilizzato, dalla eventuale presenza di sabbia nell’impasto e quindi,

prevalentemente, dalla densità dello stesso.

I valori di resistenza a compressione comunemente ottenibili alle varie densità, a

parità di tipo di cemento utilizzato (PTL 325), sono riportati nel diagramma di figura 7; per

la densità media standard di ISOTERM (450 ÷ 500 Kg/m3) si ha una resistenza a

compressione pari a 10 ÷ 11 Kg/cm2, più che idonea per gli usi cui viene destinato.

Figura 7 – Resistenza a compressione di ISOTERM in funzione della densità

Per quanto concerne il ritiro, per ISOTERM non vi sono restrizioni alla deformazione

della pasta cementizia, considerata la scarsa resistenza a compressione degli aggregati in

polistirolo; in generale i 2/3 del ritiro globale avvengono comunque nel giro di alcune

settimane.

ISOTERM ha un’ottima resistenza al gelo; ciò è dovuto alla bassa conducibilità

termica, che consente una lenta dissipazione verso l’esterno del calore di idratazione.

Da prove di gelo e disgelo tra –20 °C e +20 °C effettuate per periodi di tempo

prolungati su campioni di ISOTERM opportunamente predisposti, non si sono evidenziate

perdite significative di resistenza sui provini.


UTILIZZO

La fornitura in cantiere di ISOTERM non presenta alcun problema, è trasportato

tramite autobetoniere come un qualsiasi calcestruzzo ordinario, e può essere messo in

opera con gli abituali sistemi: scarico libero, benne a fondo apribile, con pompa (salvo, in

quest’ultimo caso, un’opportuna verifica in cantiere sulla scelta del tipo di miscela e di

pompa da utilizzare).

Con il pompaggio si possono comunque raggiungere notevoli distanze di messa in

opera sia in orizzontale sia in verticale.

ISOTERM, per la sua eccezionale lavorabilità, assicura la massima economia e

velocità nella posa in opera; può essere pompato ovunque, si stende e si livella facilmente

con la stadia nonostante l’aspetto asciutto e granuloso, può essere introdotto in casseri di

qualsiasi forma impiegando i consueti metodi di getto, non richiede costipazione o

vibrazione ed è caratterizzato da durabilità e stabilità dimensionale.

Lo spessore minimo per avere le massime prestazioni di resistenza meccanica ed

isolamento termico-acustico deve essere pari a circa 10 cm, e comunque non inferiore ai

5 cm per problemi relativi a difficoltà di posa in opera; con strati sufficientemente spessi è

anche possibile garantire protezione dall’assorbimento termico durante il periodo estivo.

Dopo poche ore dal getto, è già possibile camminare sulla sua superficie.

ISOTERM, grazie alle sue caratteristiche fisiche e meccaniche, si presta benissimo

per molteplici applicazioni nel campo della coibentazione termica ed acustica, al fine di

contenere i consumi energetici e garantire un miglior comfort ambientale, nel pieno

rispetto della normativa vigente; i principali settori di intervento sono i seguenti:

sottofondi isolanti per pavimentazioni e sottotetti;

massetti di alleggerimento per formazione di pendenza su tetti piani e terrazzi

(in caso di impieghi di ISOTERM in massetti di copertura sui quali è previsto il

trattamento di impermeabilizzazione mediante applicazione di guaine

bituminose, deve essere garantita da parte dell’applicatore della guaina

un’adeguata compatibilità di tutti i materiali a contatto con il getto);

cappotti isolanti su tetti inclinati;

riempimento leggero per coperture nervate in lamiera grecata;

riempimento di intercapedini;

realizzazione di componenti modulari per edilizia residenziale o meno, quali

partizioni interne, pareti di tamponamento esterne preassemblate ecc.


RIFERIMENTI E CONTATTI

ISOTERM è confezionato presso impianti di dosaggio della Calcestruzzi Cipiccia

S.p.A. e distribuita ai cantieri con normali autobetoniere.

Per utilizzare ISOTERM è sufficiente:

contattare l’impianto produttivo più vicino;

informare l’impianto della data d’inizio dei lavori con almeno due giorni di

anticipo ed indicare la quantità di prodotto desiderato, che sarà consegnato in

cantiere dalla Calcestruzzi Cipiccia S.p.A. nei tempi concordati.

La sede amministrativa e gli impianti della Calcestruzzi Cipiccia S.p.A. sono a

disposizione per qualsiasi chiarimento e per segnalare al cantiere l’impianto più vicino.

CALCESTRUZZI CIPICCIA S.p.A.

web: www.calcestruzzicipiccia.it

e-mail: [email protected]

Sede Amministrativa

Strada Maratta, 70 – 05035 – Narni (TR)

Tel. 0744 715350

Fax 0744 760500

Impianto di Narni

S.P. di Maratta Km 6,175 – 05036 – Narni Scalo (TR)

Tel. 0744 759074 – 0744 759075

Fax 0744 767400

Impianto di San Liberato di Narni

Loc. San Liberato di Narni – 05027– Narni (TR)

Tel. 0744 742221

Fax 0744 702177

Impianto di Guardea

Loc. Madonna del Porto – 05025 – Guardea (TR)

Tel. 0744 903851

Impianto di Orte

Via del Ponte n. 3 – 01028 - Orte (VT)

Tel. 0761 402730

Fax 0761 402927

Impianto di Sant’Anatolia di Narco

Via San Martino snc – Sant’Anatolia di Narco (PG)

Tel. 0743 613248

Fax 0743 619112

mailto:[email protected]

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