In tema di rivestimenti protettivi aventi l’obiettivo principe di migliorare i requisiti di resistenza meccanica “R” degli edifici,
abbiamo analizzato gli intonaci, le lastre e le vernici intumescenti.

Parlando di pitture intumescenti, abbiamo visto come fare per calcolare lo spessore di prodotto da utilizzare su strutture in acciaio.

Ma cosa cambierebbe se la parete fosse in calcestruzzo?

Foto 1 | Vernice intumescente su una autorimessa in calcestruzzo

In caso d’incendio le proprietà di resistenza al fuoco del calcestruzzo rappresentano una sicurezza per persone, cose e ambiente.

Il calcestruzzo è un materiale molto meno sensibile alla temperatura rispetto all’acciaio, tanto che negli elementi strutturali il collasso per effetto del riscaldamento avviene generalmente per la perdita delle caratteristiche meccaniche delle barre di armatura.

La norma di riferimento per le strutture in calcestruzzo è la EN 13381-3
Metodi di prova per la determinazione del contributo alla resistenza al fuoco di elementi strutturali – Parte 3: Protezione applicata ad elementi di calcestruzzo”.

Nel caso in cui venga richiesta una resistenza all’incendio superiore rispetto a quella originariamente prevista si può agire aumentando lo spessore del copriferro (aggiungendo strati di calcestruzzo) o attraverso sistemi di protezione passiva in grado di fornire una protezione equivalente allo strato di calcestruzzo in modo da prolungarne le capacità meccaniche portanti (R).

 

Per potenziarne le prestazioni, tali materiali possono essere rivestiti con pitture e prodotti testati, certificati secondo normative specifiche, che ne attestino la validità e permettano di stabilire, in base ai diversi spessori applicati, il contributo alla resistenza all’incendio.

Il contributo del protettivo viene paragonato ad un ipotetico ulteriore spessore di calcestruzzo, che va ad aumentare la rilevanza del copriferro.

Risulta comodo utilizzare lo spessore equivalente per raggiungere i valori minimi previsti dal D.M. 16/02/2007Modalità per la classificazione in base a confronti con tabelle”, dove troviamo tabulati i valori minimi di copriferro e/o spessore o dimensione dei principali elementi strutturali.

La scelta del sistema di protezione da applicare nelle varie situazioni progettuali deve tener conto di aspetti differenti,
come ad esempio le esigenze architettoniche ed economiche, le condizioni ambientali e la resistenza al fuoco prescritta per l’edificio.

Le vernici intumescenti sono una scelta ideale soprattutto nel rispetto di esigenze di tipo estetico e per le loro alte prestazioni “certificate” con limitati spessori. Le pitture mutano il loro stato fisico solo durante il riscaldamento, formando una schiuma carboniosa che isola il supporto sottostante.

 

Come contribuisce un protettivo alla resistenza all’incendio e quale spessore è meglio utilizzare?

Foto 2 | Applicazione di vernice intumescente su una superficie in calcestruzzo

Lo standard EN 13381-3 definisce un metodo di prova per determinare il contributo alla resistenza al fuoco di un protettivo applicato su elementi strutturali in calcestruzzo (CA/CAP, in accordo alle regole contenute
nell’EC 1992-1-2Eurocodice 2 – Progettazione delle strutture di calcestruzzo – Parte 1-2: Regole generali – Progettazione strutturale contro l’incendio”), utilizzati come travi, pilastri, solette o pareti.

Lo standard EN 13381-3 tenta di trovare una relazione fra lo spessore di protettivo e le temperature raggiunte all’interno dell’elemento strutturale in funzione del tempo; inoltre, per semplicità di calcolo, i metodi di assessment rapportano le performance del protettivo ad uno spessore di calcestruzzo tale da garantire lo stesso isolamento termico.

Il set completo di prove prevede l’esecuzione di test su quattro elementi orizzontali (due travi e due solette) sulle quali è stato applicato il minimo e il massimo spessore di protettivo (deciso dal produttore).

Durante l’esposizione al fuoco sono registrate:

  • la distribuzione delle temperature nell’elemento in calcestruzzo e sulle armature;
  • il comportamento del protettivo e la sua aderenza e coesione;
  • il comportamento dell’elemento esposto alla curva temperatura/tempo standard in funzione dei criteri prestazionali specifici.

Lo standard prevede una particolare elaborazione dei risultati che porta a:

  • preparazione di tabelle che legano le temperature raggiunte allo spessore del materiale, in funzione del tempo;
  • calcolo dello spessore equivalente di calcestruzzo relativo al solo isolamento termico.

In definitiva il risultato delle prove (con le loro limitazioni sul tipo di esposizione al fuoco e spessore) sarà espresso nei seguenti modi:

  • spessore equivalente di calcestruzzo per ogni specifico spessore di protettivo, per diversi tempi di esposizione al fuoco;
  • tabella indicante lo spessore di protettivo necessario a garantire una data resistenza all’incendio, in funzione del copriferro esistente e della temperatura critica sulle armature.

Con queste tabelle, il professionista eviterà di eseguire il calcolo dello spessore di copriferro necessario con gli Eurocodici, semplificando il lavoro e riducendo notevolmente i tempi di calcolo.

 

Esempio pratico

  • Protezione R 120 di una soletta in calcestruzzo
  • Informazioni necessarie:
    • Lati di esposizione al fuoco: 1;
    • Temperatura critica acciaio: 500°C;
    • Copri ferro esistente (distanza dell’asse dell’armatura dalla superficie di esposizione al fuoco): 25 mm;
PROTEZIONE R 120
Copri ferro

(mm)

Temperatura Critica
350°C 400°C 450°C 500°C 550°C 600°C 650°C
5-9 30 28 26 24 22 20 17
10-14 27 25 22 20 17 15 13
15-19 24 21 18 15 12 10 10
20-24 22 18 15 11 10 10 10
25-29 19 15 11 10 10 0 0
30-34 16 12 10 0 0 0 0
35-39 12 10 10 0 0 0 0
40-44 10 10 0 0 0 0 0
≥ 45 0 0 0 0 0 0 0
  • Rivestimento protettivo in aderenza.
  • Soluzione:
    • Vernice intumescente AITHON A90H;
    • Per ottenere R120, il D.M. 16/2/2007 richiede copri-ferro 40 mm ed altezza della soletta pari a 160 mm;
    • Spessore da aggiungere 15 mm;
    • Interpolazione degli spessori equivalenti (min e max).

Foto 3 | Spessore equivalente del calcestruzzo

 

Eseguiti i calcoli, incrociando le informazioni in nostro possesso con i dati delle tabelle sovrastanti, è possibile estrapolare il valore dello spessore di vernice da applicare.

Nel nostro caso il dato è: 1,314 kg/mq.

 

Hai bisogno di altre informazioni? Scrivici nei commenti oppure invia una e-mail a info@antifuoco.it

 

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