ITAL20120020U1 - Casseri in alluminio per muri perimetrali monolitici di calcestruzzo alleggerito con materiale lavico. - Google Patents

Description

Brevetto

Casseri in duralluminio per muri perimetrali monolitici di calcestruzzo alleggerito con materiale lavico.

Non sono sul mercato casseri in duralluminio con i metodi di serraggio previsti nel presente brevetto; ci sono casseri in acciaio per piccole e grandi gettate, di legno, e anche di plastica impiegate però per gettare pilastri di calcestruzzo. Non sono presenti sistemi di casseratura da recuperare dopo il getto, per fare intere pareti di tutta una casa. Il presente brevetto concerne un nuovo tipo di casseratura per muri perimetrali e il pompaggio in posizione definita nel muro di una particolare miscela di materiale lavico, per ottenere, assieme a pannelli isolanti, alto isolamento termico e acustico, resistenza al fuoco, ai sismi, in classe A, senza ponti termici.

I sistemi oggi in uso in edilizia non riescono sempre a fornire tutti i requisiti soprascritti con un solo tipo di costruzione.

Le case in legno offrono isolamento e resistenza ai sismi, ma non possono però garantire poca manutenzione e durare per molti decenni. Il volano termico in alcuni casi, per la massa insufficiente dei muri, non assicura sempre il giusto riequilibrio del caldo fra giorno e notte. I forati tipo Poroton, in argilla cotta, sono stati riempiti negli appositi spazi di lana di vetro, perlite ecc. e vengono impiegati generalmente per elevare muri di tamponamento fra pilastri di cemento armato: raggiungono un ottimo isolamento termico ( U=0,140 ) ma hanno una resistenza meccanica inferiore ad un muro monolitico. I pilastri in cemento armato non possono assicurare la assenza di ponti termici.

Nella grandissima maggioranza delle odierne costruzioni si ottengono elevati isolamenti termici con i sistemi a "cappotto", mettendo cioè i pannelli di isolanti sulla superfice della casa e fissandoli con tasselli. Anche questo sistema non è esente da inconvenienti in quanto se acqua e gelo penetrano nelle fessure fra pannelli questi ultimi dopo alcuni anni tendono a staccarsi.

Alcuni realizzano case con casseri doppi di polistirolo, legati con tondini di acciaio, all'interno dei quali si getta del normale calcestruzzo. Anche in questi casi gli inconvenienti sono numerosi: la mancanza di traspirabilità favorisce la formazione di condensa all' interno delle case, il polistirolo esterno è soggetto a degradarsi per l'azione dell'ambiente, l'ossidazione e altro; anche i tondini di ferro sono soggetti a ruggine, almeno in alcuni punti della superfice. Altri realizzano pannelli prefabbricati con involucro di cemento, con isolante all'interno, da accostare l'uno all'altro per comporre muri. Per questo tipo di utilizzo non si realizzano isolamenti elevati. Inoltre sono antisismici solo con dispositivi costosi.

Infine la creazione di muri mettendo componenti uno sull'altro come mattoni o altro, è dispendiosa per il tempo impiegato, l'organizzazione del cantiere, i rischi di infortunii.

A tutti questi inconvenienti si propone di ovviare la nuova tecnologia proposta nel presente brevetto che si basa sui seguenti principi e metodi:

1- la costruzione di casseri in duralluminio, ( Foto 1 e 2)formati da piastre con 2 piegature su tutti i bordi, una prima piegatura munita di fori per consentire l'inserimento di speciali chiavi forate e una seconda piegatura a rinforzo. Tali lastre si accostano fra loro lungo i bordi piegati forati e si uniscono a formare un muro continuo o pilastri, per mezzo di chiavette( Foto 1) che si fanno penetrare attraverso i fori combacianti. Nelle chiavette, a loro volta forate, si inseriscono cunei da fissare a colpi di martello per serrare fra loro i bordi combacianti di due pannelli accostati. Ugualmente si serrano fra loro 4 pannelli a formare un quadrato o parallelepipedo per gettare pilastri.

I casseri del lato interno ed esterno del muro formano un parallelepipedo le cui pareti sono mantenute alla distanza prevista, da tiranti -distanziali ( Foto 1 ) in materiale composito, non in ferro, per ottenere muri perimetrali senza ponti termici.

2- ottenere un monolite formato da materiale lavico con proprietà isolanti e ottima resistenza meccanica, pompabile, da gettare con betoniera fra casseri in duralluminio, legati da tirantidistanziali in composito, all'interno dei quali si trovano preventivamente i pannelli isolanti.

3- i pannelli isolanti sono collocati verso la superficie esterna della casa ma protetti dalle intemperie e dal possibile distacco, da uno strato di diversi centimetri di materiale lavico. - 1 pannelli isolanti sono in lana di roccia ad alta traspiranza, incombustibili, oppure in polistirene o altro

4- I tondini per rinforzare i pilastri e le travi sono in ferro al centro del muro portante o in alternativa sono in fibra di vetro da roccia basaltica, od altri materiali con basso coefficiente di conduttività termica ma alta resistenza alla rottura.

Per risolvere i suddetti problemi si è ovviato con dispositivi e metodi innovativi che risultano chiari e comprensibili da una descrizione delle principali attrezzature, dal tipo di materiale , da 3 esempi applicativi, non limitativi,

a- i casseri

I casseri sono formati da piastre dello spessore di 2-3 mm, preferibilmente 3,0 mm, in duralluminio, larghe 150-1000, lunghe 1000/3000 mm, o multipli, da unire per ottenere le misure desiderate; ogni piastra ha subito lungo i lati lunghi una piegatura di 60 mm, forata e una seconda piega di 15 mm destinata questa a trattenere traversine di rinforzo piegate a L o ad S. anche loro forate e infine saldate o incollate nella parte interna del pannello. Le piastre si accostano l'una all'altra lungo i lati piegati e forati e si uniscono fra loro con chiavette forate, che incontrano i fori delle traversine all'interno delle quali si inseriscono cunei di acciaio. I casseri sono montati inserendo la base in una lamiera piegata ad U ( Fig. 1 )e fissata a terra con tasselli; Sono montate l'una di fronte all'altra a formare un modulo che è un parallelepipedo per un muro con base e profondità desiderate. Ciascun cassero si unisce con tiranti in materiale composito( Fig. 1 ) dotato di scalino o ispessimento e foro per cuneo, della lunghezza adatta allo spessore del muro, al cassero di fronte per formare un parallelepipedo; quest'ultimo può essere posizionato verticalmente o orizzontalmente al suolo. Altri tiranti in composito si possono mettere lungo l'asse lunga del cassero

b- il materiale lavico

materiale proveniente da cava è costituito da miscela di sabbia di lapillo e pomice, di granulometria 0-6 mm nella proporzione più avanti indicata. Alla miscela si aggiunge acqua, cemento in polvere, fluidificanti e, senza uso di sabbia di fiume, viene immessa in betoniere per il trasporto. La resistenza alla compressione, testata da laboratori qualificati su molti campioni diversi, è stata ottenuta con valori di 10,0, 15,0, 18,0, 25 N/mm2, a seconda della quantità di cemento e dei rapporti fra lapillo e cenere e della densità apparente del materiale lavico. La scelta definitiva del livello di resistenza sarà compito del progettista.

La resistenza alla trazione si ottiene con uso di normali tondini di ferro o preferibilmente con tondini di fibra basaltica che ha una resistenza testata superiore a quella dell' acciaio ma non fa ruggine, ha una minore trasmissione termica e una durata superiore. Quanto sopra meglio si comprende dalla illustrazione di due esempi relativi ad un tratto di muro lungo 6, alto 3,0 mt, spesso 500 mm.

Esempio 1 : Costruzione di muro nuovo, spesso 50 cm.

Si prepara uno scavo nel terreno nel quale si getta una platea di normale calcestruzzo armato dal quale si fanno fuoriuscire le armature il cui numero e diametro sono determinati dal progettista dei cementi armati. Si predispongono i ferri per creare una maglia di tondini che verranno annegati nel getto per contrastare le spinte sismiche. Secondo progetto e classe di sismicità del terreno si possono collegare anche tiranti in modo incrociato o fra tondini.

Una rete continua in fibra, viene agganciata ai ferri per trattenere pannelli isolanti.

In questo caso si utilizzano pannelli in lana di roccia, Rockwool, resistenza alla compressione >50 kPa della dimensione di 600 x 2000 mm, spessi 180 mm. Si elevano altre serie di pannelli accostati lungo il perimetro della casa, in modo di fare uno strato di parete isolante continua, alta 3000 mm. Si collocano i casseri da 600 x 3000 poggiando a terra il lato da 600 mm su entrambi i lati del muro, l'esterno e l'interno, e ottenendosi una serie di parallelepipedi formati da 2 lati di 600 x 3000. La base del parallelepipedo viene fissata a terra inserendo la base del cassero in un lamierino di alluminio piegato ad U ( Fig 1 )la cui base forata viene fissata a terra con tasselli. I due casseri alti 3000 vengono legati con 3 o più tiranti lungo il lato lungo in modo da avere ancoraggi ad es. a 500, 1200, 2200 mm da terra per reggere la spinta del materiale lavico. Altre file di casseri da 3000 mm, vengono accostate e legate fra loro inserendo in due asole di casseri vicini una chiavetta forata nella quale si inserisce un cuneo di acciaio che viene spinto con il martello per assicurare il serraggio.

I casseri con i bordi piegati e gli accesori sono visibili in Fig. le 2 e nei disegni di chiavetta, tiranti e distanziali in composito, con 1 asola per ogni lato per fissare con cunei la dimensione in larghezza del muro resistendo; ogni distanziale prima del foro per il cuneo ha un riaizzo di materiale composito che collabora a trattenere il tirante; Quando 2 casseri sono accostati, attraverso I 2 fori si fa passare una chiavetta con asola e nella stessa si infila un cuneo che infila anche un terzo foro sulla traversina e tutto si serra e stringe con colpi di martello.

Il muro, a partire dalla parete interna della casa sarà formato, dopo il getto del materiale , dai seguenti strati: una parete interna, portante, in lavico e tondini;-18 cm di pannello isolante, in questo caso in fibra di vetro ad alta densità; - una rete in materiale composito; -7 cm di parete di calcestruzzo esterna ai pannelli isolanti, contenente la rete in materiale composito.

In ogni caso i casseri sono predisposti per fissare lamiere opportunamente disegnate per inserire falsi telai e predisporre finestre prima del getto.

Il getto viene fatto con pompa e autotobetoniera ma ripartito in modo che si suddivida ai lati esterno ed interno del pannello isolante.

Il materiale lavico con cemento.

Viene premiscelato a secco materiale lavico, pomice e sabbia di lapilli con granulometria compresa fra 0 e 14 mm. La miscela ha una densità apparente di 990 kg/mc che comprende l'umidità di cava. Si aggiunge cemento in quantità sufficiente per averne il 35% sui metri cubi di calcestruzzo finali ed acqua nella proporzione dello 0,75 rispetto al cemento. Si immette nella miscela in movimento in betoniera lo 0,4% di fluidificante, della categoria polimeri carbossilati e fibrille di v etro basaltico resistente agli alcali nella misura di 1 kg/mc. Durante il getto fra i casseri si sono prelevati campioni della forma di cubi 15x15x15 cm da inviare a Istituto Certificato per le misure di massa e resistenza alla compressione.

I risultati sono stati: 1- resistenza alla compressione a 28 gg, di 18,64 N/mm2-2- massa volumica a 28 gg è 1560 kg/mc - 3- massa volumica dopo 90 gg : 1500 /mc

4 valore lambda, calcolato secondo le tabelle UNI EN 1745 è 0,53

Il valore di U calcolato è di 0,160

I tiranti in materiale composito, sottoposti a trazione tramite il cuneo di acciaio, hanno retto un carico di rottura di 1020 kg

Esempio 2 Costruzione di un muro nuovo ad alta resistenza.

Si procede in tutto come per l'esempio 1 ma nella miscela lavica predomina il lapillo e la densità apparente è 1075 kg/mc, la massa volumica è 1751 kg/mc e la resistenza alla compressione di 26,5 N/mm2.

Esempio 3. Si costruisce un muro simile a quello descritto neH'esempÌo 1 e 2 ma gli spessori degli elementi sono ridotti per ottenere un muro spesso 40 cm con un valore di U= 0,220 Esempio 4 . Ristrutturazioni edili

Per le ristrutturazioni anziché il doppio cassero se ne uilizza uno soltanto. Sul muro vecchio si appoggiano i pannelli isolanti; si fanno penetrare tondini di fibra basaltica che vengono fissati all'interno del muro della casa e all'esterno del pannello isolante.

Si erigono i casseri lasciando uno spazio vuoto di all'interno, fra pannello isolante e cassero; all'interno dello spazio si getta il calcestruzzo lavico . In questo caso si usa una miscela di materiali lavici ha una densità superiore all'esempio precedente. Per gli altri componenti e il metodo si segue quanto indicato nell'esempio 1

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1 Casseri costituiti da lastre in duralluminio poste una di fronte all'altra a formare un parallelepipedo, essendo ogni lastra dotata di bordi con doppia piegatura, la prima dotata di fori e una seconda importante per trattenere traversine a L o a S, dotate anche loro di fori, per il rinforzo del cassero; le pieghe forate delle lastre si accostano l'una all'altra in modo che i fori di due casseri adiacenti combacino e attraverso i due fori si fanno passare chiavi speciali munite di aperture che andranno a sovrapporsi ad altro foro posto sulla traversa nel quale il cuneo con colpi di martello penetra e con l'intervento di tre fori si serrano i casseri fra loro a formare un doppio muro continuo, oppure pilastri quando 4 pannelli dotati sui bordi di guarnizioni di tenuta e vengono serrati per pilastri della dimensione voluta, dove ogni cassero viene appoggiato e inserito a terra in una lamiera ad U fissata a terra con viti e ogni cassero contrapposto all'altro regge la spinta del calcestruzzo perchè resistente in relazione allo spessore del muro, oppure è mantenuto alla distanza prevista per lo spessore del muro da distanziali e tiranti in materiale composito formati da strisce o nastri serrati fra casseri in corrispondenta dei tre fori e cunei, essendo trattenuti detti tiranti in modo sicuro da un cuneo infilato nel tirante rinforzato o no da uno scalino del materiale composito. 2- gettata fra i sopraindicati casseri di muro perimetrale monolitico, dello spessore di 30-100 cm, ottenuto con un materiale lavico, formato miscelando sabbia di pomice con densità di 825 kg/mc, granulimetria di 0-14 mm, preferibilmente 0-6 mm, e sabbia di lapillo con densità di 1150 kg/mc e granulimetria di 0-14 mm, preferibilmente 0-6 mm, ottenendosi un mix di peso con umidità di cava compreso, fra 880-1125 kg/mc, preferibilmente di 1050 kg/mc, alla quale miscela di lavici si aggiunge acqua e cemento per una quantità del 20-40%, preferibilmente del 35% nel volume finale, per ottenere la densità del prodotto richiesta con una massa volumica compresa fra 900 kg/mc e 1900 kg/mc, preferibilmente, al termine della asciugatura, di 1450 -1550 kg/mc, per ottenere una resistenza alla compressione compresa fra 90 e 350 Kg/cmq, preferibilmente di 150 kg/cmq, un valore di lambda di 0,530; prima della gettata vengono posti tondini di ferro e/o preferibilmnte di fibra basaltica, con distanziali/tiranti in materiale composito trattenuti fra i casseri, in modo da ottenere un muro privo di ponti termici, resistente alla compressione e alla trazione, ai sismi, e, nel quale, prima della gettata, si collocano pannelli isolanti in EPS o in lana di roccia, ottenendosi un isolamento termico compreso da U=0,140 fino a U=220 secondo il tipo di pannello. 3- muro monolitico ottenuto come da rivendicazione 1 e 2, che contiene pannelli isolanti tradizionali, di spessore preferibilmente 3-20 cm, ma collocati e fissati, prima del getto del materiale lavico e cemento, alla distanza dalla superficie esterna del muro di 1-50 cm, preferibilmente 3-10 cm, affinchè i pannelli rimangono immersi nel muro lavico e siano protetti dai colpi e dai fattori climatici ambientali. 4- rafforzamento di muro vecchio perimetrale da ristrutturare con materiale lavico e cemento secondo le rivendicazioni 1, 2, 3, dello spessore di 3-50 cm, preferibilmente di 10cm, che ingloba pannelli isolanti, gettato in opera all'interno fra una sola fila di casseri e la superfice del muro vecchio, allo scopo di inglobare e proteggere sia il muro vecchio che pannelli isolanti aggiunti al muro, spessi 6-20 cm, preferibilmente di 14 cm, fissati sul muro vecchio, mediante tiranti di composito o fibra basaltica fatti penetrare nel muro e che si fissano ad una rete di protezione in materiale composito e per rafforzare il muro monolitico esterno. 5- Muro monolitico come da esempio 1,2, 3, 4, e ottenuto mediante miscela di cemento e sabbia di materiale lavico formata da cenere e lapilli, con una densità apparente compresa fra 1000 kg/mc e 1075 kg/mc, per ottenere una massa volumica dopo aggiunta di acqua e cemento, di 900-1800 kg/mc, preferibilmente di 1750 Kg/mc, una resistenza alla compressione di 15-35 N/mm2, preferibilmente di 28 N/mm2.