ITMI20100071A1 - Manufatto per solai prefabbricati. - Google Patents

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Description

"MANUFATTO PER SOLAI PREFABBRICATI"
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto un manufatto per solai prefabbricati ed un metodo per la realizzazione di tale manufatto.
Nel campo dell'edilizia, in particolare nella costruzione dei solai, a seconda del materiale che si utilizza, si hanno solai in legno, in calcestruzzo armato, misti in legno e calcestruzzo, in laterizio e misti in acciaio e laterizio .
Inoltre, i solai possono anche essere prefabbricati, ossia costituiti da elementi, a forma di lastra o pannello, che sono preparati e realizzati fuori opera; in questi casi il solaio è completato durante la posa in opera mediante la posa di elementi di alleggerimento in laterizio o polistirolo espanso, mediante la posa dell'armatura integrativa per assorbire i momenti negativi, mediante la posa di un armatura di ripartizione dei carichi ed infine mediante un getto di calcestruzzo di completamento per la formazione di una cappa superiore, detta anche caldana, di idoneo spessore.
I solai prefabbricati hanno il vantaggio di fornire una maggiore celerità di montaggio, tuttavia soffrono dell'inconveniente di avere una scarsa solidarietà trasversale.
Inoltre questo tipo di solai non risultano particolarmente convenienti economicamente dato che, oltre ai normali costi di fabbricazione, si aggiungono i costi necessari al trasporto dal luogo di fabbricazione al luogo di utilizzazione.
Un altro inconveniente dei solai noti, frequentemente rilevato nella pratica di cantiere, è dovuto al ristagno di acque meteoriche precipitate all'interno dei solai stessi durante la fase di costruzione delle strutture. Queste acque rimangono intrappolate a lungo all'interno del solaio provocando dopo la posa dei pavimenti, specialmente di legno, notevoli inconvenienti dovuti appunto alla presenza di umidità e talora proprio di acqua. Anche i pavimenti cosiddetti 'caldi' possono risentire negativamente di questo fenomeno .
Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un manufatto per solai prefabbricati, che superi i limiti e gli inconvenienti della tecnica nota.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di ottenere un manufatto per solai prefabbricati, la cui fabbricazione ed impiego permettano un notevole risparmio energetico .
Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un manufatto per solai prefabbricati a partire dai materiali unicamente più comuni, cemento e sabbia, e con gli strumenti normalmente usati e reperibili nel settore dell'edilizia.
Ancora, la presente invenzione ha come scopo quello di realizzare un manufatto per solai prefabbricati, che sia facile e veloce da montare.
Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare un manufatto per solai prefabbricati, che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione ed a costi competitivi.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un manufatto per solai prefabbricati, comprendente una base inferiore di malta alloggiante una rete metallica, ed uno strato di calcestruzzo cellulare, sovrapposto a detta base e contenente tralicci metallici, fissati inferiormente su una faccia di detta rete ed ordinati su detta faccia lungo file sostanzialmente parallele alla direzione longitudinale di detto manufatto per bloccare detti tralicci inferiormente lungo detta direzione longitudinale, caratterizzato dal fatto che detti tralicci fuoriuscendo superiormente da detto strato di calcestruzzo armato sono associati con tondini colleganti detti tralicci lungo linee sostanzialmente parallele alla direzione trasversale di detto manufatto, per bloccare detti tralicci superiormente lungo detta direzione trasversale .
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del manufatto per solai prefabbricati secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 è una vista prospettica del manufatto per solai prefabbricati, secondo il trovato;
la figura 2 è una vista prospettica degli strati che compongono il manufatto per solai prefabbricati, secondo il trovato;
le figure 3-6 sono viste prospettiche del manufatto, secondo il trovato, durante le sue fasi di realizzazione;
la figura 7 è uno schema a blocchi del metodo di realizzazione di solai prefabbricati, secondo il trovato.
Con riferimento alle figure citate, il manufatto per solai prefabbricati secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende una base inferiore 2 di malta fluida alla guale è sovrapposto uno strato 3 di calcestruzzo cellulare.
La base inferiore 2 di malta fluida incorpora internamente una rete metallica 5, in particolare la rete 5 essendo appoggiata sullo strato di malta, sprofonda al suo interno fino al livello inferiore della base 2.
Lo strato 3 di calcestruzzo cellulare contiene dei tralicci metallici 4, i quali sono fissati inferiormente su una faccia della rete 2.
Inoltre, i tralicci 4 sono ordinati su detta faccia della rete 2 lungo file 6 sviluppantisi lungo la direzione longitudinale 7 del manufatto 1. In questo modo, i tralicci 4 risultano bloccati in corrispondenza della loro parte inferiore lungo la direzione longitudinale 7 del manufatto.
I tralicci 4 fuoriescono dallo strato 2 di calcestruzzo cellulare, e sono associati superiormente con tondini 8 che collegano tra loro i tralicci 4 disposti lungo linee 9 sostanzialmente parallele alla direzione trasversale 10 del manufatto 1. In questo modo i tralicci 4 risultano bloccati in corrispondenza della loro parte superiore lungo la direzione trasversale 10 del manufatto 1.
I tondini 8, collegando tra loro i tralicci 4 disposti lungo le linee 9 parallele alla direzione trasversale 10 del manufatto 1 contrastano 1 'imbarcamento trasversale del manufatto stesso che altrimenti sarebbe possibile.
In questo modo si ottiene una gabbia metallica costituita dalla rete metallica 5 e dai tralicci 4 bloccati inferiormente lungo la direzione longitudinale 7 sulla rete 5 e bloccati superiormente lungo la direzione trasversale 10 dai tondini 8; tale gabbia metallica, grazie alle suddette caratteristiche, è in grado di assumere un assetto rigido sia lungo la direzione longitudinale 7 che in quella trasversale 10.
Preferibilmente i tralicci 4 sono a forma di 'V rovesciata, in cui le estremità inferiori 11 dei tralicci 4 a 'V sono saldate alla rete 5 in modo tale da bloccarli inferiormente; mentre l'estremità superiore 12 di detti tralicci 4 a 'V', ossia la punta della 'V<1>, è saldata con i tondini 8 in modo tale da bloccarli superiormente. La malta usata per la base inferiore 2 è altamente fluida ed è composta da 400 kg/m<3>di cemento, da una quantità di sabbia fine e pulita sostanzialmente compresa tra 1600 kg/m<3>e 1700 kg/m<3>e da un fluidificante composto da carbossilato o simili, naftelensulf anato, melamina formaldeide, o una loro miscela, in dosi opportune o altri comunque usati per questo scopo, in ragione di 1-10 kg/m<3>.
La base 2 di malta ha uno spessore variabile a seconda delle necessità, tuttavia solitamente è compreso sostanzialmente tra 10mm e 40mm. La base 2 di malta permette di ottenere oltre ad un irrigidimento della parte tesa, anche una finitura superficiale della faccia inferiore del manufatto 1.
La rete metallica 5 può essere di diversi tipi, ad esempio può essere una rete da pollaio o una rete elettrosaldata, fine a maglia sottilissima, da 4x4mm fino a 40x40m oppure una rete tipo penervo -metal, ossia la classica rete portaintonaco .
I tralìcci 4 hanno dimensioni che variano in base al calcolo strutturale relativo al solaio che si vuole costruire e quindi hanno altezze 13 adeguate ai bisogni.
Vantaggiosamente la forma perimetrale del manufatto 1 è definita da una cassaforma 14 adatta a contenere il manufatto durante la sua realizzazione; in particolare, la direzione longitudinale 7 e la direzione trasversale 10 del manufatto 1 corrispondono rispettivamente alla lunghezza e alla larghezza della cassaforma 14.
Più dettagliatamente, i tralicci 4 sono distanziati reciprocamente, ad esempio di 20 cm lungo la direzione longitudinale 7 del manufatto 1, corrispondente alla lunghezza della cassaforma 14 di contenimento; mentre i tralicci 4 sono distanziati reciprocamente, ad esempio di 50cm, lungo la direzione trasversale 10 del manufatto 1, corrispondente alla larghezza della cassaforma 14 di contenimento.
Vantaggiosamente, la faccia superiore 15 dello strato 2 di calcestruzzo cellulare raggiunge un altezza sostanzialmente uguale al limite superiore 16 dello spessore della cassaforma 14; tuttavia, a seconda delle necessità, tale faccia superiore 15 può raggiungere un altezza anche inferiore a tale limite superiore 16; ovviamente, invece, non è possibile che l'altezza della faccia superiore 15 superi il limite superiore 16 dello spessore della cassaforma 14, in quanto, oltre tale limite 16, la miscela di calcestruzzo armato, non avendo alcun contenimento atto a definirne la forma, uscirebbe all'esterno della cassaforma 14.
Lo spazio libero 17 tra l'estremità superiore 12 dei tralicci 4 e la faccia superiore 15 dello dello strato 3 di calcestruzzo cellulare è sostanzialmente compreso tra 4cm e 5cm, a seconda delle esigenza statiche. Questo spazio libero 17, non riempito di calcestruzzo armato, viene completato in opera con una cappa portante armata, dotata di ulteriori ferri e tralicci, secondo il calcolo strutturale specifico.
Preferibilmente, il calcestruzzo cellulare usato per realizzare lo strato 3 è una miscela, ad esempio con densità sostanzialmente compresa tra 150 kg/m<3>e 500 kg/m<3>, composta da cemento legante, acqua, schiuma e fibre in materiale artificiale o vegetale, per conferire al calcestruzzo cellulare, e quindi al manufatto 1, una maggiore compattezza ed aumentarne la resistenza al taglio, alla flessione e all’urto, nonché a favorire il legame tra i componenti.
Più particolarmente, il cemento legante usato per realizzare il calcestruzzo cellulare dello strato 3 ha una densità sostanzialmente compresa tra 200 kg/m<3>e 450 kg/m<3>e può essere cemento "Portland", cemento pozzolanico o cemento magnesiaco .
Inoltre, la quantità di acqua usata per realizzare il calcestruzzo cellulare usato nello strato 3 è compresa tra il 30% ed il 60% della quantità di cemento legante utilizzato.
La schiuma, usata nella miscela di calcestruzzo cellulare dello strato 3, è formata prima di essere inserita nella miscela ed è prodotta da un agente schiumogeno di origine vegetale, sintetica o proteinica.
Preferibilmente, le fibre in materiale artificiale o vegetale hanno una dimensione sostanzialmente compresa tra 4mm e 15mm e sono in polipropilene ed in vetro alcalo resistente, o poliacri loritr ile.
Il manufatto 1 per solai prefabbricati secondo il trovato, presentante le suddette caratteristiche, è ottenuto mediante il metodo di realizzazione 100.
Questo metodo di realizzazione 100 comprende una fase di gettata di malta 101 all'interno della cassaforma 14, atta a contenere e definire la forma del manufatto 1 da realizzare, per formare la base di malta 2.
Vantaggiosamente, la malta, allo stato fluido, viene spalmata e distesa sul fondo della cassaforma 14 in modo tale da rendere detta base di malta il più possibile uniforme e sottile, preferibilmente di uno spessore compreso sostanzialmente tra 10mm e 40mm.
Successivamente, nella fase 102 la rete metallica 5 è inserita nella base di malta 2 e sprofonda al suo interno fino a raggiungere il fondo di detta base 2. Prima dell'inserimento della rete metallica 5 nella base 2 di malta, i tralicci 4 vengono fissati inferiormente ad una faccia della rete metallica 5 secondo una disposizione che presenta una serie di file 6 sostanzialmente parallele alla lunghezza della cassaforma 14 di contenimento, ossia alla direzione longitudinale del manufatto 1 da realizzare .
In seguito, nella fase 103 i tondini sono associati alle estremità superiori 12 dei tralicci metallici 4 lungo linee sostanzialmente parallele alla larghezza della cassaforma 14 di contenimento, ossia alla direzione trasversale del manufatto 1 da realizzare.
Nella fase 104 un gettata di calcestruzzo cellulare è versata all'interno della cassaforma 14, in mezzo ai tralicci 4, in modo da definire lo strato 3 di calcestruzzo cellulare sovrapposto alla base di malta fluida che, preferibilmente, non si è ancora asciugata.
Lo strato 6 di calcestruzzo armato cosi realizzato raggiunge un livello tale da permettere la fuoriuscita dallo strato 3 delle estremità superiori 12 dei tralicci 4 associate con i tondini 8; preferibilmente, la gettata di calcestruzzo armato si interrompe quando lo spazio libero 17, tra le estremità superiori 12 dei tralicci 4 e la faccia superiore 15 dello strato 3 di calcestruzzo armato, è compresa sostanzialmente tra 4 cm e 5 cm.
Successivamente, nella fase 105 il calcestruzzo cellulare si indurisce e si ottiene così il manufatto 1 per solai prefabbricati.
Infine nella fase 106 la cassaforma 14 è rimossa e disaccoppiata dal manufatto 1.
I manufatti 1 cosi ottenuti vengono poi accatastati a stoccaggio.
Vantaggiosamente, al fine di velocizzare i tempi di fabbricazione del manufatto 1, la fase di gettata 104 del calcestruzzo cellulare all'interno della cassaforma 14 è svolta in parallelo alla fase di associazione 103 delle estremità superiori 12 dei tralicci 4 con i tondini 8.
Alternativamente, la fase di gettata del calcestruzzo cellulare 104 all'interno della cassaforma 14 può precedere la fase di associazione 103 delle estremità superiori 12 dei tralicci 4 con i tondini 8.
Si è in pratica constatato come il manufatto per solai prefabbricati secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto permette di ottenere un manufatto con un sostegno rigido sia in direzione longitudinale che in direzione trasversale, ed in particolare in grado di contrastare 1<1>imbarcamento traversale.
Ulteriormente il manufatto secondo il trovato è dotato di un ottima resistenza al fuoco, dato che in caso di incendio non si ha alcuna esplosione di materiale. Inoltre la presenza del calcestruzzo cellulare permette di rallentare la propagazione del calore.
Ancora il fatto che il manufatto sia privo di elementi liberi permette di evitare distacchi di placche di intonaco, di blocchi di laterizio o pezzi di malta, ed in definitiva lo rende particolarmente adatto per l'utilizzo in strutture antisismiche .
I materiali utilizzati e la struttura del manufatto secondo il trovato permettono inoltre di ottenere un ottimo isolamento termico ed acustico ed un notevole risparmio nei costi di fabbricazione .
Inoltre, in caso di demolizioni, il manufatto secondo il trovato dà origine ad uno scarto omogeneo di sfrido inerte, che può essere utilmente riciclato senza alcuna differenziazione, al contrario di quanto accade ai manufatti in polistirolo, in cui lo scarto è riciclabile solamente dopo una non economica selezione dei componenti .
Inoltre, il manufatto secondo il trovato, essendo privo di polistirolo e laterizio, che sono prodotti ad elevato consumo energetico, permette un notevole risparmio energetico, dato anche dal fatto che può essere prodotto direttamente nel cantiere e non occorre quindi che venga trasportato sul posto. In particolare, data la minima quantità di energia utilizzata a metro cubo, il fattore EROEI, cioè energia utilizzata rispetto all'energia ottenuta, del manufatto secondo il trovato risulta più favorevole rispetto a quella dei manufatti con elementi in laterizio cotti a 1400°C oppure con polistirolo espanso, di origine petrolifera, espanso con vapore acqueo in impianti di notevole consistenza.
In particolare, il risparmio energetico è ulteriormente aumentato nel caso in cui il cemento legante, usato nella realizzazione del calcestruzzo cellulare, sia cemento magnesiaco con aggiunte di materiale di scarto, plastica, fluidi, segatura, cenere di carbone, o altri scarti solidi inerti disponibili.
Benché il dispositivo secondo il trovato sia stato concepito in particolare per solai prefabbricati, potrà comunque essere utilizzato, più generalmente, per altri tipi di solai o di strutture utilizzabili nel campo dell'edilizia.
Il manufatto, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forma, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Manufatto (1) per solai prefabbricati, comprendente una base (2) inferiore di malta alloggiante una rete metallica (5), ed uno strato (3) di calcestruzzo cellulare, sovrapposto a detta base (2) e contenente tralicci metallici (4), fissati inferiormente su una faccia di detta rete (2) ed ordinati su detta faccia lungo file (6) sostanzialmente parallele alla direzione longitudinale (7) di detto manufatto (1) per bloccare detti tralicci (4) inferiormente lungo detta direzione longitudinale (7), caratterizzato dal fatto che detti tralicci (4) fuoriuscendo superiormente da detto strato (3) di calcestruzzo cellulare sono associati con tondini (8) colleganti detti tralicci (4) lungo linee (9) sostanzialmente parallele alla direzione trasversale (10) di detto manufatto (1), per bloccare detti tralicci (4) superiormente lungo detta direzione trasversale (10) .
  2. 2. Manufatto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti tralicci (4) hanno una forma a 'V rovesciata, le estremità inferiori (11) di detta 'V essendo saldate a detta rete (2) per bloccare inferiormente detti tralicci (4) e l'estremità superiore (12) di detta ’V essendo saldata con detti tondini (8) per bloccare superiormente detti tralicci (4).
  3. 3. Manufatto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere forma perimetrale definita da quella di una cassaforma (14) atta a contenere il manufatto (1) durante la sua realizzazione, detta direzione longitudinale (7) e detta direzione trasversale (10) di detto manufatto (1) essendo corrispondenti rispettivamente alla lunghezza e alla larghezza di detta cassaforma (14).
  4. 4. Manufatto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo spazio libero (16) tra l'estremità superiore (12) dei tralicci (4) e la faccia superiore (15) dello dello strato (3) di calcestruzzo cellulare è sostanzialmente compreso tra 4 cm e 5 cm a seconda delle esigenza statiche ed è completato in corso d'opera con una cappa superiore armata.
  5. 5. Manufatto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti tralicci (4) sono reciprocamente distanziati di sostanzialmente 20 centimetri lungo detta direzione longitudinale (7) di detto manufatto (1) e di sostanzialmente 50 centimetri lungo detta direzione trasversale (10) di detto manufatto (1) .
  6. 6. Manufatto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto calcestruzzo cellulare in detto strato 3 è una miscela, con densità sostanzialmente compresa tra 150 kg/m<3>e 500 kg/m<3>, composta da cemento legante, acqua, schiuma e fibre in materiale artificiale o vegetale per conferire a detto calcestruzzo cellulare maggiore compattezza ed aumentare la resistenza al taglio, alla flessione e all'urto.
  7. 7. Manufatto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cemento legante, usato in detto calcestruzzo cellulare, ha una densità sostanzialmente compresa tra 200 kg/m<3>e 450 kg/m<3>ed è uno tra il cemento Portland, il cemento pozzolanico ed il cemento magnesiaco.
  8. 8. Manufatto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette fibre in materiale artificiale o vegetale, presenti in detto calcestruzzo armato, sono in polipropilene ed in vetro alcalo resistente, ed hanno una dimensione sostanzialmente compresa tra 4mm e 15min.
  9. 9. Metodo di realizzazione di manufatti (1) per solai prefabbricati secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere: - una fase di gettata di malta (101) all'interno di una cassaforma (14), atta al contenimento del manufatto (1) da realizzare, per formare una base (2) di malta ; — una fase di inserimento (102) in detta base (2) di malta di una rete metallica (5) con tralicci metallici (4) fissati inferiormente su una faccia di detta rete (5) ed ordinati su detta faccia lungo file (6) sostanzialmente parallele alla lunghezza di detta cassaforma (14) per bloccare inferiormente detti tralicci (4) lungo detta direzione longitudinale (7); — una fase di associazione (103) delle estremità superiori (12) di detti tralicci (4) con tondini (8) colleganti detti tralicci (4) lungo linee (9) sostanzialmente parallele larghezza di detta cassaforma (14) per bloccare superiormente detti tralicci (4) lungo detta direzione trasversale (10); — una fase di gettata di calcestruzzo cellulare (104) all'interno di detta cassaforma (14) per formare uno strato (3) di calcestruzzo armato, sovrapposto a detta base (2) di malta, dalla quale fuoriescono dette estremità superiori (12) di detti tralicci (4) associate con detti tondini (8); — una fase di indurimento (105) di detto strato (3) di calcestruzzo cellulare per l'ottenimento di detto manufatto (1) per solai prefabbricati; — una fase di rimozione (106) di detta cassaforma (14) di contenimento.
  10. 10. Metodo di realizzazione secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta fase di gettata di calcestruzzo cellulare (104) all'interno di detta cassaforma (14) è svolta parallelamente a detta fase di associazione (103) delle estremità superiori (12) dei tralicci (4) con i tondini (8).
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