ITVI20140053U1 - Un impasto per l¿esecuzione di un elemento edile - Google Patents

Description

Domanda di Brevetto per Modello di Utilità a titolo:

“UN IMPASTO PER L’ESECUZIONE DI UN ELEMENTO EDILE”

D E F I N I Z I O N I

Nella presente invenzione per elemento edile si intende un qualsiasi elemento utilizzabile per la realizzazione di strutture edili più o meno complesse. In tal senso, alcuni esempi di elementi edili sono mattoni, casseri, laterizi in generale, pareti prefabbricate o similari.

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione è generalmente applicabile al settore dell’edilizia ed ha per oggetto un impasto per l’esecuzione di un elemento edile.

La presente invenzione si riferisce anche all’impasto utilizzato successivamente per realizzare elementi edili.

Stato della Tecnica

È noto che gli edifici devono soddisfare, tra l’altro, numerose normative riguardanti l’efficienza energetica, l’isolamento acustico e la resistenza a stress meccanici con particolare riferimento a quelli di origine sismica.

In questo senso, le pareti esterne di tali edifici, nonché tutti gli elementi strutturali portanti, devono presentare caratteristiche adatte allo scopo. Oltre a questo, è ovviamente importante che essi presentino costi di esecuzione contenuti.

Nell’arte nota, la resistenza meccanica delle pareti e degli elementi strutturali in generale è assicurata realizzandoli con spessori adeguati ed utilizzando materiali anch’essi adeguati allo scopo. Ad esempio, le pareti esterne ed i muri portanti di un edificio ad uso civile sono generalmente realizzati utilizzando cemento armato e presentano tipicamente uno spessore non inferiore ai 30 cm.

Tale tecnica, tuttavia, non consente un buon isolamento termico e nemmeno acustico.

Sono quindi note strutture edili (in particolare le pareti esterne degli edifici) costituite da due muri separati da un’intercapedine. Quest’ultima, di fatto, costituisce una camera d’aria che consente di ottenere un buon isolamento acustico e termico. In alcuni casi, tali proprietà sono aumentate inserendo nell’intercapedine materiali appositi ad esempio inerti.

Per quanto la soluzione appena citata consenta di soddisfare le esigenze di isolamento termico ed acustico, nonché di migliorare anche la tenuta meccanica della pareti, è evidente che il costo di realizzazione, sia in termini di materiale utilizzato che di tempi e difficoltà di esecuzione, risulta fortemente incrementato.

Inoltre, risulta notevolmente aumentato anche lo spessore delle pareti con conseguente decremento degli spazi utili a disposizione.

Una soluzione alternativa nota consiste nel realizzare l’elemento edile secondo la prima tecnica nota descritta in precedenza e successivamente rivestirlo con un apposito cappotto. Quest’ultimo è tipicamente costituito da materiale isolante come, ad esempio, polistirolo. Anche tale soluzione, pur consentendo l’ottenimento dei risultati voluti, presenta gli inconvenienti dell’aumento dei costi di realizzazione sia in termini di materiali che di tempi e difficoltà di esecuzione, nonché un ovvio aumento degli spessori delle pareti.

Per superare i suddetti inconvenienti sono stati realizzati elementi edili quali casseri o similari mediante un impasto di cemento e legno. Le pareti e gli elementi strutturali vengono quindi realizzati assemblando tali elementi edili.

Quest’ultima soluzione consente di incrementare l’isolamento acustico e termico delle pareti pur mantenendone sostanzialmente invariati gli spessori. Anche i costi di esecuzione risultando sostanzialmente invariati rendendo quindi tale soluzione particolarmente conveniente rispetto a quelle sopra descritte.

Tuttavia, essa presenta alcuni inconvenienti. In particolare, durante l’impasto il legno assorbe grandi quantitativi di umidità che in seguito all’indurimento dell’elemento edile fatica ad espellere verso l’esterno. Le pareti e gli elementi strutturali così ottenuti risultano quindi particolarmente umidi e presentano tempi di essicazione molto lunghi, anche dell’ordine di mesi. Ciò è ovviamente incompatibile con le tempistiche di esecuzione dei manufatti edili tramutandosi quindi nell’inconveniente di ottenere edifici o similari fortemente soggetti, anche per svariati mesi, alla formazione di muffe, condense e cattivi odori.

Poiché le pareti esterne devono essere particolarmente impermeabili, è evidente che in esse tale problema è incrementato.

Un ulteriore inconveniente è che il legno, come noto, presenta un’elevata dilatazione termica. Tale dilatazione risulta essere significativamente diversa sulle superfici sottoposte a differenti temperature. Ad esempio, le pareti esterne dei vari lati di un edifici presenteranno dilatazione termica differente e comunque di entità non trascurabile. In altri termini, tutti gli elementi realizzati con il legno a seguito della dilatazione presentano spessori variabili anche di qualche millimetro. Ciò si traduce nell’inconveniente che gli intonaci, sia interni che esterni, devono presentare particolari caratteristiche di elasticità pena il loro distacco dalle pareti o la formazione di crepe o similari.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è di superare gli inconvenienti dell’arte nota sopra evidenziati mettendo a disposizione un impasto per l’esecuzione di un elemento edile che consenta, con quest’ultimo, di realizzare pareti o elementi strutturali che presentano caratteristiche di isolamento termico ed acustico, nonché di resistenza alle sollecitazioni meccaniche, secondo i parametri di legge.

Un altro scopo è che le pareti e gli elementi strutturali ottenuti con l’impasto dell’invenzione presentino spessori confrontabili con le pareti ed elementi strutturali equivalenti noti ed inferiori alle pareti ed elementi strutturali con intercapedine.

Un ulteriore scopo è realizzare elementi edili il cui costo sia al più uguale agli equivalenti elementi edili noti.

Un altro scopo è che gli elementi edili ottenuti con l’impasto dell’invenzione siano sostanzialmente privi di umidità in modo da assicurare la qualità delle finiture superficiali delle pareti e degli elementi strutturali.

Un ulteriore scopo è che gli elementi edili ottenuti con l’impasto dell’invenzione presentino coefficienti di dilatazione termica inferiori agli equivalenti elementi comprendenti legno.

Tali scopi, nonché altri che saranno più chiari in seguito, sono raggiunti da un impasto per l’esecuzione di un elemento edile in accordo con le rivendicazioni che seguono che sono da considerarsi parte integrante della presente descrizione.

Vantaggiosamente, quindi, l’inserimento della perlite nell’impasto dell’invenzione consente di aumentare l’isolamento termico ed acustico degli elementi edili successivamente ottenuti mediante lo stesso impasto.

Ancora vantaggiosamente, gli elementi edili ottenuti presentano dimensioni fisiche al più uguali a quelli noti, con ciò consentendo di raggiungere i parametri di resistenza meccanica ed isolamento termico ed acustico imposti dalla legge senza aumentare le dimensioni degli elementi edili stessi e senza aumentarne la difficoltà esecutiva.

La miscelazione dei granuli di perlite con materiali rinforzanti, costituendo un rivestimento dei granuli di perlite in modo da aumentarne la resistenza agli stress meccanici, consente di fare in modo che durante la preparazione dell’impasto dell’invenzione i granuli non collassino ma rimangano tali.

È infatti noto che la debole resistenza meccanica alla compressione dei granuli di perlite avrebbe come conseguenza, durante la seconda fase di miscelazione, la rottura dei granuli stessi con trasformazione in polvere. Di conseguenza sarebbe necessario utilizzare grandi quantità di perlite per ottenere l’impasto desiderato, con notevole aggravio dei costi di esecuzione. La prima fase di miscelazione consente quindi, vantaggiosamente, di rivestire i granuli aumentandone la resistenza meccanica in modo da evitarne la rottura nella seconda fase di miscelazione. In altri termini, la prima fase di miscelazione consente, vantaggiosamente, di mantenere limitati i costi esecutivi dell’impasto dell’invenzione.

Ancora, è evidente che gli scopi dell’invenzione sono raggiunti anche da un elemento edile comprendente materiale da costruzione ed acqua che si caratterizza per il fatto di comprendere anche una quantità predeterminata di granuli di perlite.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un impasto per l’esecuzione di un elemento edile secondo l’invenzione, illustrata a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio dell’unita tavola di disegno in cui la FIG. 1 rappresenta un elemento edile realizzato secondo dell’invenzione.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti Con riferimento alla fig.1 citata si descrive un elemento edile 1 ottenuto con un impasto secondo l’invenzione.

Come detto nelle definizioni, con il termine elemento edile si intende un qualsiasi elemento utilizzabile per la realizzazione di costruzioni edili più o meno complesse. In tal senso, alcuni esempi di elementi edili sono mattoni, casseri, laterizi in generale, pareti prefabbricate o similari.

In particolare, l’impasto dell’invenzione comprende, come nella tecnica nota, materiale da costruzione ed acqua. Più in dettaglio, per materiale da costruzione si intende materiali scelti nel gruppo comprendente cemento, malta, resine, gesso e/o similari.

Secondo l’invenzione, l’impasto comprende anche una quantità predeterminata di granuli di perlite 2. Vantaggiosamente, quindi, l’impasto comprende anche un materiale che ne aumenta le caratteristiche di isolamento termico ed acustico rispetto agli impasti noti. Di conseguenza, ancora vantaggiosamente, l’elemento edile 1 ottenuti con l’impasto dell’invenzione presenta coefficienti di isolamento termico ed acustico maggiorati pur mantenendo dimensioni equivalenti agli elementi edili ottenuti con gli impasti noti. Inoltre, l’aggiunta di granuli di perlite 2 non decrementa la resistenza agli stress meccanici dell’elemento edile così realizzato.

In altri termini, l’impasto dell’invenzione, grazie all’aggiunta dei granuli di perlite 2, consente di realizzare elementi edili 1 che rispettano le normative relative alla classificazione energetica degli edifici.

Secondo un esempio di esecuzione dell’invenzione, il suddetto impasto è ottenuto miscelando di 3 kg equivalenti a 33 litri di perlite 2, 8 kg equivalenti a 6,084 litri di cemento e 4 kg equivalenti a 4 litri di acqua. Ovviamente, tali quantitativi sono solo un possibile esempio di esecuzione dell’invenzione e non sono quindi da intendersi limitativi per differenti forme di esecuzione dell’invenzione. In particolare, la quantità predeterminata di perlite rivestita dipende anche dalle caratteristiche di isolamento acustico e termico che si devono far raggiungere dall’elemento edile da realizzare con l’impasto dell’invenzione.

In precedenza si è detto che i granuli di perlite 2 presentano una resistenza meccanica alla compressione particolarmente limitata. Più in dettaglio, la perlite è un silicato complesso naturale di alluminio, sodio e potassio non trattato chimicamente. Alla temperatura di 20°C può essere solida, in polvere bianca, ed inodore con PH tra il 6,5-7,5. È chimicamente inerte e non contiene asbesto e silice cristallina libera (<1%). Esso quindi costituisce un prodotto estremamente leggero con un elevato potere di isolamento termico ed acustico.

Si tratta di un prodotto naturale che non è classificato pericoloso per l’uomo e per l’ambiente. In questo senso, quindi, la perlite può essere utilizzata con tranquillità nella realizzazione di elementi edili 1.

Tuttavia, in presenza di sforzi meccanici e/o vibrazioni la perlite tende a compattarsi. In particolare, quando la perlite è sotto forma di granuli 2, questi tendono a rompersi divenendo una polvere compatta. Tale trasformazione ne diminuisce il potere di innalzamento del coefficiente di isolamento acustico dell’elemento edile 1. Inoltre si verifica una diminuzione del volume dell’impasto costringendo ad aumentare la quantità di perlite o la quantità di materiali da costruzione utilizzati. Nel primo caso aumenterebbero notevolmente i costi di esecuzione degli elementi edili, nel secondo ne risulterebbero gravemente compromesse le caratteristiche di isolamento termico.

Per evitare questi inconvenienti, i granuli di perlite 2 sono rivestiti con un amalgama di uno o più materiali rinforzanti 3. La perlite 2 così rivestita presenta una resistenza meccanica incrementata sufficientemente da assicurare che non collassi e che rimanga allo stato granulare durante la miscelazione con il materiale da costruzione e l’acqua.

I materiali rinforzanti 3 utilizzati sono cemento e/o gesso impastati con acqua o similari.

Secondo un possibile esempio di esecuzione, i succitati 3 kg equivalenti a 33 litri di perlite 2 (ad esempio con granulometria da 0,5-5,6 mm) sono pre-miscelati con 3 kg equivalenti a 2,29 litri di cemento (nel caso di uso di cemento come legante) e 3 kg equivalenti a 3 litri di acqua.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’impasto comprende anche materiale fibroso 4 tipicamente, ma non necessariamente, costituito da fibre naturali. Quest’ultimo, vantaggiosamente, consente di aumentare la resistenza agli stress meccanici dell’elemento edile 1 ottenuto con l’impasto dell’invenzione.

Operativamente, per ottenere l’impasto dell’invenzione si procede con una prima fase di miscelazione di una quantità predeterminata di granuli di perlite 2 con uno o più materiali rinforzanti 3. Come detto in precedenza, ciò consente vantaggiosamente di ottenere granuli di perlite 2 rivestiti in modo che resistano agli stress meccanici cui verranno sottoposti successivamente.

La prima fase di miscelazione viene ad esempio realizzata con una betoniera orizzontale apposita per non formare grumi e per ottenere un ottimo rivestimento di tutti i granuli di perlite 2. Tale miscelazione dura generalmente alcuni minuti. Ovviamente anche in questo caso si tratta solo di un esempio di esecuzione dell’invenzione che non deve essere considerato limitativo per altre metodologie.

Successivamente, l’impasto viene disteso su di una superficie piana in modo da agevolarne l’indurimento e l’essicazione ed evitare fenomeni di compattazione. Si ottengono quindi granuli di perlite 2 rivestiti ed essiccati. Il processo di indurimento ed essiccazione può durare anche alcune ore, ma ciò è a discrezione dell’operatore che ne valuta le condizioni di uso successivo.

In altri termini, anche la metodologia di indurimento ed essiccazione descritti non devono essere considerati limitativi per differenti forme di esecuzione dell’invenzione dove l’indurimento viene ottenuto con modalità differenti e/o con tempistiche anch’esse differenti. Basti notare che il grado di resistenza alle sollecitazioni meccaniche dei granuli 2 rivestiti dipende dall’effettiva entità stimata di tali sollecitazioni. Di conseguenza, tanto l’entità del rivestimento quanto il tempo di indurimento di quest’ultimo dipendono dall’uso successivo dei granuli 2 rivestiti.

Successivamente si procede con una seconda fase di miscelazione dei granuli di perlite 2 rivestita con una composizione comprendente materiali da costruzione e acqua per ottenere l’impasto dell’invenzione con cui realizzare l’elemento edile 1.

Tipicamente, ma ancora una volta non necessariamente, la seconda miscelazione viene eseguita in una betoniera con vite senza fine con l’aggiunta di acqua e cemento per 5 minuti. È evidente che anche tali aspetti non sono da considerarsi limitativi per l’invenzione.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, durante la seconda fase precedentemente descritta nell’impasto viene inserito anche il materiale fibroso 4 citato in precedenza in modo da aumentare la resistenza agli stress meccanici degli elementi edili 1 che verranno ottenuti.

Vantaggiosamente, tra l’altro, le fibre 4 non solo aumentano la durezza dei materiali da costruzione, ma riducono drasticamente anche gli effetti del calo idraulico, i cedimenti, le sfaldature che potrebbero creare fessurazioni. Esse realizzano un rinforzo degli elementi edili 1 necessario in fase di movimentazione, posa, armatura e getto in cantiere. Le fibre 4 aumentano anche la resistenza e l’elasticità degli elementi edili 1 adattandosi ai movimenti dell’edificio soggetto alle scosse telluriche della terra senza che si creino danni.

Gli elementi edili ottenuti 1 con l’impasto dell’invenzione risultano, inoltre, traspiranti, inerti, resistenti al fuoco, e non creano problemi agli intonaci per la dilatazione all’escursione termica.

A parità di ingombri, essi risultano più leggeri di qualsiasi altro materiale edile in laterizio, in legno cemento, in cemento, in vetro cellulare o similari.

Alla luce di quanto precede, si comprende quindi che l’impasto per l’esecuzione di un elemento edile dell’invenzione supera gli inconvenienti della tecnica nota consentendo di realizzare pareti o elementi strutturali che presentano caratteristiche di isolamento termico ed acustico, nonché di resistenza alle sollecitazioni meccaniche, secondo i parametri di legge.

A ben vedere, le pareti e gli elementi strutturali ottenuti con l’impasto di cui al metodo dell’invenzione presentano spessori confrontabili con le pareti ed elementi strutturali equivalenti noti ed inferiori alle pareti ed elementi strutturali con intercapedine.

Inoltre, con l’impasto dell’invenzione si ottengono elementi edili il cui costo è al più uguale agli equivalenti elementi edili noti. Essi, inoltre, sono privi di umidità in modo da assicurare la qualità delle finiture superficiali. Inoltre, come detto poco sopra, i coefficienti di dilatazione termica sono inferiori agli equivalenti elementi edili comprendenti legno.

Claims (3)

1. Domanda di Brevetto per Modello di Utilità a titolo: “UN IMPASTO PER L’ESECUZIONE DI UN ELEMENTO EDILE” R I V E N D I C A Z I O N I 1. Un impasto per la realizzazione di un elemento edile (1) comprendente materiale da costruzione ed acqua caratterizzato dal fatto di comprendere anche una quantità predeterminata di granuli di perlite (2) rivestiti con un amalgama di uno o più materiali rinforzanti (3) in modo da aumentarne almeno la resistenza meccanica alla compressione, detti materiali rinforzanti (3) essendo costituiti da cemento e/o gesso.
2. 2. Impasto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere anche materiale fibroso (4).
3. 3. Un elemento edile comprendente materiale da costruzione ed acqua caratterizzato dal fatto di comprendere anche una quantità predeterminata di granuli di perlite (2) rivestiti con un amalgama di uno o più materiali rinforzanti (3) in modo da aumentarne almeno la resistenza meccanica alla compressione, detti materiali rinforzanti (3) essendo costituiti da cemento e/o gesso.