I materiali in gioco nella sicurezza

Ecco le caratteristiche dei principali materiali edilizi e come entrano in gioco per realizzare case sicure o da mettere in sicurezza.

Calcestruzzo

Economicità, velocità e semplicità di esecuzione: sono stati questi fattori a determinare, a partire dalla metà del XX secolo, la rapida ascesa del calcestruzzo nelle costruzioni, unito all’armatura metallica a creare il calcestruzzo armato. Le Norme tecniche per le costruzioni prescrivono, come spiega Antonella Colombo, della sezione Strutture di Assobeton, «che le costruzioni siano dotate di sistemi strutturali in grado di garantire rigidezza e resistenza nei confronti delle due componenti orizzontali delle azioni sismiche. Se opportunamente progettate, quando sottoposte ad azioni cicliche ripetute (come quelle causate dai terremoti), le costruzioni in calcestruzzo armato sono in grado di dimostrare una adeguata capacità di dissipare energia in campo inelastico senza che ciò comporti riduzioni significative della resistenza nei confronti delle azioni sia verticali che orizzontali. Oltre a resistere alle azioni sismiche, le strutture devono essere in grado di sopportare tutte le altre azioni agenti durante la loro intera vita utile in maniera durevole, garantendo pertanto il servizio per il quale la struttura stessa è stata progettata (carichi gravitazionali, vento, fuoco). Inoltre le strutture devono essere in grado di assicurare una certa performance termica. E il calcestruzzo armato è un ottimo materiale in grado di resistere senza trattamenti aggiuntivi all’incendio, ed è inoltre in grado di assicurare una certa performance termica grazie alla sua elevata massa».

L’evoluzione del calcestruzzo negli anni è stata notevole, come sottolinea Uriel Cinti, responsabile assistenza tecnica clienti della Holcim Aggregati Calcestruzzi, «Il materiale che oggi si utilizza è frutto di studi approfonditi: non è più solo il risultato dell’unione di cemento e aggregati, ma si parla di una vera e propria tecnologia del calcestruzzo che deve essere oggetto di scelte e di valutazioni, in sede progettuale, per la scelta dei materiali più adatti in funzione delle applicazioni finali».

Acciaio

È tra i materiali più idonei in edilizia per le sue molteplici qualità. Come illustra Monica Antinori, responsabile dell’ufficio tecnico della Fondazione Promozione Acciaio, le caratteristiche premianti di questo materiale sono: realizzazione di strutture che possono offrire ampia duttilità globale in rispondenza ai requisiti di progettazione antisismica; la possibilità di impiego negli interventi di adeguamento edifici esistenti in c.a. e muratura; la sostenibilità ambientale; la funzionalità; la durabilità; le potenzialità architettoniche; la rapidità costruttiva; la semplicità di messa in opera e la competitività.

«Per quanto riguarda gli edifici esistenti, l’acciaio risulta essere idoneo anche per gli interventi di ristrutturazione e di adeguamento sismico degli edifici in muratura o cemento armato lesionati. L’impiego di elementi in acciaio permette di rispettare, in grande misura, la ricchezza architettonica propria del patrimonio edilizio dei centri storici, senza stravolgere l’identità culturale degli edifici», spiega Antinori, rilevando inoltre che le strutture in acciaio garantiscono la possibilità di assorbire l’energia sismica, utilizzando le elevate riserve plastiche tipiche del materiale, tramite l’uso di dettagli costruttivi decisamente meno onerosi rispetto a quelli che sarebbe necessario prevedere con altri materiali.

L’acciaio viene inoltre impiegato nelle costruzioni miste o ibride acciaio-calcestruzzo in grado di abbinare elevata resistenza e rigidezza del c.a. all’elevata duttilità dell’acciaio.

Legno

È forse il materiale più anticamente utilizzato per le costruzioni, contando su un pregio determinante: la leggerezza. Come sottolinea Annalisa Battisti, responsabile del reparto strutture della Rubner Haus, la leggerezza diventa un valore strategico in caso di terremoto in quanto «il sisma sollecita la massa della struttura e quindi più il materiale è pesante più la struttura sarà soggetta ad azione sismica. Il legno ha un ottimo rapporto tra la resistenza e il peso, pari a 5 volte quello del cemento armato e praticamente equivalente a quello dell’acciaio. Inoltre è anche flessibile e questo fa sì che la struttura risenta meno degli effetti sismici. Infine è duttile nei suoi collegamenti, qualità che consente alla struttura di dissipare l’azione energetica del sisma. Tutte queste qualità fanno del legno un materiale particolarmente indicato in zona sismica dove è in effetti già molto utilizzato. Infatti, sia nella ricostruzione in Abruzzo sia in Emilia stiamo costruendo molto. Inoltre le costruzioni in legno che avevamo già realizzato nelle zone poi colpite dal sisma dell’ Emilia hanno retto benissimo al sisma e sono tutte agibili».

Laterizio

Dagli antichi Romani a oggi, il laterizio ha vissuto un’evoluzione e ancora oggi è presente in edilizia ed è uno dei prodotti più utilizzati nelle sue differenti forme in tutte le parti della costruzione. Per quanto riguarda le sue caratteristiche e gli utilizzi, spiega Alfonsina Di Fusco, dell’area tecnica Ricerca, innovazione e sviluppo di prodotto di Andil, «Dal punto di vista delle caratteristiche premianti il laterizio viene visto come materiale molto prestazionale non solo in riferimento alle proprietà antisimiche ma anche in termini di risposta ai criteri di efficienza energetica, comfort acustico e resistenza al fuoco come dimostrano, anche, i numerosi studi sviluppati negli anni da autorevoli centri di ricerca. È l’insieme delle prestazioni che caratterizza il materiale laterizio come vincente».

La sicurezza è intrinsecamente legata alla corretta progettazione/esecuzione e, come ribadisce Andil, la soluzione al rischio sismico (e non solo) in Italia è possibile costruendo case sicure in laterizio contando su prodotti multiprestazionali e di alta qualità, progettate in conformità alle norme tecniche vigenti e realizzate secondo avanzate tecnologie e collaudate modalità esecutive. «Se ci riferiamo alla muratura portante in laterizio, prima di entrare nel merito delle proprietà del materiale, a livello di edificio la condizione prioritaria per la progettazione antisismica delle strutture in muratura – ribadita anche dalle NTC – è che i sistemi resistenti di pareti, solai e fondazioni devono essere efficacemente collegati tra loro al fine di assicurare un comportamento d’insieme di tipo “scatolare”: è questa la prerogativa imprescindibile per una costruzione in muratura “a prova di terremoto”».

Il laterizio ha un ruolo da protagonista nelle costruzioni e nella ricostruzione, nel rispetto del preesistente, sia per gli interventi locali di cuci e scuci per le pareti divisorie o di tamponamento, che ancor di più negli interventi di “miglioramento/adeguamento sismico”, tramite demolizione e ricostruzione delle murature portanti. Non solo: «Nella ricostruzione provvisoria il laterizio potrebbe partecipare con sistemi prefabbricati che tuttavia in Italia, ad oggi, non hanno reali riscontri tra i produttori di elementi in laterizio. Nella ricostruzione definitiva, invece, per gli edifici in c.a., si può valutare l’interazione tra telaio e tamponature in modo da utilizzare queste ultime come pareti d’irrigidimento, e integrare gli interventi di miglioramento del telaio con quelli di rinforzo/sostituzione dei tamponamenti danneggiati. La realizzazione, poi, di efficaci collegamenti dei paramenti faccia a vista con i pannelli di tamponatura ed alla cornice strutturale consegue il triplice obiettivo di prevenirne il crollo rovinoso fuori del piano, migliorarne la collaborazione con la struttura in c.a., limitare o eliminare gli sfavorevoli effetti locali».

I materiali naturali

Per realizzare costruzioni sismicamente sicure entrano anche in gioco i materiali naturali. È il caso del legno, ma anche di materiali più inusuali come la canapa, che abbinata alla calce naturale, presenta grandi vantaggi costruttivi. Ce ne parla Olver Zaccanti, dell’Anab: « tra i materiali ecosostenibili il legno la fa da padrone, elemento principale con cui ricostruire, privilegiando la tecnica costruttiva a telaio in legno e l’utilizzo, come tamponamento, (dell’impasto) di canapa e calce che garantiscono performance termoacustiche, ma soprattutto comfort ambientale elevatissimi». Canapa e calce diventa quindi un binomio utilizzabile sia per costruzioni nuove sia per interventi sull’esistente «perché si possono realizzare degli intonaci coibenti anche di forte spessore, 15-20 cm, i massetti, le coibentazioni di solai e coperture, ma anche le murature di tamponamento – spiega Zaccanti . Inoltre, l’impasto di canapa e calce non abbisogna di sabbia e ghiaia, eliminando la necessità di ricorrere alle cave, ambientalmente impattanti». La canapa e la calce, oltre a essere traspiranti, hanno anche la proprietà di regolazione termo igrometrica naturale dei locali (cioè prelevare l’umidità presente in eccesso per rilasciarla quando l’aria è troppo secca) e battericide. Le strutture in legno, se affogate all’interno di questi elementi, non hanno neppure bisogno di trattamento protettivo. Quindi la Canapa, la calce e il legno sono ottimi materiali naturali per la ricostruzione-riparazione dell’Emilia terremotata e per la riqualificazione dell’enorme patrimonio edilizio esistente in Italia».

Un altro materiale è la paglia, materia prima energeticamente efficiente e durevole, che offre ottime prestazioni di isolamento termico ed acustico, come spiega l’associazione Edilpaglia e inoltre resiste alle sollecitazioni sismiche: una casa costruita in balle di paglia è molto flessibile e come tale “si sottrae” al terremoto. È un po’ come abitare in una casa di gomma che con il terremoto si deforma, ma non crolla.

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