Miglioramento strutturale ed energetico di edifici in muratura. Studio di intonaci armati termoisolanti privi di cemento

The article focus on the development of a one-part alkali activated slag-based lightweight plaster for seismic retrofitting and energy upgrading of poor-quality stone masonry buildings. Two different alkali activated mortars were manufactured by using expanded glass aggregates and air entraining agent in order to guarantee the mechanical compatibility with historic stone walls (28-day compressive strength close to 8 MPa) and, at the same time, a low thermal conductivity by means of a low specific mass (< 1000 kg/m3). Experimental results evidenced that alkali activated plasters are able to provide a 28-day compressive strength equal to 8 MPa and a thermal conductivity of 0.35 W/mK due to density close to 700 kg/m3. Furthermore, by using methylcellulose (MC), modified starch (MS), polypropylene fibers and shrinkage reducing admixture (SRA), the shrinkage of mortars was strongly reduced and excellent adhesion to the substrate, absence of micro-cracks and detachments were achieved.

L’articolo tratta dello sviluppo di un innovativo intonaco strutturale alleggerito privo di cemento Portland in grado di migliorare la risposta sismica e l’efficienza energetica di edifici in muratura di pietra di scarsa qualità. Al fine di garantire la compatibilità elasto-meccanica con le murature storiche in pietra, l’intonaco deve esibire una resistenza a compressione a 28 giorni prossima a 8 MPa e, allo stesso tempo, deve possedere una ridotta massa volumica, non superiore a 1000 kg/m3, per poter incrementare la resistenza termica delle murature. Tali obiettivi sono antitetici tra loro e risultano di difficile ottenimento quando si impiegano leganti totalmente privi di cemento Portland. Lo studio ha indagato il possibile uso sia di miscele a base di loppa d’altoforno e calce idrata sia di leganti ad attivazione alcalina. Per poter realizzare intonaci alleggeriti l’aggregato naturale è stato sostituito parzialmente o totalmente con aggregati leggeri a base di vetro espanso. I risultati ottenuti indicano che l’intonaco a base di loppa d’altoforno attivata alcalinamente realizzata esclusivamente con aggregati leggeri e con l’aggiunta di un additivo aerante è in grado di garantire resistenze a compressione a 28 giorni prossime a 8 MPa e una conducibilità termica pari a 0.35 W/mK, ottenuta grazie alla ridotta massa volumica (700 kg/m3). Inoltre, grazie all’aggiunta di metilcellulosa, amido, fibre polipropileniche e di un additivo riduttore del ritiro, è stato possibile ottenere malte caratterizzate da un’ottima adesione, dall’assenza di microfessure e di distacchi dal supporto. Al contrario, le miscele di loppa d’altoforno e calce idrata non garantiscono il raggiungimento dei requisiti meccanici richiesti, evidenziando resistenze a compressione nell’ordine dei 2 MPa.