ITRM20090230A1 - Procedimento di fabbricazione di un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso e armature di rinforzo per cemento armato es elemento modulare di solaio cosi' ottenuto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Procedimento di fabbricazione di un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso e armature di rinforzo per cemento armato, ed elemento modulare di solaio così ottenuto”

La presente invenzione ha per oggeto un procedimento di fabbricazione di un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso e armature di rinforzo per cemento armato. Essa riguarda inoltre un elemento modulare di solaio così otenuto. La domanda di breveto statunitense n. US 2008/0041004 Al descrive un pannello di materiale espanso avente una forma prismatica, sulla cui faccia superiore è ricavato almeno un canale e sulla cui faccia inferiore è realizzata almeno una fuga. In ogni canale è inserita un'armatura metallica di rinforzo e successivamente un geto di calcestruzzo fino a coprirlo interamente, mentre ogni fuga è destinata a cavi elettrici o condutture idrauliche quando il pannello modulare è in opera.

I pannelli di materiale espanso sono posti in opera in una costruzione l'uno a fianco all'altro, e sulla loro faccia superiore è colato il calcestruzzo, il quale, nella forma del canale, si conforma in un geto a T che rimane vincolato al pannello.

L'autore della presente invenzione ha notato che l'oggeto della domanda di breveto sopra descrita richiede un procedimento artigianale che ne limita le potenzialità. Infati, i pannelli di materiale espanso vanno montati in cantiere l'uno accanto all'altro e vanno sistemate nei rispetivi canali le armature di rinforzo prima di eseguire il geto di calcestruzzo. In sostanza, i pannelli di materiale espanso funzionano da semplici casseforme destinate a ricevere il geto dopo la sistemazione delle armature al loro interno. Come tali, i pannelli, prima dell'esecuzione del geto di calcestruzzo, non sono autoportanti.

Al contrario, secondo l'autore della presente invenzione sarebbe più conveniente per le maestranze che lavorano in cantiere avere a disposizione un elemento costruttivo per l'edilizia che possa funzionare come in un sistema a travetti e pignatte principalmente per la realizzazione di solai di copertura e intermedi con le più diverse destinazioni urbanistiche, civili ed industriali. Da questo punto di vista, non è necessaria alcuna preparazione prima dell'esecuzione del getto di calcestruzzo, perché un tale elemento costruttivo sarebbe immediatamente pronto a riceverlo. Pertanto, in un suo primo aspetto, la presente invenzione prevede un procedimento di fabbricazione di un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso e armature di rinforzo per cemento armato comprendente il passo di realizzazione di un pannello di polistirolo espanso con almeno un canale destinato a ricevere, nella sua utilizzazione in cantiere, un getto di calcestruzzo, procedimento comprendente, prima del trasporto dell'elemento modulare di solaio in un cantiere di utilizzazione, un passo di sistemazione, all'intemo dell'almeno un canale, di armature di rinforzo, un passo di colata di una malta di calcestruzzo atta a coprire un fondo dell'almeno un canale e, parzialmente, le armature di rinforzo, un passo di vibratura per consentire la fuoriuscita dell'aria dalla malta di calcestruzzo, ed un passo di indurimento della malta di calcestruzzo per bloccare le armature di rinforzo nel pannello di polistirolo e consentire la sua movimentazione in un sol pezzo con le armature di rinforzo. In un suo secondo aspetto, l'invenzione concerne un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso, comprendente un pannello di polistirolo espanso dotato di almeno un canale destinato a ricevere, nella sua utilizzazione in cantiere, un getto di calcestruzzo, in cui l'almeno un canale presenta pareti laterali con sottosquadro e contiene al suo interno armature di rinforzo per cemento armato, che sono unite al pannello mediante una malta di calcestruzzo vibrata e indurita per formare un pezzo unico.

I vantaggi principali del procedimento e del prodotto così ottenuto si possono riassumere nella facilità di movimentazione sia in cantiere che nello stabilimento di produzione, nella velocità di posa in opera e di esecuzione del getto, nella duttilità di finitura pari o superiore al sistema tradizionale di getti su polistirolo espanso.

Gli elementi modulari secondo il trovato sono autoportanti, cioè in fase esecutiva non necessitano di alcun telaio di costruzione. É solamente imposta dalla normativa italiana l’interposizione di rompitratta in misura comunque molto ridotta rispetto al sistema tradizionale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un procedimento di fabbricazione di un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso e armature di rinforzo per cemento armato, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una sezione trasversale schematica di un pannello di polistirolo espanso dopo il passo di taglio di canali;

- la figura 2 è una sezione trasversale schematica di un pannello di polistirolo espanso nel passo di inserimento di uriarmatura di rinforzo angolare in ogni canale del pannello;

- la figura 3 è una vista prospettica schematica di un pannello con armature angolari di rinforzo inserite nei canali;

- la figura 4 è una vista prospettica schematica di un pannello con armature angolari e ferri longitudinali di rinforzo inseriti nei canali;

- la figura 5 è una sezione trasversale schematica di un pannello di polistirolo espanso in un passo di gettata parziale di malta di calcestruzzo; e

- la figura 6 è una sezione trasversale di un elemento modulare di solaio secondo la presente invenzione.

Facendo riferimento alle Figure 1 a 5, in esse vengono mostrati passi successivi in un procedimento di fabbricazione di un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso e armature di rinforzo per cemento armato, elemento modulare che è mostrato nella sua struttura finale nella Figura 6. Si deve infatti comprendere che l'oggetto della presente invenzione non è il solaio definitivo ma un prodotto fabbricato in stabilimento e destinato ad essere portato in cantiere per la sua utilizzazione nella costruzione di un solaio. In cantiere, l'elemento modulare, affiancato da altri elementi simili e sostenuto da strutture provvisorie di sostegno e provvisto di elementi strutturali permanenti, è pronto a ricevere un getto di calcestruzzo che realizza il solaio.

Come mostrato nella Figura 1, che è una sezione trasversale schematica di un pannello di polistirolo espanso, ogni pannello ha una superficie superiore 1 e una superficie inferiore 2. Dalla superficie superiore 1 sono ricavati, mediante taglio del materiale di cui è costituito il pannello o per assemblaggio di parti del pannello stesso, canali 3 aventi assi paralleli. Il profilo trasversale del canale 3 si allarga verso un proprio fondo 4 con una forma sostanzialmente a T capovolta o similare, come già noto nella tecnica.

Secondo la presente invenzione, come mostrato nella Figura 2, che è una sezione trasversale schematica simile a quella della Figura 1, in ogni canale 3 del pannello di polistirolo espanso è inserita, nello stabilimento di produzione dell'elemento modulare di solaio, un'armatura di rinforzo angolare 5. Nella Figura 2, questa armatura angolare 5, nota normalmente come travetto tralicciato o traliccio Baustrada, è mostrata in tre posizioni successive (5, 5', 5") di inserimento nel canale 3. Nella posizione più alta rispetto al pannello di polistirolo espanso, l'armatura angolare 5 è in condizione di riposo, cioè elasticamente non deformata. In una posizione inferiore, l'armatura angolare 5' viene ridotta elasticamente nella sua apertura angolare per entrare comodamente nel rispettivo canale 3 fino alla posizione più vicina alla superficie inferiore 2 del pannello. In questa posizione, l'armatura angolare 5" viene rilasciata per assumere nuovamente l'assetto di massima apertura angolare deH'armatura angolare 5 in condizione di riposo mostrata nella vista prospettica della Figura 3. In questa figura ogni canale 3 ha la propria armatura angolare 5. Nella vista della Figura 4 simile a quella della Figura 3, in ogni canale 3 è inserita una coppia di tondini d'acciaio o ferri longitudinali 6, 6 di rinforzo.

Dovrebbe essere evidente che ai fini dell'oggetto della presente invenzione, i tipi di armatura di rinforzo non sono determinanti e possono essere diversi da quelli illustrati e descritti. É invece importante che la loro sistemazione sia fatta nello stabilimento di fabbricazione dell'elemento modulare secondo l'invenzione, così come nello stesso stabilimento, o comunque nella stessa fase di fabbricazione, sia eseguito un passo di gettata parziale di malta di calcestruzzo 7 nella Figura 5, che è una sezione trasversale simile alle Figure 1 e 2. Come mostrato nella Figura 6 che è una sezione trasversale di un elemento modulare di solaio secondo la presente invenzione, la malta di calcestruzzo 7 è colata in ogni canale 3 nella quantità sufficiente per rendere solidali con il pannello di polistirolo espanso le armature di rinforzo. In tal modo, una volta che la malta di calcestruzzo 7 ha fatto presa essiccandosi dopo adeguata vibratura per consentire la fuoriuscita delfaria dalla malta di calcestruzzo, l'elemento modulare così realizzato può essere movimentato su nastri trasportatori ed anche attraverso piccole gru o altri mezzi di sospensione adeguatamente agganciati alle armature angolari 5 di rinforzo. In questo modo, non si corre il rischio che l'elemento modulare si rovini o si rompa. D'altro canto, l'elemento modulare così realizzato è sufficientemente leggero per essere movimentato senza difficoltà. Esso però è anche resistente da essere autoportante e di poter permettere tutte le fasi di movimentazione fino al suo trasporto nel cantiere di utilizzazione e nel cantiere stesso.

In altre parole, rispetto alla tecnica precedente, l'elemento modulare di solaio si comporta come un elemento costruttivo indipendente e non come una semplice cassaforma su cui fare avvenire il getto di calcestruzzo nel cantiere di utilizzazione. Riassumendo l'intero procedimento di realizzazione dell'elemento modulare secondo l'invenzione, il pannello di polistirolo espanso utilizzato nasce convenzionalmente dalla pre-espansione del polimero. Un volta che il polimero ha raggiunto la densità desiderata, viene conferito all’intemo dei silos, nei quali rimane per circa 12 ore (fase di riposo), prima di essere immesso nella linea di lavorazione.

La lavorazione consiste nel richiamare la materia già preespansa all’intemo della blocchiera, dove con un procedimento (nel quale prevale Γ utilizzo del vapore) viene saldato per effetto di sinterizzazione. Una volta ultimata la preparazione del pannello di polistirolo espanso, il blocco viene estratto dalle blocchiere e messo a stagionare nel magazzino.

Una volta che il blocco è pronto per essere lavorato, viene posto all’ interno delle macchine di taglio dove gli viene data la dimensione necessaria per essere utilizzato nella linea di produzione dell'elemento modulare di solaio.

In alternativa al taglio, può essere eseguita una lavorazione di stampaggio continuo (per continuo si intende una lavorazione dove il pannello viene prodotto con una continuità senza mai interrompersi, ma tagliato ad una lunghezza prestabilita in base alle luci del solaio da realizzare). La suddetta soluzione è più vantaggiosa della soluzione del “taglio del blocco”, poiché in questo caso il solaio viene composto dall’unione di vari pannelli accostati tra loro, sino al raggiungimento della dimensione della luce del solaio. Ad esempio, per una luce di solaio di 6 m lineari, si uniranno due pannelli tagliati da blocco della lunghezza di 3 m, o quattro pannelli di 1,5 m. Il vantaggio che si ottiene con la lastra stampata, è quello di avere con un’unica lastra la dimensione voluta, senza la necessità di dover unire i pannelli tra loro.

Una volta realizzati i pannelli di polistirolo espanso, si procede al posizionamento degli stessi e vengono aggiunti i tralicci BAUSTRADA ed i ferri. Terminata questa fase, il pannello stampato, o quelli uniti tra loro, vengono trasferiti attraverso rulliere e nastri trascinatori in posizione orizzontale in modo da poter versare la malta di calcestruzzo negli appositi canali, in quantità tale da poter coprire i ferri inseriti nel pannello.

Una volta eseguito il getto di calcestruzzo, si procederà a far vibrare il pannello per alcuni secondi, in modo da distribuire in modo uniforme il calcestruzzo per tutta la sua lunghezza e garantirgli una maggiore consistenza. Successivamente si procederà a trasferire i pannelli sopra un nastro che permetterà lo scorrimento degli

stessi, in modo tale che al termine del percorso il calcestruzzo avrà raggiunto una consistenza tale da permettere il loro spostamento.

A questo punto si procederà a sovrapporre i pannelli tra loro, lasciandoli in questa posizione per circa 18 ore. Terminata la fase di riposo, i pannelli sono pronti per essere consegnati nei cantieri, dove verranno posizionati direttamente sulle armature del solaio attraverso mezzi di sollevamento.

Gli elementi modulari prefabbricati in stabilimento vengono caricati facilmente in stabilimento e trasportati presso il cantiere di utilizzazione in cui si deve realizzare il solaio. In cantiere il solaio andrà posizionato al di sopra delle murature avendo cura di aver predisposto in fase antecedente le cassaforme per la realizzazione dei banchinaggi perimetrali. Una mezzo dotato di gru in pochi minuti può posare decine di metri quadri di solaio e nella fase di montaggio una persona può stare sopra il pannello in polistirolo espanso per agevolare il posizionamento dei pannelli. Finito lo scarico si procede al posizionamento delle armature di ripartizione obbligatorie per legge. Anche questa fase è molto rapida grazie all'elemento modulare secondo la presente invenzione, che consente ai muratori di muoversi liberamente al di sopra del solaio. Infine il solaio viene terminato con la realizzazione del getto di completamento per la realizzazione della caldana armata. Anche in questa fase gli operatori stanno tranquillamente al di sopra del pannello in polistirolo espanso per agevolare la fase di getto. Per la posa in opera del solaio non è necessaria la realizzazione di un piano in legno sottostante per portare il solaio nelle fasi costruttive ed anche il numero di croci o puntali sottostanti che terranno il solaio sino alla sua completa maturazione è ridottissimo, consentendo all’esecutore dei lavori di poter proseguire anche nei piani sottostanti,

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di fabbricazione di un elemento modulare di solaio in polistirolo espanso e armature di rinforzo per cemento armato comprendente il passo di realizzazione di un pannello di polistirolo espanso con almeno un canale destinato a ricevere, nella sua utilizzazione in cantiere, un getto di calcestruzzo, caratterizzato dal fatto di comprendere, prima del trasporto dell'elemento modulare di solaio in un cantiere di utilizzazione: - un passo di sistemazione, alfintemo dell'almeno un canale, di armature di rinforzo, - un passo di colata di una malta di calcestruzzo atta a coprire un fondo dell'almeno un canale e, parzialmente, le armature di rinforzo, - un passo di vibratura per consentire la fuoriuscita dell'aria dalla malta di calcestruzzo, ed - un passo di indurimento della malta di calcestruzzo per bloccare le armature di rinforzo nel pannello di polistirolo espanso e consentire la sua movimentazione in un sòl pezzo con le armature di rinforzo.
2. 2. Procedimento di fabbricazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il passo di sistemazione, all'intemo dell'almeno un canale, di armature di rinforzo comprende la disposizione di armature angolari note come travetti tralicciati o tralicci Baustrada.
3. 3. Procedimento di fabbricazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il passo di sistemazione, all'intemo dell'almeno un canale, di armature di rinforzo comprende la disposizione di almeno un tondino d'acciaio o ferro longitudinale nella stessa direzione di sviluppo del canale.
4. 4. Procedimento di fabbricazione secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la movimentazione dopo il passo di indurimento avviene anche con la sospensione del pannello mediante i tralicci Baustrada collegati mediante la malta di calcestruzzo con il pannello di polistirolo espanso.
5. 5. Elemento modulare di solaio in polistirolo espanso, comprendente un pannello di polistirolo espanso dotato di almeno un canale (3) destinato a ricevere, nella sua utilizzazione in cantiere, un getto di calcestruzzo, caratterizzato dal fatto che detto almeno un canale (3) presenta pareti laterali con sottosquadro e contiene al suo interno armature di rinforzo (5, 6) per cemento armato, che sono unite al pannello di polistirolo espanso mediante una malta di calcestruzzo (7) vibrata e indurita per formare un pezzo unico.