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Vetro cellulare: un materiale coibente per la barriera al vapore

Il vetroschiuma rende stagno al vapore e all’umidità. Scopriamo caratteristiche e applicazioni

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Il vetro cellulare è disponibile sotto forma di pannelli di colore grigio scuro o anche come materiale sciolto. La sua caratteristica principale è la perfetta impermeabilità che lo rende completamente stagno al vapore e inattaccabile dall’umidità. Trova quindi un facile impiego come barriera al vapore.

Generalità e processo produttivo

Il vetro cellulare si ricava dalla fusione della sabbia silicea per ottenere vetro puro fuso che poi viene macinato e arricchito con polvere di vetro di riciclo e carbonio polverizzato. Questa miscela, portata a una temperatura di 1.000÷1.300 °C, sviluppa dei gas in grado di espandere la massa e conferire una struttura alveolare formando dei blocchi di schiuma rigida di colore grigio scuro dai quali si ottengono dei pannelli o lastre di varie dimensioni.
Il gas generato dal processo di cottura è in grado di espandere la massa stessa di circa 15 volte il volume originario. Chimicamente avviene un processo di ossidazione che forma all’interno del vetro puro fuso bolle di CO2, le quali imprigionate nella massa generano un fitto reticolo. L’espansione trasforma il materiale ad alta conducibilità termica in materiale coibente.  In ultimo viene gradualmente portato a temperatura ambiente per raggiungere la resistenza meccanica desiderata.
Il vetro cellulare, anche detto vetroschiuma presenta una struttura porosa, costituita da vuoti di dimensioni variabili (da 10 micron a 5 mm) che possono essere completamente isolati l’uno dall’altro da pareti vetrose (schiume a celle chiuse) o prevalentemente aperti, con la parte di sostegno limitata a elementi di sostegno, chiamati struts. Perciò le schiume sono divise in due categorie a seconda che le celle siano aperte o chiuse.

Caratteristiche tecniche

Il vetro cellulare presenta le caratteristiche specifiche del vetro quali impermeabilità ai liquidi con totale sbarramento al vapore e ai gas, tra cui il radon proveniente dal terreno.
È inattaccabile da qualsiasi organismo vivente sia vegetale, sia animale ed è resistente alla corrosione dagli acidi, tranne dell’acido fluoridrico, e all’attacco di molte sostanze chimiche. Si caratterizza per la resistenza ai forti sbalzi termici mantenendo inalterate le prestazioni a temperature molto basse o molto elevate (da –260° a +430 °C).
Come infiammabile (Euroclasse A1) è un materiale che a diretto contatto con la fiamma non emette vapori o gas tossici. Trattandosi di un prodotto stabile resiste molto bene alla compressione, è facilmente lavorabile e trasportabile; il suo coefficiente di dilatazione termica è pressoché identico a quello dell’acciaio o del calcestruzzo. Generalmente l’ottima resistenza meccanica è accompagnata da rigidezza, fragilità e durezza.
Inoltre il vetro cellulare, grazie all’elevata resistività elettrica superficiale, è considerato anche come isolante elettrico.

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Utilizzi e applicazioni

Il vetro cellulare viene utilizzato con molteplici funzioni, grazie alle caratteristiche peculiari della materia prima e alla sua versatilità. Oltre a essere un buon isolante termico,  la resistenza al fuoco e le sue proprietà di impermeabilità ne consentono l’uso in casi ove è fondamentale l’attenzione e la garanzia a tali problematiche. Un esempio è l’impermeabilizazzione dei tetti verdi.
In ambito industriale si usa per la messa in opera di coppelle di protezione per tubazioni e valvole per impianti a basse temperature, serbatoi di stoccaggio, tubazioni aeree e interrate, camini industriali, depositi frigoriferi ecc. Nell’edilizia civile si impiega  in forma di pannelli, granulare o frantumata.
Di interesse è l’utilizzo del vetro cellulare frantumato, miscelato al calcestruzzo, ottenendo un materiale resistente alla compressione, al gelo, impermeabile e con buone caratteristiche isolanti. Esso serve per la costruzione di solai o pareti di piani interrati riscaldati o di edifici monolitici con pareti esterne eseguite a cemento faccia a vista.
Il vetro cellulare in pannelli è ottimale quando posato come isolamento di pareti interne o di solai. È particolarmente indicato per le coperture piane: l’assoluta impermeabilità diventa molto utile in presenza di scarse pendenze che possono causare ristagni d’acqua e infiltrazioni.
In forma granulare il vetro cellulare è un ottimo prodotto di riempimento per i sottofondi civili o stradali, grazie alle sue buone capacità drenanti, alla stabilità dimensionale e all’imputrescibilità. Si adatta al terreno, ha un basso peso specifico ed è perfetto per sostituire altri tipi di inerti come la ghiaia molto più pesante.
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Posa in opera

Quando si impiega il vetro cellulare come isolante nelle intercapedini delle murature, la posa in opera è di tipo meccanico mediante tassellatura. Quando viene applicato come rivestimento esterno è preferibile una posa a caldo mediante colle sintetiche o bituminose. Qui occorre prestare attenzione al riscaldamento dei collanti che provoca emissioni nocive.
A causa alla sua impermeabilità è da evitare l’utilizzo per  isolamenti interni perché  potrebbe causare un aumento dell’umidità nei locali e la formazione di muffe. Quando viene utilizzato in tal senso occorre fare in modo che gli ambienti siano ben areati o dotati di apparecchi per la deumidificazione.
La posa del vetro cellulare sfuso si differenzia in base all’applicazione. Se impiegato come sottofondo viene steso manualmente o con mezzi meccanici poi pressato con rulli compressori o piatti vibranti (fattore di costipazione 1,0:1–1,4:1). In tale caso è indispensabile anteporre tra il terreno e lo strato isolante e fra quest’ultimo e il getto della platea di fondazione un telo di geotessuto di densità pari a 200 g/m2.
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Incidenza energetica ed ecologia

Il vetro cellulare è composto da materie prime di origine minerale e disponibili in natura in quantità notevoli. In aggiunta è possibile di utilizzare vetro riciclato. Si abbatte così l’uso di materie prime e il consumo di energia primaria nel processo produttivo. Nella fase di riciclaggio si prediligono vetri con particolari caratteristiche come quelli impiegati nella costruzione di automobili, facilmente recuperabili in fase di demolizione delle stesse.
In fase di posa per incollaggio occorre prestare particolare attenzione alle colle o il bitume utilizzati a caldo che sono dannosi poiché sprigionano sostanze nocive come il benzopirene dagli effetti cancerogeni.
In fase di produzione il processo di espansione provoca emissioni di gas come l’idrogeno solforato che rimane imprigionato nelle bolle d’aria del materiale; in fase di posa potrebbe liberarsi e disperdersi nell’ambiente e pertanto si sconsiglia la lavorazione del materiale all’interno di ambienti chiusi.
Il riciclaggio è possibile solo nel caso di materiale posato a secco, privo di collanti o bitume. Dopo opportuna frantumazione in differenti granulometrie il vetro cellulare riciclato può essere impiegato nei sottofondi stradali, come isolamento di cavità o di riporti, oppure come semplice inerte in sostituzione della sabbia.
La natura del materiale consentirebbe anche un processo di fusione mediante il quale il vetro potrebbe essere rigenerato; questa procedura però ha costi economici ed energetici troppo elevati.
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