Il cemento
In bioedilizia si consiglia di ridurre ai minimi termini l'uso di questo
materiale per le sue specifiche caratteristiche fisico tecniche: mantiene a
lungo l'umidità, ha scarsa traspirabilità, elevata conducibilità ed è
inoltre facilmente aggredibile dagli agenti atmosferici, richiede quindi
complesse opere di isolamento termoacustico e l'utilizzo di additivi chimici
specifici di forte impatto ambientale.
Il calcestruzzo armato, d'altro canto, è sia per motivi normativi che pratici
la soluzione piò consigliata per realizzare fondazioni e alcuni elementi
strutturali.
In bioedilizia si consiglia quindi l'utilizzo di cemento puro, in cui sia
certificata l'assenza di radioattività e la non addittivazione in fase di
produzione con materie seconde spesso provenienti da scarti di altre lavorazioni
industriali o in fase di confezionamento del calcestruzzo con prodotti chimici
di sintesi. Questi requisiti si trovano più facilmente nel cemento bianco che
è quindi da preferire.
Il ferro
Anche per l'altra componente del calcestruzzo armato, il ferro, esistono motivi
per consigliare un uso molto limitato. La forte presenza di componenti
metalliche in un edificio, soprattutto se in forma reticolare, ha infatti due
potenziali effetti negativi: effetto Faraday, ovvero squilibrio fino
all'annullamento del campo elettromagnetico naturale proveniente dal suolo e dal
cosmo ed effetto antenna nei confronti del sempre più massiccio inquinamento
elettromagnetico artificiale presente oggi nelle aree urbanizzate e prodotto da
linee ad alta tensione, trasmettitori radio e tv, installazioni radar, ponti
radio, satelliti, ecc.
Secondo alcuni studi le alterazioni del campo elettromagnetico naturale e
l'aumento dello stress elettromagnetico prodotto da fonti artificiali
determinano interferenze con il funzionamento cellulare degli organismi viventi
fino ad innescare processi di degenerazione cellulare.
In bioedilizia si consiglia quindi che l'acciaio tondo ad aderenza migliorata
sia ad alta resistenza per limitarne la quantità o meglio ancora realizzato in
acciaio inox che, per la sua particolare microstruttura, ha valori
particolarmente bassi di permeabilità magnetica e consente quindi di eliminare
le azioni di disturbo al campo elettromagnetico naturale proprie degli elementi
metallici in particolare se reticolari.
INTRODUZIONE
Fondazioni Parti di una costruzione vincolate al terreno, atte a trasmettervi i carichi e le forze a cui la costruzione è sottoposta, in modo da garantirne la stabilità. La scelta del tipo di fondazioni dipende dunque sia dalle caratteristiche dell’edificio in fase di realizzazione, sia, in larga misura, dalla natura del terreno e dalle caratteristiche geologiche sottostanti, tenendo conto delle eventuali modifiche di tali aspetti che gli interventi umani possono aver provocato nel corso degli anni.
Quanto maggiore sono il carico e gli sforzi da scaricare al suolo, tanto più in profondità deve essere spinto il piano di appoggio delle fondazioni, detto appunto piano di fondazione.
Le fondazioni devono essere continue, in calcestruzzo armato. Fra il vespaio
ed il primo solaio (piano terra) viene lasciata una camera d'aria di almeno 20
cm. onde permettere una ventilazione continua di tutto il solaio: ventilazione
che è assicurata dalla presenza di fori ricavati nei muri perimetrali
immediatamente sopra le fondazioni. Questi accorgimenti conferiscono una
maggiore salubrità all'abitazione e consentono l'eliminazione di eventuali
tracce di gas radon del suolo. Un eventuale scantinato interrato, posto al di
sotto della zona non abitativa, può essere anch'esso in calcestruzzo armato.
CARICHI DEGLI EDIFICI
I carichi che un edificio deve sostenere sono classificati come pesi propri o carichi accidentali. Nei primi sono compresi il peso dell'edificio stesso e di tutti i principali elementi di corredo fisso. Tali forze agiscono sempre verso il basso, in modo costante, e si sommano partendo dalla sommità dell'edificio e procedendo verso il basso. I carichi accidentali invece sono temporanei, e possono produrre sollecitazioni intermittenti, vibratorie e d'urto: comprendono la pressione del vento, le onde sismiche, le vibrazioni causate dal funzionamento di macchine e dallo spostamento di mobili, provviste, attrezzature e persone, e le sollecitazioni generate dalle variazioni di temperatura. In generale, il progetto di un edificio deve prevedere tutti i pesi propri e i carichi accidentali possibili, per evitare non solo il cedimento dell'edificio, ma anche deformazioni permanenti, assestamenti eccessivi, lesioni localizzate e disagi agli occupanti.
TIPI DI FONDAZIONI
Fondazioni Concepite per fornire agli edifici sostegno e stabilità, le fondazioni sono le prime componenti strutturali installate nelle costruzioni. Le fondazioni distributrici (1a) rappresentano una scelta usuale ed economica per edifici costruiti su terreni stabili. Le fondazioni a pali (1b) consentono di distribuire il peso lungo tutta la lunghezza, diversamente da quanto accade per le fondazioni a pozzi (1c), che trasmettono il carico dell'edificio solo alla porzione di roccia stabile a contatto delle pile. Le platee di fondazione (1d) sono realizzate in calcestruzzo e utilizzate per carichi relativamente grandi e condizioni del terreno non particolarmente stabili.
Le fondazioni possono essere profonde o superficiali. Le prime sono quelle che si estendono per oltre quattro metri al di sotto dell'edificio; ne sono un esempio i pali di fondazione e i pozzi di fondazione. Le seconde, invece, sono quelle che non superano i quattro metri di profondità, come i plinti e le platee di fondazione. La scelta delle fondamenta viene condotta in base alla resistenza della roccia compatta o del terreno incoerente su cui si deve costruire, ai pesi strutturali previsti e alla profondità raggiunta dalla falda acquifera.
Fondazioni superficiali
Il tipo più economico è la fondazione isolata, che si usa nelle zone in cui le caratteristiche del terreno non presentano particolari problemi. Può essere costituita da plinti (figura 1a), cubi di calcestruzzo semplice o piastre di calcestruzzo armato posti sotto ogni pilastro portante, oppure da una piastra continua sotto i muri portanti.
Fondazioni a platea
Le platee di fondazione (figura 1d) si usano in genere quando l'edificio è destinato a sostenere forti carichi e il terreno è talmente debole che le fondazioni isolate dovrebbero coprire più della metà della superficie dell'edificio stesso. La platea di fondazione è un'unica piastra di calcestruzzo armato di spessore uniforme, che copre tutta l'area dell'edificio e sostiene i carichi di tutti i pilastri e di tutti i muri portanti. Il carico che la platea trasmette al terreno sottostante è distribuito sull'intera zona. Nelle grandi platee di fondazione che sostengono edifici molto pesanti, i carichi vengono distribuiti in modo ancora più uniforme usando fondazioni supplementari e muri trasversali di rinforzo.
Fondazioni profonde
I pali di fondazione (figura 1b) si usano soprattutto nelle zone in cui lo strato superficiale del terreno è poco resistente. Possono essere di legno, calcestruzzo o acciaio, e vengono infissi completamente nel terreno fino al primo strato di roccia o di terreno solido, oppure fino a raggiungere una determinata profondità. In genere vengono infissi nel terreno a gruppi, in numero variabile a seconda del carico strutturale e della capacità media di sostegno di ogni singolo palo: ogni gruppo viene poi cementato con un capitello di calcestruzzo armato. I pali di legno sono semplicemente tronchi d'albero sfrondati dei rami e quindi hanno lunghezza limitata; i pali di calcestruzzo invece possono essere fabbricati di qualsiasi lunghezza (ragionevolmente utilizzabile) e possono anche giungere al di sotto del livello della falda freatica. Per edifici estremamente alti o pesanti si usano pali di acciaio che vengono infissi nella roccia viva, fino a 30 m di profondità. Questi pali sono notevolmente più costosi di quelli di legno o di calcestruzzo, e la spesa risulta dunque giustificata solo per grandi edifici, la cui costruzione normalmente rappresenta un grosso investimento finanziario.
Le fondazioni a pozzi (figura 1c) si usano generalmente quando il terreno di appoggio si trova sotto strati superficiali di materiali poco resistenti, come terreno di riporto o torba. Consistono in pilastri di calcestruzzo alloggiati in pozzi cilindrici, scavati in corrispondenza dei punti in cui è prevista la costruzione dei pilastri portanti. Le fondazioni a pozzi sostengono il peso dell'edificio all'estremità inferiore, che spesso è scampanata. Vedi anche Edilizia; Edilizia abitativa; Scienza delle costruzioni.
CALCESTRUZZO DI CATTIVA QUALITA’
Un metodo semplice, ma indicativo, per riconoscere un buon calcestruzzo da uno
cattivo è quello di batterlo con un martello. Se il martello rimbalza e il
rumore è sonoro il calcestruzzo è buono, se il martello lascia una impronta o
il calcestruzzo si rompe e il rumore è sordo, il calcestruzzo è di cattiva
qualità.
MALTA (CALCINA), MATTONI E TUFO CHE SI SFARINANO
per verificare la qualità del cemento, della calcina e dei mattoni basta
grattarli con un chiodo: se si sfarinano facilmente non sono buoni. La stessa
prova può essere fatta anche con il tufo, con il quale sono costruite tante
case.
MATTONI DI CATTIVA QUALITA’
la qualità dei mattoni si può riconoscere dal suono che emettono se sono
battuti con un lieve colpo di martello: se sono buoni il suono è secco, quasi
metallico, se sono difettosi il suono è sordo.
FONDAZIONI SUPERFICIALI O SU TERRENI INCONSISTENTI.
L’inconsistenza dei terreni o l’insufficienza delle fondazioni sono alcune
delle principali cause dei dissesti. I cedimenti fondali provocano in genere
lesioni nei muri facilmente visibili e spesso provocano anche evidenti dissesti
nelle pavimentazioni esterne
Le strutture in cemento armato hanno uno scheletro che trasmette i carichi al
terreno sottostante attraverso i pilastri. Questi hanno la necessità di avere
un piano di contatto più ampio con il terreno per evitare di affondare; nessuno
userebbe i tacchi a spillo per camminare sulla spiaggia.
CEMENTO ARMATO REALIZZATO CON POCHI FERRI.
Le barre di ferro sono fondamentali per le costruzioni in cemento armato; se
sono in quantità insufficiente gli edifici prima o poi sono destinati a
crollare. Purtroppo è difficile individuare il difetto senza effettuare
indagini e senza l’intervento di un esperto.
FERRI CON POCO O NESSUN RIVESTIMENTO PROTETTIVO.
Il cemento protegge le barre di ferro dalla ruggine; se le barre sono troppo
superficiali e non adeguatamente protette si arrugginiscono; aumentano di volume
e fanno “esplodere” il calcestruzzo che le ricopre. Il fenomeno avviene
anche per invecchiamento del calcestruzzo. Se non si interviene tempestivamente,
il danno progredisce e può anche compromettere la struttura.
STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO ECCESSIVAMENTE ESILI
L’eccessiva snellezza delle strutture in cemento armato produce in genere
deformazioni permanenti soprattutto nelle travi e nei solai, con conseguenti
rotture nei pavimenti e nelle tamponature. In presenza di tali difetti è
opportuno interpellare un tecnico.
