il comportamento delle pitture intumescenti

Una quota importante è rappresentata dagli edifici pubblici come stazioni, teatri e musei, ma la loro presenza è riscontrabile anche nell’edilizia industriale e residenziale dell’epoca. Mentre nel passato la ghisa riscuoteva un grande successo come elemento da costruzione, la stessa attenzione purtroppo non le è stata riservata dal Normatore Europeo, al contrario di molti altri elementi, come acciaio, calcestruzzo, legno etc.

Ad esempio, l’Eurocodice 1 per questi materiali fornisce le indicazioni necessarie per determinare le azioni di calcolo sulle strutture, in vari frangenti, dai carichi dovuti alla folla e alla neve, al vento, ai carichi termici derivanti da un incendio.

Oltre alle norme di riferimento progettuale di tipo generale entrando nel merito della protezione dal fuoco, oggi non esiste una norma specifica per poter procedere alla qualificazione del sistema protettivo applicato su ghisa. Nella normale attività di messa a norma di locali, dove è presente l’elemento in ghisa esso adempie di solito a due funzioni: strutturale ed estetica. L’elemento strutturale resta a vista e diventa parte integrante con la forma e lo stile architettonico del locale.

Proprio per questo motivo, il sistema protettivo che meglio ricopre questa duplice funzione è quello reattivo, ovvero la pittura intumescente.

Ma in assenza di una norma cogente a riferimento, che possiamo fare con la ghisa?

Per poter dare non tanto una risposta cogente, ma quantomeno avere dei dati tecnici su cui ragionare, sono state condotte presso il forno sperimentale di Amonn a Ponte nelle Alpi, prove di riscaldamento seguendo la curva ISO 834 su colonne circolari in ghisa protette con pittura intumescente AMOTHERM STEEL WB HI.

Il protettivo utilizzato possiede una qualificazione condotta su acciaio secondo la norma cogente EN13381-8:2013, con estensione anche su elementi cavi circolari, assimilabili per forma e geometria alle colonne in ghisa.

I parametri verificati durante la prova al forno sono:

• temperatura di riscaldamento del pilastrino mediante applicazione di termocoppie (vedi figura1).

• Stikability del sistema intumescente (adesione e coesione per tutta la durata dell’incendio).

Si riportano di seguito i dati tecnici di uno dei test condotti

Supporto:

COLONNA IN GHISA, diametro 160 mm, spessore 18-24 mm (media 22 mm)

Campione prelevato in cantiere, con eliminazione mediante taglio a fiamma ossidrica di capitello Massività media 45 m-1

Trattamento:

• pulizia con idrolavaggio ad alta pressione
• AMOTHERM STEEL PRIMER EPOXY SB (150 gr/m2 – DFT: 60 micron)
• AMOTHERM STEEL WB HI (DFT: 879 micron)

Il test è stato protratto per oltre 75 minuti, il pilastrino come avviene nelle prove condotte secondo la EN 13381-8 non è caricato e la prova è stata interrotta volontariamente al superamento della temperatura media di 500 ° C. L’interruzione della prova prima del deterioramento dell’intumescente, ha permesso la verifica della Stykability ma in particolare di condurre un’analisi sulla tipologia e consistenza della schiuma isolante prodotta durante il test, sul supporto in ghisa.

Osservazioni conclusive

Dall’analisi dei dati di temperatura, della schiuma isolante, del fattore di espansione si è evidenziato un comportamento della pittura intumescente in esame paragonabile a quello che lo stesso protettivo nelle stesse condizioni presenta su acciaio normale. In particolare, il dato positivo è rappresentato dalla crescita costante della temperatura su tutte le tre termocoppie installate a riprova che nessun distacco/ fessurazione/crepa si è formata durante l’esposizione al fuoco.

È indubbio che il progettista nell’analizzare l’elemento strutturale in ghisa dovrà prima di tutto considerare le proprietà caratteristiche di questo materiale che determinano la sua temperatura critica e in particolare la sua rottura fragile.