Sostituire con perlite il 100% dell’aggregato fine di una malta di cemento porta la resistenza a compressione a perdere fino al 78% rispetto alla miscela di riferimento. È il caso limite delle famiglie di impasti da Pe-20% a Pe-100%, studiate da Mortada Sabeh Whwah, Mushtaq Sadiq Radhi, Anmar Dulaimi, Luís Filipe Almeida Bernardo e Tiago Pinto Ribeiro in un lavoro pubblicato su CivilEng (doi: 10.3390/civileng6030051).
La campagna misura gli effetti simultanei dei due costituenti su compressione, flessione, densità, assorbimento d’acqua e conduttività termica, ricostruendo la curva di compromesso tra leggerezza, isolamento e prestazioni meccaniche. Un compromesso che il fumo di silice riesce in parte a riequilibrare.
Il fumo di silice come freno alle perdite di resistenza
All’aumentare della percentuale di perlite la resistenza cala in modo marcato, coerentemente con la bassa densità e la natura leggera di questo aggregato, che si trasferiscono direttamente alla matrice. L’aggiunta di fumo di silice nei dosaggi da SF-20% a SF-100% agisce da contrappeso: le perdite di compressione si riducono a un intervallo compreso tra il 18% e il 71%.
Il contributo del microcomponente si esprime anche nel tempo, con un incremento di resistenza che matura durante l’invecchiamento della malta.
Resistenze a compressione e flessione: l’entità dei cali
| Proprietà | Miscele Pe | Miscele SF |
|---|---|---|
| Perdita massima di resistenza a compressione | 78% | da 18% a 71% |
| Perdita massima di resistenza a flessione | 40% | 36% |
Sul piano flessionale le differenze si assottigliano: gli impasti con perlite arrivano a perdere fino al 40%, quelli con fumo di silice si fermano al 36%. Sulla compressione, invece, l’intervallo delle perdite si sposta sensibilmente verso il basso con l’aggiunta del fumo di silice.
Densità in calo e assorbimento d’acqua in crescita
La densità decresce in modo regolare al crescere della sostituzione, fino al massimo di riduzione del 57% registrato su Pe-100%. A generare il calo è la porosità intrinseca della perlite, che però ha un costo: nella stessa miscela l’assorbimento d’acqua sale del 327% rispetto al riferimento.
Con l’aggiunta di fumo di silice (SF-100%) l’aumento si limita al 181%, un risultato che conferma il ruolo del componente nel raffinare la struttura dei pori.
Conduttività termica ridotta fino all’82%
Il guadagno sull’isolamento nasce dalla stessa origine della perdita meccanica. La conduttività diminuisce all’aumentare del contenuto di perlite per effetto dei vuoti che si formano nella matrice: il valore più basso si registra su Pe-100%, con una riduzione dell’82% rispetto al riferimento. Anche le miscele con fumo di silice restano sotto il riferimento, con riduzioni comprese tra il 37% e l’81%.
SF-60%, il dosaggio identificato come ottimale
La valutazione congiunta di resistenza, densità, assorbimento d’acqua e comportamento termico individua in SF-60% la miscela con il profilo più bilanciato. Tre valori ne riassumono le caratteristiche:
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Resistenza a compressione | 4.4 MPa |
| Conduttività termica | 0.28 W/(m·K) |
| Densità | 1089 kg/m³ |
Impieghi previsti: muratura non portante, blocchi leggeri, pannelli isolanti
Con questi livelli prestazionali la collocazione naturale è fuori dalle strutture portanti: unità da muratura non portante, blocchi leggeri e pannelli isolanti, contesti in cui pesano ridotto peso ed efficienza termica più che capacità resistente. I risultati forniscono in questo senso un riferimento pratico per la progettazione di malte leggere e sostenibili destinate a costruzioni ad alta efficienza energetica.
Per chi deve selezionare dosaggi in questo ambito la lettura dei dati è diretta: la perlite costruisce leggerezza e isolamento, il fumo di silice contiene le perdite meccaniche e l’assorbimento d’acqua. SF-60% segna il punto in cui i due effetti si compensano meglio.
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