Comportamento al fuoco delle murature

Rapporto con il fuoco

Come tutti noi ben sappiamo la produzione dei mattoni, qualsiasi sia la tipologia, presenta una fase che viene definita di cottura del mattone o del blocco in laterizio, che avviene in forni a tunnel lunghi anche 100 m con temperature elevatissime che variano in funzione del tipo di elemento che stiamo producendo e dal tipo di argilla che viene utilizzata.

Quindi per sua natura, possiamo dire che il mattone, durante la fase iniziale della sua nascita già subisce l'effetto di un incendio, durante la fase di cottura appunto, che gli permetterà di sviluppare determinate caratteristiche.

Ma il comportamento al fuoco di un materiale è tutt'altra cosa infatti si intende quell'insieme di trasformazioni fisico-chimiche che si hanno a seguito dell'esposizione, di un materiale o di un sistema costruttivo, all'azione del fuoco. Il comportamento al fuoco, viene definito attraverso due parametri importanti la reazione al fuoco e la resistenza al fuoco.

Per reazione al fuoco s'intende il grado di partecipazione di un materiale combustibile al fuoco al quale è sottoposto. A seguito di questo i materiali vengono suddivisi in classi 0, 1, 2, 3, 4, 5 che indicano appunto la partecipazione alla combustione di quel materiale, i materiali che appartengono alla classe 0 non sono combustibili. In questa classificazione il laterizio, sia esso normale o alleggerito, è un materiale non combustibile e quindi di classe 0. Quindi il parametro di reazione al fuoco non viene per niente tenuto in considerazione.

La resistenza al fuoco invece è definita come l'attitudine di un elemento costruttivo a conservare per un certo periodo di tempo, la stabilità, indicata con il simbolo R, la tenuta, indicata con il simbolo E e l'isolamento termico indicato con il simbolo I.
Quella che comunemente viene definita REI di un elemento, alla cui sigla è associato un numero che indica il tempo espresso in minuti. Ad esempio una parete in muratura REI 120, sarà una parete in grado di conservare sotto l'azione di un incendio resistenza meccanica, tenuta ed isolamento per un tempo di 120 minuti.

Per valutare la REI di un elemento si fa riferimento a quanto prescritto nella Circolare n. 91 del Ministero degli Interni, del 14/9/1961.

Effetto del fuoco sulle murature in mattoni

La muratura come abbiamo detto appartiene alla classe 0 pertanto il laterizio in se non ha alcun tipo di reazione al fuoco. Ma all'interno di un appartamento è quasi impossibile trovare un muro costituito a secco da soli mattoni, infatti una parete in muratura presenta altri elementi, come i giunti di malta, siano essi di tipo verticale o di tipo orizzontale e lo strato di intonaco.
Questo considerando un paramento semplice che non presenta alcun tipo di ulteriore strato isolante ecc…

Per queste pareti possiamo però parlare di resistenza al fuoco e vedere come questa cambia a seconda se stiamo considerando una parete intonacata o meno.
Da una serie di studi fatti si è visto che la presenza di intonaco influenza in modo molto evidente la resistenza offerta da pareti di spessore modesto, quindi intorno ai 6-8-10 cm, in cui il parametro dell'isolamento può essere compromesso dalla comparsa di fessure causate da fenomeni di dilatazione termica sulla faccia esposta al fuoco.

Infatti lo strato di intonaco costituisce una protezione, che incrementa quindi i tempi di resistenza, ovviamente questo incremento dipende sia dallo spessore che dal tipo di intonaco utilizzato.

La presenza di questo intonaco, che costituisce quindi uno strato protettivo inoltre rallenta anche il fenomeno di sgretolamento dei giunti di malta che con le elevate temperature dell'incendio tendono a sgretolarsi, facendo perdere in questo modo resistenza all'intero paramento murario che tenderà a collassare su se stesso.

Quando la parete è composita, ovvero costituita da più strati oppure con intercapedini, oppure composta da blocchi forati, ecc… la valutazione della resistenza e quindi del comportamento al fuoco di quell'elemento murario risulta più complicata.

Il Consiglio Nazionale di Ricerca del Canada, ha definito una serie di regole, che possono essere d'aiuto quando si progetta la resistenza al fuoco di una struttura.

Come prima cosa si dice che la resistenza al fuoco di una struttura costituita da una serie di strati di materiali diversi, è superiore alla somma delle singole resistenze al fuoco rilevate su ogni componente. Inoltre la resistenza al fuoco di una struttura non diminuisce con l'aggiunta di ulteriori strati di materiali. Relativamente alle pareti che contengono intercapedini o cavità la loro resistenza è superiore alla resistenza di strutture simili che però non presentano intercapedini.

Però c'è da specificare che la resistenza al fuoco di una parete non può essere incrementata aumentando lo spessore dell'intercapedine d'aria.
Un altro elemento che in maniera del tutto inaspettata influenza la resistenza al fuoco è la presenza di umidità, questa infatti aumenta la resistenza al fuoco.

C'è da specificare quindi che il comportamento al fuoco delle pareti in muratura non è univoco, ma varia a seconda del tipo di parete che stiamo considerando, se semplice o composita e da tutti gli elementi di finitura di cui essa dispone, a partire dal semplice strato d'intonaco di rivestimento.