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BOLLETTINO TECNICO

 

0.0. INTRODUZIONE

0.1. Considerando che le pitture per facciate non hanno solo un compito decorativo, ma, in molti casi anche una preminente funzione di regolazione dell'umidità della parete, di protezione e conservazione dei materiali edili che ne costituiscono il supporto, è evidente che risulta importante conoscerne bene le caratteristiche tecniche per un impiego più consono al compito cui esse sono deputate ad adempiere.
Considerando anche che esistono svariati tipi di pitture anche molto diverse tra loro dal punto di vista chimico-fisico e strutturale, al fine di agevolarne la conoscenza, si ritiene opportuno accennare brevemente da una parte alle cause e ai meccanismi che ne producono il deterioramento, dall'altra alla metodologia di analisi delle loro peculiarità tecniche.

1.0. CAUSE DI DETERIORAMENTO DELLE PITTURE

1.1. Assorbimento di acqua
L'assorbimento di acqua avviene attraverso la rete di pori e capillari che attraversano lo strato di pittura e il supporto sottostante.

I più importanti meccanismi di assorbimento di acqua sono i seguenti:
- Assorbimento di acqua per capillarità
- Assorbimento di acqua per infiltrazione e ascenzione
- Assorbimento di acqua per igroscopicità
- Assorbimento di acqua per condensazione
Nei primi due casi l'umidità penetra in forma liquida direttamente nel materiale edile per il suo potere assorbente, mentre negli altri casi l'acqua viene assorbita come vapore acqueo dalla fase gassosa.

Tale processo può modificare, e, in casi estremi, distruggere le proprietà dei materiali edili: basti pensare al gelo che fa aumentare il volume dell' 11 % dell'acqua nei pori e nei capillari provocandone, in determinate condizioni, la rottura. Altro danno provocato da persistente umidità all'interno delle murature è l'insorgere e il proliferare di microrganismi vegetali, muffe, licheni, alghe ecc.
Una eccessiva umidità interna provoca anche una diminuzione di isolamento termico.

1.2. Assorbimento di sostanze nocive
L'assorbimento di sostanze nocive riveste un ruolo molto importante nella protezione delle facciate. Le sostanze che arrecano danno alle murature possono essere assimilabili a sali e assorbite per via capillare, oppure sostanze gassose che penetrano nel materiale edile attraverso processi di diffusione.

Nel primo caso la cristallizzazione dei sali, col tempo, provoca il riempimento dei capillari, effluorescenze saline superficiali e infine il deterioramento o il distacco del film di pittura.

Nel secondo caso le sostanze gassose acide presenti nell'atmosfera urbana-industriale costituita da ossidi dello zolfo, dell'azoto e da anidride carbonica, provocano, in presenza di umidità, una diminuzione di alcalinità e di conseguenza la formazione di sali con volume molecolare superiore secondo lo schema:

legante alcalino + acido --> sale + acqua

Questo fenomeno legato all'aumento di volume di porzioni superficiali delle facciate, produce sfarinamenti, esfoliazione nelle pitture, distacco dai ferri di armatura nel calcestruzzo.

2.0. IDENTIFICAZIONE E DEFINIZIONE DI COEFFICIENTI DI VALUTAZIONE E METODOLOGIE DI ANALISI

2.1. Coefficiente di assorbimento di acqua
Se si rappresenta in un grafico la quantità di acqua W in kg/m2 assorbita nel tempo da un film di pittura, in funzione del tempo, (in dipendenza cioè dalla radice del tempo) si ottiene una retta. La pendenza di questa retta si definisce assorbimento di acqua "w"

formula1 formula2

Il coefficiente di assorbimento di acqua viene determinato secondo la norma DIN 52617 ed espresso in kg/m2.h0,5 
Nella protezione di facciate, valgono i seguenti valori indicativi:

formula3 = trattamento che rallenta l'assorbimento di acqua w < 0,5 kg/M210,1 = trattamento idrorepellente
formula4 = trattamento idrorepellente

 

grafico1

 

2.2. Assorbimento di acqua per condensazione
Ad ogni temperatura, l'aria è in grado di assorbire una quantità massima di umidità, che si definisce umidità di saturazione.
Oltre questo valore, detto anche punto rugiada, l'umidità passa dallo stato gassoso a quello liquido. Si definisce umidità atmosferica relativa in un determinato momento, il rapporto tra la quantità in gr/m3 di umidità dell'aria e la quantità in gr/m3 di umidità dell'aria satura a quella determinata temperatura da cui

formula5

La relazione tra temperatura e umidità atmosferica è rilevabile dal seguente diagramma

 

grafico2

 

2.3. Permeabilità al vapore acqueo
Quando ci si riferisce in modo specifico al film secco di una pittura per edilizia, questa sua peculiarità, cioè la permeabilità al vapor acqueo, si esprime nei bollettini tecnici in gr/m2 24h ed è generalmente determinata secondo la norma DIN 53122 oppure UNI 9396.
Questa grandezza può essere già elemento rilevante di comparazione, di confronto, per pitture a diversa struttura chimica a condizione che questo valore sia riferito ad uno spessore secco uguale per ciascuna pittura confrontata.

La permeabilità al vapore, per ciascun materiale, è inversamente proporzionale al suo spessore.

2.4. Diffusione del vapore acqueo nei materiali edili
Per valutare in generale la diffusione del vapore acqueo attraverso le pareti ed i films di pitture che le rivestono, nella fisica-tecnica applicata all'edilzia, si sono adottate delle convenzioni e le grandezze impiegate sono due: il coefficiente di resistenza alla diffusione e lo strato d'aria equivalente.

2.4.1. Indice di resistenza alla diffusione del vapore
Si rappresenta con la lettera "letteramu" e indica di quanto è maggiore la resistenza alla diffusione del vapore di un materiale edile, rispetto a quella di uno strato d'aria stagnante di pari spessore, cui, per convenzione, si assegna letteramu = 1.
È quindi un numero, un indice che rappresenta una costante di ciascun materiale.
La determinazione di letteramu avviene in genere con la DIN 52615.

2.4.2. Strato d'aria equivalente
Si rappresenta con la lettera "Sd" ed è espressa in metri lineari.
Poiché la resistenza alla diffusione del vapore di un materiale edile è in funzione del suo spessore, moltiplicando l'indice di diffusione del vapore "letteramu" di un materiale, per il suo spessore "S", si ottiene il cosiddetto strato d'aria equivalente "Sd".
Questa grandezza, espressa in metri lineari, indica quanto spesso debba essere uno strato d'aria, avente la stessa resistenza alla diffusione del materiale in oggetto dello spessore considerato. Si indica pertanto con Sd =letteramu. S (m) lo spessore di aria equivalente.
Nel campo delle pitture per edilizia la "letteramu" è un indice numerico specifico di ciascun tipo e "S" è lo spessore del film secco che varia da 80-100 micron, fino a 1,5-2,0 mm nel caso di rivestimenti decorativi a spessore.

3.0. TEORIA DELLA PROTEZIONE NELLE FACCIATE SECONDO KÜNZEL * (VEDI BIBLIOGRAFIA)

Questa teoria, vero caposaldo della letteratura tecnica-specifica in merito, corredata da studi rigorosi e documentazione sperimentale in condizioni ambientali gravose, costituisce il riferimento classico nella ricerca, formulazione-sperimentazione di materiali per la protezione-decorazione di facciate.
La teoria di künzel ha come base la riflessione-constatazione che un materiale edile per facciate non subisce danni nel tempo, se la sua capacità di cedere acqua, mediante processo di diffusione, è maggiore della sua capacità di assorbimento d'acqua per capillarità.
Pertanto, se si realizzano queste condizioni, e, nel caso specifico, se i films di pitture o gli strati dei rivestimenti decorativi hanno determinate caratteristiche strutturali relative alla permeabilità al vapore e all'assorbimento d'acqua, essi non trattengono al loro interno l'umidità, causa principale dei deterioramenti e di tutte le patologie relative ai materiali di protezione e conservazione delle facciate.
La cessione di acqua si esprime come permeabilità al vapore o come resistenza alla diffusione, in pratica come strato d'aria equivalente "Sd" in metri lineari e l'assorbimento di acqua con il coefficiente di assorbimento d'acqua "w".
Per un sistema di protezione delle facciate efficiente e funzionale, il valore "Sd" ed il valore "w" devono essere il più possibile bassi.

Dopo molte sperimentazioni effettuate in condizioni climatiche gravose, pioggia, gelo ecc., Künzel ha formulato i tre seguenti requisiti, al fine di ottenere sistemi di protezione delle facciate funzionali

formula6

Questi criteri possono essere graficamente rilevati dal seguente diagramma:

 

grafico3

 

4.0. SCHEDE TECNICHE

Nella compilazione delle schede tecniche relative a ciascun prodotto, si è ritenuto opportuno mettere in evidenza oltre alle note informative circa la composizione, le modalità di applicazione, gli impieghi, anche specifiche caratteristiche tecniche circa il comportamento alla diffusione al vapore, e all'assorbimento di acqua capillare.

Con questi parametri che rappresentano chiaramente un metodo di comparazione, per un utilizzo mirato tra i vari tipi di pitture a diversa struttura chimica, si possono anche verificare i criteri per soddisfare la teoria di Künzel e della norma DIN 18550 che ha parametri meno restrittivi della prima.

I dati tecnici riportati nelle schede dei vari prodotti, hanno carattere puramente consultivo e sono al meglio delle nostre attuali conoscenze. Sono ricavati in parte da controlli e prove effettuate presso ns. strutture interne, in parte da prove e controlli con relativa certificazione effettuata presso il Centro Politecnico di Ricerche ISTITUTO GIORDANO.

5.0. BIBLIOGRAFIA

5.1. Künzel H.: Beurteilung Regenschutzes von Außenbeschichtungen, Mitteilungen des Instituts für Bauphysih der Fraunhofer Gesellschaft (IBP) 4 (1976).

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