L’uso delle fibre nei massetti: coesione, controllo del ritiro e qualità del sistema pavimento

Un massetto fibrorinforzato migliora le prestazioni del sistema pavimento

Nel settore delle pavimentazioni, la qualità del massetto rappresenta un fattore determinante per la riuscita del sistema pavimento. Un massetto non conforme, con difetti di planarità, scarsa resistenza o eccessive fessurazioni, può compromettere anche i migliori rivestimenti, causando problemi estetici e funzionali.

Per questo motivo, negli ultimi anni si è diffuso l’utilizzo di fibre all’interno delle malte per massetti, un accorgimento tecnico che ne migliora le prestazioni.

L’argomento, tuttavia, è spesso soggetto a forti azioni di marketing senza essere supportato correttamente dal punto di vista tecnico.

Quali fibre usare nei massetti? Caratteristiche e prestazioni

Nel settore dell’edilizia vengono utilizzate diverse tipologie di fibre per migliorare le prestazioni di malte, calcestruzzi e massetti. Ogni tipo ha caratteristiche specifiche e campi di applicazione. Eccone una panoramica non esaustiva.

Diverse tipologie di fibre per malte e calcestruzzi

• Fibre organiche sintetiche in polipropilene (PP). Le più diffuse per massetti e calcestruzzi, sono anche le più economiche. Aumentano la coesione della miscela, nei sistemi autolivellanti possono aiutare a ridurre il bleeding e limitano le microfessure da ritiro plastico. Sono chimicamente inerti, leggere, resistenti agli alcali e non assorbono acqua.
• Fibre organiche sintetiche in poliacrilonitrile (PAN). Più diffuse in malte e intonaci, sono talvolta usate anche nei massetti. Hanno una buona resistenza meccanica.
• Fibre inorganiche minerali in vetro AR (alkali resistant). Hanno una specifica composizione per resistere agli alcali del cemento. Hanno ottime prestazioni meccaniche ed alto modulo elastico. Possono essere trattate superficialmente con specifico appretto per aumentare la coesione con l’impasto cementizio.
• Fibre inorganiche minerali in basalto. Ottima resistenza meccanica e chimica, naturale e non conduttivo. Sempre più utilizzato come alternativa sostenibile alle fibre di vetro o acciaio.
• Fibre metalliche in acciaio. Molto utilizzate nei calcestruzzi strutturali e nei pavimenti industriali. Conferiscono duttilità, resistenza a trazione e a fatica, riducono il rischio di fessurazioni importanti. Possono sostituire parzialmente o totalmente l’armatura tradizionale in alcune applicazioni (vedi i calcestruzzi fibrorinforzati FRC)
• Fibre metalliche in acciaio inox o zincato. Utilizzate in ambienti aggressivi dove serve maggiore resistenza alla corrosione
• Fibre naturali come cellulosa, canapa, lino. Difficilmente utilizzate nei massetti perché tendono a modificare alcune caratteristiche, fra cui l’aumento della ritenzione idrica.
• Fibre speciali come carbonio, kevlar, aramide. Hanno prestazioni elevatissime e, seppur tecnicamente utilizzabili, non vengono praticamente mai impiegate nei massetti a causa del loro elevato costo.

Come per quest’ultime, non tutte le tipologie trovano impiego nel sistema pavimento. Soprattutto i produttori di premiscelati hanno cercato di differenziare la tipologia di fibra nei massetti per dare enfasi alle diverse possibilità applicative ma la maggior parte si è concentrata su polipropilene, poliacrilonitrile, vetro e acciaio.

Nei massetti si prediligono fibre corte (6–12 mm per il polipropilene), in dosaggi tipici di 0,6–1,0 kg per metro cubo di malta. Possono essere impiegate fibre anche di lunghezza maggiore ma queste tendono a modificare la reologia e la lavorabilità. Per tale motivo, è sempre una ottimizzazione fra dosaggio, lunghezza e prestazioni che il produttore del massetto deve ricercare.

Cosa fanno le fibre nel massetto

Perché usare le fibre in un massetto? Cosa fanno? Le potenzialità delle fibre sono parecchie e queste che seguono sono un elenco non esaustivo. È ovvio che la reologia del singolo massetto (semi umido, autolivellante, spatolabile) ne influisce molto l’efficacia.

• Aumentano la coesione della malta fresca, riducendo fenomeni di segregazione e bleeding.

• Limitano la formazione di microfessure plastiche nelle prime ore dopo la posa, quando l’acqua superficiale evapora rapidamente.

• Distribuiscono le tensioni da ritiro igrometrico in un reticolo diffuso, trasformando fessure macro in cavillature fini e innocue.

• Migliorano la resistenza a trazione e la tenacità, consentendo al massetto di sopportare meglio i carichi concentrati e gli stress da ritiro.

• Rendono più omogeneo il comportamento complessivo del massetto, riducendo la variabilità e le zone deboli.

Parlando di coesione, è facile intuire che la disposizione causale delle fibre in tutte le direzioni, crea una sorta di maglia che ne migliora le prestazioni. È chiaro che questo comportamento è tanto più efficace quanto la singola fibra è in grado di creare legami con la matrice cementizia. Il polipropilene, comunque ampiamente diffuso, è quello che ha più difficoltà in tal senso. La sua natura chimica e la sua struttura molecolare non permettono la creazione di forti ponti di adesione.

Tuttavia, anche con questo tipo di materiale è possibile riscontrare maggiore tenacità della matrice cementizia. Ad esempio, quando sottoposta a test di pull-off o di abrasione.

Cosa non fanno

• Non riducono il valore assoluto del ritiro igrometrico.
• Non sostituiscono additivi specifici compensatori o riduttori di ritiro.
• Non eliminano la necessità di giunti di contrazione o frazionamento.
• Non permettono di trascurare il curing o le corrette modalità di posa.
• Non possono, in generale, sostituire completamente una rete di armatura

In particolare, si tende a pensare che l’aggiunta di fibre trasformi un massetto in prodotto a ritiro ridotto, come se agissero da additivi compensatori. In realtà, il loro ruolo è diverso: le fibre non abbattono i valori di ritiro in senso assoluto, ma svolgono una importante funzione di controllo e omogeneizzazione dei movimenti. L’effetto finale in cantiere può effettivamente essere quello di percepire un ridotto ritiro ma la verità è che questo viene distribuito maggiormente su tutta la superficie. È oggettivamente più difficile trovare una grossa crepa/fessura da ritiro in un massetto fibrorinforzato mentre è possibile che vi siano più microcavillature, sicuramente meno dannose per il sistema.

Parimenti, la maggior parte delle fibre non possono sostituire in toto l’uso della rete di armatura. Quest’ultima ha lo scopo di fornire prestazioni che si avvicinano a quelle strutturali di un calcestruzzo, dare continuità di massa ad un massetto ed impedire rotture o movimenti importanti. Tuttavia, non può agire come le fibre in modo localizzato e non migliora la coesione. Ne consegue che rete e fibre hanno una azione diversa che può essere sinergica.

La gestione del ritiro è quindi una priorità progettuale e applicativa. Si possono usare additivi compensatori, ottimizzare la curva granulometrica, ridurre il rapporto acqua/legante. In questo contesto si inserisce anche l’uso delle fibre, che svolgono un ruolo complementare.

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L’articolo prosegue approfondendo l’impiego delle fibre nei massetti, con focus su benefici in cantiere, limiti applicativi, controllo del ritiro e principali riferimenti tecnici e normativi UNI.