Valutazione sperimentale delle proprietà termiche ad alta temperatura del calcestruzzo aerato autoclavato

SOMMARIO Nello studio del comportamento meccanico di resistenza al fuoco dei materiali edili è di basilare importanza conoscere come variano la conduttività termica ed il calore specifico con la temperatura. Le verifiche numeriche di resistenza al fuoco delle strutture vengono effettuate con codici di calcolo che risolvono le equazioni differenziali degli scambi termici; esse richiedono, per la corretta previsione dell’evoluzione del campo termico nel tempo, la conoscenza delle sopracitate proprietà termiche in funzione della temperatura. Il presente studio si rivolge in particolare al materiale denominato calcestruzzo aerato autoclavato (AAC). Conduttività e diffusività termica sono ottenute con l’apparecchiatura Hot Disk Thermal Constants Analyser, che, operando in regime variabile e generando una potenza termica costante in un sensore in nickel posto a contatto con due provini dello stesso materiale, permette la rilevazione degli incrementi di temperatura in corrispondenza delle superfici attive dei campioni per intervalli di tempo tali da rendere trascurabili l’influenza delle dimensioni finite dei medesimi. Nell’ipotesi di mezzo indefinito, la soluzione dell’equazione generale della conduzione termica permette di esprimere in forma lineare gli incrementi di temperatura del provino in funzione adimensionale del tempo; diventa allora agevole la determinazione simultanea della conduttività e diffusività termica del materiale di prova. L’ambiente sperimentale adatto a realizzare le alte temperature è costituito da un apposito forno a temperatura controllata, che può raggiungere i 1000 K, nel quale le misure vengono eseguite con sensori racchiusi tra due lamine di materiale refrattario (mica) indicato per operare con accettabile accuratezza in un range compreso tra 500-1000 K. Questa memoria presenta i risultati delle misure sperimentali di conduttività termica e calore specifico volumico, r cp, effettuate ad alta temperatura su campioni di calcestruzzo aerato autoclavato di diverse densità. I risultati ottenuti sono inoltre confrontati con le indicazioni sul materiale previste dalle norme nazionali ed internazionali.