IT202200001457A1 - “Massetto a base plastica con strato superficiale poliuretanico di consolidamento” - Google Patents

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Daniele Lia
Antonio Scarano
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Isolmantovana Service Societa’ A Responsabilita’ Limitata Semplificata
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    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00Flooring
    • E04F15/12Flooring or floor layers made of masses in situ, e.g. seamless magnesite floors, terrazzo gypsum floors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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Description

DESCRIZIONE
dell'invenzione industriale avente per titolo:
?Massetto a base plastica con strato superficiale poliuretanico di consolidamento?
La presente invenzione concerne un massetto a base plastica con strato superficiale poliuretanico di consolidamento.
Il massetto ? lo strato di supporto per i pavimenti ed ? una delle componenti della stratigrafia del solaio che va opportunamente progettata.
Le caratteristiche tecniche e prestazionali del pavimento ultimato dipendono strettamente dalle caratteristiche fisiche e meccaniche del supporto di posa e quindi, nel caso di nuovo pavimento, dal massetto. La durabilit? del pavimento ? direttamente correlata alla bont? di esecuzione del massetto, qualsivoglia sia il tipo ed il materiale del pavimento: piastrelle in ceramica, parquet, marmo, veneziana. Una errata o frettolosa esecuzione del massetto causer? fessurazioni, rotture, distacchi, canti a vuoto nel futuro pavimento.
Il massetto ? lo strato che deve resistere alle varie sollecitazioni meccaniche impartite sia dalla pavimentazione che dall'esercizio della stessa, distribuendo e ripartendo i carichi sia statici che dinamici.
Il massetto pu? essere costituito da diversi materiali, con caratteristiche e prestazioni differenti, pu? essere messo in opera in vari modi e pu? possedere caratteristiche anche molto diverse in base, soprattutto, ai materiali che vi dovranno essere incollati, inchiodati o appoggiati.
Il massetto si appoggia sul sottofondo che ha il compito di alloggiare gli impianti elettrici, i tubi dell'aspirazione centralizzata, i tubi per l'adduzione dell'acqua sanitaria. Nel caso di riscaldamento tradizionale anche le tubazioni che portano ai termosifoni sono alloggiate nel sottofondo. Nel caso di riscaldamento a pavimento il sottofondo fa anche da supporto ai pannelli su cui vengono fissate le serpentine di tubazioni.
Il primo strato a contatto con la struttura portante ? quindi denominato ?sottofondo? e lo possiamo anche definire come uno strato di compensazione tra la struttura vera e propria del solaio ed il massetto. Il sottofondo consente di compensare eventuali irregolarit? di spessore e contenere gli impianti idrosanitari ed elettrici.
I compiti principali del massetto sono permettere l'incollaggio al di sopra di esso di una pavimentazione e ripartire il carico degli elementi che verranno posti al di sopra del pavimento.
In sintesi il massetto deve essere omogeneo, planare, compatto, di spessore uniforme, e non deve contenere impianti/tubazioni (con l'eccezione del massetto specifico per impianto radiante a pavimento).
? importante che lo spessore del massetto sia uniforme: diversi spessori potrebbero portare a crepe e fessurazioni. La norma UNI fissa in 3 cm (centimetri) lo spessore minimo nel caso di massetto sopra ai tubi di un impianto radiante.
Generalmente il massetto ha uno spessore variabile dai 3 cm agli 8 cm, ma pu? arrivare fino a 25 cm. Preferibilmente lo spessore corretto, per una posa a colla sia di ceramica che di parquet, ? di 5 cm.
Il massetto tradizionale si realizza impastando, in cantiere, le giuste dosi di leganti ed inerti, e pompandole al piano con moderne attrezzature. La consistenza del massetto tradizionale ? quella della "terra umida" e le caratteristiche del massetto sono quelle richieste dalla norma Uni En 13813.
Il massetto preconfezionato ? del tutto simile al massetto tradizionale ma il disaggio di leganti ed inerti viene fatto dal produttore che inserisce la miscela all'interno dei sacchi che sono quindi "pronti all'uso". Il posatore non pu?, quindi, sbagliare i dosaggi. La consistenza ? sempre quella della "terra umida" e la norma ? sempre la Uni En 13813.
Il massetto tradizionale ? quello cementizio, ovvero una miscela di sabbia e cemento che viene portata o pompata nel piano di posa e viene stesa manualmente.
Sono noti anche i massetti in argilla ed in anidride (solfato di calcio anidro).
E? noto l?uso di composizioni poliuretaniche comprendenti difenilmetano diisocianato (MDI) su substrati cementizi cos? formando assemblati edilizi, per esempio come descritto in US-10017674.
US-2021/0024796 descrive primer poliuretanici basati su prepolimeri di tipo difenilmetano diisocianato, in cui si evidenzia uno svantaggioso effetto di eccessiva porosit? che incrementa l?umidit? ed indebolisce le propriet? meccaniche; il primer viene applicato su massetti.
E? nota l?applicazione di primer poliuretanici su strati superficiali per limitare problemi di sgretolamento.
Svantaggiosamente i massetti tradizionali, in particolare quelli cementizi, sono molto pesanti e non isolanti sia termicamente che acusticamente: ? infatti necessario aggiungere strati per esempio di poliuretano che accrescono le difficolta di posa ed i costi.
Scopo della presente invenzione ? realizzare un assemblato edilizio, composto da un massetto e da un primer poliuretanico, leggero con soddisfacenti propriet? termiche ed acustiche.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? che l?assemblato edilizio sia semplice da realizzare e poco costoso.
Ancora ulteriore scopo della presente invenzione ? che l?assemblato edilizio preveda uno strato superficiale non friabile, ovvero idoneo all?appoggio di mezzi di pavimentazione come piastrelle o parquet.
In accordo con l?invenzione detti ed ulteriori scopi sono raggiunti con un assemblato edilizio atto a supportare mezzi di pavimentazione come piastrelle o parquet, ed idoneo ad essere realizzato su un sottofondo di un edificio, in cui l?assemblato ? composto da un massetto a base plastica ed un primer poliuretanico, in cui il massetto ? composto da materiale plastico e cemento legante,
caratterizzato dal fatto che
il massetto prevede materiale plastico per una percentuale in peso compresa tra il 70% ed il 90%,
in cui il primer poliuretanico ? un prepolimero di tipo difenilmetano diisocianato (MDI) atto a penetrare il massetto per uno spessore compreso tra 10 mm e 20 mm a partire dalla superficie superiore esterna del massetto.
Vantaggiosamente si ottiene un assemblato edilizio molto leggero con rilevanti propriet? di isolamento termico ed acustico.
Il peso limitato ? dovuto al prevalente uso di materiale plastico che non pregiudica la consistenza strutturale del massetto grazie all?uso del descritto primer che penetra sufficientemente il massetto per un supporto efficiente di mezzi di pavimentazione senza pregiudicare le accresciute propriet? termiche e acustiche.
Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata in suoi esempi di realizzazione pratica non limitativi.
Un massetto atto a supportare mezzi di pavimentazione come piastrelle o parquet, ed idoneo ad essere realizzato su un sottofondo di un edificio, ? composto da una base in materiale plastico e prevede cemento come legante.
La base plastica comprende inerti sia vergini che provenienti da riciclo, per esempio da pneumatici, cavi elettrici ed altro materiale di scarto.
Per cemento legante s?intende una variet? di materiali da costruzione, noti come leganti idraulici, che miscelati con acqua sviluppano propriet? adesive.
Il massetto oggetto della presente invenzione ? composto da materiale plastico per una percentuale in peso compresa tra il 70% ed il 90%; il resto ? cemento legante.
In un esempio il massetto viene realizzato, per ogni metrocubo, con 500 kg (chilogrammi) di materiale plastico, 150 kg di cemento legante e 150 kg di acqua.
L?acqua evapora durante la lavorazione, e quindi rimane un massetto di 650 kg per metrocubo.
Nell?esempio il massetto prevede circa il 77% di materiale plastico, preferibilmente da riciclo.
Il massetto ottenuto risulta per? molto friabile a causa della bassa percentuale di cemento legante.
Per ovviare al problema della friabilit? si applica sulla superficie superiore, dove andranno posati i mezzi di pavimentazione, un primer poliuretanico, in particolare un prepolimero di tipo difenilmetano diisocianato (MDI). La chimica insegna che per prepolimero s?intende un polimero o un oligomero che non ? direttamente utilizzato per la produzione di materie plastiche, bens? come intermedio che viene fatto reagire successivamente con un monomero per la produzione di un polimero finale.
Il primer si applicata in modo che, a partire dalla superficie superiore esterna del massetto, penetri uno spessore compreso tra i 10 mm (millimetri) ed i 20 mm, preferibilmente di 15 mm.
Il primer permette di ottenere un assemblato edilizio superficialmente consolidato, senza uso di solventi o quant?altro che possa aggredire il materiale plastico usato come inerte e il cemento usato da legante, con elevate caratteristiche di penetrazione ed elasticit?.
Il primer pu? essere applicato sia con pompe a spruzzo, pennelli o rullo, fino al raggiungimento di un peso compreso tra 200 e 250 g (grammi) per metro quadrato, ovvero incide in modo irrilevante sul peso complessivo dell?assemblato edilizio.
Detto quantitativo ? adeguato per consolidare il massetto; con tale quantitativo si avr? una penetrazione nel masseto pari a circa 15 mm. I benefici dopo la posa di tale quantitativo, permettono un nullo sfarinamento degli inerti e un miglioramento della ripartizione del carico.
I vantaggi dell?uso di un assemblato edilizio come sopra descritto, ovvero il massetto completo di primer superficiale, sono principalmente:
? posa di impermeabilizzanti a spruzzo quali poliurea e poliuretaniche;
? posa di teli in TPO (leghe di poliolefine: polietilene e polipropilene) o poliurefina; ? resistenza al calpestio;
? posa di guaine bituminose applicate a fiamma;
? posa di qualsiasi impermeabilizzante a rullo o a spatola;
? posa diretta di piastrelle, previo spolvero di quarzo adeguato sul freso del Primer. Il tempo di stagionatura del primer applicato ? di 24 h (ore).
Vantaggiosamente si ottiene un assemblato edilizio molto leggero con rilevanti propriet? di isolamento termico ed acustico.
La differenza di peso ? notevole.
Un massetto tradizionale di tipo cementizio pesa circa 2200 kg per metrocubo. Un massetto in argilla 1000 kg per metrocubo.
Il massetto oggetto della presente invenzione pesa molto meno di 1000 kg per metrocubo, nell?esempio sopra descritto 650 kg per metrocubo.
La percentuale indicata di materiale plastico, sempre maggiore o uguale al 70%, determina un peso del massetto sempre inferiore a 800 kg per metrocubo; il peso del primer applicato ? irrilevante.
Il peso limitato ? dovuto al prevalente uso di materiale plastico che non pregiudica la consistenza strutturale del massetto grazie all?uso del descritto primer che penetra sufficientemente il massetto per un supporto efficiente di mezzi di pavimentazione senza pregiudicare le accresciute propriet? termiche e acustiche.
La scelta di realizzare il massetto con una percentuale in peso di materiale plastico compresa tra il 70% ed il 90% ? motivata dal fatto che sperimentalmente si ? verificato che una percentuale inferiore al 70% aumenta il peso e riduce la possibilit? di riciclare materiale plastico, mentre una percentuale oltre il 90% pregiudica la funzione legante del cemento.
Un massetto normalmente ha uno spessore che varia tra 2 cm (centimetri) ed 8 cm, ma pu? arrivare anche a 20-25 cm. Lo spessore del primer rimane lo stesso, tra i 10 mm ed i 20 mm, preferibilmente di 15 mm: la scelta ? motivata dal giusto compromesso, verificato sperimentalmente, tra il costo del primer e le caratteristiche strutturali che si vogliono conferire al massetto.
L?impiego del primer consente di ottenere un assemblato edilizio, composto da massetto a base plastica e primer poliuretanico, pi? coeso e meno soggetto al distacco per abrasione come prova il seguente test comparativo svolto il 5 Gennaio 2022 presso il laboratorio prove della societ? Laber srl con sede legale in piazza Zamara 27, Palazzolo sull?Oglio (BS, cap.25036).
Il test concerne la resistenza a compressione iniziale dopo 13 giorni di maturazione di provini, aventi una forma cubica di 40 mm (millimetri) di lunghezza, larghezza e altezza, e conseguentemente 1600 mm<2 >di sezione.
Il test di resistenza ? in accordo con la norma Uni En 196-1.
Il massetto ha la composizione dell?esempio sopra riportato, ovvero con un peso di 650 kg al metrocubo con il 77% di materiale plastico ed il rimanente 23% di cemento legante.
Il primer ? il sopra descritto prepolimero di tipo difenilmetano diisocianato (MDI), in particolare un prodotto in commercio denominato Suprasec 2496 della societ? Huntsman, caratterizzato da una bassa viscosit?.
Si vedano le seguenti tabelle riassuntive dei rapporti di prova n. 10869/LI-01 (massetto con primer) e n.10869/LI-02 (massetto senza primer).
Tabella 1 (massetto senza primer).
Tabella 2 (massetto con primer).
Confrontando i valori si nota che in assenza di primer la resistenza unitaria media ? minore di 0,2 N/mm<2 >(Newton per millimetro quadrato), mentre in presenza di primer la resistenza unitaria media sale a circa 1,5 N/mm<2>, ovvero maggiore di oltre 7 volte i valori dei provini testati senza primer.
Vantaggiosamente il primer entra in contatto col massetto penetrando in profondit? per qualche pochi millimetri (tra 10 mm e 20 mm), rendendo l?assemblato edilizio decisamente coeso, almeno per quanto attiene lo strato superficiale.
Gi? dopo 3-4 ore dall?applicazione del primer ? possibile calpestare l?assemblato edilizio senza cedimenti.
La superficie dell?assemblato edilizio risulta decisamente meno esposta al rischio di abrasione al passaggio e alle lavorazioni successive, sebbene non sia indurito come un conglomerato monolitico ma rimanga sempre elastico con una piccola escursione che si avverte sotto i piedi al passaggio.
Il primer di tipo difenilmetano diisocianato (MDI) ? un ottimo consolidante per il massetto a base plastica descritto.
Il primer da applicare presenta una bassa viscosit?, preferibilmente a 25?C minore di 150 mPa.s (milli Pascal per secondo), ancor pi? preferibilmente pari a 100 mPa.s: vantaggiosamente il primer pu? penetrare rapidamente per uno spessore fino a 20 mm conferendo un supporto strutturale adeguato a mezzi di pavimentazione.

Claims (7)

RIVENDICAZIONI
1. Assemblato edilizio atto a supportare mezzi di pavimentazione come piastrelle o parquet, ed idoneo ad essere realizzato su un sottofondo di un edificio, in cui l?assemblato ? composto da un massetto a base plastica ed un primer poliuretanico, in cui il massetto ? composto da materiale plastico e cemento legante,
caratterizzato dal fatto che
il massetto prevede materiale plastico per una percentuale in peso compresa tra il 70% ed il 90%,
in cui il primer poliuretanico ? un prepolimero di tipo difenilmetano diisocianato (MDI) atto a penetrare il massetto per uno spessore compreso tra 10 mm e 20 mm a partire dalla superficie superiore esterna del massetto.
2. Assemblato edilizio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primer ha un peso compreso tra 200 g e 250 g per metro quadrato.
3. Assemblato edilizio secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il primer ha una viscosit? a 25?C minore di 150 mPa.s, preferibilmente pari a 100 mPa.s.
4. Assemblato edilizio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il massetto pesa meno di 800 kg per metro cubo.
5. Assemblato edilizio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il primer penetra il massetto per uno spessore di 15 mm a partire dalla superficie superiore esterna del massetto.
6. Assemblato edilizio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il tempo di stagionatura del primer applicato ? di 24 h.
7. Assemblato edilizio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto il materiale plastico comprende inerti provenienti da riciclo, per esempio da pneumatici, cavi elettrici ed altro materiale di scarto.
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