Resistenza al fuoco dell'acciaio zincato a caldo
Uno dei problemi più avvertiti nel settore delle costruzioni, è la resistenza al fuoco dell’acciaio.
Alle alte temperature che si raggiungono in caso di esposizione al fuoco, l’acciaio manifesta una progressiva riduzione delle resistenze meccaniche.
I criteri attuali in materia di sicurezza antincendio impongono che la struttura di acciaio di una costruzione debba resistere per un tempo sufficiente a rendere possibile l’evacuazione degli occupanti e l’intervento efficace delle squadre di soccorso. Oltre alle misure di prevenzione attive, quali la sistemazione di idranti o estintori, il progettista dovrà considerare le misure atte a garantire la necessaria capacità portante dell’edificio. Per questo scopo si possono adottare soluzioni planimetriche (ad esempio la compartimentazione) e, in alternativa o in aggiunta, si può rallentare il surriscaldamento degli elementi strutturali utilizzando coibentazioni e schermature degli elementi portanti.
Una struttura in acciaio zincato presenta una resistenza al fuoco superiore ad una corrispondente non zincata. In altre parole, due costruzioni in acciaio identiche di cui solo una zincata a caldo, se sono poste nelle medesime condizioni, offrono una resistenza al fuoco differente, migliore nel caso della struttura zincata.
La classificazione di resistenza al fuoco R identifica la capacità di un elemento costruttivo di conservare le resistenze meccaniche in caso di incendio ed è espressa in minuti.
L’Università Tecnica di Monaco è stata la prima ad effettuare dei test su acciaio zincato, rivelando come il rivestimento di zincatura abbia una emissività tale da assicurare da solo un grado di resistenza fino a R 30 (con possibilità anche per R45 in taluni casi), contribuendo in questo modo in maniera sostanziale alla sicurezza delle opere. Ricerche analoghe effettuate anche in Italia ed in altri Paesi, come Inghilterra e Francia, hanno confermato queste conclusioni, portando alla revisione dell'eurocodice 1993- 1- 2 2024 (eurocodice del fuoco) che ora propone per l’acciaio zincato a caldo un fattore di emissività fino ai 500°C dimezzato rispetto all’ acciaio grezzo (da 0,70 a 0,35).
Sono in sviluppo delle linee guida che forniranno indicazioni pratiche su come sfruttare questa proprietà nella progettazione delle opere in acciaio.
Comunque, la zincatura a caldo non influisce sui sistemi di protezione di tipo tradizionale, che permettono di incrementare sensibilmente la resistenza al fuoco, come per esempio l’impiego di controsoffitti, colonne rivestite, blocchi tra le ali delle colonne e la protezione mediante schermi in genere.
Un discorso a parte meritano le vernici intumescenti. Si tratta di particolari vernici che a contatto con il fuoco sviluppano l’intumescenza, ossia si rigonfiano a formare una caratteristica schiuma carboniosa, simile a una meringa, che espande fino a 100 volte lo spessore iniziale del film e isola l’acciaio, ritardando il raggiungimento delle alte temperature. L’efficacia della protezione dipende ovviamente dal suo spessore, ma anche da quanto tempo essa stessa resiste all’azione delle fiamme prima di distaccarsi dalla superficie dell’acciaio.
Un programma di prove effettuate nei primi anni del 2000 in collaborazione tra Associazione Italiana Zincatura e i laboratori di una primaria Azienda Italiana per la produzione di vernici intumescenti, ha messo in evidenza che l’applicazione di un intermedio di natura epossidica tra rivestimento di zincatura e coating intumescente, garantisce sull’acciaio zincato, adesione e prestazioni almeno pari ai valori riscontrati per l’applicazione sull’acciaio sabbiato non sottoposto a zincatura.