Nuovi stampi in calcestruzzo promuovono l'edilizia sostenibile

Immaginate cantieri dove le strutture in calcestruzzo sono modellate non da forme rigide ma da tessuti flessibili, dove gli edifici emergono come sculture con un'ottimizzazione dell'efficienza dei materiali e un appeal estetico. Questa visione sta diventando realtà grazie ai progressi nella tecnologia delle casseforme per calcestruzzo, in particolare attraverso i sistemi di stampaggio flessibili.

Le casseforme per calcestruzzo, spesso chiamate casseri, fungono da impalcature temporanee che definiscono la forma e la qualità delle strutture in calcestruzzo. Evolvendosi dal legno tradizionale ai moderni materiali metallici, plastici e compositi, la tecnologia delle casseforme riflette la ricerca dell'industria delle costruzioni di efficienza, economicità e sostenibilità.

Le casseforme in legno rimangono popolari per la loro adattabilità e accessibilità dei materiali, ma si dimostrano laboriose per progetti su larga scala con durata limitata. I sistemi di casseforme ingegnerizzati che utilizzano telai metallici prefabbricati con vari materiali di rivestimento migliorano la velocità di costruzione e la riutilizzabilità. Tuttavia, questi sistemi convenzionali faticano ancora con geometrie complesse e requisiti di sostenibilità contemporanei.

Le casseforme in plastica riutilizzabili guadagnano popolarità per progetti leggeri grazie alla loro durata e facilità di manipolazione. Le casseforme in calcestruzzo isolate (ICF) integrano la cassaforma con l'isolamento, semplificando la costruzione e migliorando al contempo le prestazioni termiche e acustiche. Le casseforme strutturali permanenti che utilizzano plastiche rinforzate con fibre forniscono la definizione della forma rafforzando al contempo l'integrità strutturale.

Allontanandosi dagli stampi rigidi, i sistemi di casseforme flessibili utilizzano tessuti ad alta resistenza per sfruttare la fluidità del calcestruzzo, creando forme strutturalmente ottimizzate. Questo approccio riduce significativamente il consumo di calcestruzzo, abbassando l'impronta di carbonio e consentendo al contempo progetti architettonicamente espressivi. Controllando la geometria del tessuto, gli ingegneri possono creare sezioni trasversali variabili che corrispondono con precisione ai requisiti di carico strutturale, ottenendo un'efficienza dei materiali senza precedenti.

Come elementi orizzontali critici, i solai hanno assistito a una continua evoluzione delle casseforme. Gli ingegneri dell'antica Roma furono i pionieri delle strutture ad arco e a cupola per compensare la scarsa resistenza alla trazione del calcestruzzo. La moderna costruzione di solai divenne mainstream solo in seguito all'invenzione del cemento Portland e del calcestruzzo armato.

• Casseforme per solai con travi in legno: Approccio tradizionale modernizzato che utilizza travi in legno ingegnerizzate con supporti metallici regolabili
• Casseforme per solai convenzionali: Adatta le tecniche di carpenteria con supporti in legno e rivestimento in compensato
• Casseforme per solai con travi in metallo: Le travi in alluminio o acciaio migliorano la durata e la riutilizzabilità
• Casseforme per solai modulari: Componenti prefabbricati in legno o metallo con sistemi a connessione rapida
• Sistemi a tavolo/volanti: Grandi unità preassemblate spostate da gru per una costruzione rapida

Le casseforme a tunnel rappresentano sistemi delle dimensioni di una stanza che gettano pareti e pavimenti simultaneamente, ideali per la costruzione di unità ripetitive. Pur riducendo significativamente i tempi di costruzione, questi sistemi richiedono un notevole spazio di lavoro e richiedono un'attenta pianificazione strutturale.

Le casseforme rampanti o a salto forniscono soluzioni di getto verticale che salgono con l'avanzamento dell'edificio. Essenziali per la costruzione di grattacieli, questi sistemi vanno da versioni regolate manualmente a meccanismi di arrampicata automatizzati, particolarmente adatti per torri, piloni di ponti e vani ascensore.

Con la crescente enfasi sulla riduzione dell'impronta di carbonio delle costruzioni, il settore si trova sotto pressione per ottimizzare l'utilizzo del calcestruzzo. Poiché la produzione di calcestruzzo rimane ad alta intensità energetica, soluzioni innovative per casseforme come gli stampi flessibili offrono percorsi verso l'efficienza dei materiali attraverso l'ottimizzazione della forma.

Le casseforme a base di tessuto rappresentano un progresso di nicchia che utilizza materiali flessibili per modellare il calcestruzzo fresco. Supportata dall'International Fabric Formwork Association, questa tecnologia consente geometrie complesse riducendo al minimo gli sprechi di materiale. Le innovazioni russe come il sistema a piastre d'acciaio "Proster" dimostrano un'ulteriore flessibilità per le strutture curve.

La corretta rimozione richiede che il calcestruzzo raggiunga una resistenza sufficiente, in genere dopo un'indurimento minimo di 24 ore. La rimozione prematura comporta il rischio di cedimento strutturale. Gli ingegneri devono tenere conto della pressione idrostatica durante il posizionamento, con la massima pressione che si verifica alla base del calcestruzzo fresco. Il rinforzo delle casseforme prevede in genere sistemi di controventatura e tiranti in acciaio per resistere a queste forze.

Alcuni sistemi di casseforme permanenti offrono ulteriori vantaggi strutturali, fungendo da rinforzo mantenendo al contempo l'integrità della forma. Con i progressi della scienza dei materiali e della fabbricazione digitale, l'industria delle costruzioni si sta muovendo verso soluzioni di casseforme più efficienti, sostenibili e architettonicamente espressive che promettono di ridefinire gli ambienti costruiti in tutto il mondo.