Il cartongesso è infiammabile nella sua composizione standard, ma sul mercato esistono tipi di cartongesso resistenti al fuoco o autoestinguenti. Tra tutti i tipi presenti in circolazione questa tipologia è la più funzionale perché non solo possiede tutte le caratteristiche del comune pannello, ma ha anche la particolarità di rallentare l’avanzamento delle fiamme e di ridurre al minimo i danni alla struttura.
Il cartongesso è un pannello costituito da uno strato interno di gesso inserito tra due strati esterni di rivestimento (cartone, ma anche fibra di vetro o altri materiali) che fungono da fodera.
Ci sono diversi tipi di pannelli di cartongesso in commercio, ognuna con peculiarità dipendenti da quanti e quali additivi sono stati mescolati nello strato di gesso, dal peso specifico e dalla tipologia di materiale, appunto, utilizzato per il rivestimento esterno.
In molti casi, poi, i 2 lati del pannello sono differenti. Spesso uno dei 2 è più liscio non solo perché progettato per l'intonacatura, ma anche per essere esposto verso l’esterno: ecco perché si deve fare attenzione a non lavorare sul rovescio leggermente più ruvido, in quanto è importante esporre il lato trattato per la determinata funzione a cui il pannello verrà sottoposto.
C'è il cartongesso standard che, sebbene sia ideale per la maggior parte degli ambienti, non dovrebbe mai essere usato né in condizioni di umidità costante né per soluzioni che lo vedano a contatto con fonti di calore, poiché entrambe le situazioni ne comprometterebbero solidità e funzionalità.
Per cucine, bagni e aree umide è quindi necessario utilizzare un cartongesso resistente all'umidità, appositamente progettato e rivestito con materiale additivato.
Poi c'è il cartongesso per chi desidera abbattere il disturbo sonoro, che è utile per ridurre la trasmissione del rumore, in particolare dei suoni dispersi nell'aria come la voce e la musica.
E c'è il cartongesso resistente al fuoco, la cui peculiarità principale consiste nel resistere a fiamme libere per un determinato periodo di tempo prima di cedere sotto la pressione termica, perdendo la sua coesione strutturale.
È importante non confondere, per questo tipo di pannelli, proprio il concetto di resistenza al fuoco con quello di reazione al fuoco, che significa tutt’altro: la prima, infatti, è la capacità di controllare la crescita e la propagazione dell’incendio facendo in modo di ritardare, e in alcuni casi anche di prevenire, la diffusione delle fiamme.
La reazione al fuoco riguarda invece l’infiammabilità del materiale, quindi quanto contribuisce il prodotto allo sviluppo e alla diffusione dell’incendio: tra le caratteristiche che vanno a determinare la combustibilità di un materiale ci sono il tempo di innesco, la velocità di propagazione della fiamma e la produzione di fumo.
Il gesso componente l'interno di un pannello di cartongesso ignifugo è chiamato anche gesso emidrato, poiché costituito da cristalli contenenti una piccola quantità di acqua, nota anche come acqua di cristallizzazione.
Nel caso di esposizione a fiamme libere, come può avvenire in caso di incendio, le molecole di acqua vengono lentamente asciugate, generando un'evaporazione lenta e controllata. Ecco che questo procedimento non solo contribuisce a mantenere bassa la temperatura dell'incendio, ma aiuta anche a rallentare la propagazione delle fiamme.
La reazione chimica è calcolata affinché il gesso, sottoposto a questa sollecitazione termica, diventi un composto ricco di micro comparti porosi: in virtù della minore conduzione caratteristica dei materiali densi, si predispone a diventare esso stesso un isolante.
Il gesso contenuto in ogni pannello è inoltre rinforzato con sostanze specifiche per il contenimento termico, come la perlite, la vermiculite o la lana di vetro.
La composizione del cartongesso resistente al fuoco varia in base alla destinazione del prodotto.
A seconda del luogo dove le lastre di cartongesso resistente al fuoco devono essere collocate, bisogna considerare il grado di resistenza alle possibili fonti di calore.
La vermiculite è un minerale presente in natura che fa parte dei fillosilicati, derivato dall’alterazione della mica e si presenta in piccole scaglie o cristalli.
Sottoponendola ad uno stress termico di circa 300°C si innesca l'evaporazione dei residui di acqua cristallizzata racchiusa negli idrosilicati di magnesio e alluminio in essa contenuti, avviando così un processo di esfoliazione che induce i granuli di espandersi fino ad una misura anche 30 volte maggiore rispetto a quella iniziale.
Ecco che, unitamente alla capacità ignifuga del materiale stesso, l'aria inclusa funge da termoisolante.
La perlite, invece, è una roccia vulcanica già conosciuta per le sue capacità drenanti nel settore dell'agricoltura, e se sottoposta ad elevate temperature ha la capacità di espandere il proprio volume fino a 20 volte rispetto a quello originale. Questa espansione controllata è legata alla presenza di acqua rimasta contenuta nelle porosità del materiale per effetto del repentino raffreddamento durante la fuoriuscita della sostanza magmatica.
Le temperature comprese tra gli 550 e i 900°C innescano il questo processo irreversibile di vaporizzazione acquosa, generando internamente delle bolle eccezionalmente leggere con capacità termoisolanti.
Il cartongesso non infiammabile è riconoscibile da voci specifiche nella scheda tecnica che i produttori per legge sono obbligati ad inserire.
I dati riportati su ogni scheda tecnica identificano le caratteristiche di ogni prodotto, e nel caso di un cartongesso resistente al fuoco (classe primaria F) le classi possibili sono A1 e A2, ossia quelle che comprendono i materiali incombustibili sopra descritti.
La classe di appartenenza viene riconosciuta considerando diverse proprietà:
Per poter considerato resistente al fuoco, al pannello in cartongesso deve quindi essere attribuito un valore EI, che è una classe riferita alla resistenza al fuoco.
L'EI indica per quanto tempo la parete sarà in grado di resistere all'esposizione diretta delle fiamme, e può assumere valori di 30, 45, 60, 90, 120 e 180, che non sono altro che i minuti necessari affinché la parete perda le sue capacità ignifughe.
Questa classe viene stabilita con test specifici, e sempre per difetto: per esempio nel caso una lastra non raggiunga per poco i 45 minuti di resistenza, verrà classificata con EI 30.