Edilizia innovativa e materiali ecosostenibili, i vari tipi di calcestruzzo

Materiali ecosostenibili: i nuovi materiali da costruzione in edilizia innovativa. Ecco i vari tipi di calcestruzzo per aumentare la sostenibilità dell’edificio

Tra le soluzioni avanzate in materia di edilizia innovativa ed eco-sostenibile analizziamo i materiali da costruzione ecosostenibili, il cui utilizzo contribuisce ad aumentare il grado di sostenibilità di un edificio durante il suo ciclo vita.

In generale i prodotti ecosostenibili, individuati come possibili alternative ai materiali tradizionali, sono raggruppati nelle seguenti categorie:

calcestruzzi
malte
isolamento termico dell’involucro
infissi esterni
vernici multifunzionali
materiali per pavimentazioni
pannelli in plastica riciclata multiuso
rivestimenti pareti interne
materiali riciclati per arredo

Il primo dei prodotti ecosostenibili che analizziamo è il calcestruzzo.

Materiali ecosostenibili: il calcestruzzo

Di seguito riportiamo le schede in riferimento alle diverse tipologie di calcestruzzo utilizzabile come materiale da costruzione ecosostenibile, ossia:

calcestruzzi prodotti con materiali da riciclo
calcestruzzi fibro-rinforzati
calcestruzzi foto-catalitici

Per ogni materiale ecosostenibile è riportata una scheda in cui sono descritte le principali informazioni e caratteristiche relative al prodotto in oggetto, mettendo in evidenza gli aspetti innovativi legati alla sostenibilità ambientale che l’utilizzo di tale prodotto comporterebbe.

Calcestruzzi prodotti con materiali da riciclo

Descrizione prodotto	Calcestruzzo realizzato al 100% con materiali da riciclo e caratterizzato da elevati valori d’isolamento termico
Tipo di riciclato	Scarti della selezione dei rifiuti solidi urbani, plastiche miste di scarto delle apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), gomme da pneumatici, ceneri volanti, fumo di silice, fanghi di scarto delle cartiere e delle industrie di produzione dell’alluminio
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Componenti	leganti provenienti da materiali da riciclo: sono costituiti principalmente da rifiuti alluminosilicati attivati con alcali, come scorie, ceneri volanti e scarti minerali aggregati provenienti da materiali da riciclo: WEEE, schiumapoliuretanica, gomma da pneumatici e rifiuti geopolimerici additivi
Scheda tecnica	Miglioramento dell’isolamento termico e acustico dell’edificio
Applicazioni	massetto massetto alleggerito pannelli per facciate blocchi cementizi per murature
Livello TRL	TRL 3-4: in fase di ricerca e sviluppo R&D
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	diminuzione dell’energia interna grazie al minor consumo nella produzione dei componenti del calcestruzzo aumento delle proprietà d’isolamento, minori consumi energetici dell’edificio riduzione delle emissioni di CO2 incremento del rapporto costo/efficacia grazie ai costi più bassi dei materiali che compongono il calcestruzzo
Certificazioni ambientali	Analisi LCA in corso

Descrizione prodotto	Conglomerati cementizi con aggregati da riciclo, costituiti da scarti caratterizzati da basso valore aggiunto e notevole disponibilità sul territorio, quali scarti polimerici della selezione dei rifiuti solidi urbani e scarti lapidei derivanti da attività di costruzione/demolizione/estrazione
Tipo di riciclato	Scarti polimerici da rifiuti solidi urbani e scarti lapidei da attività di costruzione/demolizione/estrazione
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Componenti	Legante: cemento Aggregati: scarti lapidei derivanti da attività di costruzione/demolizione/estrazione scarti polimerici della selezione dei rifiuti solidi urbani Additivi: superfluidificanti
Scheda tecnica	Nel caso di aggregati lapidei derivanti da attività di costruzione/demolizione/estrazione: caratteristiche di resistenza e lavorabilità paragonabili a quelle di calcestruzzi con aggregati naturali in funzione del tipo di cemento e del rapporto a/c adottato nel caso di aggregati polimerici provenienti dalla selezione dei rifiuti solidi urbani: elevate leggerezza e coibenza termo-acustica
Applicazioni	Sottofondi, massetti
Livello TRL	TRL 6-8: prototipale
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	L’applicazione di questo tipo di calcestruzzo presenta un elevato grado di sostenibilità ambientale in quanto consente non solo di riutilizzare materiali di scarto (provenienti della selezione dei rifiuti solidi urbani o da attività di costruzione, demolizione o estrazione) altrimenti destinati a discarica, ma anche di ridurre l’utilizzo di materiale vergine
Certificazioni ambientali	–

Descrizione prodotto	Blocchi per murature in calcestruzzo a elevata efficienza energetica e marcatamente caratterizzati da eco-sostenibilità perché prodotti a partire da materiali di scarto
Tipo di riciclato	Scarti lapidei da attività di costruzione/demolizione/estrazione
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Componenti	Leganti: cemento o geopolimeri Aggregati: aggregati tradizionali argilla espansa remix HD scarti lapidei derivanti da attività di costruzione/demolizione/estrazione
Scheda tecnica	–
Applicazioni	Pareti verticali di tamponamento o portanti
Livello TRL	TRL 6-8: prototipale
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	Tali blocchi sono caratterizzati da un’elevata efficienza energetica (grazie all’ottimizzazione dei materiali costituenti e della geometria) e da notevole eco-sostenibilità perché prodotti a partire da materiali di scarto
Certificazioni ambientali	–

Descrizione prodotto	Calcestruzzo leggero con aggregati prodotti da plastica riciclata
Tipo di riciclato	Aggregati da plastica riciclata post consumo
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Componenti	Miscela del calcestruzzo leggero composta da: sabbia cemento Portland acqua aggregati leggeri prodotti da plastica riciclata e gesso biidrato (ag. espandente)
Scheda tecnica	Principali proprietà del calcestruzzo al 100% composto da aggregati in plastica riciclata post consumo: resistenza a compressione [MPa] 25 densità [g/cm³] 1900 conducibilità termica λ [W/m °K] 0,35
Applicazioni	Calcestruzzo ad uso strutturale e non strutturale, principalmente impiegato nella costruzione di: solai massetti alleggeriti monostrato fonoassorbenti sottofondi alleggeriti strutture alleggerite mattoni pannelli partizioni pavimentazioni
Livello TRL	TRL: 9, sono in commercio solo le scaglie densificate come materia prima seconda per stampaggio a iniezione
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	I vantaggi ambientali di tale prodotto sono: evitato conferimento in discarica o incenerimento di rifiuti plastici misti riciclaggio di rifiuti plastici misti che altrimenti verrebbero trasportati in discarica riduzione del consumo di risorse primarie riduzione dell’impatto ambientale delle discariche e delle attività di estrazione riduzione del consumo di acqua per calcestruzzi alleggeriti rispetto all’utilizzo di altri aggregati (es. argilla espansa)
Certificazioni ambientali	Analisi LCA eseguita

Descrizione prodotto	Elementi costruttivi innovativi ad alta efficienza energetica a base di ceneri volanti provenienti dalle centrali termoelettriche
Tipo di riciclato	Ceneri volanti provenienti dalle centrali termoelettriche
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Componenti	Ceneri volanti, NaOH, H2O2, H2O
Scheda tecnica	Elevato isolamento termico (0,07-0,1 W/mK), bassa densità (500-600 kg/m³), resistenza a compressione Rc ≈ 2,5 MPa
Applicazioni	Superfici opache delle costruzioni civili e industriali
Livello TRL	TRL 6-8: il prodotto è ancora in fase prototipale
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	Il materiale si prefigge di: ridurre il consumo di cemento per la realizzazione di elementi costruttivi eliminare il problema dello stoccaggio e smaltimento delle ceneri volanti prodotte dalle centrali termoelettriche diminuire il consumo energetico relativo alla produzione di elementi da costruzione leggeri (AAC) diminuendo la temperatura di maturazione e eliminando l’autoclave dal processo produttivo
Certificazioni ambientali	Analisi LCA in corso di emissione

Calcestruzzi fibro-rinforzati

Descrizione prodotto	Calcestruzzi rinforzati con fibre di basalto
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Componenti	cemento aggregati grossi (es. ghiaia) aggregati fini (es. sabbia) acqua fibre di basalto utilizzate come aggregato inerte Fibre di basalto
Applicazioni	Calcestruzzo strutturale e non strutturale
Livello TRL	TRL 6-8: Prodotto in fase prototipale
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	La fibra di basalto applicata in edilizia presenta una serie di vantaggi: origine naturale, un ciclo di produzione a minore impatto energetico rispetto alle fibre sintetiche, un’elevata inerzia chimica e quindi un elevato grado di durabilità, bassa conducibilità termica, buone proprietà meccaniche, buon isolamento termico e acustico, alta resistenza al fuoco, un costo assolutamente competitivo con quello delle fibre sintetiche. La fibra di basalto è un prodotto eco-compatibile, non ha problemi di riciclo quando viene dismesso, in quanto è un elemento naturale che riduce il peso d’insieme dell’involucro (visto che si tratta di un materiale più leggero rispetto all’acciaio). Inoltre, la lavorazione del basalto richiede un dispendio di energia inferiore a quella che serve per l’acciaio, andando ad abbattere anche l’anidride carbonica emessa nel processo di lavorazione preliminare
Certificazioni ambientali	–

Calcestruzzi foto-catalitici

TX Active® è un principio attivo fotocatalitico per prodotti cementizi in grado di abbattere gli inquinanti organici e inorganici presenti nell’aria, la cui efficacia è stata a lungo testata e quindi certificata da importanti centri di ricerca indipendenti (CNR, ARPA, Centro Ricerche di Ispra).

Italcementi propone due prodotti a base di TX Active®: TX Arca® e TX Aria®.

Il cemento dà un contributo significativo al principio attivo TX Active®, ne esalta le qualità proprio perché è caratterizzato da un’ottima capacità di assorbimento degli agenti inquinanti.

Le strutture realizzate o rivestite con materiali contenenti il principio attivo TX Active® consentono di abbattere diversi inquinanti atmosferici. Fra questi figurano le polveri sottili, gli aromatici policondensati, gli ossidi di azoto, l’ossido di carbonio e l’ossido di zolfo, che negli ambienti urbani sono prevalentemente generati dagli scarichi delle automobili e dai fumi emessi dagli impianti di
riscaldamento.

Descrizione prodotto	TX Aria® è il legante specifico per vernici, malte e rasanti, intonaci, calcestruzzo per elementi costruttivi foto attivi, in grado di abbattere le sostanze nocive prodotto dall’attività dell’uomo, dalle fabbriche, dalle automobili e dagli impianti di riscaldamento domestici
Tipo di riciclato	–
Foto
Componenti	–
Applicazioni	Può essere applicato in strutture orizzontali, come: pavimentazioni in calcestruzzo pavimentazioni in masselli autobloccanti pavimentazioni a base di cementi e rivestimenti stradali tegole in materiale cementizio vernici per segnaletica stradale tegole in calcestruzzo In superfici verticali: rasanti e intonaci pitture cementizie pannelli prefabbricati barriere di sicurezza e antirumore in calcestruzzo per strade, autostrade e in galleria, per migliorare la qualità dell’aria e aumentare la sicurezza
Livello TRL	TRL 9: in commercio
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	I prodotti TX Aria® sono stati sviluppati sul principio attivo foto catalitico TX Active®. Grazie alle sue proprietà fotocatalitiche, TX Active® è in grado di svolgere un’efficace azione disinquinante, anche nei confronti del particolato. Possiamo individuare due piani d’azione:Preventivo: TX Active® è in grado di diminuire le concentrazioni di sostanze inquinanti, che concorrono alla formazione delle polveri secondarie (in primis gli NOX), andando così a ridurne la formazione a posteriori: a particolato già formato, il TX Active® diminuisce la tossicità relativa delle particelle, andando ad agire sulla parte organica presente nelle polveri Le proprietà disinquinanti di questi prodotti sono particolarmente indicate per zone come: strade trafficate e percorsi caratterizzati da traffico elevato aree di parcheggio, incroci e piazze stazioni di rifornimento di carburante e autostrade Dato che il principio TX Active® non si consuma durante la reazione, i suoi effetti rimangono illimitati nel tempo
Certificazioni ambientali	–

Descrizione prodotto	TX Arca® è il cemento conforme ai requisiti della norma europea EN 197-1, per la realizzazione di prestigiose opere architettoniche
Tipo di riciclato	–
Foto
Componenti	–
Applicazioni	Calcestruzzo strutturale, prevalentemente usato per la realizzazione di grosse opere architettoniche
Livello TRL	TRL 9: in commercio
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)	Le superfici esposte all’aria si macchiano a causa del deposito di composti organici, come gas di scarico dei mezzi di trasporto, sostanze organiche inquinanti derivate da attività industriali e domestiche quotidiane, muffe ecc. Inoltre la forte umidità e le rugosità superficiali favoriscono il loro accumulo. La fotocatalisi non solo elimina queste molecole organiche ma, indirettamente, permette di ridurre l’effetto negativo dello sporco rappresentato da comuni particelle di polvere. Queste ultime, infatti, utilizzano molecole organiche per attaccarsi alle superfici; il fatto di non disporre di queste molecole riduce la loro capacità di adesione per cui la loro rimozione risulta più facile. Infine, per ottimizzare l’azione pulente, è utile disporre di superfici levigate e con una porosità minima
Certificazioni ambientali	–