Riciclo del calcestruzzo. Vantaggi e usi legati al reimpiego del materiale

Riciclo del calcestruzzo. Vantaggi e usi legati al reimpiego del materiale

Il riciclo del calcestruzzo, come di tutti gli altri materiali da costruzione, rappresenta una pratica che aiuta l’ambiente ed è in grado di creare nuovi mestieri ed attività economiche. Gli edifici possono e dovrebbero essere progettati per il riuso e con l’utilizzo di materiali a lungo ciclo di vita.

Il Passaporto dei Materiali in fase di elaborazione incorpora per ogni prodotto messo sul mercato le caratteristiche dei materiali utilizzati, la qualità e la quantità, con l’obiettivo di stimolare il recupero, il riuso e/o il riciclaggio.

Il Passaporto dei Materiali è in dirittura d’arrivo nel 2020 su iniziativa della Building as Material Banks, sotto l’egida della Comunità Europea.

Si è sviluppata nella Comunità una coscienza delle problematiche che coinvolgono il pianeta e attraverso la volontà e l’impegno di pionieri si è iniziata ad affrontare in modo coordinato una comune attività di ricerca e di proposte. Nello specifico, vediamo cosa accade per il riciclo del calcestruzzo.

Il riciclo del calcestruzzo, quali sono i vantaggi?

Quando si parla di riciclo del calcestruzzo, bisogna considerare che gli inerti per calcestruzzo naturali hanno provenienza e caratteristiche ben conosciute. Quando è previsto un particolare colore del calcestruzzo sono richieste delle precise proprietà geologiche dell’inerte.

Il riciclo di materiale inerte proveniente da demolizione costituisce una frazione non insignificante degli inerti di reimpiego per la confezione del calcestruzzo.

I vantaggi nell’utilizzo di materiale riciclato sono:

  • riduzione del materiale destinato alla discarica;
  • minor costo dell’inerte riciclato;
  • inferiore livello di energia grigia e impronta di carbonio in un edificio realizzato con calcestruzzo a base di inerti riciclati rispetto a quello realizzato con inerti naturali;
  • costi e impatti dei trasporti sensibilmente ridotti.

I materiali normalmente usati come inerti di riciclo sono i seguenti:

  • frantumato da demolizione, solo se pulito, di qualità e colore uniforme;
  • frantumato di mattoni, solo se pulito e di qualità consistente;
  • ceneri volanti (solo aggregati leggeri);
  • frantumato di vetro post-consumo;
  • ballast riciclato, solo se pulito e di qualità costante;
  • sabbia di fonderia, solo se pulita e di qualità costante.

Di questi materiali solo pochi sono effettivamente impiegati nelle nuove costruzioni edilizie.

Alcune informazioni supplementari:

-l’utilizzo di inerti riciclati per un 20% rispetto agli inerti naturali ha effetti limitati nei valori di resistenza a compressione del calcestruzzo. Una sostituzione totale porta invece a una riduzione della resistenza a compressione del 20%;

-la rigidezza del manufatto con un rimpiazzo del 20% non subisce riduzioni significanti, con un rimpiazzo totale necessita considerare un valore di riduzione del 10%;

-la durabilità per la stessa resistenza e mix design non subisce significative variazioni con la sostituzione degli inerti;

-con la sostituzione del 20% la lavorabilità non viene modificata.

La sostituzione di inerti naturali con inerti riciclati in percentuali superiori al 20% porta ad una sensibile riduzione della lavorabilità e ad una maggior richiesta di acqua, a causa della sezione irregolare degli inerti, del maggior assorbimento dell’inerte frantumato e dalla presenza di particelle di cemento non idratate.

Se si prende in considerazione l’intero ciclo di vita di un conglomerato cementizio, all’emissione di anidride carbonica causata dalla reazione di calcinazione del calcare durante la produzione del cemento, si contrappone un suo assorbimento dovuto alla reazione di carbonatazione durante il ciclo di vita della costruzione che compensa parzialmente l’impatto ambientale conseguente alla produzione di cemento.

Per quanto riguarda l’impatto ambientale degli aggregati è opportuno considerare che la loro escavazione richiede 20 MJ/t di energia da combustione e 9 MJ/t di energia elettrica, mentre la loro frantumazione ne richiede, rispettivamente, 120 MJ/t e 50 MJ/t.

L’impatto ambientale degli aggregati riciclati da rifiuti di demolizione può essere valutato in 40 MJ/t di energia da combustione e 15 MJ/t di energia elettrica.

La tabella che segue fornisce le caratteristiche meccaniche di confronto tra il calcestruzzo convenzionale e il calcestruzzo con aggregati riciclati.

Riciclo del calcestruzzo

I due calcestruzzi raggiungono le stesse prestazioni meccaniche; sulla base di questi risultati il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha autorizzato nelle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni – con il d.m.17 gennaio 2018 – l’uso di aggregati grossi riciclati provenienti da calcestruzzo demolito per la produzione di calcestruzzo strutturale, sia preconfezionato che prefabbricato.

In relazione all’impatto economico, gli ecocosti contemplano la compensazione dell’impatto ambientale causato dall’estrazione degli aggregati naturali in cava e il costo di conferimento in cava del calcestruzzo demolito e non riciclato come aggregato per nuovo calcestruzzo.

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Calcestruzzo ed elementi prefabbricati, quali sono le possibilità di reimpiego?

Di riciclo del calcestruzzo si parla anche negli elementi prefabbricati. Di base molti elementi prefabbricati in calcestruzzo possono essere smontati, rinnovati se necessario e riusati.

In particolare:

  • pilastri e travi, solai e impalcati, pannelli di tamponamento, tegoli di coperture, tamponamenti civili, rampe scale, blocchi tecnici.

L’esito positivo del riuso dipende da due fattori:

  • dalla condizione in cui si trova il calcestruzzo dell’elemento prefabbricato;
  • dalla facilità di smontaggio.

A questo proposito, per il recupero sono determinanti i sistemi di fissaggio, di incastro e di ancoraggio degli elementi, e quindi il loro grado di reversibilità.

Le possibilità di reimpiego sono chiaramente legate alle condizioni di calcolo ipotizzate in fase di progettazione iniziale. Le stesse non possono essere superate (carichi permanenti, carichi accidentali, carichi puntuali, effetti termici, ecc.) al fine di non sottoporre gli elementi a condizioni di sollecitazioni superiori a quelle di calcolo.

Un’ ulteriore attività da prendere in considerazione è quella di testare il comportamento del calcestruzzo per verificarne la capacità a sopportare i carichi a compressione.

La prefabbricazione in calcestruzzo ha una consolidata esperienza di realizzazioni in Italia e una gamma produttiva vasta che interessa essenzialmente gli edifici industriali, ma anche il settore agricolo e le attività di distribuzione commerciale, senza dimenticare le esperienze nel settore dell’edilizia residenziale.

In futuro sarà utile che i prefabbricatori prendano in considerazione la decostruzione già nella fase di progetto, in quanto il precast è fra i principali componenti beneficiari del riuso.

Il testo è tratto dal volume:

Guida tecnica al recupero e riuso dei materiali da costruzione

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