Caratteristiche e durabilità delle malte con materiali riciclati

Molti studi sono stati condotti negli ultimi anni sull’utilizzo di materiali di risulta per il confezionamento di malte, probabilmente a seguito di una mutata coscienza in tema di sostenibilità. I risultati sono stati in genere interessanti, e hanno evidenziato la possibilità di ottenere prodotti caratterizzati da prestazioni, di vario tipo, soddisfacenti. Una recente sperimentazione condotta presso i laboratori dell’Università Politecnica di Madrid, in collaborazione con l’Università di Napoli Federico II, ha indagato su una vasta gamma di prodotti con utilizzo di materiali da riciclo, offrendo così numerosi spunti per l’utilizzo di malte a base di cemento con inerti provenienti da rifiuti, anche in combinazione con inerti naturali. Alla luce dei risultati, tuttavia, emerge la necessità, per identificare la migliore combinazione fra tutte quelle possibili, di individuare preliminarmente lo specifico utilizzo della malta da produrre, così da finalizzare lo studio sia in termini di prestazioni che in termini economici. Di particolare rilevanza, poi, appare il problema della durabilità, soprattutto per alcuni degli utilizzi, ovvero quelli che vedono la malta maggiormente soggetta all’attacco degli agenti atmosferici.

INTRODUZIONE

La crescente richiesta di sostenibilità dei prodotti edilizi, ed in particolare di materiali da costruzione caratterizzati da una elevata eco-sostenibilità, ha costituito l’impulso che ha portato molti gruppi di ricerca a testare la possibilità di impiego di materiali da riciclo per il confezionamento di malte e di calcestruzzi, ora ancora di maggiore attualità sotto la bandiera della “economia circolare”, che costituisce uno dei settori di punta della cosiddetta Industria 4.0.

Un  settore particolarmente indagato è sempre stato quello delle malte per muratura, per le quali, forse a causa dell’implicazione di carattere strutturale, è parso opportuno privilegiare l’impiego di inerti provenienti prevalentemente dalla demolizione di opere in calcestruzzo.

Le risultanze di tali studi, pur talvolta contraddittorie, hanno tuttavia avuto esiti interessanti: Parra y Alfaro et al. (2006) dimostrarono che è possibile ottenere malte cementizie per muratura (e calcestruzzi non strutturali) con sabbia proveniente fino al 50% dalla demolizione di strutture in calcestruzzo. Per contro, Hincapiè e Aguja (2003) evidenziarono il decadimento delle proprietà meccaniche di malte comuni (calce + cemento) allorquando confezionate con inerti provenienti dalla triturazione di provini. Vegas et al. (2009), dal canto suo, individuò un limite (25%) per l’utilizzo di sabbia da riciclo per ottenere malte di cemento per murature dotate di buona resistenza meccanica, senza richiedere troppa acqua di impasto.

Più recentemente, Martinez, Gonzalez-Cortina e Fernandez Martinez (2015) hanno messo in luce la possibilità di utilizzare anche il 100% di sabbia da riciclo, ma proveniente da tre diverse fonti (calcestruzzo, laterizio e mista) con le giuste proporzioni, per confezionate malte cementizie pienamente adeguate ad usi strutturali.

Nel presente lavoro si prende spunto da una recentissima sperimentazione, condotta da De Rio Merino e Villoria Saez (2017), con il contributo del Dipartimento di Ingegneria Civile. Edile ed Ambientale dell’Università di Napoli Federico II, e che ha attentamente indagato su 11 tipi di malte confezionate con diverse combinazioni di inerti naturali e da riciclo, fra i quali argilla e XPS (di varia granulometria), e laterizio.

MATERIALI E METODI

Gli 11 provini sono stati confezionati con i seguenti materiali:

• acqua
• cemento
• sabbia di fiume
• laterizi riciclati
• XPS riciclato, di diverse dimensioni 
• argilla, di diversa granulometria 

Le malte, con i dosaggi e le combinazioni appresso specificate, sono state sottoposte alle seguenti prove:

prove fisiche:

• determinazione delle percentuale di fino (UNI EN 933-1) e del modulo di finezza (UNE EN 13139);
• determinazione di massa volumica e densità (UNE EN 1097-6);
• determinazione del coefficiente di assorbimento dell’acqua per capillarità (EN 1015-18);
• determinazione di emissività e conducibilità termica secondo la tecnica Transient Aereo Source

prove di caratterizzazione chimica;

prove meccaniche:

• resistenza a flessione (UNE EN 1015-11) su provini 160 x 40 x 40 mm.;
• resistenza a compressione (UNI EN 196-1:2005).

Dosaggi e proporzioni dei materiali sono riportati nella tabella 1.

Tabella 1 -  Codice di identificazione e composizione dei provini (g).

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