Prefabbricazione in c.a.p. e sostenibilità ambientale: dai laboratori R&S Mapei un additivo innovativo

Prefabbricazione e additivi Mapecube: un binomio vincente per ridurre le emissioni di CO₂

Oltre a cercare di ridurre l’impatto ambientale dei propri prodotti e delle proprie operazioni, Mapei da tempo contribuisce a promuovere la sostenibilità dell’intera filiera delle costruzioni attraverso lo sviluppo e la fornitura di prodotti che permettano ai suoi partner e clienti di limitare l’impronta di carbonio dei propri processi e prodotti.

Ciò vale anche per l’industria del calcestruzzo alla quale Mapei offre tecnologie e sistemi che aiutano i produttori a confezionare miscele di calcestruzzo sempre più sostenibili, ad esempio attraverso la fornitura di additivi innovativi che permettono di usare cementi con ridotto quantitativo di clinker o materiali cementizi secondari (SCM) o riciclati, mantenendo al tempo stesse elevate prestazioni.

Un impegno che si estende anche al settore della prefabbricazione a cui Mapei da sempre dedica attenzione e a cui mette a disposizione soluzioni che aiutano i produttori a procedere sulla via della sostenibilità. Un esempio concreto è offerto dalla gamma di additivi Mapecube e, in particolare, dall’uso che il produttore Moioli Prefabbricati SpA fa di uno specifico prodotto di questa linea.

 

Additivi per calcestruzzo Mapecube: cosa sono e le principali caratteristiche

Mapecube è infatti una nuova gamma di additivi sviluppata dai Laboratori di Ricerca & Sviluppo Mapei che permette di migliorare l’idratazione del cemento oltre i limiti della tecnologia convenzionale.

Un maggior grado di idratazione del cemento permette di ottenere, a parità di dosaggio di cemento e rapporto acqua/cemento, una microstruttura della pasta cementizia più densa e meno permeabile, caratterizzata da migliori resistenze meccaniche e durabilità.

Gli additivi della linea Mapecube sono stati progettati per agire su tutte le fasi del cemento, promuovendo l’idratazione del clinker e attivando, con meccanismi differenziati, i materiali supplementari presenti nei cementi di miscela (SCMs), incluso il filler calcareo, come schematizzato in Figura 1.

 

 

Gli additivi Mapecube permettono di ottimizzare le proprietà reologiche e meccaniche di ogni tipo di calcestruzzo, sia preconfezionato che prefabbricato.

 

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Additivo Mapecube specifico per l'industria della prefabbricazione

In particolare, per l’industria della prefabbricazione è stato sviluppato Mapecube 2, un additivo che assicura tempi di presa controllati, rapidi sviluppi di resistenza iniziale ed elevati valori di resistenza finale, oltre a una finitura superficiale di alta qualità, caratteristiche che gli derivano dalla speciale formulazione a base di nanocompositi ibridi, oggetto di numerosi brevetti internazionali.

Mapecube 2 è quindi ideale per impianti di prefabbricazione che operano su cicli produttivi brevi e richiedono elevati standard estetici e prestazionali.

 

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Mapecube 2 e Moioli Prefeabbricati: un esempio virtuoso

Le proprietà di Mapecube 2 sono state di recente sfruttate per produrre elementi prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso dalle proprietà meccaniche migliorate e dal ridotto impatto ambientale presso l’azienda Moioli Prefabbricati, una delle più qualificate aziende di produzione di questo tipo di manufatti del nord-Italia, con sede e stabilimento a Bagnatica, in provincia di Bergamo.

La produzione comprende sia elementi sottili (coperture di varie geometrie) che massivi (plinti e pilastri, travi, impalcati per ponti). L’azienda ha da tempo integrato nella propria produzione soluzioni che promuovono la sostenibilità, come l’installazione di pannelli fotovoltaici e l’uso di materiali ad alta efficienza energetica. Moioli Prefabbricati si distingue infatti per un approccio che sposa innovazione e sostenibilità e tiene conto della sempre maggiore richiesta di edifici a basso impatto ambientale.

Non stupisce quindi che questa azienda abbia sfruttato le possibilità offerte dalla gamma Mapecube e, in particolare, dall’additivo Mapecube 2 che è stato utilizzato per la produzione di elementi in calcestruzzo armato precompresso sia in getti massivi (pilastri) che in sezioni fini (alari di copertura).

 

Elementi prefabbricati in calcestruzzo green: meno CO₂ grazie a Mapecube 2
L’utilizzo di Mapecube 2 al dosaggio di 1% rispetto al peso del cemento in combinazione con l’additivo superfluidificante Dynamon NRG1012 ha consentito di ridurre considerevolmente il dosaggio di cemento, in percentuale variabile tra il 7 e l’11%, con un notevole miglioramento delle proprietà meccaniche sia allo scassero che alle lunghe stagionature. La riduzione del dosaggio di cemento ha permesso di abbassare il GWP₁₀₀, parametro associato all’impronta di carbonio e all’impatto ambientale del calcestruzzo, passato da 307 a 286 kgCO₂eq/m³ nel caso dei getti massivi (- 7%) e da 318 a 286 kgCO₂eq/m³ nel caso delle sezioni fini (-10%).

 

Oltre a ciò, la capacità di Mapecube 2 di incrementare le resistenze meccaniche iniziali ha permesso di eseguire il processo di precompressione del calcestruzzo eliminando la maturazione a vapore anche nella stagione invernale, con un ulteriore vantaggio in termini di riduzione del consumo di combustibile e di emissioni di CO₂.

 

 

 

Il processo di precompressione del calcestruzzo per produrre elementi prefabbricati

Durante il processo di precompressione del calcestruzzo – senza ricorrere alla fase di maturazione a vapore per il taglio dei trefoli – il calcestruzzo viene gettato nella cassaforma in cui sono presenti cavi in acciaio in tensione costituiti da fili intrecciati ad alta resistenza (trefoli).

Il taglio dei trefoli, che deve avvenire allorché il calcestruzzo ha raggiunto una resistenza meccanica sufficiente, rilascia la loro tensione e genera la precompressione del calcestruzzo necessaria a migliorare la sua resistenza a trazione.

Nel procedimento tradizionale, l’accelerazione dello sviluppo delle resistenze meccaniche viene ottenuto sottoponendo il calcestruzzo a un ciclo termico controllato con vapore. Questo processo, che permette di ottenere la resistenza richiesta in poche ore e garantire una qualità uniforme al calcestruzzo, ha tuttavia un elevato impatto ambientale perché comporta un notevole consumo energetico, rilevanti emissioni di CO₂ e un considerevole consumo d'acqua.

 

Miglioramento delle caratteristiche reologiche del calcestruzzo con Mapecube 2

Un altro vantaggio derivante dall’impiego di Mapecube 2 nel processo produttivo di Prefabbricati Moioli è stato il netto miglioramento delle caratteristiche reologiche. Ciò è dovuto alla particolare formulazione del prodotto, in cui la presenza di nano-particelle reattive ad effetto tixotropico migliora la coesione della pasta cementizia e previene la segregazione degli impasti, con evidenti vantaggi sia in termini di riempimento dei casseri che per quanto riguarda il facciavista (Figura 4).

 

 

Perché scegliere l'additivo Mapecube 2 per produrre elementi c.a.p?

L’utilizzo di Mapecube 2 nella produzione di elementi prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso ha dimostrato l’efficacia di questo additivo innovativo nel coniugare elevate prestazioni tecnologiche con una significativa riduzione dell’impatto ambientale.

La possibilità di ridurre il dosaggio di cemento migliorando le resistenze meccaniche, ha permesso una significativa riduzione dell’impronta di carbonio del calcestruzzo, in linea con gli obiettivi di sostenibilità dell’industria delle costruzioni.

L’eliminazione della fase di maturazione a vapore per il taglio dei trefoli ha permesso di ridurre in maniera significativa i quantitativi di acqua ed energia utilizzati e le emissioni di CO₂ legate alle attività produttive.

Infine, i vantaggi riscontrati in termini di reologia, qualità delle superfici e ottimizzazione dei cicli produttivi, confermano che Mapecube 2 è una soluzione avanzata e strategica per la prefabbricazione moderna che vuole ridurre il proprio impatto sull’ambiente.

Questa tecnologia rappresenta un passo avanti significativo verso un’edilizia più efficiente, sostenibile e di alta qualità.