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New Environmental friendly and Durable conCrete, integrating industrial by-products and hybrid systems, for civil, industrial and offshore applications – EnDurCrete

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Il calcestruzzo da cemento quale materiale edile sostenibile

EnDurCrete non si limita a offrire un calcestruzzo più ecologico, ma ne amplia le prestazioni, aumenta la relativa durata e migliora al contempo l’impronta di carbonio di questo onnipresente materiale da costruzione.

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Resistente, duraturo, efficiente e sicuro, il calcestruzzo è di gran lunga il materiale da costruzione d’elezione a livello mondiale. Secondo «Nature», ogni anno nel mondo vengono utilizzati 30 miliardi di tonnellate di tale composto. In effetti, secondo le stime della BBC il calcestruzzo rappresenta quasi la metà di tutte le opere dell’uomo e ne esiste così tanto che presto supererà tutta la materia vivente presente sulla Terra. Il problema associato a questa enorme quantità è legato alla piuttosto consistente impronta di carbonio che ne deriva. Come riferisce il quotidiano «The Guardian», il calcestruzzo è responsabile di una percentuale compresa tra il 4 e l’8 % della produzione di CO2 annua. La maggior parte di tali emissioni viene generata nel corso del processo di fabbricazione del clinker di cemento Portland, uno dei principali materiali utilizzati per produrre il calcestruzzo. «Per la produzione del clinker vengono consumate significative quantità di materiali ed energia», afferma Arnaud Muller, scienziato senior attivo presso l’azienda HeidelbergCement. «Per questo motivo, gli sforzi compiuti al fine di diminuire l’impronta di carbonio associata al calcestruzzo si sono finora per lo più incentrati sulla riduzione del componente del clinker.» I materiali cementizi supplementari sono diventati lo standard per la sostituzione parziale di questo componente. «Sebbene i materiali cementizi supplementari riducano con successo il consumo energetico e l’utilizzo dei materiali, il prodotto finale, ovvero il calcestruzzo, solitamente è caratterizzato da prestazioni e durata inferiori rispetto a quello prodotto tradizionalmente», aggiunge Muller. Con il sostegno del progetto EnDurCrete, finanziato dall’UE, HeidelbergCement ha condotto uno sforzo di gruppo volto a sviluppare un calcestruzzo economico, sostenibile e duraturo. A tal fine, il progetto si è affidato alla tecnologia.

Incrementare la vita utile del calcestruzzo

Invece di prendere in considerazione esclusivamente l’utilizzo dei materiali, EnDurCrete ha concentrato l’attenzione su tutte le opzioni a disposizione per incrementare la vita utile del calcestruzzo. «Allungando la vita utile del calcestruzzo e delle strutture che lo impiegano possiamo ridurre la quantità di materiale necessaria, ovvero la causa dell’eccedenza di emissioni che vengono generate», spiega Muller. Il progetto ha dato avvio ai propri lavori sviluppando cementi e calcestruzzi con un basso contenuto di clinker. L’intero consorzio ha quindi svolto numerosi studi di laboratorio per comprendere in modo migliore i fattori che provocano danni a questo materiale. «Il nostro obiettivo non era solamente sviluppare nuovi tipi di calcestruzzo più ecologici, ma anche comprendere come sarebbe possibile superare gli attuali limiti e aumentare le prestazioni migliorando al contempo la sostenibilità», osserva Muller. Un metodo usato dai ricercatori allo scopo di incrementare la capacità di rilevare e tracciare i danni è stato l’impiego di additivi a base di carbonio per aumentare la conduttività elettrica. Ciononostante, una volta scoperto che il materiale selezionato inizialmente non era conforme ai requisiti in materia di salute e sicurezza in tutti gli Stati membri dell’UE, il team ha dovuto cercare delle alternative. «Non possiamo sacrificare la salute e la sicurezza a favore della sostenibilità, in quanto questi fattori sono obbligatoriamente interconnessi tra loro», sottolinea Muller. «Grazie al lavoro appositamente dedicato svolto dai partner del progetto, siamo stati in grado di individuare un’alternativa adatta che ci ha consentito di raggiungere i risultati a noi necessari.»

Calcestruzzi ecocompatibili e duraturi destinati a diventare la norma

Sulla base di questo lavoro iniziale il progetto ha aggiunto diverse tecnologie ai calcestruzzi prodotti nell’ambito di EnDurCrete, tra cui funzioni di autorigenerazione e automonitoraggio. Integrata in un elemento finale di calcestruzzo, si prevede che la soluzione di EnDurCrete sia il 40 % più duratura del calcestruzzo convenzionale e che abbassi il potenziale di riscaldamento globale di quasi la metà rispetto ad ora. «Alla luce dell’obiettivo dell’industria edilizia di diventare sempre più sostenibile, duratura ed ecocompatibile, i calcestruzzi come quelli sviluppati dal progetto EnDurCrete diventeranno la norma», conclude Muller. Le soluzioni di EnDurCrete sono state testate in dimostratori reali, tra cui tunnel, porti e ponti, e alcune sono passate a una fase di ulteriore sviluppo a livello commerciale.

Parole chiave

EnDurCrete, sostenibilità, calcestruzzo, materiale da costruzione sostenibile, materiale da costruzione, emissioni, cemento, impronta di carbonio, clinker, cemento, riscaldamento globale

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