Autori
Giorgio Ferrari & Alberto Dimilito
Responsabile R&D HPSS, Linea Additivi Calcestruzzo Italia, Mapei
L’azienda Prefabbricati Moioli, tra i principali produttori di elementi prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso del Nord Italia, ha adottato l’additivo Mapecube 2 di Mapei per migliorare le prestazioni dei propri manufatti e ridurre l’impatto ambientale delle proprie attività produttive.
Mapecube 2 ha permesso di ridurre il dosaggio di cemento fino all’11%, migliorando al contempo le resistenze meccaniche e la qualità superficiale degli elementi.
Grazie alla sua formulazione, Mapecube 2 ottimizza l’idratazione del cemento e permette di usare materiali cementizi secondari (SCM) nelle miscele, oltre a consentire di eliminare la maturazione a vapore per il taglio dei trefoli, con un notevole risparmio energetico e una riduzione delle 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 la propria impronta di carbonio. 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 dal 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 Prefabbricati Moioli fa di uno specifico prodotto di questa linea.
Attraverso l’utilizzo delle tecnologie Mapei, Prefabbricati Moioli ha potuto ridurre l’impatto ambientale dei propri processi produttivi relativi a elementi in calcestruzzo prefabbricato precompresso.
Mapecube è infatti una nuova gamma di additivi sviluppata dai Laboratori di Ricerca & Sviluppa 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 che costituiscono il cemento, promuovendo l’idratazione del clinker e attivando, con meccanismi differenziati, i materiali supplementari che costituiscono i cementi di miscela (SCMs), incluso il filler calcareo, come schematizzato in Figura 1.
Figura 1. Meccanismo di azione degli additivi Mapecube nei confronti dei diversi costituenti dei del cemento (clinker, SCMs silicei, filler calcarei).
Gli additivi Mapecube permettono di ottimizzare le proprietà reologiche e meccaniche di ogni tipo di calcestruzzo, sia preconfezionato che prefabbricato. In particolare, per l’industria della prefabbricazione è stato sviluppato Mapecube 2, un additivo che favorisce 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.
Mapecube 2 e Prefabbricati Moioli: 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 Prefabbricati Moioli, 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.
Lo stabilimento dell’azienda Prefabbricati Moioli 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. Prefabbricati Moioli 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).
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, come mostrato nelle figure seguenti.
Figura 2. Sviluppo delle resistenze meccaniche per elementi massivi in calcestruzzo armato precompresso senza (barre blu) e con l'aggiunta di Mapecube 2 (barre arancio) alle miscele.
Figura 3. Sviluppo delle resistenze meccaniche per elementi fini (alari) in calcestruzzo precompresso armato senza (barre blu) e con l'aggiunta di Mapecube 2 (barre arancio) alle miscele.
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 taglio dei trefoli senza 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. I trefoli sono elementi ad alta resistenza costituiti da più fili di acciaio intrecciati tra loro e utilizzati nel calcestruzzo armato precompresso. Il taglio dei trefoli tramite maturazione a vapore è infatti una fase fondamentale nella produzione di elementi in calcestruzzo precompresso come travi e pilastri. Nel corso di questo procedimento il calcestruzzo, già colato nella forma e con i trefoli di acciaio inglobati nella miscela, viene sottoposto a un ciclo termico controllato con vapore, accelerando il processo di indurimento prima di procedere al taglio dei trefoli e alla generazione della precompressione. 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.
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 (Foto 2).
Getto di un elemento massivo in calcestruzzo armato precompresso allo stato fresco presso lo stabilimento di Prefabbricati Moioli.
L’utilizzo di Mapecube 2 nella produzione di elementi prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso ha dimostrato l’efficacia di questo innovativo additivo nel coniugare elevate prestazioni tecniche 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.
Attraverso l’utilizzo delle tecnologie Mapei, Prefabbricati Moioli ha potuto ridurre l’impatto ambientale dei processi produttivi di elementi in calcestruzzo prefabbricato precompresso.
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