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04/08/2025
Verso una prefabbricazione più sostenibile: nel Modular Prefab Construction di Mind adesso anche le fibre Mapei
Con MAPEFIBRE ST 40 PLUS e il contributo di Mapei a un progetto di ricerca dell’Università di Brescia, prende forma la seconda fase del progetto pilota di Federated Innovation @MIND: elementi modulari in calcestruzzo fibrorinforzato e legno sostenibili e resistenti per l’edilizia del futuro.
La seconda fase del progetto Modular Prefab Construction integra nell’elemento modulare prefabbricato in legno e calcestruzzo rinforzato con le fibre macro sintetiche Mapefibre ST 40 Plus per incrementarne le prestazioni meccaniche, sostenibilità e modularità. L’impiego delle fibre consente di ridurre l’uso di armature tradizionali, favorendo un’economia circolare e semplifica la prefabbricazione. Presentato al Simposio FIB 2025, il progetto offre una soluzione innovativa per l’edilizia del futuro.
Ricordate il Modular Prefab Construction, il sistema di costruzione modulare sviluppato da Lendlease e Wood Beton con il supporto di Mapei e presentato da Federated Innovation @MIND a Milano lo scorso 5 dicembre? Un progetto pilota che aveva visto l’utilizzo di calcestruzzo miscelato con additivi di Mapei per realizzare un solaio a cui era stata abbinata una sezione in legno prodotta da Woodbeton. Un elemento modulare destinato ad essere impiegato nei solai del grattacielo Horizon, attualmente in costruzione a Milano, nell’area in cui si è tenuto Expo 2025 e che adesso è destinato a MIND, il Milan Innovation District: un distretto urbano all’avanguardia che entro il 2030, oltre a strutture dedicate alle scienze, alla cura della salute e all’educazione, ospiterà un polo globale per l'innovazione e il quartiere misto West Gate.

Alla prima fase del progetto pilota di @Federated Innovation che ha portato alla realizzazione del Modular Prefab System hanno collaborato Mapei, Wood Beton e Saint-Gobain. Il 5 dicembre 2024 il progetto è stato presentato a Milano nel distretto di MIND.
Sin dalla sua nascita, il Modular Prefab Construction era stato “salutato” dai professionisti del settore delle costruzioni come un’innovazione importante, in grado di garantire elevati standard di sostenibilità, ridurre i tempi di costruzione e migliorare la sicurezza sul lavoro. E Mind e Mapei hanno voluto andare avanti.
Da allora il progetto di ricerca è andato avanti e ha coinvolto il Dipartimento di Ingegneria Civile dell’Ambiente, Territorio, Architettura e Matematica (DICATAM) dell’Università di Brescia e alcuni dei suoi ricercatori più conosciuti a livello nazionale e internazionale nell’ambito degli studi sui materiali innovativi per edilizia, come il Prof. Giovanni Plizzari e Luca Facconi.

Il Prof. Giovanni Plizzari ha presentato al Simposio FIB 2025 lo scorso giugno la seconda fase del progetto pilota sul Modular Prefab Construction System.
La seconda fase del progetto di ricerca ha visto l’introduzione di un’importante innovazione: le macro fibre sintetiche Mapefibre ST 40 Plus fornite da Mapei e impiegate sia all’interno della miscela di calcestruzzo utilizzata per realizzare la lastra abbinata alla sezione di legno, sia all’interno dei connettori in calcestruzzo che tengono uniti i due elementi. Il progetto di ricerca ha infatti compreso una campagna di sperimentazione e ha eseguito vari test su un prototipo di soletta modulare realizzata con pannelli in calcestruzzo prefabbricato e fibrorinforzato e connessi, con delle connessioni a secco in calcestruzzo anch’esso fibrorinforzato, ad un solaio in legno.
Perché aggiungere fibre al calcestruzzo?
L’utilizzo delle fibre Mapefibre ST 40 Plus si spiega con la loro capacità di incrementare alcune proprietà del calcestruzzo, come la resistenza a fatica ed una resistenza post-fessurativa che rende il materiale più duttile e resistente ad eventuali meccanismi di fessurazione, e con la possibilità che offrono di ridurre o eliminare l’utilizzo di armature metalliche normalmente impiegate come rinforzo.
Di fatto l’impiego di fibre nelle miscele significa sostenibilità e per tanti motivi: prima di tutto la loro produzione permette un completo recupero e riutilizzo degli scarti che vengono reintrodotti nel ciclo produttivo che diviene così “zero waste”, privo di scarti. Poiché, a differenza delle armature, le fibre sono aggiunte direttamente alla miscela di calcestruzzo, il loro utilizzo riduce notevolmente i tempi e i rischi legati alla realizzazione, trasporto e messa in opera dei tradizionali materiali di rinforzo, accorciando al tempo stesso i tempi di esecuzione dei lavori e riducendone i costi.
All’interno del Modular Prefab Construction, inoltre, le fibre contribuiscono a creare un elemento modulare che può essere eventualmente riutilizzato alla fine del ciclo di vita della struttura in cui è inserito, promuovendo dunque un’economia circolare in cui i materiali di scarto sono usati per nuovi progetti di costruzione, senza il bisogno di demolire gli elementi in calcestruzzo per separarli dal rinforzo metallico.

Le fibre macro sintetiche Mapefibre ST40 Plus sono state aggiunte sia al calcestruzzo utilizzato per i connettori che alla miscela utilizzata per la soletta.
Cosa mostrano i test
Per quanto riguarda i connettori in calcestruzzo fibrorinforzato, i test, eseguiti con il macchinario BRT seguendo le procedure previste dalla norma tecnica europea Eurocode 5 e l’Appendice C della specifica tecnica CEN/TS 19103, hanno esaminato il peso massimo sostenuto dai connettori, la loro rigidità locale e la resistenza a flessione. I risultati mostrano chiaramente che i valori di peso massimo, spostamento e rigidità non sono influenzati dalla presenza delle fibre. Piuttosto hanno evidenziato come l’aggiunta di fibre incrementi in maniera consistente la duttilità dei connettori che, a sua volta, permette una migliore distribuzione degli sforzi di taglio migliorando il comportamento dell’intero pannello prefabbricato.
È stata, inoltre, completata una modellazione agli Elementi Finiti, dove si è studiato il comportamento dell’elemento strutturale con l’impiego del calcestruzzo fibro-rinforzato, non solo simulando la condizione statica ma anche riproducendo i carichi in presenza di azioni sismiche. Si è concluso, pertanto, che il solaio, grazie al calcestruzzo fibrorinforzato, garantisce un’ottima distribuzione dei carichi all’interno dell’elemento. Successivamente a questa fase progettuale e di simulazione attraverso software, seguirà l’ultima fase di test in larga scala, dove verrà testato l’intero pannello fibro-rinforzato di dimensioni reali.
Risultati incoraggianti presentati al simposio FIB 2025
I risultati del progetto di ricerca sono molto incoraggianti e mostrano come l’elemento composito in legno e calcestruzzo fibrorinforzato che è stato oggetto dello studio rappresenti una soluzione tecnica innovativa per l’industria delle costruzioni, capace di promuovere la sostenibilità, la sicurezza e l’efficienza nell’industria della prefabbricazione. Modularità, sostenibilità e prefabbricazione rendono questo elemento modulare un’alternativa più che valida ai metodi di costruzione tradizionali, adattabile a vari tipi di edifici e in grado di assicurare durabilità e l’ottimizzazione del ciclo di vita dei materiali impiegati.
I risultati del progetto di ricerca sono stati al centro di un paper e di un intervento presentati al simposio 2025 della Federazione Internazionale per il calcestruzzo strutturale (FIB) che si è tenuta dal 16 al 18 giugno ad Antibes, in Francia. Mapei, che dell’evento è stata Sponsor, ha partecipato anche alla sessione dedicata all’uso delle fibre macro sintetiche. In questa occasione i professionisti della linea CFS (Concrete Flooring Solutions) tra cui Matteo Draconte, Mapei Corporate Product Line Specialist - Fibres and CFS, hanno presentato tre paper che parlano di innovazioni nell’industria delle Costruzioni. Se due paper si sono concentrati sull’uso delle fibre sintetiche nelle plastiche riciclate o regenerate e sull’uso ibrido e sinergico di fibre sintetiche e di acciaio, il terzo paper è stato invece dedicato proprio al Modular Prefab: una proposta innovativa che fa uso di fibre sintetiche per realizzare elementi prefabbricati in calcestruzzo che favoriscono progetti di “smart building” .
Ricerca e innovazione sono da sempre alla base della crescita e delle attività di Mapei e favoriscono l’avvio di interessanti e proficue collaborazioni con le università e le associazioni di categoria e committenti di grandi e piccole opere: il Mod Prefab è solo l’ultimo, virtuoso esempio di valori e strategie vincenti, un innovativo esempio di processo costruttivo smart degli edifici sostenibili del futuro.

Mapei ha partecipato al Simposio 2025 della Federazione Internazionale per il calcestruzzo strutturale (FIB) che si è tenuta a giugno e in quest'occasione ha presentato tre paper relativi a progetti di ricerca sull'utilizzo delle fibre macro strutturali.