MATER_SOS sono materiali da costruzione sostenibili a basso impatto ambientale da utilizzare nell’intera filiera costruttiva. Sono stati ottenuti mediante innovazione di formulazioni di materiali da costruzione tradizionali, raggiungendo importanti risultati per quanto riguarda (i) l’abbassamento dei consumi energetici del processo produttivo dei materiali da costruzione e (ii) il riciclo di materiali di scarto (in percentuali anche superiori al 60%, con conseguente risparmio di materie prime da fonti non rinnovabili). Sono stati realizzati dei "pacchetti costruttivi" prototipo costituiti da calcestruzzi normali o fibrorinforzati, autocompattanti e ad alta/altissima resistenza, contenenti oltre il 60% di scarti; malte e massetti alleggeriti e adesivi per piastrelle geopolimerici ad alto contenuto di riciclato; piastrelle in gres porcellanato contenenti scarti fino all'80%. Tutti i materiali realizzati hanno mostrato prestazioni tecniche confrontabili con i materiali tradizionali.

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Laboratorio
Referenti
Maria Chiara Bignozzi
Area di specializzazione
Edilizia e Costruzioni
Keyword
materiali a basso impatto ambientale
materiali da costruzione innovativi
sottoprodotti
elevate prestazioni tecniche
Logo del progetto MATER_SOS
Descrizione prodotto

Si tratta di materiali da costruzione strutturali e non strutturali, in particolare: (1) Calcestruzzi normali o fibrorinforzati, autocompattanti, ad alta/altissima resistenza, contenenti oltre il 60% di scarti. Tutti i mix realizzati hanno mostrato prestazioni meccaniche confrontabili con i mix tradizionali. (2) Malte e massetti alleggeriti e adesivi per piastrelle geopolimerici ad alto contenuto di riciclato. Nello specifico sono state realizzate porzioni di muro costituite da elementi in laterizio pieni ad una testa con tessitura a cortina con malta da allettamento e intonaci sostenibili. I materiali realizzati hanno consentito di qualificare soluzioni, a scala di laboratorio, sulla base delle principali normative tecniche armonizzate cogenti a livello europeo. L’esito positivo dei test e le caratteristiche chimico-fisiche e termo-igrometriche così valutate, potrà portare, previo scale-up di produzione e validazione su più ampia scala, alla possibilità di industrializzare tali prodotti ad elevate prestazioni e con una percentuale di riciclato maggiore del 70% in peso. (3) Piastrelle in gres porcellanato contenenti scarti fino all'80%. I prototipi sono stati caratterizzati secondo normativa delle piastrelle ceramiche e le loro prestazioni sono conformi ai requisiti previsti dalla normativa EN14411. Inoltre, i prototipi di piastrelle sono stati funzionalizzati in superficie con titania per conferire un effetto fotocatalitico.

Aspetti innovativi

Gli aspetti innovativi riguardano innanzitutto il minor impatto ambientale di questi prodotti dovuto non solo al recupero di scarti e quindi al risparmio di risorse naturali, ma anche all'abbassamento dei consumi energetici del processo produttivo. I materiali realizzati costituiscono la prova tangibile che l’economia circolare non è solo un principio teorico e, nel settore delle costruzioni, può rappresentare un’ottima opportunità.

Applicazioni

I materiali da costruzione sostenibili possono essere sviluppati industrialmente secondo i processi tradizionali già noti all'industria delle costruzioni. Si tratta infatti di materiali (calcestruzzi, malte, adesivi, piastrelle) a basso impatto ambientale da utilizzare nell’intera filiera costruttiva, ottenuti mediante innovazione di formulazioni e/o processi produttivi di materiali da costruzione tradizionali.

Prototipo di piastrella ceramica 10x10 cm
Esempio di applicazione

Pacchetto costruttivo prototipo: integrazione dei materiali da costruzione sostenibili, ad elevato contenuto di materiale riciclato e ad elevate prestazioni tecniche: calcestruzzo con aggregati di riciclo fibrorinforzato, massetto alleggerito contenente aggregati di riciclo, adesivo geopolimerico e piastrelle ceramiche ad alto contenuto di riciclo.

Descrizione applicazione e risultati

Grazie alla collaborazione di tutti i partner coinvolti è stato realizzato un prototipo di sistema solaio multistrato costituito da: - uno strato di soletta in calcestruzzo contenente scarto di rettifica del gres porcellanato in sostituzione di una parte del cemento e aggregati da demolizione (frazione grossolana), per un totale in peso di materiale riciclato pari a circa il 25% del totale. La resistenza media cubica a compressione del calcestruzzo è di circa 45 MPa; - malta aerata contenente il 77% di materiali di scarto che è risultata conforme alle normative armonizzate per l'applicazione come intonaco termico e da risanamento/restauro; - adesivo geopolimerico per piastrelle contenente il 25% di materiale riciclato con prestazioni confrontabili con quelle di un adesivo cementizio tradizionale; - piastrelle ceramiche (10x5 cm e 15x15 cm) contenenti l'80-85% di materiale di scarto. Tutti questi materiali da costruzione sono stati realizzati nell'ottica di favorire il trasferimento tecnologico. Pertanto il loro processo produttivo non è diverso da quello tradizionale, differendo solo nell'utilizzo di scarti in sostituzione delle materie prime naturali.

Partner coinvolti

Centri di ricerca: Centro Ceramico, CIRI-EC, CNR-ISTEC, CertiMaC, RICOS. Aziende: Marazzi Group Srl, CONCAVE Soc. Coop., Fili&Forme Srl.

Tempi di realizzazione
Breve termine: 3-6 mesi
Livello di maturità tecnologica
TRL 5 - tecnologia validata in ambiente rilevante
Valorizzazione applicazione

Nell'ottica della futura industrializzazione dei prototipi realizzati non vi sono ostacoli dal punto di vista tecnico. Le aziende coinvolte hanno dimostrato che un'effettiva industrializzazione di prodotti ad alto contenuto di materiale riciclato è possibile e realizzabile contribuendo non solo a ridurre l'uso delle risorse naturali (materie prime ed energia) ma anche i costi industriali.

Pacchetto costruttivo prototipo