Soluzioni Sika per un calcestruzzo sostenibile

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1 Soluzioni Sika per un calcestruzzo sostenibile

2 L'approccio Sika al ciclo di vita Che cos'è l'analisi del ciclo di vita (LCA) e perché è importante? Su quali standard si basano le LCA Sika? Da dove provengono i dati delle LCA Sika? L'Analisi del ciclo di vita (LCA) è una metodologia standard di analisi e comparazione delle interazioni e degli impatti ambientali di un prodotto durante il suo ciclo di vita. Le LCA sono sempre più riconosciute come il modo migliore per valutare la sostenibilità di prodotti ed impianti. Sika valuta le LCA secondo le norme ISO e la norma EN I dati per le LCA Sika si basano su banche dati pubbliche, come quelle di Ecoinvent, il Database sul ciclo di vita di riferimento europeo (ELCD) e il PE-GaBi, oltre a dati specifici degli impianti di produzione e dei prodotti Sika. Quali fasi del ciclo di vita sono comprese in queste LCA Sika? Risorse naturali Rifiuti Materie prime Produzione Dalla culla al cancello Fine vita Dalla culla alla tomba Uso e manutenzione Applicazione Cosa significa dalla culla al cancello? Cosa significa dalla culla alla tomba? In un approccio dalla culla al cancello, la LCA indaga sul potenziale impatto ambientale di un prodotto dall'estrazione delle materie prime sino al prodotto finito. In un approccio dalla culla alla tomba, la LCA indaga sul potenziale impatto ambientale di un prodotto dall'estrazione delle materie prime, dalla produzione, dell'applicazione e dell'utilizzo fino allo smaltimento a fine vita.

3 Progetto: Letzigrund Stadium, Zurigo Additivi Sika per calcestruzzo realizzato con inerti riciclati in cantiere Durante la costruzione del nuovo Letzigrund Stadium a Zurigo è stato realizzato un esempio eccellente di riciclo in cantiere. La grande sfida è la produzione di calcestruzzo di qualità costante utilizzando inerti prodotti dal materiale di cantiere. Questo risultato è stato possibile solo con adattamenti continui alla formulazione del calcestruzzo e con il know-how di Sika relativo agli additivi. Oltre a risparmi in termini di estrazione di materie prime, si sono ridotti i viaggi dei camion di circa 6000 unità. Il contributo Sika per la sostenibilità delle costruzioni La LCA degli additivi per calcestruzzo segue un approccio dalla culla al cancello ed ha lo scopo di analizzare la produzione di additivi di calcestruzzo e le relative applicazioni. Il modello di LCA è stato rivisto da un autorevole istituto di ricerca indipendente: Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA). Sika ha identificato i trend che modificheranno i requisiti dei prodotti per il calcestruzzo. Le sfide sono: Efficienza energetica Sistemi e additivi per calcestruzzo Sika che contribuiscono a ridurre la domanda di energia nella composizione del calcestruzzo e durante la relativa applicazione. Efficienza delle risorse Sistemi e additivi per calcestruzzo Sika che contribuiscono a ridurre la domanda di risorse durante la produzione del calcestruzzo. Protezione del clima Sistemi e additivi per calcestruzzo Sika che contribuiscono a ridurre le emissioni di anidride carbonica durante la produzione del calcestruzzo. Efficienza delle risorse idriche Sistemi e additivi per calcestruzzo Sika che contribuiscono a ridurre la domanda di acqua necessaria per ottenere un calcestruzzo di qualità e migliorarne la durabilità. 2 I 3

4 Progetto: Galleria ferroviaria AlpTransit San Gottardo Additivi Sika utilizzati per il confezionamento di calcestruzzo con inerti ottenuti dal materiale di scavo Nelle gallerie viene utilizzato calcestruzzo proiettato per un consolidamento immediato della roccia, il calcestruzzo viene utilizzato per il rivestimento definitivo. Utilizzando additivi Sika di elevata qualità è stato possibile produrre tutto il calcestruzzo utilizzando il materiale roccioso scavato come inerti, rispettando i requisiti di durabilità di 100 anni. Le sfide relative a questo progetto erano temperature particolarmente alte, tempi di lavorabilità e di trasporto molto lunghi e requisiti di elevata resistenza a breve. Miscele di riferimento alla base delle analisi Sika Sistemi di calcestruzzo Componenti Cemento Additivo Sabbia Ghiaia Acqua Additivi per calcestruzzo normale CEM II / A-L 32,5 280 kg/m kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0,60 acqua riciclata Sika Plastiment (0,6 %) impermeabile pompato autocompattante resistente al gelo ad alta resistenza iniziale spruzzato da rivestimento per climi invernali a basso ritiro per ambiente marino CEM I 42,5 320 kg/m kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0,48 CEM II / B-L 32,5 Flyash rapporto a/c = 0, kg/m kg/m kg/m 3 50 kg/m 3 acqua riciclata CEM II / A-L 32,5 Calce 900 kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0, kg/m kg/m 3 CEM I 42,5 Fumo di silice 800 kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0, kg/m 3 15 kg/m 3 CEM I 52,5 350 kg/m kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0,42 CEM I 52,5 GGBFS 1000 kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0, kg/m 3 80 kg/m 3 CEM III / B 32,5 340 kg/m kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0,48 CEM II / A-L 32,5 rapporto a/c = 0, kg/m kg/m kg/m 3 acqua riciclata CEM II / A-L 32,5 325 kg/m kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0,45 CEM III / B 32,5 340 kg/m kg/m kg/m 3 rapporto a/c = 0,46 Sika ViscoCrete (1,0%) Sika WT (1,5%) Sikament (1,0%) SikaPump (0,5%) Sika ViscoCrete (2,0%) Sika Stabilizer (0,3%) Sika ViscoCrete (1,2%) SikaFume (4,0%) Sika-Aer (0,1%) Sika ViscoCrete HE (1,4 ) SikaRapid (0,8%) Sika ViscoCrete SC (1,2%) SikaTard (0,8%) Sigunit L AF (6%) Sika ViscoCrete (1,2%) SikaPump (0,5%) Sika Retarder (0,2%) Sika ViscoCrete (1,0%) Sika Antigelo (1,0%) Sika ViscoCrete (1,2%) Sika Control (1,2%) Sika ViscoCrete (1,0%) Sika FerroGard (3,5%)

5 Impatto ambientale e risorse utilizzate I dati della LCA si riferiscono ad 1 m 3 di calcestruzzo Domanda di energia cumulata [MJ] Quantità totale di energia primaria da risorse rinnovabili e non rinnovabili normale impermeabile pompato autocompattante resistente al gelo ad alta resistenza iniziale spruzzato da rivestimento per climi invernali a basso ritiro per ambiente marino Domanda di energia cumulata (CED) [MJ/m 3 di calcestruzzo] Cemento Additivo per calcestruzzo Additivo/Acqua/Ghiaia/Sabbia Potenziale di riscaldamento globale [kg CO2-eq.], CML 2001 Potenziale contributo ai cambiamenti climatici dovuti alle emissioni di gas responsabili dell'effetto serra Acqua aggiunta [m 3 ] Consumo di acqua (per la produzione del calcestruzzo) normale impermeabile pompato autocompattante resistente al gelo ad alta resistenza iniziale spruzzato da rivestimento per climi invernali a basso ritiro per ambiente marino normale impermeabile pompato autocompattante resistente al gelo ad alta resistenza iniziale spruzzato da rivestimento per climi invernali a basso ritiro per ambiente marino Potenziale di riscaldamento globale (GWP) [kg CO2-eq./m 3 di calcestruzzo] Acqua aggiunta [m 3 /m 3 di calcestruzzo] Cemento Additivo per calcestruzzo Additivo/Acqua/Ghiaia/Sabbia 0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Acqua Eco Indicator 99 [punti] Punteggio di impatto ambientale che prende in considerazione varie categorie (dalle risorse minerali e fossili, alla qualità dell'eco sistema ed alla salute umana), che vengono poi normalizzate e sommate per ottenere un risultato adimensionale normale impermeabile pompato autocompattante resistente al gelo ad alta resistenza iniziale spruzzato da rivestimento per climi invernali a basso ritiro per ambiente marino Eco-Indicator 99 [punti/m 3 di calcestruzzo] Cemento Additivo per calcestruzzo Additivo/Acqua/Ghiaia/Sabbia I 5

6 In che modo le soluzioni Sika per calcestruzzo possono contribuire alla sostenibilità delle costruzioni? Gli additivi per calcestruzzo possono migliorare la sostenibilità in modi diversi. Innanzitutto, le miscele possono migliorare la qualità e le prestazioni in modo significativo, e questo prolunga la durata d'esercizio. Inoltre, grazie all'uso degli additivi, l'applicazione del calcestruzzo al posto di altri materiali da costruzione può migliorare la durabilità delle infrastrutture, ad esempio le strade in calcestruzzo la qualità e la durabilità delle arterie di grande traffico rispetto ai tradizionali manti stradali. Ed ancora, utilizzando additivi speciali, come quelli per la riduzione di acqua, è possibile utilizzare materiali alternativi e riciclati, come gli inerti, per la produzione di calcestruzzo di buona qualità. Infine, in molti casi l'energia richiesta per produrre certi conglomerati di calcestruzzo o cemento sarà minore grazie all'uso degli additivi speciali. Un esempio è quello degli additivi per la riduzione d'acqua ed acceleranti per ottenere elevate resistenze precoci nel calcestruzzo. L'approccio Sika alla sostenibilità: prestazioni ed efficienza Energia Ottimizzare la composizione del calcestruzzo Superfluidificante Ridurre il tempo di macinazione Additivi di macinazione Ridurre il tempo di stagionatura Acceleratori EFFICIENZA Inerti di riciclo Superfluidificante Ingredienti sicuri Sigillo EQ Materiali cementizi secondari (SCM) Additivi di macinazione e superfluidificanti Fonte Additivi per calcestruzzo e sostenibilità Durabilità Ridurre la porosità Superfluidificante Migliorare la resistenza al gelo Additivo contenente aria e fumo di silice Minimizzare il ritiro Additivo che riduce il ritiro PRESTAZIONI Pilastri rispetto all'acciaio Solette e coperture strutturali rispetto all'acciaio o al legno drenante rispetto all'asfalto Soluzione EFFICIENZA Gli additivi per calcestruzzo sono un fattore decisivo per ottenere una significativa riduzione dell'energia nel processo delle costruzioni. Gli additivi hanno un compito importante per quanto riguarda la sostenibilità. PRESTAZIONI Il calcestruzzo è un materiale per costruzioni con prestazioni notevoli per quanto riguarda durabilità. Referenza Progetto: serbatoio di stoccaggio in calcestruzzo per etilene INEOS INEOS sta costruendo un serbatoio di stoccaggio in calcestruzzo per etilene da 1 milione di tonnellate in Belgio. Il volume totale del calcestruzzo è circa 3500 m 3. Sono richieste prestazioni particolari per il calcestruzzo per la sua applicazione in forma di barbottina. Ottimizzare questo tipo di calcestruzzo per quanto riguarda la sostenibilità rappresenta una vera sfida.

7 Sistemi Sika per un calcestruzzo sostenibile Durabilità Diversi additivi consentono la produzione di calcestruzzo con migliore durabilità anche in ambienti aggressivi. Sika ViscoCrete riduce la porosità nella matrice cementizia SikaAer migliora la resistenza del calcestruzzo ai cicli gelo/disgelo Sika Control riduce il ritiro del calcestruzzo Soluzione L'utilizzo degli additivi corretti permette applicazioni sostenibili e una valida alternativa agli altri materiali da costruzione (es. calcestruzzo drenante, calcestruzzo isolante). Sika ViscoCrete il calcestruzzo autocompattante (SCC) consente di ridurre gli elementi strutturali Sika Stabilizer migliora le miscele imperfette SikaPlast garantisce un calcestruzzo di alta qualità drenante Sottofondo Terreno Fonte Utilizzando materiali riciclati alternativi in un conglomerato di calcestruzzo spesso si ha un impatto negativo sulle proprietà del calcestruzzo fresco o indurito. Gli additivi possono essere utilizzati per contrastare questi effetti efficientemente. SikaPlast o Sika ViscoCrete garantiscono l'utilizzo di calcestruzzo prodotto con inerti riciclati SikaPump consente una messa in opera efficace del calcestruzzo con l'utilizzo di inerti riciclati SikaRapid compensa la perdita di resistenza a breve utilizzando materiali secondari Energia Durante la produzione, il getto o la stagionatura del calcestruzzo viene utilizzata una grande quantità di energia. Varie tipologie di additivi e aggiunte consentono di ridurla. Sika ViscoCrete o SikaPlast contrastano l'influenza negativa sulla resistenza finale agendo sulla riduzione di acqua in funzione del quantitativo di cemento SikaGrind riduce il tempo di macinazione del cemento in fase di produzione SikaRapid consente la riduzione dei tempi di stagionatura del calcestruzzo Sviluppo della temperatura del calcestruzzo [ C] min. in meno di riscaldamento 40 Riscaldamento senza SikaRapid Temperatura del calcestruzzo senza SikaRapid -1 Riscaldamento con SikaRapid -1 Temperatura del calcestruzzo con SikaRapid Tempo [min] 25 C in meno nella temperatura del calcestruzzo 6 I 7

8 Riferimenti progetto September 2012Wet Mix Precast September 2012Construction September 2012Cement Production Sika at Work No. Sika at Work No. Sika at Work No. Tunnel Segment Production with SikaRapid Life Cycle Impact Assessment Optimization of Paste Volume with Sika ViscoCrete Life Cycle Impact Assessment Cement Production with SikaGrind Life Cycle Impact Assessment September 2012Concrete Sika at Work No. Concrete Buffer Tank Life Cycle Impact Assessment Concrete Mix Design Calculation Ulteriori informazioni sulla sostenibilità Sika Questo link si collega alla pagina web sulla sostenibilità di Sika. È possibile accedere a maggiori informazioni su Sika e sulla sostenibilità, le collaborazioni e le iniziative, le politiche ambientali e di sicurezza e molto altro ancora. Fare riferimento alla Scheda Tecnica di Prodotto prima di ogni utilizzo. grafichedesi /1k/ Sika Italia S.p.A. Via Luigi Einaudi, Peschiera Borromoeo (MI) Italia Tel Fax info@sika.it