UNIVERSITA' DEGLI STUDI MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA FACOLTA' DI ARCHITETTURA CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN COSTRUZIONE E GESTIONE DELL ARCHITETTURA- CEGA LABORATORIO DI CONOSCENZA DELL ARCHITETTURA MATERIALE Anno Accademico 2008-09 Disciplina ECOLOGIA 2 CFU Prof.ssa: DEBORAH PENNESTRÌ (Corso A) Prof.: FRANCESCA VILLARI (Corso B) Prof.ssa: ANTONIA MARIA RAO (Corso C) Dispensa IV 1
I PRODOTTI MINERALI: Materiali silicei: cemento, calcestruzzo armato, blocchi di calcestruzzo, vetro. IL CALCESTRUZZO: APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Il calcestruzzo è costituito da aggregati (75-80%), cemento (9-14%), acqua (5-11%) e additivi. Questi materiali sono in reperibili a livello locale. Cementi: Sono leganti idraulici composti da miscele di ossido di calcio, silicio, alluminio e ferro. La percentuale dei diversi ossidi varia a seconda del tipo di cemento (cemento Portland, cemento composito Portland, cemento da altoforno, cemento pozzolanico, cemento composito). Aggregati: Possono essere leggeri (tufo, pomice, scorie di lava, argilla espansa, frammenti di laterizio, perlite, lana di legno, sfere di polistirolo), per migliorare le caratteristiche di isolamento termico, oppure normali (ghiaia, pietrisco, materiale di riciclaggio, sabbia) o pesanti (minerali di ferro, granulato di ferro, solfato e barite), per costruzioni speciali. Tipologia e dimensione dei granuli aggregati (65-80%) determinano le proprietà del calcestruzzo. IL CALCESTRUZZO: CARATTERISTICHE FISICO-TECNICHE - Mantiene a lungo l'umidità; - Scarsa traspirabilità ed elevata conducibilità; - Richiede complesse opere di isolamento termoacustico e in qualche caso l'utilizzo di additivi chimici specifici a forte impatto ambientale. In caso di realizzazione di blocchi per muratura: - Buon accumulo termico - Buona coibenza e traspirabilità - Buona resistenza al fuoco - Basso costo dalla produzione 2
LA PRODUZIONE DEL CEMENTO Il processo produttivo più impattante è la produzione del cemento. Per la produzione del cemento Portland si procede alla cottura di una miscela di calcare e argilla al di sopra del livello di sinterizzazione (1450 C). Il clinker di cemento viene poi macinato da mulini a sfera (con un elevato consumo energetico) fino all ottenimento di una polvere fine. Le ceneri volatili e le scorie di altoforno, che hanno entrambe proprietà cementizie, possono sostituire parzialmente il cemento (fino al 35%), potenziando le prestazioni del calcestruzzo e riducendo gli impatti ambientali (riduzione degli impatti di produzione del cemento e riciclaggio rifiuti industriali. CALCESTRUZZO ARMATO: POSSIBILITÀ DI RICICLO Il cemento armato, previo trattamento in appositi stabilimenti, può essere diviso in: CALCESTRUZZO: Riciclabile, se privo di sostanze pericolose, per: 3
- massetti, - sottofondazioni, - riempimenti FERRO: Riciclabile nello stesso ciclo produttivo. CALCESTRUZZO ARMATO: RECUPERO E RIUSO FRANTUMAZIONE SEPARAZIONE DELLE MACERIE SELEZIONE DEL FERRO GRANULOMETRIA INERTI RICICLATI CALCESTRUZZO: SCENARI DI FINE VITA In stabilimento gli elementi di calcestruzzo prefabbricato possono essere reimmessi nel processo come aggregati (riciclaggio post-produzione). Dopo l uso, il calcestruzzo può essere frantumato e per usi secondari: sottofondi stradali, materiale di riempimento. Alcune nazioni (Giappone, Olanda) consentono l uso del calcestruzzo riciclato per la realizzazione di nuovo calcestruzzo (può sostituire fino a un terzo degli aggregati). L uso del calcestruzzo riciclato come aggregato richiede però una quota più elevata di cemento nell impasto, annullando i vantaggi del riciclo (Hegger et alii, 2005). IL CALCESTRUZZO: EVOLUZIONE DEL SISTEMA COSTRUTTIVO Più interessanti dal punto di vista bioedile i blocchi per muratura in: - Cemento e argilla espansa 4
- Legno - cemento (fibre di legno mineralizzate) dalla produzione Blocchi-cassero in cemento e legno mineralizzato L INNOVAZIONE DEI MATERIALI: CEMENTI E LEGANTI FOTOCATALITICI Il principio fotocatalitico TX Active è la base dei cementi e dei leganti fotoattivi formulati e brevettati da Italcementi. Viene impiegato nella produzione dei più vari prodotti cementizi - dalle pitture alle malte ai manufatti prefabbricati - con i quali vengono realizzate pavimentazioni, intonaci e ogni tipo di struttura o rivestimento orizzontale e verticale. Il progetto, vincitore del concorso 50 chiese per Roma 2000 indetto dal Vicariato, era caratterizzato da tre imponenti vele bianche che dovevano essere realizzate con conci prefabbricati di calcestruzzo. Una struttura di tale prestigio architettonico e significato simbolico imponeva l impiego di un calcestruzzo straordinario, capace non solo di prestazione meccanica e durevolezza di rilievo, ma caratterizzato anche da un colore bianco di impareggiabile brillanza e dal potere di conservare inalterato nel tempo l aspetto estetico grazie alle proprietà autopulenti della superficie. 5
La fotocatalisi è il fenomeno naturale, con molte affinità con la sintesi clorofilliana, per cui una sostanza, chiamata fotocatalizzatore, attraverso l azione della luce naturale o artificiale, attiva un forte processo ossidativo che porta alla trasformazione di sostanze organiche e inorganiche nocive in composti assolutamente innocui. La fotocatalisi è quindi un acceleratore dei processi di ossidazione che già esistono in natura. Favorisce una più rapida decomposizione degli inquinanti evitandone l accumulo. 6
I PRODOTTI MINERALI: IL VETRO Il vetro si ottiene fondendo una miscela di silice, carbonato di sodio e di calcio. L ingrediente base è la silice (sabbia di cava) Il vetro è un materiale riciclabile al 100% e per innumerevoli volte. La raccolta differenziata di questo materiale e il suo riciclo comportano vantaggi ambientali: si risparmiano risorse, necessarie alla produzione del vetro, perché si limita l estrazione delle materie prime dalle cave e dalle miniere. RISPARMIO DI RISORSE utilizzando 100 kg di rottame di vetro si ricavano 100 kg di prodotto nuovo occorrono 120 kg di materie prime vergini per avere 100 kg di prodotto nuovo IL VETRO: APPROVVIGIONAMENTO DELLE MATERIE PRIME Il vetro utilizzato oggi come materiale per l edilizia è un vetro sodico-calcico. La composizione del vetro (secondo norma EN 572) è: - ossidi di silicio o silice (SiO 4 ) 69-74% - ossido di calcio (CaO) 5-12% - ossido di sodio (Na 2 O) 12-16% - ossido di magnesio (MgO) 0-6% - ossido di alluminio (AI 2 O 3 ) 0-3% IL VETRO: PROCESSO PRODUTTIVO Il vetro è un solido amorfo composto di elementi inorganici. Durante la produzione le sostanze vengono riscaldate a temperature così elevate (1400 C) da diventare fluido-viscose, per poi essere sottoposte a raffreddamento. Nel 1959 Alastair Pilkington sviluppò il procedimento float: la miscela vetrificabile viscosa viene colata su un bagno piano di stagno fuso, dove galleggia. Grazie alle tensioni superficiali e alle differenze di viscosità della massa vetrosa e del bagno di stagno, il vetro fluido assume la forma di lastre spesse 6 mm. Oggi è possibile realizzare lastre spesse da 1,1 mm a 19 mm. Il vetro piano costituisce il 20% del totale della produzione di vetro. La produzione industriale del vetro e dei suoi derivati (lana di vetro) richiede il funzionamento del forno 24 ore su 24 ore per l intero anno poiché il raffreddamento farebbe solidificare il vetro fuso sulla parete dell impianto rendendolo inutilizzabile. 7
Questo richiede una combustione continua con consumo di combustibile e con produzione di emissioni atmosferiche. Per la produzione di vetro colorato si aggiungono concentrazioni minime di altre sostanze (ossidi metallici). I trattamenti possono essere: smaltatura, satinatura (opacità con acidi), sabbiatura, serigrafia, temperatura, curvatura ecc. IL VETRO: VANTAGGI DEL RICICLO Riciclare vetro significa risparmiare materie prime ed energia, con coseguenti benefici ambientali: minore quantità di energia utilizzata nella fusione Produzione di nuovo vetro, utilizzando il 10% di rottame di vetro riduzione del 2,5% di combustibile impiegato Con l inserimento dei cocci di vetro nella pasta di vetro, si riducono le emissioni in atmosfera connesse all attività produttiva. Le minori temperature di fusione del rottame vitreo implicano la riduzione del volume dei fumi di combustione. Un impiego dell 80% di frammenti vetrosi porta a un economia energetica del 20%. IL VETRO E LA PROGETTAZIONE DEGLI EDIFICI 8
I PRODOTTI MINERALI: Calcari, argille, marmo e le rocce saline L ARGILLA È un materiale presente nell ambiente in quantità consistenti L argilla costituisce, per le sue caratteristiche di assorbenza e di inerzia termica, un ottimo volano termoigrometrico in grado di creare un clima abitativo ideale: accumula e irraggia nuovamente il calore radiante prodotto all interno delle abitazioni e tende ad equilibrare l umidità relativa dell aria interna. I manufatti in argilla sono dotati, pertanto, di grandi capacità di traspirazione e di isolamento acustico. IL LATERIZIO: CARATTERISTICHE GENERALI Il laterizio è da considerare un materiale ecologico: la materia prima, l argilla, è abbondantemente disponibile in quasi tutte le regioni; la produzione regionale rende le vie di trasporto relativamente brevi; il materiale possiede buone caratteristiche igrometriche; dismesso e frantumato può essere reimpiegato per la costruzione dei sottofondi di strade e di piste, per la produzione di inerti da calcestruzzi (elementi speciale, canne fumarie, coccio pesto, ecc.). IL LATERIZIO: APPROVVIGIONAMENTO DELLE MATERIE PRIME La materia prima del laterizio è l argilla, che, in presenza di acqua, ha proprietà plastiche. Le argille sono rocce sedimentarie clastiche incoerenti costituite principalmente da silice. A esse vengono aggiunti minerali di tipo non plastico (feldspati, quarzo, calcite, ossidi di ferro ecc.) e smagranti come sabbia, farina di quarzo, farina di laterizio, scarti (scorie, ceneri, trucioli di segheria), per garantire la stabilità dopo essiccamento e cottura. Il colore del materiale dipende dagli ossidi di metallo presenti nell argilla e dalle temperature di cottura: l'ossido di ferro conferisce colore rosso, e ad alte temperature colore verde-azzurro; il manganese conferisce colore marrone, la grafite grigio e il calcio giallo. In genere gli stabilimenti e le fornaci nascono in prossimità delle cave di estrazione. L estrazione avviene per strati. IL LATERIZIO: LA PRODUZIONE I composti vengono macinati, mescolati e bagnati, per formare l impasto. Si procede quindi alla formatura: l impasto viene fatto passare attraverso una matrice (estrusione), che ne determina la forma della sezione, e tagliato a pezzi tramite cavi. Piastrelle e forme complesse, come 9
tegole vengono invece formate per stampaggio. L impasto viene quindi essiccato a 120 C e poi cotto nei forni a tunnel: a 600 C l argilla espelle l acqua e comincia a cristallizzarsi, a 800 C il materiale si consolida, a 1000 C avviene la compattazione della massa. Nel caso di gres, clinker e ceramici, le temperature di cottura oltrepassano i 1200 C: la sinterizzazione porta alla formazione di una struttura vetrosa superficiale. In questi casi, prima della cottura vengono spruzzati fanghi e ossidi metallici (frittatura) per la colorazione e la migliore sinterizzazione della superficie. Per realizzare laterizi porizzati, vengono aggiunti inerti all impasto a crudo: generalmente si tratta di palline di polistirolo (0,25% della massa), segatura o residui fibrosi della lavorazione della carta (fino al 6% della massa). La cottura elimina questi materiali, generando piccoli pori d aria, che riducono la densità del laterizio e migliorano le prestazioni di isolamento termico. 10
IL LATERIZIO: CARATTERISTICHE DI NON COMPATIBILITA AMBIENTALE La cottura ad alta temperatura che varia a seconda dei prodotti tra i 900 e i 1200 C, esige un elevata quantità di energia; L estrazione in cave può comportare sensibili interventi nel paesaggio; Le argille usate possono essere leggermente radioattive (per la presenza di gas Radon) ma la loro radioattività è normalmente troppo bassa per causare effetti negativi sulla salute. IL LATERIZIO: RIUSO- RECUPERO- RICICLO I laterizi sono componenti che presentano un elevata attitudine al riuso sia per la stessa destinazione che per le altre funzioni. E possibile prevedere un riuso secondario dal punto di vista prestazionale, ad esempio da laterizio per struttura portante a laterizio per partizioni interne o tamponamenti. Se il componente non presenta un buon stato di conservazione ed i componenti costitutivi risultano compromessi nell aspetto geometria e funzione, è consigliabile prevedere stoccaggio separato dei laterizi ed avviarli a frantumazione per l utilizzo quale aggregato riciclato. PRODOTTI MINERALI: LA PIETRA LA PIETRA: CARATTERISTICHE GENERALI L utilizzo di pietre naturali per la realizzazione di murature portanti non comporta un costo energetico elevato per le fasi di prima lavorazione del materiale. Da valutare in relazione al luogo di provenienza del materiale, l incidenza delle fasi di trasporto e movimentazione.... LA PIETRA: CARATTERISTICHE DI NON COMPATIBILITÀ AMBIENTALE Notevole impatto ambientale derivante dalla cavazione; Possibile contenuto di radioattività naturale (come graniti o pietre di origine vulcanica come il tufo). LA PIETRA: RIUSO RECUPERO - RICICLO I blocchi in pietra rappresentano un prodotto altamente recuperabile e/o riciclabile. 11
Se l elemento presenta una buona prestazione residua, infatti, è consigliabile recuperarne sia la funzionalità che il contenuto energetico e materico avviandolo al RIUSO previa operazione di pulitura. E possibile avviare il prodotto a riciclo. I potenziali impieghi della pietra riciclata sono molteplici, questi infatti dopo essere stati sottoposti a frantumazione potranno essere avviati alla realizzazione di nuovi componenti. 12
I PRODOTTI MINERALI: Metalli e leghe metalliche: acciaio, alluminio, rame, ottone, titanio. I METALLI: CARATTERISTICHE GENERALI I metalli sono elementi indispensabili in edilizia e nell industria ma, dati i consumi di energia e di risorse non rinnovabili richiesti dalla produzione dei metalli vergini, è necessario preferire l utilizzo di metalli facilmente riciclabili e/o riciclati, limitando il loro utilizzo ai casi in cui esso sia effettivamente giustificato. I METALLI: CARATTERISTICHE DI NON COMPATIBILITA AMBIENTALE - Attività estrattive; - Sono risorse esauribili presenti in natura in piccole quantità; - Elevato consumo energetico in fase di produzione e lavorazione; - Le fasi di fusione e raffinazione liberano in aria e acqua grosse quantità di inquinanti (ossidi di zolfo, arsenico, piombo e altri metalli pesanti). L ACCIAIO L ACCIAIO: CARATTERISTICHE GENERALI L'acciaio è una lega a base di ferro, contenente carbonio in quantità variabile fino ad un massimo del 2%, a cui si aggiungono altri elementi (metallici e non) per conferirgli particolari proprietà. Il 40% della produzione mondiale di acciaio è costituita da materiali di riciclo (rottami di ferro), per cui l acciaio risulta essere, per quantità, il materiale più riciclato: 350 milioni di tonnellate all anno, che costituiscono un notevole risparmio di energia e di risorse naturali. L ACCIAIO: APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Vengono definite acciaio le leghe ottenute dalla fusione minerali di ferro (ossidi, come ematite, magnetite, Iimonite, e idrossidi di ferro), carbonio e altri elementi accompagnatori (fosforo, zolfo, azoto) e di lega (manganese, silicio, cromo, nichel, molibdeno). Ogni acciaio contiene quantità minime di additivi che ne influenzano la qualità. Stati Uniti, India, Russia, Svezia, Norvegia, Venezuela, Africa e Cina possiedono importanti giacimenti di minerali di ferro. Brasile e Australia sono i principali paesi esportatori di minerali di ferro sul mercato europeo. L'approvvigionamento in Italia dipende esclusivamente da importazioni estere. Oggi la produzione di acciaio prevede alti quantitativi di acciaio riciclato. 13
L ACCIAIO: LA PRODUZIONE Il minerale viene triturato, distribuito su una griglia e scaldato, nell impianto di agglomerazione, a più di 1200 C con il coke, ottenuto a partire dal carbone. L agglomerato e il coke vengono caricati alternativamente per la bocca dell'altoforno. Le gocce di metallo, più pesanti, cadono sul fondo dell'altoforno, mentre la Ioppa (scorie) resta in superficie. La ghisa liquida sul fondo viene convogliata verso i convertitori ossigeno, dove sono stati introdotti i rottami fusi provenienti dal riciclaggio (25-35%). Viene insufflato dell'ossigeno puro: il carbonio contenuto nella ghisa brucia e i rottami fondono. Si ottiene così dell acciaio liquido greggio. È possibile produrre acciaio liquido anche partendo dai rottami (riciclaggio dell acciaio), fondendoli in un forno elettrico. L acciaio liquido greggio acquisirà la sua composizione chimica finale nell impianto di affinazione: è possibile ottenere diversi tipi di acciaio a seconda del procedimento d'affinazione impiegato. L acciaio liquido è poi messo in forma allo stato solido mediante colata continua" e trasformato in semilavorati siderurgici (blumo, billetta, bramma). Le bramme, riscaldate a 800-1200 C in forno, vanno al laminatoio a caldo, dove vengono schiacciate e trafilate tra due cilindri contrastanti per ottenere prodotti piatti (lastre e lamiere in rotoli) e prodotti lunghi (barre e profilati). Le lamiere in rotoli possono poi essere piegate a freddo (CFS) L ACCIAIO: PRESTAZIONI AMBIENTALI Interamente e infinitamente riciclabile; Si ricava principalmente da rottami; La media di acciaio riciclato contenuto in ogni prodotto inox è circa del 70%; Non presenta nocività o emissioni nocive se non trattato con prodotti ignifughi; 14
La compattezza della superficie metallica ne garantisce l igienicità non consentendo l annidamento di batteri; L ACCIAIO: RECUPERO - RIUSO - RICICLO Gli elementi strutturali in acciaio sono interamente smontabili e completamente riusabili in nuove strutture; Gli elementi sono completamente riciclabili in presenza di basse prestazioni residue come materia destinata alla rifusione; La separazione dei metalli da macerie generiche, viene facilmente attuata negli impianti fissi di trattamento tramite l utilizzo di separatori elettrodinamici, detti deferrizzatori che consentono il recupero integrale del materiale; L acciaio, tradotto in fili normali o zincati mediante trafilatura a freddo del filo metallico laminato, tagliato e piegato, può essere utilizzato nella pasta cementizia per pavimentazioni industriali, aeroportuali in sostituzione della rete elettrosaldata ottenendo migliori risultati poiché conferisce migliore elasticità al calcestruzzo L ALLUMINIO L ALLUMINIO: CARATTERISTICHE GENERALI L alluminio reperibile in natura viene estratto dalla bauxite, minerale molto comune (costituisce circa l 8% della crosta terrestre), che si presenta sotto forma di argilla granulosa o rocciosa di vario colore (rosa, rossa, bruna, grigia). L alluminio così prodotto è detto alluminio primario, che si differenzia da quello secondario prodotto dal riciclaggio dei rottami di alluminio. L alluminio richiede l aggiunta di piccole quantità di altri metalli - nichel, titanio, zirconio, cromo, bismuto, piombo, cadmio, scandio ed anche stagno e ferro - che ne esaltino determinate proprietà fisiche e meccaniche. Caratteristiche dell alluminio: - leggero ma resistente agli urti; - durevole; - resistente alla corrosione; - ottimo conduttore termico ed elettrico. L alluminio è un materiale totalmente riciclabile. Il suo recupero e riciclo, oltre a evitare l estrazione di bauxite, consente di risparmiare il 95% dell energia richiesta per produrlo partendo dalla materia prima. 15
L ALLUMINIO: APPROVVIGIONAMENTO DELLA MATERIE PRIME L'alluminio è il terzo elemento chimico più comune nella crosta terrestre (dopo il silicio e l ossigeno) ed è largamente diffuso nel primo strato di 16 km della crosta terrestre. Si trova nella bauxite, sotto forma di ossido di alluminio (circa il 40%). I giacimenti di bauxite sono localizzati al 90% nei Paesi della fascia tropicale. L Australia copre il 30% della produzione mondiale. Altri giacimenti si trovano in: Guinea, Camerun, Giamaica, Brasile. L alluminio di prima fusione ha una purezza compresa tra il 90% e il 99%. Oltre all'alluminio sono presenti il manganese (0,9-1,5%) e un altro 2% di componenti di lega (ferro, silicio, zinco, cromo, titanio). L ALLUMINIO: PROCESSO PRODUTTIVO Dalla bauxite, tramite elettrolisi, viene ricavato l ossido di alluminio (allumina), la materia prima necessaria per la produzione di alluminio primario. Sono necessarie 4-5 tonnellate di bauxite per fornire 2 tonnellate di allumina e produrre 1 tonnellata di alluminio. Con una soluzione di soda caustica l'idrossido di alluminio viene separato dagli altri componenti del minerale: a 1200 C si ottiene l ossido di alluminio. La temperatura di fusione dell'allumina è molto elevata (2000 C). L alluminio liquido viene prelevato e portato in fonderia e colato in lingotti. L alluminio "puro" viene rifuso e mescolato in lega con ferro, silicio, rame, magnesio, a seconda delle prestazioni attese. I lingotti ottenuti da queste mescole vengono diretti verso presse di estrusione. Con la laminazione a freddo delle barre si ottengono nastri, lamiere e fogli di spessore inferiore a 1 mm. La produzione dell alluminio richiede una notevole spesa energetica: il 40% del costo economico dell'alluminio dipende dal costo energetico per produrlo. L ALLUMINIO: PRESTAZIONI AMBIENTALI E uno degli elementi più diffusi sulla crosta terrestre, secondo solo ad ossigeno e silicio; E riciclabile; Il riciclo richiede un dispendio energetico 25-30 volte inferiore a quello richiesto per la produzione di alluminio vergine; Il materiale secondario ha inoltre le stesse caratteristiche di quello primario a causa del minimo deterioramento e della notevole resistenza a incorporare impurità nella fase di utilizzo Circa il 30% della produzione mondiale di alluminio proviene dal metallo recuperato; In Italia vengono trasformate ogni anno 376.000 tonnellate di rottame, ovvero il 34% del consumo totale. 16
L alluminio è facilmente separabile dal resto delle macerie e dai metalli ferrosi con l utilizzo di separatori elettrodinamici; L ALLUMINIO: CARATTERISTICHE DI NON COMPATIBILITA AMBIENTALE Estrazione estremamente costosa per produrre 1t di alluminio sono necessarie 4t di bauxite; Elevato consumo energetico in fase di produzione pari al doppio dell acciaio; Le vernici impiegate per il trattamento dell alluminio sono a base di resine acriliche, epossidiche, poliesteri e poliuretaniche che sono potenzialmente emissive e causa di fumi nocivi in caso di incendio. LE LEGHE METALLICHE LE LEGHE METALLICHE: CARATTERISTICHE GENERALI Le leghe metalliche sono miscele di metalli o di metalli e non metalli che solidificando presentano proprietà metalliche. Sono ottenute generalmente a partire dai metalli allo stato fuso e poi raffreddando con cautela. Permettono di ottenere proprietà specifiche o ottimizzare un insieme di proprietà. LE LEGHE DI RAME Il rame ha una spiccata capacità di legarsi agli altri metalli, che ne rafforzano le caratteristiche meccaniche e chimico-fisiche. Le leghe del rame: ottoni, bronzi, cupronickel Lo zinco e il rame formano la famiglia più numerosa e utilizzata: gli ottoni (a seconda del tenore di zinco presente, offrono caratteristiche molto diverse ) 17
Lo stagno e il rame danno origine ai bronzi, il cui uso più noto è quello artistico. Il binomio rame-nickel forma il gruppo delle leghe denominate cupronickel, di particolare interesse per la loro resistenza alla corrosione. LE LEGHE DI RAME: PRESTAZIONI AMBIENTALI È un materiale riciclabile; Il rame riciclato può essere sottoposto a processi di raffinazione che gli consentono di mantenere le sue proprietà; Il mercato del rame riciclato non è molto sviluppato: solo il 20% del rame in circolazione deriva da riciclo. LE LEGHE DI RAME: CARATTERISTICHE DI NON COMPATIBILITA AMBIENTALE Le leghe di rame contenenti cadmio provocano emissioni dannose sulla salute umana. Il rame: le applicazioni in architettura Alcuni sistemi Scandole rivestimento a nido d ape Scandole rivestimento orizzontale Uffici amministrativi WeberHaus, Rheinau/Linxs, Germania architetto Dipl.-Ing. Günter Hermann, Stoccarda costruttore Wittenauer GmbH, Sasbach Scaglie 18
Il rame: le applicazioni in architettura Doghe verticali Alcuni sistemi Doghe orizzontali Con l impiego di uno speciale procedimento industriale, le lastre in rame vengono patinate in verde su di un lato. Lo strato di ossido ha origine dal rame stesso così come avviene in natura, ma solo in tempi molto più lunghi, con l esposizione del rame all influsso degli agenti atmosferici Il rame: le applicazioni in architettura Renzo Piano La Chiesa del pellegrino San Giovanni Rotondo La copertura della Chiesa è stata realizzata utilizzando scandole in rame, scelte per la loro caratteristica unica di modificare aspetto con il passare del tempo; da qui deriva il colore verde rame che conferisce uno stile unico all'intera opera del grande architetto. Per il complesso design si sono resi necessari ben 19.500 m 2 di questo materiale. 19
L ottone: le applicazioni in architettura Chiesa di S. Giacomo, Laives (BZ) architetti: Höller & Klotzner Architetti, Merano (BZ) installatore: Lavorazioni Metalli Renon SNC, Collalbo (BZ) Superficie in ottone, ottenuta da una lega di rame e stagno. Con l esposizione alle intemperie, il colore rosso-dorato della superficie si modifica. Dopo un iniziale opacità, assume un colore verde-bruno, che successivamente sfuma gradualmente in una tonalità grigiomarrone, sino a tramutarsi in un intenso marrone-antracite. Sulle superfici inclinate si forma poi uno strato di patina che le caratterizza in modo del tutto singolare. IL TITANIO E LE SUE LEGHE Il Titanio è un elemento metallico presente in natura sotto forma di ossido. Titanio è disponibile sul mercato come Titanio puro o come lega. Le principali caratteristiche chimico fisiche del Titanio e sue leghe: - Elevata resistenza alla corrosione - Buona resistenza meccanica (soprattutto nelle leghe) - Leggerezza (4.5 Kg/dm3) - Basso coefficiente di dilatazione termica - Elevata elasticità Queste eccezionali caratteristiche hanno permesso un notevole incremento dell' utilizzo del Ti in molti settori. Con laminazione, trafilatura ed estrusione si ottengono i principali semilavorati disponibili sul mercato: barre, nastri, fili, lamiere e tubi. LASTRE OTTAGONALI Si impiegano per manti a piccoli elementi per la realizzazione di coperture, ma si possono utilizzare anche per rivestimenti di pareti esterne. Si fissano su listelli in legno, assiti o pannelli in compensato e connessi con elementi di connessione e speciali a disegno. 20
LASTRE QUADRATE Si impiegano per manti a medi elementi per la realizzazione di coperture e di rivestimenti esterni (anche per realizzare facciate ventilate). LAMIERE GRECATE Si tratta di elementi grecati con imbutitura di irrigidimento negli elementi piani. Si impiegano per manti di copertura ad elementi di grandi dimensioni per applicazioni sia in edilizia industriale sia in quella civile. LASTRE OTTAGONALI LASTRE QUADRATE LAMIERE GRECATE 21
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I PRODOTTI VEGETALI IL LEGNO ASPETTI GENERALI Il legno è il materiale ecologico da costruzione per eccellenza, per le sue caratteristiche di resistenza meccanica, coibenza termica, traspirabilità e neutralità ai campi elettrostatici. Il legno ha un elevata resistenza alla deteriorazione e al fuoco grazie al fatto che, in caso di incendio, lo strato più esterno del legno si carbonizza proteggendone gli strati più interni. Anche quando viene separato dalle sue radici continua a vivere e a respirare migliorando la qualità del microclima domestico compensando naturalmente tutte le variazioni di umidità all interno di un ambiente (assorbe l umidità in eccesso per restituirla quando l ambiente è secco). Il legno: isola dalle correnti indotte; attutisce i suoni; filtra e depura l aria; la sua durata è da considerarsi illimitata (in paesi come il Giappone o la Cina esistono costruzioni millenarie realizzate in legno). Tutte le specie di legno, hanno una propria e differente resistenza naturale all attacco dei funghi e dei parassiti che potrebbero indebolirne la resistenza meccanica. Il mantenimento di tutte le caratteristiche del legno è sempre legato al corretto taglio e alla corretta essiccazione delle varie essenze. Caratteristiche Tecniche - Ottima resistenza meccanica - Forte potere termocoibente - Ottima igroscopicità - Stagionatura naturale - Trattamento ignifugo: Sali di boro, vernici - Tecniche di giunzione: Colle viniliche, a spina, con elementi metallici IL LEGNO: CARATTERISTICHE AMBIENTALI GENERALI Una parte dei prodotti da costruzione a base di legno utilizza materia vergine tal quale (ovvero priva di trattamenti), per cui il legname recuperato da travi, travetti, telai di infissi, può essere recuperato e riutilizzato direttamente, dopo il processo di nobilitazione che prevede pulitura, consolidamento ed altri trattamenti di conservazione. 23
Il legno, da sempre utilizzato nel settore edile, possiede caratteristiche favorevoli anche in tutela dell ambiente. Il legno massello è un materiale: naturale biodegradabile; è una risorsa rinnovabile ed anche inesauribile (sempre che il patrimonio boschivo venga gestito accuratamente per evitarne il depauperamento); immobilizzatore di CO 2 (favorendo la diminuizione dell effetto serra); la sua trasformazione richiede, in genere, poca energia. IL LEGNO: OSSERVAZIONI E PRECAUZIONI AMBIENTALI La caratteristica di compatibilità ambientale del legno viene facilmente meno se non si valutano alcuni fattori determinanti legati all origine, alla produzione e alla lavorazione del legname. Precauzioni rispetto all origine: Va sempre evitato l utilizzo di legname proveniente da foreste primarie, la cui formazione ha richiesto millenni di evoluzione e che rischia di distruggersi per sempre a causa del suo sfruttamento intensivo. La provenienza migliore è quella locale nazionale o europea e da foreste a gestione sostenibile e a coltivazione controllata. Precauzioni rispetto ai trattamenti: Per migliorare le qualità estetiche e prestazionali dei manufatti ottenuti dalla materia prima legno è pratica comune l uso di additivi derivanti chimici quali colle, tinte di rifinitura e prodotti di protezione, che inevitabilmente compromettono la vita ciclica del materiale ed il suo impatto ambientale. I TRATTAMENTI DEL LEGNO Se trattato con prodotti derivati dalla sintesi petrolchimica (impregnanti per uso all'esterno, collanti e vernici protettive ricchi di formaldeide,solventi etc..) può essere un materiale pericoloso per l ambiente e per la salute umana. Questi prodotti, infatti: - determinano un pericolo in fase di produzione e di applicazione per gli addetti; - tendono a rilasciare VOC nei primi mesi dopo la posa e modificano le prestazioni del legno (es: le vernici poliuretaniche per i pavimenti annullano l igroscopicità del legno). I trattamenti per la protezione e la cura del legno di origine naturale: prodotti di derivazione vegetale o animale (olio di lino, resine di conifera, essenze di agrumi, cera d'api, etc..) I semilavorati (i compensati, listellari, multistrati ecc) richiedono sempre l uso di collanti dipendenti dall industria petrolchimica. Es: la formaldeide (molto presente nei lavori di protezione ed incollaggio del legno). IL LEGNO PER USI STRUTTURALI Per l uso strutturale vengono principalmente impiegati tre tipi di legno: 24
il legno massiccio, il legno lamellare il legno massiccio incollato a pettine. Le essenze più utilizzate a tale scopo sono: abete, castagno, cipresso, faggio, larice, pino. IL LEGNO LAMELLARE: CARATTERISTICHE GENERALI Il legno lamellare è costituito da tavole di legno massello piallate ed incollate tra loro. Il legno lamellare associa ai pregi estetici del legno massello qualità fisico meccaniche derivanti dalla sezione dei legnami ed una tecnica di realizzazione che lo rendono controllato e garantito. Le prestazioni del legno lamellare ed i pregi rispetto al legno massello riguardano la lavorazione del materiale stesso con la possibilità di ridurre le imperfezioni intrinseche come sacche di resina e nodi. L elemento che si ottiene è pertanto più omogeneo e riesce a garantire elevate prestazioni meccaniche. Per questo motivo il lamellare nelle grandi strutture consente di ottenere luci molto ampie con pesi assai contenuti. Il lamellare, in relazione al suo processo di produzione, risulta meno sensibile del legno massiccio alle aggressioni biologiche causate da insetti e funghi e presenta una maggior resistenza ali agenti corrosivi. Anche il lamellare come il legno massello richiede le accortezze costruttive tipiche del legno: deve essere protetto dagli agenti atmosferici, progettando i dettagli costruttivi in relazione alla caratteristica dl materiale (come il ristagno di umidità nell attacco a terra). Un aspetto fondamentale, però, che riguarda l utilizzo del legno lamellare, è l utilizzo di collanti spesso con elevati contenuti di formaldeide. MATERIALI DERIVATI DAL LEGNO In commercio esistono molti materiali che derivano dal legno utilizzati per differenti scopi, quali la produzione di pannelli per la realizzazione di arredi, o per il termo-fonoisolamento degli edifici. Per ottenere pannelli in fibra di legno vengono normalmente utilizzati scarti di legno da lavorazioni. Le fibre del legno vengono semplicemente sminuzzate e pressate senza l aggiunta di collanti particolari, ma solo con lignina. I pannelli così ottenuti sono traspiranti e antistatici presentano un basso valore di conducibilità termica, quindi sono termoisolanti e isolano anche acusticamente (12 cm di legno corrispondono in termini di isolamento termico a sei volte quello del mattone e a dodici volte quello del cemento, con una corrispondenza in spessori pari a 60 cm di muro in mattoni e 120 cm di muro in cemento). 25
EFFICIENZA ENERGETICA IN FASE DI PRODUZIONE IL RICICLO DEL LEGNO La maggior parte dei prodotti da costruzione a base di legno utilizza materia vergine, per cui il legname recuperato da travi, travetti, telai di infissi, puo essere recuperato e riutilizzato direttamente, dopo il processo di nobilitazione che prevede pulitura, consolidamento ed altri trattamenti di conservazione. In modo alternativo si stanno rendendo disponibili alcune alternative basate sugli scarti lignei di differente origine: possono essere elementi recuperati da edifici demoliti (travi, serramenti, parquet.), sfridi da cantiere di nuova costruzione, ecc Nel campo del riciclaggio del legno si registrano impieghi innovativi: ad esempio per la produzione di mattoni a basso coefficiente di trasmittanza termica o pannelli ed elementi a sezione profonda anche curvilinei, ottenuti unendo fibre di legno e miscele acquose. Un recente studio della società americana, la Waste Alternative, ha sperimentato la possibilità di utilizzare le fibre di legno provenienti da impianti di riciclaggio C&D per la realizzazione di casseri a perdere per muri isolanti. I casseri sono stati realizzati in un composito legno-cemento che ha molti vantaggi: il prodotto è naturalmente resistente al fuoco ed alla putrefazione del legno, è acusticamente assorbente ed ha un buon indice di isolamento termico. La chiave di successo del prodotto è risultata essere, oltre al processo produttivo, la possibilità di disporre di un materiale durevole, con energia incorporata ragionevolmente bassa, senza formaldeide e senza VOC, ed in ultimo esso stesso riciclabile. 26
LE MATERIE PLASTICHE LE MATERIE PLASTICHE: CARATTERISTICHE GENERALI Sono sostanze artificiali prodotte dall industria utilizzando soprattutto petrolio oltre che gas naturale e carbone per l energia. Sono costituite da macromolecole dette polimeri che sono catene di molecole più piccole, dette monomeri. LE MATERIE PLASTICHE: TIPOLOGIE Le materie plastiche più diffuse sul mercato dei prodotti di consumo sono: il Polietilene PE, (sacchetti, bottiglie e flaconi per detergenti, giocattoli, pellicole e altri imballi); il Polipropilene PP, (oggetti per l arredamento, contenitori per alimenti, flaconi per detersivi e prodotti per l igiene personale, moquette, ai mobili da giardino); il Cloruro di Polivinile PVC, (film e tubi. Lo si trova anche tra i muri, nelle porte, nelle finestre o nelle piastrelle) il Polietilentereftalato PET, (oltre che trasformarsi in fibre sintetiche e nastro per cassette, è utilizzato soprattutto per le bottiglie per bibite e l acqua minerale); il Polistirene (Polistirolo) PS, (vaschette per alimenti, posate, piatti, tappi, isolanti). LE MATERIE PLASTICHE: CARATTERISTICHE TECNICHE Le caratteristiche vantaggiose delle materie plastiche rispetto ai materiali metallici e non metallici sono: la grande facilità di lavorazione; l'economicità; la colorabilità; l'isolamento acustico, termico, elettrico, meccanico (vibrazioni); la resistenza alla corrosione e l'inerzia chimica; l'idrorepellenza e l'inattaccabilità da parte di muffe, funghi e batteri. Lo smaltimento dei rifiuti plastici, quasi tutti non biodegradabili, avviene di solito per riciclaggio o per stoccaggio in discariche. LE MATERIE PLASTICHE: IL RICICLO Molti tipi di plastica possono essere facilmente riciclati (è il caso del PET principalmente avviato alla produzione di nuovo polimero, di poliesteri, e su cui è attiva l'organizzazione europea PetCore ). 27
Per altri tipi di plastica (specie di bassa qualità e/o termoindurenti) la procedura è più complessa, in quanto il costo di rilavorazione è generalmente superiore al costo di produzione di plastica nuova. Le numerosissime materie plastiche presenti sul mercato non possono essere mescolate fra di loro: un circolo vizioso da cui è difficile uscire, ma non impossibile (basta averne la volontà politica). Impianti a tecnologia avanzata permettono di separare automaticamente le varie tipologie di plastiche in tempi rapidi e quindi economicamente vantaggiosi, e sono già stati adottati in diversi paesi. LE MATERIE PLASTICHE: RECUPERO, RIUSO, RICICLO Dal riciclo di PET, PVC e PE è possibile ottenere nuove risorse. Con il PET riciclato maglioni, "pile", moquette, interni per auto, lastre per imballaggi vari. Con il PVC riciclato tubi, scarichi per l acqua piovana.soprattutto per il settore edile (iglu per vespai areati, ecc..). IGLU IMPERMEABILIZZAZIONE IL POLIETILENE (PE) APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Polimero termoplastico ottenuto dall'etilene, la più piccola molecola olefinica polimerizzabile. Si tratta dunque di un materiale di sintesi chimica, composto esclusivamente da idrocarburi. Può essere ad alta densità (HD) e bassa densità (LD). PROCESSO PRODUTTIVO Per la produzione viene usato il procedimento della polimerizzazione. Il grado di cristallizzazione e di polimerizzazione (da rigido a morbido) ne influenzano l impiego. E uno dei polimeri più facilmente lavorabili. I processi di lavorazione impiegati sono l estrusione di membrane e film, lo 28
stampaggio e l estrusione di tubi. Viene utilizzato per i tubi di scarico, i teli di impermeabilizzazione, barriera al vapore. SCENARI DI FINE VITA E possibile sia il riciclaggio sia il recupero energetico. POLIPROPILENE (PP) APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Polimero termoplastico, noto col nome Moplen (marchio registrato dalla Montedison). Rientra tra le poliolefine. PROCESSO PRODUTTIVO Il propene proviene dal cracking di raffineria e deve essere purificato da residui di acqua, ossigeno, monossido di carbonio e composti solforati. Il processo avviene a 60-70 C e 10 atm di pressione. La reazione è esotermica e l ambiente di reazione è raffreddato da serpentine. Il prodotto viene asciugato e additivato da stabilizzanti prima di essere esposto all aria (la polvere è sensibile all ossidazione atmosferica). La polvere viene quindi estrusa in pellets. Il granulato fuso viene sagomato e si raffredda solidificandosi. SCENARI DI FINE VITA E possibile sia il riciclaggio sia il recupero energetico. POLIVINILCLORURO (PVC) APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Il PVC, o cloruro di polivinile, è il risultato della sintesi del cloro e dell etilene. All origine vi sono sale e petrolio. PROCESSO PRODUTTIVO L elettrolisi del sale permette la produzione di cloro. La raffinazione del petrolio, seguita dal cracking con vapore d'acqua, produce l etilene. La sintesi dell etilene e del cloro permette di produrre il cloruro di vinile, il quale, dopo un processo di polimerizzazione, è trasformato in cloruro di polivinile. Gli additivi ne caratterizzano le qualità. SCENARI DI FINE VITA Oggi solo il 3% viene riciclato, il 17% viene incenerito (possibile rilascio di diossina) e l 80% viene conferito in discarica (possibile rilascio di ftalati). A causa degli additivi (plastificanti, coloranti, stabilizzanti ecc.) non può essere riciclato. LE MATERIE PLASTICHE: CARATTERISTICHE DI NON COMPATIBILITA AMBIENTALE Non sono materiali biodegradabili 29
Difficoltà di smaltimento; Non sempre riciclabile; LE GOMME NATURALI Le gomme naturali si ottengono coagulando il lattice ricavato da piante tropicali (in particolare Hevea brasiliensis) e raccolte tramite incisione del tronco della pianta. Hanno le seguenti caratteristiche: Elasticità, resistenza alla fatica; Ottime caratteristiche meccaniche, Elevata igienicità per le proprietà antibatteriche, anallergiche e l alta traspirabilità Scarsa resistenza agli agenti atmosferici, alla temperatura ed a molti composti chimici. LA BIO-PLASTICA I problemi ambientali legati alla non biodegradabilità delle materie plastiche, hanno incentivato negli ultimi anni la diffusione della bioplastica, in cui una piccola percentuale di resina è sostituita da farine vegetali quale quella di mais. Il tempo di decomposizione è di qualche mese in compostaggio contro i 1000 richiesti dalle materie plastiche. Le plastiche bio, oltre ad essere organiche col vantaggio della biodegradabiità, hanno il pregio di non rendere sterile il terreno sul quale vengono depositati. 30
I MATERIALI ISOLANTI I MATERIALI ISOLANTI: TIPOLOGIE Sughero Materiali coibenti di origine vegetale Legno mineralizzato Fibre di legno Cellulosa riciclata Fibra di cocco, juta, cotone, lino, canapa Materiali coibenti di origine animale Lana di pecora Silicato di Calcio Vermiculite Materiali coibenti di origine minerale Perlite Argilla espansa Lana di roccia Lana di vetro Materiali coibenti di origine petrolchimica Polistirene (Polistirolo) Poliuretano I MATERIALI ISOLANTI: LE CARATTERISTICHE Le doti richieste ad un materiale per la coibentazione termoacustica sono: - traspirabilità; - igroscopicità; - resistenza al fuoco; - assenza di odore; - assenza di radioattività; - resistenza a muffe, funghi, insetti, roditori senza l utilizzo di prodotti sintetici. 31
I MATERIALI ISOLANTI VEGETALI: Sughero, Pannelli in fibra di legno, Pannelli in legno mineralizzato, Fibra di cellulosa, Fibra di cotone IL SUGHERO CARATTERISTICHE GENERALI Corteccia composta da un tessuto cellulare spugnoso, morbido e resinoso costituito da milioni di alveoli che si stratificano lentamente, la corteccia, una volta asportata, si riproduce nell'arco di 10 anni. L utilizzo Granulato con diverse sezioni, può essere utilizzato senza ulteriori lavorazioni come ottimo materiale coibente in intercapedini di murature, pavimenti e coperture Legato con calce o vetrificanti minerali specifici, nei massetti sottopavimento Agglomerato in pannelli a seguito dell effetto combinato del calore e della compressione I pannelli in sughero per essere di qualità devono essere : Privi di residui legnosi che favoriscono l insorgere di muffe Non legati con colle sintetiche ma dalle capacità autocollanti della suberina (parte resinosa che sottoposta a calore si scioglie legando i granuli, ma libera benzopirene prodotto naturale ma tossico e dall'odore sgradevole). dalla produzione - ottimo potere coibente termico e acustico - grande traspirabilità - Impermeabilità - inattaccabilità da insetti e roditori 32
APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Il sughero deriva dalla corteccia della quercia da sughero che proviene soprattutto da Portogallo, Spagna, Turchia, Algeria, Sardegna e Sicilia. La scortecciatura può avvenire prima volta dopo 25-30 anni di vita della pianta e in seguito ogni 8-10 anni, senza danneggiare l albero. PROCESSO PRODUTTIVO Dopo 2 anni di stagionatura, la corteccia viene macinata e cotta in forno sotto pressione con aggiunta di vapore acqueo caldo a circa 350-450 C. Il sughero si espande per il 20-30% del suo volume e la resina liberata lega il granulato in blocchi. Alcuni produttori utilizzano anche collanti sintetici a base di formaldeide o bitume. SCENARI DI FINE VITA Senza collanti è riutilizzabile, riciclabile e compostabile. PANNELLI IN FIBRA DI LEGNO APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Composto da legno tenero (abete, abete bianco, pino) di scarto proveniente da segherie o dalla ripulitura dei boschi. PROCESSO PRODUTTIVO Il legno viene sminuzzato in fibre; le fibre vengono miscelate con acqua a formare un impasto e compresse a caldo (160-180 C); l impasto viene essiccato fino a un umidità residua del 2% e tagliato in pannelli. Il legame si basa sull infeltrimento delle fibre e sulla capacità di adesione degli ingredienti propri del legno (lignina). Alcuni produttori aggiungono quantità minime di trattanti (solfato di alluminio,paraffina, colla) per aiutare il processo di legatura. SCENARI DI FINE VITA I pannelli possono essere riciclati oppure compostati (se non abbinati a materiali bituminosi nella messa in opera). 33
I MATERIALI ISOLANTI: PANNELLI IN FIBRA DI LEGNO dalla produzione - elevata capacità di dispersione del vapore - completamente biodegradabile - riciclabile - ottima coibentazione termica e acustica di pavimenti, pareti e operture. - elevata traspirazione, quindi ambienti più sani - elevata stabilità - lavorabilità - nessun componente artificiale. PANNELLI DI LEGNO MINERALIZZATO APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Composto da residui legnosi piallati a lunghe fibre (in genere abete o pioppo, pianta a rapido accrescimento). PROCESSO PRODUTTIVO La miscela di trucioli di legno e legante viene pressata ad alte temperature (350-450 C) con l aggiunta di leganti minerali (magnesite o cemento Portland) e infine essiccata. Il consumo di energia complessivo è elevato a causa della produzione dei leganti. Un ulteriore pretrattamento dei trucioli con solfato di magnesio serve come impregnamento di protezione contro l'attacco di parassiti. Il legno perde le parti organiche deperibili e si mineralizza assumendo ottima resistenza al fuoco SCENARI DI FINE VITA Il legante rende impossibile il recupero energetico e difficile il riciclaggio. Può essere usato, dopo frantumazione, come inerte per il calcestruzzo. 34
I MATERIALI ISOLANTI: PANNELLI DI LEGNO MINERALIZZATO dalla produzione FIBRA DI CELLULOSA - coibenza termica e acustica - traspirabilità - igroscopicità - inattaccabilità da insetti e roditori - ottima resistenza al fuoco CARATTERISTICHE GENERALI Proveniente da riciclaggio Non infiammabile inattaccabile dalle muffe, dai roditori e dagli insetti Utilizzo Il materiale viene insufflato nelle intercapedini di pareti e coperture. APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Il materiale di partenza è la carta usata, per esempio, per quotidiani con nero di stampa senza piombo, carta straccia e carta residua. PROCESSO PRODUTTIVO La carta usata viene sminuzzata in un processo di lavorazione in più fasi e mescolata meccanicamente con l'aggiunta di sali di boro fino al 20% della massa, per migliorare le proprietà antiparassitarie e antincendio. I fiocchi possono essere elaborati sotto forma di granuli 35
(4 mm), mediante formatura a pressione senza aggiunta di leganti, o pannelli, mediante aggiunta di fibra di poliestere e termofissaggio. SCENARI DI FINE VITA I fiocchi possono essere aspirati con poca spesa, asciugati e insufflati nuovamente, riutilizzandoli. COTONE APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME Composto per metà da cotone grezzo e per metà da scarti dell industria tessile. Il cotone richiede lunghi trasporti e uso di fitofarmaci e fertilizzanti per la coltivazione. Il cotone grezzo è formato per il 90% di cellulosa, cera di cotone e pectina. PROCESSO PRODUTTIVO Le materie prime vengono pettinate, pulite meccanicamente e addizionate di sali di boro (antiparassitari, protezione antincendio). Infine avviene la lavorazione in veli sottili, che vengono stratificati gli uni sugli altri e cuciti a formare stuoie. SCENARI DI FINE VITA Se non trattato, è biodegradabile e può essere convogliato ai siti di compostaggio dove avviene la decomposizione a opera di microrganismi e la reintegrazione in natura. 36
I MATERIALI ISOLANTI MINERALI: Silicato di calcio, Perlite, Argilla Espansa, Vermiculite, Lana di vetro, Lana di roccia SILICATO DI CALCIO APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME I pannelli di silicato calcico sono composti da sabbia quarzitica, idrato di calce, cemento e un fissatore con effetto idrofobizzante. PROCESSO PRODUTTIVO Il consumo di energia e alto per la produzione del cemento e della calce. Analogamente al calcestruzzo poroso, la produzione (formazione di pori, indurimento ed essiccazione) avviene in caldaie di tempra (autoclavi). La formazione dei pannelli comporta un consumo energetico contenuto: il consolidamento e asciugatura del materiale avviene a basse temperature. SCENARI DI FINE VITA Può essere riciclato, dopo frantumazione, nella realizzazione di rilevati stradali e in sostituzione della sabbia per riporti. I MATERIALI ISOLANTI: CALCIO SILICATO dalla produzione - materiale poroso - pannelli leggeri, molto resistenti a compressione, di grande precisione dimensionale e di facile lavorabilità - ininfiammabili e molto resistenti al fuoco - privi di radioattività - privi di emissione di polveri o altri agenti irritanti, - traspiranti e riciclabili (per la produzione di cls). 37
PERLITE APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME La perlite, appartenente a un gruppo di rocce vetrose acquose di origine vulcanica, è un silicato complesso naturale di alluminio, sodio e potassio. PROCESSO PRODUTTIVO La perlite grezza macinata viene cotta per un breve periodo a circa 1000 C fino al raggiungimento di uno strato viscoso. Evaporando, l acqua espande i granuli fino a 20 volte il loro volume originario. Per migliorare l idrorepellenza, i granuli possono essere trattati con silicone, paraffina o silicato di potassio. Con l aggiunta di fibre di vetro (10-20%), fibre cellulosiche (20-35%), bitume (3-6%) e amido (2-5%) si possono formare pannelli. SCENARI DI FINE VITA I granuli sfusi possono essere riciclati come inerte per cls. ARGILLA ESPANSA Materiale costituito da granuli di argilla espansa, caratterizzata da una struttura interna cellulare racchiusa entro una scorza dura e resistente E' un inerte leggero, naturale ed isolante termicamente ed acusticamente, caratterizzato da bassa igroscopicità. È destinato all'impiego in sottofondi, alleggerimenti e isolamenti. Permette applicazioni in luoghi umidi (esempio massetti). È un materiale riutilizzabile e smaltibile. APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME L argilla viene estratta da cave e giacimenti collinari a cielo aperto e in seguito stoccata in loco per circa un anno. PROCESSO PRODUTTIVO L argilla subisce una serie di lavorazioni (frantumazione, mescolatura e granulazione) per rendere omogenea la pezzatura. I granuli vengono immessi in un forno rotante ad alta temperatura, che opera a ciclo continuo, dove vengono prima essiccati e in seguito espansi a circa 1200 C con l evaporazione dell acqua contenuta e la formazione di migliaia di micropori. Il rotolamento dei granuli all interno del forno ne conferisce la forma tondeggiante. SCENARI DI FINE VITA 38