collepardi@encosrl.it
silvia.collepardi@encosrl.it
Esistono diverse iniziative per migliorare la sostenibilità ambientale, quali per esempio quelle basate sul recupero di energia eolica e solare. Nel presente articolo viene esaminato il contributo del calcestruzzo ad un progresso sostenibile. Il calcestruzzo è il materiale da costruzione più impiegato nel mondo. L’ingrediente più importante di questo materiale è il cemento la cui produzione comporta la cottura ad alte temperature (circa 1450 °C) con emissione di grandi quantitativi di CO2 nell’atmosfera con produzione dell’effetto serra. Per tale effetto si verificano drammatiche variazioni climatiche quali le recenti inondazioni in Europa ed in Cina come anche gli incendi registrati nel continente Nord-Americano, in Australia, nel Sud dell’Europa e nel continente Nord-Africano. Nel presente articolo si è studiato quale può essere il contributo del calcestruzzo ad un progresso sostenibile caratterizzato da una minore emissione di CO2 nell’atmosfera. Dall’esame dei parametri in gioco si può dedurre che la riduzione nella emissione di CO2 nell’atmosfera per effetto della produzione del clinker di cemento Portland può essere incentrata sulla ottimizzazione di tre parametri:
- a parità di classe di resistenza, impiegare cementi di miscela dove il cemento Portland viene parzialmente sostituito da aggiunte minerali come il calcare, la pozzolana naturale, la cenere volante, la loppa d’altoforno, ecc., con conseguente significativa riduzione del clinker;
- impiegare, se possibile, inerti lapidei alluvionali e di maggior diametro massimo che riducono l’acqua di impasto e, a pari rapporto acqua/cemento, riducono anche il dosaggio di cemento;
- adottare sistematicamente additivi capaci di ridurre l’acqua di impasto (fino a oltre il 30 %) con conseguente riduzione, a pari rapporto acqua/cemento ed Rck, di altrettanto contenuto di cemento e di clinker.
Due esempi pratici incentrati su queste tre scelte dimostrano che, a parità di prestazioni del calcestruzzo fresco e indurito, si può arrivare a diminuire la produzione di clinker e quindi della corrispondente emissione di CO2 di un valore compreso tra 36% e 54 %; inoltre, l’adozione di un calcestruzzo più sostenibile comporta anche una diminuzione di ritiro igrometrico del 24-68% con conseguente diminuzione del rischio di fessurazione e di perdita di durabilità delle strutture armate.
There are many initiatives to improve the environment sustainability, such as those based on the recovery of the wind energy and the solar power. In the present paper the contribution of the concrete to a sustainable progress is examined. Concrete is the construction material most used all over the world. The most important ingredient is the cement whose production needs a cooking process in a kiln at about 1450 °C with emission of big amounts of CO2 in the air responsible of the greenhouse effect and then responsible for the dramatic climatic changes such as the recent floods in Europe and China as well as the fires developed in North-American continent, in the Southern Europe and in the Nord of the African continent. In the present paper the concrete contribution to a sustainable progress consisting in a significant reduction in the CO2 emission has been studied. To achieve such a goal three parameters have been taken into account:
- to adopt, at a given strength class, mixed cements where Portland cement is partly replaced by mineral additions such as limestone, natural pozzolan, fly ash, blast furnace slag, etc. with the result that the clinker amount is significantly reduced;
-to adopt natural aggregates with a greater maximum size so that the amount of mixing water is decreased and for the same water/cement ratio also the cement dosage is reduced;
- to use systematically high-range water reducing admixtures so that the amount of mixing water is decreased beyond 30 % with the result that, at a given water/cement ratio, also the amounts of cement and clinker are reduced;
Two practical examples based on these three choices indicate that, at given performances of the fresh mixture and hardened concrete, the decrease of the clinker production and that of the corresponding emission of CO2 is in the range of 36-54 %; moreover, a concrete with a sustainable progress leads to a significant reduction of the drying shrinkage (24-68 %) and then to a decrease of the cracking risk and durability loss of the reinforced structures.
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