Punto critico del calcestruzzo con aggregati riciclati (RAC), la quota di sostituzione del 30%: fino a quella soglia la resistenza a compressione risente appena della presenza di inerti rigenerati, oltre quella la perdita accelera, con effetti più marcati quando prevalgono frazioni grossa o miste. A mappare i trattamenti capaci di spostare questo limite e di qualificare gli aggregati riciclati prima dell’impiego strutturale è dedicata una revisione sistematica conforme allo schema PRISMA 2020, pubblicata su Construction Materials (doi: 10.3390/constrmater6030029) da Nisal Dananjana Rajapaksha con Mehrdad Ameri Vamkani, Michaela Gkantou, Francesca Giuntini e Ana Bras. Base documentale: 2180 record analizzati, con finestra temporale compresa tra il 2015 e il 2026.
Malta aderente, porosità ed eterogeneità: le origini del degrado prestazionale
Gli aggregati riciclati ricavati dai rifiuti da costruzione e demolizione (CDW) portano benefici consistenti in termini di economia circolare, tuttavia il loro impiego nel calcestruzzo urta su tre difetti di natura strutturale: porosità elevata, malta aderente e eterogeneità del materiale di provenienza. La somma di questi fattori degrada tanto la risposta meccanica quanto la durabilità dell’RAC.
Il confronto viene condotto su tre tipologie di inerte: l’aggregato fine riciclato (RFA), l’aggregato grosso riciclato (RCA) e la loro combinazione (RFCA). Tutte determinano una riduzione contenuta della resistenza a compressione, ma il quadro peggiora con quote di sostituzione crescenti. La soglia del 30% delimita il regime di comportamento: al di sopra di tale valore la caduta di resistenza accelera, in particolare per RCA e RFCA.
Due strategie di intervento: asportare la malta o consolidare l’inerte
Le strategie per migliorare la qualità dell’aggregato prima dell’uso si ripartiscono in due indirizzi. Il primo è sottrattivo: trattamenti meccanici, trattamenti termici e lavaggi acidi agiscono rimuovendo la malta aderente. Il secondo punta al consolidamento e alla densificazione, e raccoglie la carbonatazione accelerata, i rivestimenti pozzolanici e a base di nanosilice, l’impregnazione polimerica, la precipitazione microbica indotta di carbonato di calcio (MICP) e le modalità di miscelazione modificate, fra cui il triple-stage mixing (TSMA).
Su questo insieme di tecniche la revisione costruisce una sintesi dei percorsi che, per ciascuna delle quattro principali vie di trattamento, collegano il processo all’evoluzione della struttura porosa e, attraverso quest’ultima, alla durabilità.
Carbonatazione accelerata e triple-stage mixing: i numeri più solidi
Due tecniche emergono per costanza dei risultati. Carbonatazione accelerata e TSMA raffinano in modo sistematico la zona di transizione interfaciale e riducono l’assorbimento d’acqua in un intervallo compreso tra il 17% e il 30%. Sul piano della resistenza, le miscele così trattate recuperano tra l’85% e il 94% della resistenza a compressione del calcestruzzo con aggregato naturale.
Il confronto quantitativo delle riduzioni di assorbimento fra tutte le tipologie di trattamento poggia su 13 serie di dati estratti dagli studi inclusi nella revisione.
Biodeposizione, trattamenti acidi e fumi di silice: benefici condizionati
La biodeposizione, fondata sulla MICP, riduce l’assorbimento d’acqua dal 13% al 21%: un guadagno reale, ma inferiore a quello delle due tecniche di riferimento. I trattamenti con acidi o con fumi di silice agiscono invece sulla resistenza a età avanzata, con un miglioramento che però si paga in termini di compromessi ambientali.
Bilancio di CO2, energia e maturità tecnologica dei processi
Sul fronte della sostenibilità, gli aggregati riciclati sottoposti a carbonatazione possono determinare un abbattimento di CO2 a bilancio netto positivo, purché l’apporto energetico del processo provenga da fonti a basse emissioni. A supporto delle scelte progettuali la revisione affianca un confronto strutturato che valuta, per ogni strategia, l’intensità energetica, la scalabilità industriale, l’impronta di CO2 e il livello di maturità tecnologica.
Ne scaturisce un quadro applicativo orientato alla pratica, pensato per l’impiego di calcestruzzi con aggregati riciclati di grado strutturale.
Lacune di ricerca e normativa da aggiornare
Tre fronti restano aperti. Gli studi sui trattamenti ibridi sono scarsi, i dati di durabilità su scala reale sono limitati e i modelli meccanicistici che colleghino il trattamento all’evoluzione della struttura porosa non risultano ancora sufficienti. Proprio da qui parte la raccomandazione finale: criteri armonizzati fondati sulla durabilità e un aggiornamento delle norme di riferimento, con BS 8500 e EN 12620 tra i documenti da rivedere.
Per il progettista, la sostanza è trasparente: il valore dell’inerte riciclato dipende oggi dalla cura preventiva dell’aggregato almeno quanto dalla quota di sostituzione. Con carbonatazione o TSMA l’RAC si avvicina alle prestazioni del convenzionale; il passo che manca, per un impiego corrente, è più normativo che tecnico.
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