Trinchese, Giuseppe DA RIFIUTO A FINITURA GREEN: RICICLARE SCARTI DI DEMOLIZIONE COME MATERIE PRIME SECONDE PER NUOVI PRODOTTI DI FINITURA. [Tesi di dottorato]

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Abstract

"La pietra scartata dai costruttori è diventata testata d'angolo" (Salmo 118:22). Questo versetto, metafora universale del valore trasformativo di ciò che è rifiutato, rappresenta un principio guida per il tema affrontato nella tesi. Nel contesto della sostenibilità del processo edilizio e dell'economia circolare, l’immagine della pietra scartata si traduce nella possibilità di rivalutare prodotti e materiali considerati scarti, trasformandoli in risorse fondamentali per il futuro delle costruzioni, come materie prime seconde. La sfida contemporanea non è solo tecnica, ma anche culturale, richiedendo un cambio di prospettiva che riconosca negli scarti un potenziale valore aggiunto. La presente tesi di dottorato analizza il riciclo dei materiali di demolizione e degli scarti di lavorazione nell’edilizia attraverso un percorso storico-scientifico e sperimentale, con l’obiettivo di contribuire alla riduzione dell’impatto ambientale del settore edilizio e di svilup-pare prodotti sostenibili e innovativi. Il riciclo, pratica consolidata nell’antichità, viene esa-minato a partire dalle sue origini fino ai più recenti sviluppi tecnologici e scientifici. L’indagine storica esplora i primi processi di riutilizzo dei materiali da costruzione messi in atto dai Romani che, attraverso avanzate tecniche edilizie, ottimizzarono risorse naturali e scarti di demolizione. Per giungere agli "spolia" medievali, in cui elementi architettonici provenienti da edifici antichi vengono riutilizzati per scopi strutturali ed estetici, spesso senza alterarne il loro valore storico e artistico. Ulteriori approfondimenti riguardano sia lo stile cosmatesco, in cui il riciclo si trasforma in un processo creativo per la decorazione musiva artistica, sia il più recente impulso dato al recupero dei materiali da costruzione nel XVIII secolo, testimoniando un’evoluzione costante del concetto di riciclo. Infatti, le tecni-che edilizie apprese dagli scavi archeologici di Pompei ed Ercolano rappresentano una fonte cruciale per comprendere le metodologie costruttive antiche e rivelano l’efficacia dei Romani nel riutilizzo di laterizi e di pietre naturali. Nel XX secolo, l’introduzione del calce-struzzo comporta anche l'utilizzo di elementi di scarto nel confezionamento dell'aggregato e l’attenzione al ciclo di vita dei materiali edili diviene oggi più rilevante, in un’ottica di so-stenibilità ambientale, economia circolare ed ecocompatibilità dei prodotti. In questo con-testo, il riciclo non è solo una risposta alle esigenze economiche, ma anche una necessità per ridurre le emissioni di CO₂ e ottimizzare le risorse della terra nel perseguimento degli obiettivi dell'agenda 2030. Lo stato dell’arte della ricerca include studi preliminari condotti presso il centro CITTAM, allora diretto dalla prof.ssa arch. Marina Fumo, sull’impiego di materiali riciclati nell’edilizia antica e risultati più recenti sviluppati nell’ambito del progetto internazionale “Da rifiuto a finitura green”, condotto in collaborazione con il laboratorio TEMA dell’Università Politecni-ca di Madrid, coordinato dalla prof. Mercedes Del Rio. Il progetto ha coinvolto l’analisi di circa 100 provini realizzati utilizzando inerti derivanti dal riciclo di materiali di demolizione (calcestruzzo e laterizi) e di scarti industriali (pneumatici e residui da cava di ardesia). Gli studi sperimentali hanno dimostrato la possibilità di ottenere prodotti con elevate presta-zioni meccaniche e fisiche, ottimizzando il riutilizzo degli scarti. Quindi, l’aspetto sperimentale della tesi si è focalizzato principalmente sugli scarti di estra-zione e lavorazione dell’ardesia in cava e sui laterizi provenienti da demolizioni. Questi so-no stati selezionati per rispondere a specifiche esigenze ambientali ed economiche: da un lato, l’interesse di un’azienda della Galizia nell’implementare un processo sostenibile per il recupero di propri scarti di ardesia; dall’altro, la necessità di ridurre l’impatto energetico e ambientale associato alla produzione di laterizi cotti. Presso l’ACLabs, laboratorio di chimica applicata del Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale, diretto dalla prof.ssa Barbara Liguori, sono stati sviluppati tre impasti sperimentali: il primo a base di polvere di ardesia e Metacaolino; il secondo con la compresenza di polvere di ardesia, polvere di laterizio e Fly Ash; il terzo a base di polvere di laterizio e Fly Ash. Gli elementi di partenza sono stati caratterizzati mediante analisi spettroscopiche (raggi X e FTIR) e successivamente sottoposti a prove meccaniche e chimiche. I provini cubici (4x4x4 cm) sono stati inizialmente valutati per le capacità di geopolimerizzazione, i provini parallelepipedi (16x16x4 cm) sono stati testati per resistenza a flessione e compressione, mentre le piastrelle -prodotte con gli impasti finali selezionati- sono state analizzate in base alle normative europee, con misurazioni di planarità, assorbimento d’acqua, porosità apparente, densità relativa, resistenza chimica e resistenza termica. I risultati hanno confermato la fattibilità tecnica ed economica dei prodotti sviluppati, evi-denziando il potenziale del riciclo per raggiungere elevate percentuali di utilizzo degli scarti, fino al 100%. Inoltre, il progetto ha esplorato l’applicazione di questi scarti in impasti con geopolimeri in sostituzione del cemento, per ridurre notevolmente le emissioni di anidride carbonica. Infine, sono state formulate proposte per estendere, oltre le piastrelle, l’impiego dei prodotti riciclati includendo elementi di finitura e arredo, ampliando così le opportunità di mercato per prodotti ecocompatibili. Questa ricerca rappresenta un contributo innovativo nel campo della sostenibilità edilizia, dimostrando come la valorizzazione di scarti industriali e materiali di demolizione possa non solo ridurre l’impatto ambientale, ma anche generare prodotti con prestazioni elevate, aprendo nuove prospettive per l’economia circolare nel settore delle costruzioni attraverso l'innovazione di prodotto e di processo.

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